Kandungan
- 1. Gambaran Keseluruhan Produk
- 2. Analisis Parameter Teknikal Mendalam
- 2.1 Rating Maksimum Mutlak
- 2.2 Ciri-ciri Elektro-Optik
- 3. Penjelasan Sistem Binning
- 3.1 Binning Keamatan Pencahayaan
- 3.2 Binning Panjang Gelombang Dominan
- 3.3 Binning Voltan Ke Hadapan
- 4. Analisis Keluk Prestasi Dokumen data merujuk kepada keluk ciri elektro-optik tipikal. Walaupun graf khusus tidak diperincikan dalam teks yang diberikan, keluk sedemikian biasanya menggambarkan hubungan antara arus ke hadapan dan keamatan pencahayaan, voltan ke hadapan berbanding suhu, dan taburan kuasa spektrum. Menganalisis keluk ini adalah penting untuk memahami prestasi di bawah keadaan bukan standard, seperti arus pemacu yang berbeza atau suhu ambien, yang mempengaruhi kecerahan output dan jangka hayat peranti. 5. Maklumat Mekanikal dan Pakej
- 5.1 Dimensi Pakej
- 5.2 Pengenalpastian Polarity
- 6. Garis Panduan Pateri dan Pemasangan
- 6.1 Profil Pateri Reflow
- 6.2 Pateri Tangan
- 6.3 Penyimpanan dan Pengendalian
- 7. Maklumat Pembungkusan dan Pesanan
- 8. Cadangan Aplikasi
- 8.1 Senario Aplikasi Tipikal
- 8.2 Pertimbangan Reka Bentuk Kritikal
- 9. Perbandingan dan Pembezaan Teknikal
- 10. Soalan Lazim (FAQ)
- 11. Kajian Kes Aplikasi Praktikal
- 12. Prinsip Operasi
- 13. Trend Teknologi
1. Gambaran Keseluruhan Produk
15-215 ialah peranti permukaan-pasang (SMD) LED yang direka untuk pemasangan elektronik berketumpatan tinggi. Warna pancaran utamanya ialah merah cemerlang, dicapai menggunakan cip AlGaInP yang dibungkus dalam pakej resin jernih-air. Kelebihan teras komponen ini termasuk saiznya yang mini, keserasian dengan proses pemasangan automatik, dan pematuhan kepada piawaian alam sekitar dan keselamatan moden seperti RoHS, REACH, dan keperluan bebas halogen.
Produk ini disasarkan untuk aplikasi yang memerlukan pencahayaan penunjuk atau lampu latar yang padat dan boleh dipercayai. Saiz kecilnya membolehkan pengurangan ketara dalam kawasan PCB dan dimensi produk akhir, manakala pembinaan ringannya menjadikannya sesuai untuk peranti mudah alih dan miniatur.
2. Analisis Parameter Teknikal Mendalam
2.1 Rating Maksimum Mutlak
Mengendalikan peranti melebihi had ini boleh menyebabkan kerosakan kekal. Rating utama termasuk voltan songsang maksimum (VR) 5V dan arus ke hadapan berterusan (IF) 25mA. Peranti ini boleh menahan arus ke hadapan puncak (IFP) 60mA di bawah keadaan berdenyut (kitar tugas 1/10 @ 1kHz). Penyerakan kuasa maksimum (Pd) ialah 60mW. Julat suhu operasi ditetapkan dari -40°C hingga +85°C, dengan julat suhu penyimpanan yang sedikit lebih luas dari -40°C hingga +90°C. Komponen ini dinilai untuk pateri reflow pada 260°C selama 10 saat.
