Isi Kandungan
- 1. Gambaran Keseluruhan Produk
- 2. Penarafan Maksimum Mutlak
- 3. Ciri Elektrik & Optik
- 4. Penjelasan Sistem Binning
- 4.1 Binning Voltan Hadapan (VF)
- 4.2 Binning Keamatan Pencahayaan (IV)
- 4.3 Binning Hue (Kromatisiti)
- 5. Maklumat Pakej & Mekanikal
- 6. Panduan Pematerian, Pemasangan & Penyimpanan
- 6.1 Proses Pematerian
- 6.2 Keadaan Penyimpanan
- 6.3 Pembersihan
- 7. Spesifikasi Pembungkusan & Gegelung
- 8. Nota Aplikasi & Pertimbangan Reka Bentuk
- 9. Perbandingan Teknikal & Ciri Utama
- 10. Soalan Lazim (FAQ)
1. Gambaran Keseluruhan Produk
Dokumen ini menyediakan spesifikasi teknikal lengkap untuk Peranti Permukaan-Pasang (SMD) Diod Pemancar Cahaya (LED) yang menggunakan cip putih Indium Gallium Nitride (InGaN) Ultra Terang. Komponen ini direka untuk proses pemasangan automatik dan mematuhi piawaian RoHS dan produk hijau, menjadikannya sesuai untuk reka bentuk elektronik yang mesra alam.
LED ini dibekalkan dalam pita 8mm piawai industri pada gegelung berdiameter 7 inci, memudahkan pembuatan automatik pick-and-place dalam kuantiti tinggi. Reka bentuknya serasi dengan proses pematerian refluks inframerah (IR), yang merupakan piawai untuk barisan pemasangan teknologi permukaan-pasang (SMT) moden. Peranti ini juga diperhatikan sebagai serasi I.C., menunjukkan ciri elektriknya sesuai untuk antaramuka langsung dengan output litar bersepadu tanpa memerlukan litar pemacu tambahan dalam banyak aplikasi.
2. Penarafan Maksimum Mutlak
Penarafan maksimum mutlak menentukan had tekanan di mana kerosakan kekal pada peranti mungkin berlaku. Penarafan ini dinyatakan pada suhu ambien (Ta) 25\u00b0C dan tidak boleh dilampaui di bawah sebarang keadaan operasi.
- Pelesapan Kuasa (Pd):72 mW. Ini adalah jumlah kuasa maksimum yang boleh dilesapkan oleh pakej LED sebagai haba.
- Arus Hadapan Puncak (IF(PEAK)):100 mA. Arus ini hanya dibenarkan di bawah keadaan berdenyut dengan kitar tugas 1/10 dan lebar denyut 0.1ms. Ia tidak boleh digunakan untuk operasi DC.
- Arus Hadapan DC (IF):20 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 had ini boleh menyebabkan kegagalan serta-merta dan teruk. Datasheet secara jelas menyatakan bahawa voltan songsang tidak boleh digunakan untuk operasi berterusan.
- Julat Suhu Operasi (Topr):-30\u00b0C hingga +85\u00b0C. Peranti ini dijamin berfungsi dalam julat suhu ambien ini.
- Julat Suhu Penyimpanan (Tstg):-55\u00b0C hingga +105\u00b0C.
- Keadaan Pematerian Inframerah:Pakej ini boleh menahan suhu puncak 260\u00b0C untuk maksimum 10 saat semasa pematerian refluks.
3. Ciri Elektrik & Optik
Ciri elektrik dan optik tipikal diukur pada suhu ambien 25\u00b0C dan arus hadapan (IF) 5 mA, melainkan dinyatakan sebaliknya. Ini membentuk garis dasar untuk prestasi peranti.
- Keamatan Pencahayaan (IV):45.0 mcd (Min), 180.0 mcd (Maks). Keamatan diukur menggunakan gabungan sensor dan penapis yang menghampiri lengkung tindak balas mata fotopik CIE. Nilai sebenar untuk unit tertentu berada dalam julat binning (lihat Seksyen 4).
