Dokumen Teknikal LED Merah SMD PLCC-2 G67-21S/R3C - 3.0x2.8x1.9mm - 1.8-2.9V - 150mA - 435mW

1. Gambaran Keseluruhan Produk

Dokumen ini memperincikan spesifikasi teknikal untuk peranti permukaan-pasang (SMD) LED kuasa sederhana yang menggunakan pakej PLCC-2 (Pembawa Cip Berpimpin Plastik). Peranti ini direka dengan cip semikonduktor AlGaInP untuk memancarkan cahaya merah, disalut dalam resin jernih air. Ia dicirikan oleh faktor bentuk padat, kecekapan tinggi yang sesuai untuk kelas kuasanya, dan sudut pandangan yang luas, menjadikannya komponen serba boleh untuk pelbagai aplikasi pencahayaan. Produk ini mematuhi piawaian alam sekitar yang ketat, bebas plumbum, mematuhi peraturan REACH EU, dan diklasifikasikan sebagai bebas halogen, dengan kandungan bromin dan klorin dikekalkan di bawah had yang ditetapkan.

2. Penerangan Mendalam Parameter Teknikal

2.1 Had Maksimum Mutlak

Had operasi peranti ditakrifkan pada suhu pateri asas 25°C. Arus kehadapan berterusan maksimum (I_F) dinilai pada 150 mA, dengan arus kehadapan puncak (I_FP) 300 mA dibenarkan di bawah keadaan berdenyut (kitar tugas 1/10, lebar denyut 10ms). Penyerakan kuasa maksimum (P_d) ialah 435 mW. Rintangan terma simpang-ke-titik pateri (R_{th J-S}) ialah 50 °C/W, yang penting untuk reka bentuk pengurusan terma. Suhu simpang maksimum yang dibenarkan (T_j) ialah 115°C. Julat suhu operasi adalah dari -40°C hingga +85°C, dengan julat suhu penyimpanan dari -40°C hingga +100°C. Peranti ini mempunyai keupayaan tahan nyahcas elektrostatik (ESD) 2000V (Model Badan Manusia), walaupun pengendalian dengan langkah berjaga-jaga ESD yang sesuai adalah wajib. Parameter pateri ditetapkan untuk kedua-dua proses reflow (260°C selama 10 saat) dan pateri tangan (350°C selama 3 saat).

2.2 Ciri-Ciri Elektro-Optik

Diukur pada T_pateri= 25°C dan I_F= 150 mA, parameter prestasi utama ditakrifkan. Fluks bercahaya (Φ_v) mempunyai julat tipikal 15.0 hingga 24.0 lumen, dengan toleransi yang dinyatakan ±11%. Voltan kehadapan (V_F) berjulat dari 1.8V hingga 2.9V, dengan toleransi pembuatan yang lebih ketat ±0.1V. Peranti ini menawarkan sudut pandangan luas (2θ_1/2) 120 darjah. Arus songsang maksimum (I_R) ialah 50 µA apabila voltan songsang (V_R) 5V dikenakan.

3. Penjelasan Sistem Binning

Produk ini dikelaskan kepada bin untuk memastikan konsistensi dalam parameter utama, membolehkan reka bentuk dan padanan warna yang tepat.

3.1 Binning Kuasa Radiometrik (Fluks Bercahaya)

Output fluks bercahaya dikategorikan kepada bin yang dilambangkan dengan kod seperti L6, L7, L8, L9, M3, dan M4. Setiap bin mentakrifkan nilai fluks minimum dan maksimum pada I_F=150mA, contohnya, bin L6 meliputi 15-16 lm, manakala bin M4 meliputi 21-24 lm. Toleransi ±11% terpakai dalam setiap bin.

3.2 Binning Voltan Kehadapan

Voltan kehadapan dibin menggunakan kod dua digit dari 25 hingga 35. Setiap kod mewakili langkah 0.1V, contohnya, bin 25 meliputi 1.8-1.9V, bin 26 meliputi 1.9-2.0V, dan seterusnya sehingga bin 35 meliputi 2.8-2.9V. Toleransi pembuatan ialah ±0.1V setiap bin.

3.3 Binning Panjang Gelombang Dominan

Titik warna dikawal melalui bin panjang gelombang dominan. Bin yang tersedia ialah O54 (615-620 nm), R51 (620-625 nm), dan R52 (625-630 nm), yang mentakrifkan warna merah khusus yang dipancarkan. Toleransi pengukuran untuk panjang gelombang dominan/puncak ialah ±1 nm.

4. Analisis Lengkung Prestasi

Dokumen data teknikal menyediakan beberapa lengkung ciri yang menggambarkan kelakuan peranti di bawah pelbagai keadaan.

