Spesifikasi Teknikal LED SMD Kuning Berselerak - AlInGaP - Sudut Pandangan 120° - 50mA - 3550mcd - Dokumen Teknikal Bahasa Melayu

1. Gambaran Keseluruhan Produk

Dokumen ini menyediakan spesifikasi teknikal lengkap untuk diod pemancar cahaya (LED) peranti permukaan-pasang (SMD). Peranti ini mempunyai kanta berselerak dan menggunakan bahan semikonduktor Aluminium Indium Gallium Fosfida (AlInGaP) untuk menghasilkan cahaya kuning. Ia direka untuk keserasian dengan proses pemasangan automatik, termasuk peralatan pick-and-place dan pematerian alir semula inframerah, menjadikannya sesuai untuk pembuatan volum tinggi. Pakej dibekalkan pada pita piawai industri 8mm yang dililit pada gegelung berdiameter 7 inci.

2. Analisis Parameter Teknikal Mendalam

2.1 Rating Maksimum Mutlak

Parameter berikut menentukan had di mana kerosakan kekal pada peranti mungkin berlaku. Operasi di bawah atau pada keadaan ini tidak dijamin dan harus dielakkan untuk prestasi yang boleh dipercayai.

• Pelesapan Kuasa (Pd):182 mW. Ini adalah jumlah kuasa maksimum yang boleh dipancarkan oleh peranti sebagai haba tanpa melebihi had termanya.
• Arus Hadapan Puncak (IFP):100 mA. Ini adalah arus maksimum yang dibenarkan di bawah keadaan berdenyut (kitar tugas 1/10, lebar denyut 1ms). Ia lebih tinggi daripada rating DC disebabkan oleh purata pemanasan yang berkurangan.
• Arus Hadapan DC (IF):70 mA. Ini adalah arus hadapan berterusan maksimum yang disyorkan untuk operasi jangka panjang yang boleh dipercayai.
• Voltan Songsang (VR):5 V. Menggunakan voltan songsang melebihi nilai ini boleh menyebabkan kerosakan dan merosakkan simpang LED.
• Julat Suhu Operasi (Topr):-40°C hingga +85°C. Julat suhu ambien di mana peranti ditentukan untuk beroperasi dengan betul.
• Julat Suhu Penyimpanan (Tstg):-40°C hingga +100°C. Julat suhu untuk menyimpan peranti apabila tidak berkuasa.

2.2 Ciri Elektrik dan Optik

Parameter ini diukur pada suhu ambien (Ta) 25°C dan mewakili prestasi tipikal di bawah keadaan ujian yang ditentukan.

• Keamatan Bercahaya (Iv):Julat dari 1400 mcd (minimum) hingga 3550 mcd (maksimum tipikal) pada arus hadapan (IF) 50 mA. Ini mengukur kecerahan yang dirasakan sumber cahaya dalam arah tertentu (sepanjang paksi). Pengukuran menggunakan sensor yang ditapis untuk sepadan dengan respons fotopik mata manusia (lengkung CIE).
• Sudut Pandangan (2θ1/2):120 darjah (tipikal). Ini adalah sudut penuh di mana keamatan bercahaya turun kepada separuh daripada nilai paksi (on-axis). Sudut pandangan lebar seperti 120° menunjukkan corak output cahaya yang berselerak, sesuai untuk aplikasi yang memerlukan pencahayaan kawasan luas berbanding pancaran fokus.
• Panjang Gelombang Pancaran Puncak (λP):591 nm (tipikal). Ini adalah panjang gelombang di mana taburan kuasa spektrum cahaya yang dipancarkan berada pada maksimumnya.
• Panjang Gelombang Dominan (λd):Julat dari 584.5 nm hingga 594.5 nm pada IF=50mA. Ini adalah kuantiti kolorimetri yang diperoleh daripada rajah kromatisiti CIE. Ia mewakili panjang gelombang tunggal cahaya monokromatik yang akan dirasakan oleh mata manusia sebagai mempunyai warna yang sama dengan cahaya LED. Ia adalah parameter utama untuk menentukan titik warna kuning.
• Separuh Lebar Garisan Spektrum (Δλ):15 nm (tipikal). Ini adalah lebar spektrum pancaran pada separuh kuasa maksimumnya (Full Width at Half Maximum, FWHM). Nilai 15nm menunjukkan pancaran kuning jalur sempit yang relatif, ciri teknologi AlInGaP.
• Voltan Hadapan (VF):2.2 V (tipikal) pada IF=50mA. Ini adalah susutan voltan merentasi LED apabila beroperasi pada arus yang ditentukan. Ia adalah parameter kritikal untuk mereka bentuk litar pembatas arus.
• Arus Songsang (IR):10 μA (maksimum) pada VR=5V. Ini adalah arus bocor kecil yang mengalir apabila voltan songsang yang ditentukan digunakan.