- Sudut Pandangan (2\u03b81/2):130 darjah (Tipikal). Sudut pandangan lebar ini menunjukkan corak pancaran Lambertian atau hampir-Lambertian, sesuai untuk aplikasi yang memerlukan pencahayaan kawasan luas.
- Koordinat Kromatisiti (x, y):x=0.203, y=0.319 (Tipikal). Koordinat ini pada rajah kromatisiti CIE 1931 menentukan titik putih LED. Toleransi \u00b10.01 digunakan pada nilai-nilai ini, dan unit tertentu dibin dengan sewajarnya.
- Voltan Hadapan (VF):2.55 V (Min), 3.15 V (Maks) pada IF=5mA. Nilai tipikal diandaikan berada di sekitar tengah julat ini. VFjuga tertakluk kepada binning.
- Arus Songsang (IR):10 \u00b5A (Maks) pada VR=5V.
Nota Penting:
- Amaran ESD:LED adalah sensitif kepada Nyahcas Elektrostatik (ESD) dan lonjakan elektrik. Prosedur pengendalian ESD yang betul adalah wajib, termasuk penggunaan gelang pergelangan tangan berasaskan bumi, sarung tangan anti-statik, dan memastikan semua peralatan dibumikan dengan betul.
- Peralatan Pengukuran:Koordinat kromatisiti dan nilai keamatan pencahayaan disahkan menggunakan penguji CAS140B.
4. Penjelasan Sistem Binning
Untuk memastikan konsistensi dalam pengeluaran besar-besaran, LED disusun ke dalam bin prestasi. LTW-C190DA5 menggunakan sistem binning tiga dimensi untuk Voltan Hadapan (VF), Keamatan Pencahayaan (IV), dan Hue (Koordinat kromatisiti x, y).
4.1 Binning Voltan Hadapan (VF)
Pada arus ujian 5mA, unit diklasifikasikan kepada tiga bin:
- Bin A: VF= 2.55V hingga 2.75V
- Bin B: VF= 2.75V hingga 2.95V
- Bin C: VF= 2.95V hingga 3.15V
Toleransi \u00b10.1V digunakan pada setiap had bin.
4.2 Binning Keamatan Pencahayaan (IV)
Pada arus ujian 5mA, unit diklasifikasikan kepada tiga bin:
- Bin P: IV= 45.0 mcd hingga 71.0 mcd
- Bin Q: IV= 71.0 mcd hingga 112.0 mcd
- Bin R: IV= 112.0 mcd hingga 180.0 mcd
Toleransi \u00b115% digunakan pada setiap had bin.
4.3 Binning Hue (Kromatisiti)
Ini adalah parameter binning yang paling kompleks, menentukan titik warna cahaya putih pada rajah CIE 1931. Lapan bin (A1 hingga A8) ditakrifkan, setiap satu mewakili kawasan segi empat kecil pada satah koordinat (x, y). Jadual dan rajah yang disediakan pada halaman 5 memperincikan koordinat sudut tepat untuk setiap bin. Toleransi \u00b10.01 digunakan pada nilai (x, y) dalam setiap bin. Sistem ini membolehkan pereka memilih LED dengan konsistensi warna yang sangat ketat untuk aplikasi di mana penampilan putih seragam adalah kritikal.
5. Maklumat Pakej & Mekanikal
LED dibekalkan dalam pakej SMD piawai. Dimensi pakej khusus diperincikan dalam lukisan datasheet. Nota mekanikal utama termasuk:
- Semua dimensi utama disediakan dalam milimeter, dengan toleransi yang disertakan \u00b10.10 mm (0.004\") melainkan dinyatakan sebaliknya.
- Warna kanta dinyatakan sebagai \"Hijau,\" yang biasanya merujuk kepada warna resin pengkapsulan, bukan warna cahaya yang dipancarkan (iaitu putih).
- Dimensi pad pateri yang disyorkan disediakan untuk memastikan sambungan pateri yang boleh dipercayai dan penjajaran yang betul semasa refluks.