4.1 Taburan Spektrum

Graf menunjukkan keamatan bercahaya relatif berbanding panjang gelombang, tipikal untuk LED merah AlGaInP, dengan puncak dalam julat 620-660 nm dan lebar spektrum yang ditakrifkan.

4.2 Voltan Kehadapan vs Suhu Simpang

Rajah 1 memplot perubahan voltan kehadapan berbanding suhu simpang. Lengkung biasanya menunjukkan pekali negatif, bermaksud V_Fmenurun apabila T_jmeningkat, yang merupakan faktor kritikal untuk reka bentuk pemacu arus malar.

4.3 Kuasa Radiometrik Relatif vs Arus Kehadapan

Rajah 2 menunjukkan hubungan sub-linear antara output cahaya (kuasa radiometrik relatif) dan arus kehadapan. Output meningkat dengan arus tetapi dengan pulangan yang berkurangan pada arus yang lebih tinggi disebabkan oleh penurunan kecekapan dan kesan terma.

4.4 Fluks Bercahaya Relatif vs Suhu Simpang

Rajah 3 menunjukkan bagaimana output cahaya berkurangan apabila suhu simpang meningkat. Penurunan kuasa terma ini adalah penting untuk meramalkan prestasi dalam aplikasi sebenar di mana penyejukan mungkin terhadap.

4.5 Arus Kehadapan vs Voltan Kehadapan & Penurunan Kuasa Terma

Rajah 4 menggambarkan lengkung I-V piawai. Rajah 5 adalah penting untuk kebolehpercayaan, menunjukkan arus kehadapan pemacu maksimum yang dibenarkan sebagai fungsi suhu pateri, memastikan peranti tidak terlebih tekanan semasa operasi selepas pemasangan.

4.6 Corak Sinaran

Rajah 6 mempersembahkan gambarajah sinaran kutub, mengesahkan sudut pandangan 120° (di mana keamatan jatuh kepada 50% daripada nilai paksi) dan corak pancaran simetri seperti Lambertian yang tipikal untuk pakej PLCC pandangan atas.

5. Maklumat Mekanikal & Pakej

5.1 Dimensi Pakej

Pakej PLCC-2 mempunyai dimensi nominal 3.0 mm panjang, 2.8 mm lebar, dan ketinggian 1.9 mm. Lukisan berdimensi terperinci menentukan lokasi pad, toleransi keseluruhan (±0.1 mm melainkan dinyatakan), dan struktur kanta. Reka bentuk pandangan atas menunjukkan cahaya dipancarkan berserenjang dengan satah pemasangan.

5.2 Pengenalpastian Polarity

Katod biasanya dikenal pasti oleh penanda visual pada pakej, seperti takuk, titik, atau sudut terpotong pada kanta atau badan, seperti yang ditunjukkan dalam lukisan dimensi. Orientasi polarity yang betul adalah penting semasa pemasangan.

6. Garis Panduan Pateri & Pemasangan

6.1 Parameter Pateri Reflow

Profil pateri reflow yang disyorkan memuncak pada 260°C selama 10 saat. Ini adalah keperluan proses bebas plumbum (SnAgCu) piawai. Pateri tangan, jika perlu, harus dihadkan kepada 350°C selama tidak lebih daripada 3 saat setiap kaki, menggunakan besi pemateri yang dibumikan.

Komponen dibungkus dalam beg penghalang sensitif lembapan dengan bahan pengering. Sebelum beg dibuka, LED mesti disimpan pada 30°C atau kurang dan kelembapan relatif 90% atau kurang. Setelah dibuka, komponen harus digunakan dalam tempoh masa yang ditetapkan atau dibakar mengikut prosedur MSL (Tahap Kepekaan Lembapan) untuk mengelakkan kerosakan "popcorning" semasa reflow.

6.3 Langkah Berjaga-jaga Semasa Penggunaan

Perlindungan Arus Berlebihan:

LED adalah peranti berkuasa arus. Perintang pembatas arus luaran atau pemacu arus malar adalah wajib. Peningkatan kecil dalam voltan kehadapan boleh menyebabkan peningkatan besar, berpotensi merosakkan, dalam arus disebabkan oleh ciri I-V eksponen diod.Langkah Berjaga-jaga ESD:
Peranti ini sensitif kepada nyahcas elektrostatik. Gunakan stesen kerja selamat ESD, gelang pergelangan tangan, dan pembungkusan semasa pengendalian dan pemasangan.7. Maklumat Pembungkusan & Pemesanan

7.1 Spesifikasi Pita dan Gegelung

LED dibekalkan pada pita pembawa timbul untuk pemasangan pick-and-place automatik. Lebar pita, dimensi poket, dan jarak lubang sproket ditentukan. Setiap gegelung mengandungi 4000 keping. Dimensi gegelung (diameter, lebar, saiz hab) disediakan untuk keserasian dengan peralatan automatik.