2.2 Ciri-ciri Elektro-Optik
Diukur pada arus ujian piawai 5mA dan suhu ambien 25°C, parameter prestasi utama ditakrifkan. Keamatan pencahayaan (Iv) mempunyai julat tipikal, dengan nilai minimum dan maksimum khusus ditakrifkan dalam jadual binning. Peranti ini mempunyai sudut pandangan (2θ1/2) yang sangat luas iaitu 140 darjah, memberikan pencahayaan yang luas dan sekata. Panjang gelombang dominan (λd) berada dalam spektrum merah, khususnya antara 617.5 nm dan 633.5 nm, dengan panjang gelombang puncak tipikal (λp) sekitar 632 nm. Voltan ke hadapan (VF) adalah agak rendah, antara 1.70V hingga 2.20V pada 5mA, menyumbang kepada kecekapan tenaga.
3. Penjelasan Sistem Binning
Produk ini dikelaskan kepada bin untuk memastikan konsistensi dalam parameter utama. Ini membolehkan pereka memilih komponen yang memenuhi keperluan aplikasi khusus untuk kecerahan, warna, dan tingkah laku elektrik.
3.1 Binning Keamatan Pencahayaan
Keamatan pencahayaan dikategorikan kepada empat bin: M2, N1, N2, dan P1. Bin P1 mewakili kumpulan kecerahan tertinggi, dengan keamatan antara 45.0 mcd hingga 57.0 mcd pada 5mA. Toleransi ±11% digunakan dalam setiap bin.
3.2 Binning Panjang Gelombang Dominan
Warna, ditakrifkan oleh panjang gelombang dominan, disusun kepada empat bin: E4, E5, E6, dan E7. Bin E4 meliputi merah panjang gelombang lebih pendek (617.5-621.5 nm), manakala bin E7 meliputi merah panjang gelombang lebih panjang (629.5-633.5 nm). Toleransi ialah ±1nm.
3.3 Binning Voltan Ke Hadapan
Voltan ke hadapan dibin kepada empat kumpulan: 19, 20, 21, dan 22. Sebagai contoh, bin 19 meliputi VF dari 1.70V hingga 1.80V. Binning ini membantu dalam mereka bentuk litar pemacu arus yang konsisten, terutamanya apabila menggunakan pelbagai LED secara bersiri. Toleransi ialah ±0.05V.
4. Analisis Keluk Prestasi
Dokumen data merujuk kepada keluk ciri elektro-optik tipikal. Walaupun graf khusus tidak diperincikan dalam teks yang diberikan, keluk sedemikian biasanya menggambarkan hubungan antara arus ke hadapan dan keamatan pencahayaan, voltan ke hadapan berbanding suhu, dan taburan kuasa spektrum. Menganalisis keluk ini adalah penting untuk memahami prestasi di bawah keadaan bukan standard, seperti arus pemacu yang berbeza atau suhu ambien, yang mempengaruhi kecerahan output dan jangka hayat peranti.
5. Maklumat Mekanikal dan Pakej
5.1 Dimensi Pakej
LED ini mempunyai pakej SMD yang padat. Dimensi utama adalah lebih kurang 2.0mm panjang, 1.25mm lebar, dan 0.8mm tinggi (toleransi ±0.1mm). Pakej ini termasuk dua terminal anod dan dua terminal katod untuk pateri yang stabil.
5.2 Pengenalpastian Polarity
Pakej ini mempunyai penunjuk polarity, biasanya takuk atau sudut serong, untuk memastikan orientasi yang betul semasa pemasangan. Penempatan yang salah akan menghalang LED daripada menyala dan mungkin mendedahkannya kepada tekanan voltan songsang.
6. Garis Panduan Pateri dan Pemasangan
6.1 Profil Pateri Reflow
Untuk pateri bebas plumbum, profil suhu khusus mesti diikuti: pemanasan awal antara 150-200°C selama 60-120 saat, masa di atas likuidus (217°C) 60-150 saat, dan suhu puncak tidak melebihi 260°C untuk maksimum 10 saat. Kadar pemanasan dan penyejukan maksimum juga ditetapkan untuk mengelakkan kejutan terma. Reflow tidak boleh dilakukan lebih daripada dua kali.