3. Penjelasan Sistem Binning

Untuk memastikan konsistensi dalam pengeluaran, LED disusun ke dalam bin berdasarkan parameter utama. Ini membolehkan pereka memilih komponen yang memenuhi keperluan khusus untuk warna, kecerahan, dan voltan.

3.1 Binning Voltan Hadapan

Dibin pada keadaan ujian IF = 50mA. Toleransi dalam setiap bin adalah +/-0.1V.

• D2:1.80V (Min) - 2.00V (Maks)
• D3:2.00V (Min) - 2.20V (Maks)
• D4:2.20V (Min) - 2.40V (Maks)
• D5:2.40V (Min) - 2.60V (Maks)

3.2 Binning Keamatan Bercahaya

Dibin pada keadaan ujian IF = 50mA. Toleransi dalam setiap bin adalah +/-11%.

• W2:1400 mcd (Min) - 1800 mcd (Maks)
• X1:1800 mcd (Min) - 2240 mcd (Maks)
• X2:2240 mcd (Min) - 2800 mcd (Maks)
• Y1:2800 mcd (Min) - 3550 mcd (Maks)

3.3 Binning Panjang Gelombang Dominan

Dibin pada keadaan ujian IF = 50mA. Toleransi dalam setiap bin adalah +/-1nm. Ini secara langsung mengawal nuansa warna kuning.

• H:584.5 nm (Min) - 587.0 nm (Maks)
• J:587.0 nm (Min) - 589.5 nm (Maks)
• K:589.5 nm (Min) - 592.0 nm (Maks)
• L:592.0 nm (Min) - 594.5 nm (Maks)

4. Analisis Lengkung Prestasi

Walaupun graf khusus dirujuk dalam datasheet (cth., Rajah 1 untuk output spektrum, Rajah 5 untuk sudut pandangan), data yang disediakan membolehkan analisis hubungan utama.

• Arus vs. Keamatan Bercahaya (Lengkung I-Iv):Keamatan bercahaya ditentukan pada 50mA. Biasanya, untuk LED AlInGaP, output cahaya meningkat secara sub-linear dengan arus. Beroperasi melebihi arus DC yang disyorkan boleh menyebabkan peningkatan haba, penurunan kecekapan, dan degradasi dipercepatkan.
• Kebergantungan Suhu:Keamatan bercahaya dan voltan hadapan LED adalah sensitif kepada suhu. Keamatan umumnya berkurangan apabila suhu simpang meningkat. Voltan hadapan biasanya mempunyai pekali suhu negatif, berkurangan kira-kira 2 mV/°C untuk AlInGaP. Reka bentuk mesti mengambil kira pengurusan haba untuk mengekalkan prestasi optik yang stabil.
• Taburan Spektrum:Dengan puncak tipikal pada 591 nm dan separuh lebar 15 nm, pancaran berpusat di kawasan kuning spektrum cahaya nampak. Bin panjang gelombang dominan (H hingga L) memastikan konsistensi warna dengan mengumpulkan LED yang mempunyai koordinat kromatisiti yang sangat serupa.

5. Maklumat Mekanikal dan Pembungkusan

5.1 Dimensi Pakej Peranti

LED mematuhi garis panduan pakej SMD piawai EIA. Lukisan dimensi terperinci disediakan dalam datasheet dengan semua ukuran dalam milimeter. Ciri utama termasuk panjang, lebar, dan ketinggian keseluruhan, serta penempatan dan saiz pad pateri dan struktur kanta. Toleransi ±0.2 mm digunakan melainkan dinyatakan sebaliknya.

5.2 Pengenalpastian Polarity

Datasheet termasuk rajah yang menunjukkan terminal katod dan anod. Polarity yang betul mesti dipatuhi semasa pemasangan. Katod biasanya ditanda oleh takuk, tanda hijau, atau lead/tab yang lebih pendek di bahagian bawah pakej.