7.2 Pembungkusan Tahan Lembapan

Proses pembungkusan penuh melibatkan meletakkan komponen bergelung ke dalam beg kalis lembapan lamina aluminium bersama bahan pengering dan kad penunjuk kelembapan. Beg kemudiannya dimeterai.

7.3 Penjelasan Label

Label gegelung termasuk beberapa kod: P/N (Nombor Produk), QTY (Kuantiti Pembungkusan), CAT (Pangkat/Kelas Keamatan Bercahaya/bin), HUE (Pangkat/Kelas Panjang Gelombang Dominan/bin), REF (Pangkat/Kelas Voltan Kehadapan/bin), dan LOT No (Nombor Lot Boleh Dikesan).

8. Cadangan Aplikasi

8.1 Senario Aplikasi Biasa

Gabungan kuasa sederhana, kecekapan baik, sudut luas, dan saiz padat menjadikan LED ini sesuai untuk:

Pencahayaan Hiasan dan Hiburan:
• Pencahayaan aksen seni bina, papan tanda, kesan pencahayaan pentas di mana warna merah diperlukan.Pencahayaan Pertanian:
• Pencahayaan tambahan dalam hortikultur, berpotensi mempengaruhi fotomorfogenesis tumbuhan dalam spektrum merah.Pencahayaan Am:
• Lampu penunjuk, lampu status, lampu latar untuk panel atau suis, dan aplikasi lain yang memerlukan penunjuk merah yang boleh dipercayai.8.2 Pertimbangan Reka Bentuk

Pengurusan Terma:

• Dengan Rth J-S_{50 °C/W, reka bentuk laluan terma yang berkesan pada PCB (menggunakan via terma, tuangan kuprum) adalah penting untuk mengekalkan suhu simpang rendah, memastikan kebolehpercayaan jangka panjang dan output cahaya yang stabil.}Pemacu Arus:
• Sentiasa gunakan sumber arus malar atau sumber voltan dengan perintang bersiri yang dikira berdasarkan Vmaksimum dari jadual binning dan arus operasi sasaran._FReka Bentuk Optik:
• Sudut pandangan 120° dan corak Lambertian memudahkan reka bentuk optik sekunder untuk pembentukan pancaran jika diperlukan.9. Kebolehpercayaan & Jaminan Kualiti

Satu set ujian kebolehpercayaan komprehensif dilakukan dengan tahap keyakinan 90% dan LTPD (Lot Tolerance Percent Defective) 10%. Matriks ujian termasuk:

• Rintangan Pateri Reflow
• Kejutan Terma (-10°C hingga +100°C)
• Kitaran Suhu (-40°C hingga +100°C)
• Penyimpanan Suhu/Tinggi Kelembapan (85°C/85% RH)
• Ujian Hayat Operasi dan Penyimpanan Suhu Tinggi/Rendah pada pelbagai keadaan dan arus (cth., 90mA, 180mA).
Setiap ujian menggunakan saiz sampel 22 keping dengan kriteria terima/tolak 0/1, menunjukkan piawaian kebolehpercayaan yang tinggi.
10. Perbandingan & Kedudukan Teknikal

LED PLCC-2 kuasa sederhana ini menduduki niche tertentu. Berbanding dengan LED SMD kuasa rendah (cth., 0603, 0805), ia menawarkan fluks bercahaya yang jauh lebih tinggi, menjadikannya sesuai untuk pencahayaan dan bukan hanya penunjuk. Berbanding dengan LED kuasa tinggi, ia memerlukan pengurusan terma dan litar pemacu yang kurang kompleks sambil masih memberikan output cahaya yang berguna untuk banyak aplikasi. Teknologi AlGaInP memberikan kecekapan tinggi dalam spektrum merah/jingga/amber berbanding dengan LED putih penukaran fosfor saiz serupa. Sudut pandangan luas 120° adalah pembeza utama daripada LED dengan pancaran yang lebih sempit dan fokus.

11. Soalan Lazim (Berdasarkan Parameter Teknikal)

S: Apakah arus pemacu yang patut saya gunakan?