6.2 Pateri Tangan
Jika pateri tangan diperlukan, suhu hujung besi mesti di bawah 350°C, dan masa sentuhan setiap terminal tidak boleh melebihi 3 saat. Besi berkuasa rendah (≤25W) disyorkan, dengan masa penyejukan yang mencukupi antara pateri setiap terminal untuk mengelakkan terlalu panas.
6.3 Penyimpanan dan Pengendalian
Komponen dibungkus dalam beg tahan lembapan dengan desikan. Beg tidak boleh dibuka sehingga bahagian sedia untuk digunakan. Jika beg dibuka, LED mempunyai "jangka hayat lantai" selama satu tahun di bawah keadaan terkawal (≤30°C, ≤60% RH). Masa penyimpanan yang terlampau atau desikan yang pudar memerlukan pra-rawatan pembakaran pada 60±5°C selama 24 jam sebelum digunakan.
7. Maklumat Pembungkusan dan Pesanan
LED dibekalkan pada pita pembawa lebar 8mm, dililit pada gegelung diameter 7 inci. Setiap gegelung mengandungi 2000 keping. Pembungkusan termasuk label dengan maklumat kritikal: Nombor Produk (P/N), kuantiti (QTY), dan kod bin khusus untuk keamatan pencahayaan (CAT), panjang gelombang dominan (HUE), dan voltan ke hadapan (REF).
8. Cadangan Aplikasi
8.1 Senario Aplikasi Tipikal
LED ini sangat sesuai untuk aplikasi lampu latar dalam papan pemuka dan suis automotif, penunjuk dan lampu latar dalam peranti telekomunikasi (telefon, mesin faks), lampu latar rata untuk LCD dan simbol, dan penunjuk status tujuan umum.
8.2 Pertimbangan Reka Bentuk Kritikal
Had Arus:Perintang had arus luaran adalah wajib. LED adalah peranti berasaskan arus; perubahan kecil dalam voltan ke hadapan boleh menyebabkan perubahan besar dalam arus, berpotensi membawa kepada kegagalan serta-merta (terbakar). Nilai perintang mesti dikira berdasarkan voltan bekalan dan arus ke hadapan yang dikehendaki (biasanya 5-20mA, tidak melebihi 25mA).
Pengurusan Terma:Walaupun pakejnya kecil, memastikan kawasan kuprum PCB atau laluan terma yang mencukupi boleh membantu menyerakkan haba, terutamanya apabila beroperasi pada arus yang lebih tinggi atau dalam suhu ambien yang tinggi, seterusnya mengekalkan prestasi dan kebolehpercayaan.
Perlindungan ESD:Walaupun peranti mempunyai rating ESD Model Badan Manusia (HBM) 2000V, langkah berjaga-jaga ESD standard semasa pengendalian dan pemasangan masih disyorkan.
9. Perbandingan dan Pembezaan Teknikal
Berbanding dengan LED berwayar tradisional, SMD LED 15-215 menawarkan kelebihan ketara dalam saiz, berat, dan kesesuaian untuk pemasangan automatik pick-and-place, membawa kepada kos pembuatan yang lebih rendah untuk pengeluaran volum tinggi. Sudut pandangan luasnya 140 darjah memberikan pancaran cahaya yang lebih seragam berbanding peranti sudut sempit, menjadikannya lebih baik untuk pencahayaan kawasan. Sistem bahan AlGaInP khusus menawarkan kecekapan tinggi dan ketulenan warna yang baik dalam spektrum merah.
10. Soalan Lazim (FAQ)
Q: Bolehkah saya memacu LED ini terus dari bekalan logik 3.3V atau 5V?
A: Tidak. Anda mesti sentiasa menggunakan perintang had arus bersiri. Nilai perintang yang diperlukan (R) dikira sebagai R = (Vbekalan - VF) / IF. Contohnya, dengan bekalan 5V, VF 2.0V, dan sasaran IF 20mA: R = (5 - 2) / 0.02 = 150 Ohm.