5.3 Pembungkusan Pita dan Gegelung

Peranti dibekalkan dalam pita pembawa timbul dengan pita penutup pelindung.

• Lebar Pita:8 mm.
• Diameter Gegelung:7 inci (178 mm).
• Kuantiti per Gegelung:2000 keping.
• Kuantiti Pesanan Minimum (MOQ) untuk Baki:500 keping.
• Pembungkusan mengikut spesifikasi ANSI/EIA-481 untuk memastikan keserasian dengan peralatan pemasangan automatik.

6. Panduan Pateri dan Pemasangan

6.1 Profil Pateri Alir Semula

Peranti ini serasi dengan proses pateri alir semula inframerah (IR). Profil yang disyorkan mematuhi JEDEC J-STD-020B untuk pateri bebas plumbum disediakan.

• Suhu Pra-Panas:150°C hingga 200°C.
• Masa Pra-Panas:Maksimum 120 saat.
• Suhu Badan Puncak:Maksimum 260°C.
• Masa Melebihi Likuidus (TAL):Masa yang disyorkan ditentukan dalam graf profil (biasanya 60-90 saat).
• Bilangan Laluan Maksimum:Dua kali.

6.2 Pateri Tangan

Jika pateri tangan diperlukan, berhati-hati yang melampau mesti diambil.

• Suhu Besi Pateri:Maksimum 300°C.
• Masa Pateri per Pad:Maksimum 3 saat.
• Bilangan Maksimum Kali:Satu kali sahaja per sambungan.

6.3 Penyimpanan dan Pengendalian

• Pakej Tertutup:Simpan pada ≤30°C dan ≤70% Kelembapan Relatif (RH). Gunakan dalam tempoh satu tahun.
• Pakej Terbuka:Komponen yang terdedah kepada udara ambien harus disimpan pada ≤30°C dan ≤60% RH. Adalah disyorkan untuk menyelesaikan pateri alir semula IR dalam tempoh 168 jam (7 hari) selepas membuka beg penghalang kelembapan.
• Penyimpanan Lanjutan (Terbuka):Simpan dalam bekas tertutup dengan desikan atau dalam desikator nitrogen.
• Pembakaran:Jika komponen telah terdedah selama lebih daripada 168 jam, bakar pada kira-kira 60°C selama sekurang-kurangnya 48 jam sebelum pateri untuk membuang kelembapan yang diserap dan mengelakkan kerosakan \"popcorning\" semasa alir semula.

6.4 Pembersihan

Jika pembersihan selepas pemasangan diperlukan, gunakan hanya pelarut yang diluluskan.

• Pelarut yang Disyorkan:Etil alkohol atau isopropil alkohol.
• Prosedur:Rendam pada suhu normal selama kurang daripada satu minit. Jangan gunakan pembersihan ultrasonik melainkan disahkan selamat untuk pakej.
• Amaran:Jangan gunakan cecair kimia yang tidak ditentukan kerana ia boleh merosakkan kanta LED atau bahan pakej.

7. Nota Aplikasi dan Pertimbangan Reka Bentuk

7.1 Reka Bentuk Litar Pemacu

LED adalah peranti yang didorong oleh arus. Untuk memastikan operasi stabil dan jangka hayat panjang, mekanisme pembatas arus adalah penting.

• Perintang Siri (Model Litar A):Kaedah yang paling biasa dan disyorkan. Perintang (R) diletakkan secara bersiri dengan LED. Nilainya dikira menggunakan Hukum Ohm: R = (Vcc - VF) / IF, di mana Vcc adalah voltan bekalan, VF adalah voltan hadapan LED (gunakan nilai maks dari bin untuk pengiraan arus kes terburuk), dan IF adalah arus operasi yang dikehendaki (cth., 20mA, 50mA). Kaedah ini memberikan pengawalan arus yang sangat baik per LED dan mudah dilaksanakan.
• Amaran Sambungan Selari:Menyambungkan berbilang LED secara langsung secara selari dengan satu perintang pembatas arus (Model Litar B) tidak disyorkan. Variasi kecil dalam voltan hadapan (VF) antara LED individu, walaupun dalam bin yang sama, akan menyebabkan ketidakseimbangan ketara dalam perkongsian arus. Satu LED mungkin menarik sebahagian besar arus, menyebabkan terlalu panas dan kegagalan pramatang, manakala yang lain kekal malap. Sentiasa gunakan perintang siri berasingan untuk setiap LED atau gunakan pemacu arus malar aktif.