6. Panduan Pematerian, Pemasangan & Penyimpanan
6.1 Proses Pematerian
Komponen ini serasi sepenuhnya dengan pematerian refluks inframerah (IR). Profil yang dicadangkan mesti mematuhi penarafan maksimum mutlak 260\u00b0C selama 10 saat. Keadaan tipikal yang disyorkan termasuk peringkat pra-pemanasan pada 150-200\u00b0C untuk maksimum 120 saat, diikuti oleh suhu puncak tidak melebihi 260\u00b0C. Masa di atas cecair likuidus dan kadar penyejukan harus dikawal mengikut garis panduan JEDEC piawai untuk pemasangan SMT. Pematerian tangan dengan besi pemateri adalah mungkin tetapi terhad dengan ketat: suhu hujung besi maksimum 300\u00b0C untuk tidak lebih daripada 3 saat, dan hanya satu percubaan pematerian dibenarkan.
6.2 Keadaan Penyimpanan
Penyimpanan yang betul adalah penting untuk mengekalkan kebolehpaterian:
- Pakej Tertutup:Simpan pada \u2264 30\u00b0C dan \u2264 90% Kelembapan Relatif (RH). Jangka hayat rak adalah satu tahun apabila beg kalis lembap dengan pengering masih utuh.
- Pakej Terbuka:Jika pembungkusan asal dibuka, ambien penyimpanan tidak boleh melebihi 30\u00b0C dan 60% RH. Komponen harus digunakan dalam tempoh satu minggu. Untuk penyimpanan lebih lama di luar beg asal, ia mesti disimpan dalam bekas tertutup dengan pengering atau dalam desikator nitrogen. Komponen yang disimpan lebih daripada satu minggu di luar pembungkusan asal memerlukan pra-rawatan pembakaran (kira-kira 60\u00b0C selama sekurang-kurangnya 20 jam) sebelum pematerian untuk membuang kelembapan yang diserap dan mengelakkan kerosakan \"popcorning\" semasa refluks.
6.3 Pembersihan
Jika pembersihan selepas pematerian diperlukan, hanya pelarut yang ditentukan harus digunakan. Merendam LED dalam etil alkohol atau isopropil alkohol pada suhu normal selama kurang daripada satu minit boleh diterima. Penggunaan cecair kimia yang tidak ditentukan boleh merosakkan pakej LED.
7. Spesifikasi Pembungkusan & Gegelung
Produk ini dibekalkan untuk pemasangan automatik:
- Dibungkus dalam pita pembawa timbul lebar 8mm.
- Digegelung pada gegelung diameter piawai 7 inci (178mm).
- Setiap gegelung penuh mengandungi 4000 keping.
- Kuantiti pesanan minimum untuk baki adalah 500 keping.
- Spesifikasi pita dan gegelung mematuhi ANSI/EIA 481-1-A-1994.
- Poket kosong dalam pita dimeterai dengan pita penutup.
- Bilangan maksimum komponen hilang berturut-turut (\"lampu hilang\") yang dibenarkan pada gegelung adalah dua.
8. Nota Aplikasi & Pertimbangan Reka Bentuk
Kegunaan Ditujukan:LED ini direka untuk aplikasi peralatan elektronik piawai, termasuk peralatan pejabat, peranti komunikasi, dan perkakas rumah.
Aplikasi Kritikal:Datasheet mengandungi penafian penting. Ia menyatakan bahawa perundingan diperlukan sebelum menggunakan LED ini dalam aplikasi di mana kebolehpercayaan luar biasa diperlukan, terutamanya di mana kegagalan boleh membahayakan nyawa atau kesihatan. Ini termasuk, tetapi tidak terhad kepada, penerbangan, pengangkutan, kawalan trafik, sistem perubatan/sokongan hayat, dan peranti keselamatan. Untuk aplikasi sedemikian, komponen dengan kelayakan kebolehpercayaan yang sesuai mesti diperoleh.