Q: Apakah maksud warna resin "jernih-air"?
A: Ia bermaksud kanta pembungkusan adalah lutsinar, tidak tersebar atau berwarna. Ini membolehkan warna sebenar cip AlGaInP (merah cemerlang) dilihat secara langsung, selalunya menghasilkan penampilan warna yang lebih tepu dan sengit.
Q: Bagaimana saya mentafsir nombor bahagian 15-215/R6C-AM2P1VY/2T?
A: Walaupun penyahkodan penuh mungkin proprietari, segmen biasanya menunjukkan siri (15-215), mungkin kod warna/kecerahan (R6C), dan kod bin khusus (A, M2, P1, VY, 2T) yang sepadan dengan bin keamatan pencahayaan, panjang gelombang, dan voltan yang diterangkan dalam dokumen data.
11. Kajian Kes Aplikasi Praktikal
Senario: Mereka bentuk panel penunjuk status untuk penghala rangkaian.
Panel memerlukan pelbagai LED merah terang untuk menunjukkan kuasa, aktiviti rangkaian, dan ralat sistem. LED 15-215 dalam bin kecerahan P1 dipilih untuk keterlihatan tinggi. Reka bentuk menggunakan rel 3.3V biasa dipilih. Pengiraan untuk arus pemacu konservatif 15mA dan VF tipikal 1.9V (dari bin 20), nilai perintang ialah (3.3V - 1.9V) / 0.015A = 93.3 Ohm. Perintang piawai 100 Ohm dipilih, menghasilkan arus ke hadapan lebih kurang 14mA, yang berada dalam spesifikasi dan memberikan kecerahan yang mencukupi sambil memastikan kebolehpercayaan jangka panjang. Sudut pandangan luas 140 darjah memastikan status kelihatan dari pelbagai sudut di sekeliling peranti.
12. Prinsip Operasi
LED ini ialah sumber cahaya semikonduktor. Apabila voltan ke hadapan melebihi voltan ke hadapan cirinya (VF) dikenakan merentasi anod dan katod, elektron dan lubang bergabung semula dalam kawasan aktif cip semikonduktor AlGaInP (Aluminium Gallium Indium Phosphide). Proses penggabungan semula ini membebaskan tenaga dalam bentuk foton, dengan jurang jalur khusus bahan AlGaInP menentukan panjang gelombang cahaya yang dipancarkan, dalam kes ini, merah cemerlang. Kanta resin epoksi jernih-air berfungsi untuk melindungi die semikonduktor, membentuk pancaran output cahaya, dan meningkatkan pengekstrakan cahaya dari cip.
13. Trend Teknologi
Pembangunan SMD LED seperti 15-215 adalah sebahagian daripada trend yang lebih luas dalam elektronik ke arah miniaturisasi, peningkatan kebolehpercayaan, dan pembuatan automatik. Kemajuan dalam bahan semikonduktor, seperti AlGaInP, telah secara konsisten meningkatkan kecekapan pencahayaan (output cahaya per input elektrik) dan kestabilan warna dari masa ke masa dan suhu. Trend masa depan mungkin memberi tumpuan kepada peningkatan kecekapan lanjut, saiz pakej yang lebih kecil untuk aplikasi ketumpatan ultra-tinggi, dan prestasi terma yang dipertingkatkan untuk menyokong arus pemacu yang lebih tinggi dalam ruang padat. Industri ini juga terus menekankan pematuhan alam sekitar, mendorong penghapusan bahan berbahaya dan meningkatkan kebolehkitaran.