7.2 Pengurusan Haba

Walaupun pelesapan kuasa agak rendah, reka bentuk haba yang berkesan adalah penting untuk mengekalkan prestasi dan kebolehpercayaan.

• Susun Atur PCB:Gunakan kawasan kuprum yang mencukupi (pad haba atau tuangan) yang disambungkan ke pad pateri LED untuk bertindak sebagai penyerap haba dan mengalirkan haba dari peranti.
• Suhu Ambien:Pastikan suhu ambien operasi berada dalam julat yang ditentukan. Pertimbangkan haba yang disumbangkan oleh komponen lain di atas papan.
• Penurunan Kadar Arus:Untuk operasi pada suhu ambien tinggi (menghampiri +85°C), pertimbangkan untuk menurunkan kadar (mengurangkan) arus operasi untuk menurunkan suhu simpang dan mengelakkan penyusutan lumen dipercepatkan.

7.3 Senario Aplikasi Tipikal

Gabungan kanta berselerak, sudut pandangan lebar, dan warna kuning menjadikan LED ini sesuai untuk pelbagai aplikasi:

• Lampu Status dan Penunjuk:Kuasa hidup/mati, mod sedia, aktiviti sistem, penunjuk amaran dalam elektronik pengguna, panel kawalan industri, dan instrumentasi.
• Pencahayaan Belakang:Pencahayaan belakang tepi atau langsung untuk legenda pada suis membran, papan kekunci, dan panel hadapan di mana pencahayaan seragam dan sudut lebar dikehendaki.
• Pencahayaan Dalaman Automotif:Lampu amaran, pencahayaan suis, dan pencahayaan ambien umum (tertakluk kepada kelayakan untuk piawaian automotif tertentu).
• Papan Tanda dan Pencahayaan Hiasan:Pencahayaan aksen dalam ciri seni bina atau paparan hiasan.

8. Pengenalan Teknologi dan Tren

8.1 Teknologi AlInGaP

LED ini berasaskan bahan semikonduktor Aluminium Indium Gallium Fosfida (AlInGaP). AlInGaP amat cekap dalam menghasilkan cahaya di kawasan merah, oren, ambar, dan kuning spektrum. Kelebihan utama termasuk kecekapan bercahaya tinggi (lumen per watt) dan ketulenan warna yang baik (lebar spektrum sempit) dalam warna ini berbanding teknologi lama seperti Gallium Fosfida (GaP). Sistem bahan membolehkan penalaan tepat jurang jalur, dan seterusnya panjang gelombang yang dipancarkan, dengan melaraskan nisbah unsur penyusun.

8.2 Kanta Berselerak vs. Kanta Jelas

Bahan kanta berselerak (berkabus atau kaca) mengandungi zarah penyerakan. Apabila cahaya dari cip semikonduktor kecil melalui kanta ini, ia berselerak dalam banyak arah. Ini menghasilkan sudut pandangan yang lebih lebar (120° dalam kes ini) dan penampilan yang lebih seragam, lembut dengan silau berkurangan dan tiada \"hot spot\" kelihatan dari cip. Ini berbeza dengan kanta jelas (jernih air), yang menghasilkan pancaran yang lebih fokus dengan sudut pandangan yang lebih sempit dan titik pusat yang terang dan berbeza.

8.3 Tren Industri

Tren umum dalam LED SMD adalah ke arah kecekapan lebih tinggi, kebolehpercayaan lebih tinggi, dan saiz pakej lebih kecil. Walaupun datasheet ini mewakili produk matang dan boleh dipercayai, perkembangan baharu dalam LED kuning penukar fosfor (menggunakan cip biru dengan fosfor kuning) boleh menawarkan pertukaran berbeza dalam kecekapan, pemulihan warna, dan kos. Tambahan pula, kemajuan dalam bahan pembungkusan dan teknik pengurusan haba terus menolak had ketumpatan kuasa dan jangka hayat untuk semua teknologi LED. Dorongan untuk pengecilan juga membawa kepada tapak kaki pakej yang lebih kecil sambil mengekalkan atau meningkatkan output cahaya.