Reka Bentuk Litar:Disebabkan sifat diod LED, perintang pembatas arus atau pemacu arus malar hampir selalu diperlukan secara bersiri dengan LED apabila disambungkan ke sumber voltan. Nilai perintang bersiri (Rs) boleh dikira menggunakan Hukum Ohm: Rs= (Vbekalan- VF) / IF. Pereka harus menggunakan VFmaksimum dari bin atau datasheet untuk memastikan arus yang mencukupi di bawah semua keadaan. Julat VFyang luas (2.55V-3.15V) menekankan kepentingan pengiraan ini atau penggunaan pemacu arus malar aktif untuk kecerahan yang konsisten.
Pengurusan Terma:Walaupun bukan LED berkuasa tinggi, mematuhi pelesapan kuasa maksimum (72mW) dan julat suhu operasi adalah penting untuk jangka hayat yang panjang. Arus berlebihan atau reka bentuk terma PCB yang lemah yang membawa kepada suhu simpang yang tinggi akan mempercepatkan susut nilai lumen dan mengurangkan hayat operasi.
9. Perbandingan Teknikal & Ciri Utama
LTW-C190DA5 mewakili LED SMD putih kecerahan piawai untuk tujuan penunjukan umum dan lampu latar. Pembeza dan ciri utamanya termasuk:
- Teknologi InGaN:Penggunaan cip Indium Gallium Nitride adalah piawai untuk LED putih dan biru moden, menawarkan kecekapan dan kebolehpercayaan yang baik.
- Pematuhan RoHS/Hijau:Penting untuk kebanyakan pasaran global hari ini.
- Binning Komprehensif:Binning tiga parameter (VF, IV, Hue) membolehkan pemilihan tepat untuk aplikasi yang memerlukan keseragaman warna atau kecerahan merentasi pelbagai LED.
- Keserasian SMT:Pembungkusan pita dan gegelung 8mm dan keserasian dengan refluks IR adalah wajib untuk pembuatan kos efektif dan kuantiti tinggi.
- Sudut Pandangan Luas:Sudut pandangan 130 darjah menjadikannya sesuai untuk aplikasi di mana LED perlu kelihatan dari pelbagai posisi, bukan hanya terus pada paksi.
10. Soalan Lazim (FAQ)
S1: Apakah voltan hadapan tipikal untuk memacu LED ini?
J1: VFtipikal adalah sekitar 2.85V pada 5mA, tetapi ia boleh berbeza dari 2.55V hingga 3.15V. Sentiasa reka bentuk untuk VFmaksimum dalam bin pilihan anda untuk memastikan arus yang dikehendaki dicapai.
S2: Bolehkah saya memacu LED ini dengan 20mA secara berterusan?
J2: Ya, 20mA adalah arus hadapan DC maksimum yang disyorkan. Beroperasi pada maksimum ini akan menghasilkan output cahaya tertinggi tetapi mungkin mengurangkan jangka hayat jangka panjang berbanding dengan arus yang lebih rendah. Sentiasa pertimbangkan pengurusan terma.
S3: Bagaimana saya mentafsir rajah Binning Hue (Halaman 5)?
J3: Rajah memplot lapan bin (A1-A8) pada carta kromatisiti CIE 1931. Setiap bin adalah segi empat kecil. Koordinat (x, y) dalam jadual menentukan sudut segi empat ini. Anda memilih kod bin untuk menjamin titik warna LED jatuh dalam kawasan khusus itu pada carta.
S4: Proses pemasangan saya menggunakan profil refluks dengan puncak 250\u00b0C. Adakah ini boleh diterima?
J4: Ya, puncak 250\u00b0C berada dalam had yang ditentukan 260\u00b0C maksimum. Pastikan jumlah masa di atas suhu cecair likuidus pateri dan kadar kenaikan dikawal mengikut garis panduan SMT piawai.
S5: Mengapakah perlindungan ESD sangat penting untuk LED?
J5: Simpang semikonduktor dalam LED adalah sangat sensitif kepada nyahcas elektrostatik voltan tinggi, yang boleh merosakkan atau memusnahkan peranti serta-merta. Kerosakan ESD mungkin tidak kelihatan serta-merta tetapi boleh menyebabkan kegagalan pramatang atau prestasi yang berubah.
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. |