Terminologi Spesifikasi LED
Penjelasan lengkap istilah teknikal LED
Prestasi Fotoelektrik
| Istilah | Unit/Perwakilan | Penjelasan Ringkas | Mengapa Penting |
|---|---|---|---|
| Keberkesanan Bercahaya | lm/W (lumen per watt) | Output cahaya per watt elektrik, lebih tinggi bermakna lebih cekap tenaga. | Langsung menentukan gred kecekapan tenaga dan kos elektrik. |
| Fluks Bercahaya | lm (lumen) | Jumlah cahaya yang dipancarkan oleh sumber, biasanya dipanggil "kecerahan". | Menentukan sama ada cahaya cukup terang. |
| Sudut Pandangan | ° (darjah), cth., 120° | Sudut di mana keamatan cahaya turun kepada separuh, menentukan lebar pancaran. | Mempengaruhi julat pencahayaan dan keseragaman. |
| CCT (Suhu Warna) | K (Kelvin), cth., 2700K/6500K | Kehangatan/kesejukan cahaya, nilai lebih rendah kekuningan/panas, lebih tinggi keputihan/sejuk. | Menentukan suasana pencahayaan dan senario yang sesuai. |
| CRI / Ra | Tanpa unit, 0–100 | Keupayaan untuk memaparkan warna objek dengan tepat, Ra≥80 adalah baik. | Mempengaruhi keaslian warna, digunakan di tempat permintaan tinggi seperti pusat beli-belah, muzium. |
| SDCM | Langkah elips MacAdam, cth., "5-langkah" | Metrik konsistensi warna, langkah lebih kecil bermakna warna lebih konsisten. | Memastikan warna seragam merentasi kelompok LED yang sama. |
| Panjang Gelombang Dominan | nm (nanometer), cth., 620nm (merah) | Panjang gelombang yang sepadan dengan warna LED berwarna. | Menentukan rona LED monokrom merah, kuning, hijau. |
| Taburan Spektrum | Lengkung panjang gelombang vs keamatan | Menunjukkan taburan keamatan merentasi panjang gelombang. | Mempengaruhi pemaparan warna dan kualiti. |
Parameter Elektrik
| Istilah | Simbol | Penjelasan Ringkas | Pertimbangan Reka Bentuk |
|---|---|---|---|
| Voltan Hadapan | Vf | Voltan minimum untuk menghidupkan LED, seperti "ambang permulaan". | Voltan pemacu mesti ≥Vf, voltan ditambah untuk LED siri. |
| Arus Hadapan | If | Nilai arus untuk operasi LED normal. | Biasanya pemacu arus malar, arus menentukan kecerahan & jangka hayat. |
| Arus Denyut Maks | Ifp | Arus puncak yang boleh diterima untuk tempoh pendek, digunakan untuk pemudaran atau kilat. | Lebar denyut & kitar tugas mesti dikawal ketat untuk mengelakkan kerosakan. |
| Voltan Songsang | Vr | Voltan songsang maks yang LED boleh tahan, melebihi mungkin menyebabkan kerosakan. | Litar mesti menghalang sambungan songsang atau lonjakan voltan. |
| Rintangan Terma | Rth (°C/W) | Rintangan kepada pemindahan haba dari cip ke pateri, lebih rendah lebih baik. | Rintangan terma tinggi memerlukan penyebaran haba lebih kuat. |
| Kekebalan ESD | V (HBM), cth., 1000V | Keupayaan untuk menahan nyahcas elektrostatik, lebih tinggi bermakna kurang terdedah. | Langkah anti-statik diperlukan dalam pengeluaran, terutama untuk LED sensitif. |
Pengurusan Terma & Kebolehpercayaan
| Istilah | Metrik Utama | Penjelasan Ringkas | Kesan |
|---|---|---|---|
| Suhu Simpang | Tj (°C) | Suhu operasi sebenar di dalam cip LED. | Setiap pengurangan 10°C mungkin menggandakan jangka hayat; terlalu tinggi menyebabkan penyusutan cahaya, anjakan warna. |
| Susut Nilai Lumen | L70 / L80 (jam) | Masa untuk kecerahan turun kepada 70% atau 80% daripada awal. | Langsung mentakrifkan "jangka hayat perkhidmatan" LED. |
| Penyelenggaraan Lumen | % (cth., 70%) | Peratusan kecerahan yang dikekalkan selepas masa. | Menunjukkan pengekalan kecerahan atas penggunaan jangka panjang. |
| Anjakan Warna | Δu′v′ atau elips MacAdam | Darjah perubahan warna semasa penggunaan. | Mempengaruhi konsistensi warna dalam adegan pencahayaan. |
| Penuaan Terma | Kerosakan bahan | Kemerosotan akibat suhu tinggi jangka panjang. | Mungkin menyebabkan penurunan kecerahan, perubahan warna, atau kegagalan litar terbuka. |
Pembungkusan & Bahan
| Istilah | Jenis Biasa | Penjelasan Ringkas | Ciri & Aplikasi |
|---|---|---|---|
| Jenis Pakej | EMC, PPA, Seramik | Bahan perumahan yang melindungi cip, menyediakan antara muka optik/terma. | EMC: rintangan haba baik, kos rendah; Seramik: penyebaran haba lebih baik, hayat lebih panjang. |
| Struktur Cip | Depan, Flip Chip | Susunan elektrod cip. | Flip chip: penyebaran haba lebih baik, keberkesanan lebih tinggi, untuk kuasa tinggi. |
| Salutan Fosfor | YAG, Silikat, Nitrida | Meliputi cip biru, menukar sebahagian kepada kuning/merah, campur kepada putih. | Fosfor berbeza mempengaruhi keberkesanan, CCT, dan CRI. |
| Kanta/Optik | Rata, Mikrokanta, TIR | Struktur optik pada permukaan mengawal taburan cahaya. | Menentukan sudut pandangan dan lengkung taburan cahaya. |
Kawalan Kualiti & Pengelasan
| Istilah | Kandungan Pembin | Penjelasan Ringkas | Tujuan |
|---|---|---|---|
| Bin Fluks Bercahaya | Kod cth. 2G, 2H | Dikumpulkan mengikut kecerahan, setiap kumpulan mempunyai nilai lumen min/maks. | Memastikan kecerahan seragam dalam kelompok yang sama. |
| Bin Voltan | Kod cth. 6W, 6X | Dikumpulkan mengikut julat voltan hadapan. | Memudahkan pemadanan pemacu, meningkatkan kecekapan sistem. |
| Bin Warna | Elips MacAdam 5-langkah | Dikumpulkan mengikut koordinat warna, memastikan julat ketat. | Menjamin konsistensi warna, mengelakkan warna tidak sekata dalam alat. |
| Bin CCT | 2700K, 3000K dll. | Dikumpulkan mengikut CCT, setiap satu mempunyai julat koordinat sepadan. | Memenuhi keperluan CCT adegan berbeza. |
Pengujian & Pensijilan
| Istilah | Piawaian/Ujian | Penjelasan Ringkas | Kepentingan |
|---|---|---|---|
| LM-80 | Ujian penyelenggaraan lumen | Pencahayaan jangka panjang pada suhu malar, merekodkan penyusutan kecerahan. | Digunakan untuk menganggarkan hayat LED (dengan TM-21). |
| TM-21 | Piawaian anggaran hayat | Menganggarkan hayat di bawah keadaan sebenar berdasarkan data LM-80. | Menyediakan ramalan hayat saintifik. |
| IESNA | Persatuan Kejuruteraan Pencahayaan | Meliputi kaedah ujian optik, elektrik, terma. | Asas ujian diiktiraf industri. |
| RoHS / REACH | Pensijilan alam sekitar | Memastikan tiada bahan berbahaya (plumbum, merkuri). | Keperluan akses pasaran di peringkat antarabangsa. |
| ENERGY STAR / DLC | Pensijilan kecekapan tenaga | Pensijilan kecekapan tenaga dan prestasi untuk pencahayaan. | Digunakan dalam perolehan kerajaan, program subsidi, meningkatkan daya saing. |