J: Arus berterusan maksimum mutlak ialah 150 mA. Untuk keseimbangan optimum kecekapan, jangka hayat, dan output cahaya, operasi antara 60-120 mA adalah tipikal, tetapi sentiasa rujuk lengkung penurunan kuasa (Rajah 5) berdasarkan prestasi terma papan anda.
S: Bagaimana saya mentafsir kod binning dalam pesanan saya?
J: Kod label CAT, HUE, dan REF sepadan secara langsung dengan jadual bin Fluks Bercahaya, Panjang Gelombang Dominan, dan Voltan Kehadapan dalam bahagian 3.1, 3.2, dan 3.3. Ini membolehkan anda mengetahui julat prestasi tepat LED yang anda terima.
S: Bolehkah saya memacu LED ini terus dari bekalan logik 3.3V atau 5V?
J: Tidak. Anda mesti menggunakan perintang pembatas arus bersiri. Kira nilai perintang sebagai R = (V
bekalan_{- V}) / I_F. Gunakan V_Fmaksimum dari bin voltan anda untuk memastikan penurunan voltan yang mencukupi merentasi perintang pada setiap masa._FS: Apakah kesan suhu simpang terhadap prestasi?
J: Seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 3, output cahaya berkurangan apabila T
meningkat. Tambahan pula, suhu yang lebih tinggi mempercepatkan penyusutan lumen dan boleh mengurangkan jangka hayat peranti. Mengekalkan T_jyang rendah melalui penyejukan yang baik adalah kritikal untuk prestasi yang konsisten dan jangka panjang._j12. Contoh Kajian Kes Reka Bentuk

Senario:

Mereka bentuk suar keselamatan merah berkuasa bateri kos rendah.Keperluan:
Kelihatan dari semua sudut, penggunaan kuasa rendah, litar pemacu mudah, padat.Pilihan Reka Bentuk:
Pemilihan LED:
1. LED merah PLCC-2 ini dipilih untuk sudut pandangan 120° (omnidireksionaliti baik), kuasa sederhana (kecerahan baik berbanding hayat bateri), dan pakej SMD (kecil, pemasangan mudah).Litar Pemacu:
2. Litar mudah menggunakan bateri syiling 3V, MOSFET untuk pensuisan, dan perintang bersiri. Nilai perintang dikira untuk I= 100 mA menggunakan R = (3.0V - 2.5V_Ftip_{) / 0.1A = 5Ω. Perintang 5.1Ω, 1/4W dipilih.}Reka Bentuk Terma & PCB:
3. Suar beroperasi dalam denyutan pendek (kitar tugas 10%), mengurangkan kuasa purata dan beban terma. PCB menggunakan reka bentuk dua lapisan mudah dengan pad LED disambungkan ke tuangan kuprum kecil pada lapisan bawah untuk penyejukan sedikit.Keputusan:
4. Suar berfungsi dan boleh dipercayai yang memenuhi sasaran saiz, kos, dan prestasi, memanfaatkan ciri-ciri khusus LED.13. Prinsip Operasi

Ini adalah peranti fotonik semikonduktor berdasarkan struktur hetero AlGaInP (Aluminium Gallium Indium Phosphide). Apabila voltan kehadapan melebihi voltan hidup diod dikenakan, elektron dan lubang disuntik ke dalam kawasan aktif masing-masing dari lapisan jenis-n dan jenis-p. Pembawa cas ini bergabung semula secara radiatif dalam telaga kuantum kawasan aktif, membebaskan tenaga dalam bentuk foton. Komposisi khusus aloi AlGaInP menentukan tenaga jurang jalur, yang secara langsung mentakrifkan panjang gelombang (warna) cahaya yang dipancarkan—dalam kes ini, dalam spektrum merah (615-630 nm). Resin epoksi jernih air melindungi cip semikonduktor, memberikan kestabilan mekanikal, dan membentuk pancaran output cahaya.

14. Trend Teknologi

LED SMD kuasa sederhana seperti jenis PLCC-2 ini terus berkembang. Trend industri umum termasuk:

Peningkatan Kecekapan:
• Penambahbaikan berterusan dalam kecekapan kuantum dalaman, pengekstrakan cahaya, dan reka bentuk pakej membawa kepada lumen per watt (lm/W) yang lebih tinggi, mengurangkan penggunaan tenaga untuk output cahaya yang sama.Konsistensi Warna yang Lebih Baik:
• Toleransi binning yang lebih ketat untuk panjang gelombang dan fluks, dimungkinkan oleh kawalan proses pembuatan termaju, membolehkan padanan warna yang lebih baik dalam tatasusunan multi-LED tanpa penyusunan manual.Kebolehpercayaan yang Dipertingkatkan:
• Pembangunan bahan pakej yang lebih teguh (sebatian acuan, rangka plumbum) dan kebolehpercayaan peringkat cip yang diperbaiki membawa kepada jangka hayat operasi yang lebih panjang (metrik L70, L90) di bawah arus pemacu dan suhu yang lebih tinggi.Pengecilan dengan Prestasi:
• Dorongan untuk tatasusunan LED yang lebih kecil dan padat menolak saiz pakej turun sambil mengekalkan atau meningkatkan output cahaya, walaupun ini meningkatkan cabaran pengurusan terma.Penyelesaian Pintar & Bersepadu:
• Pasaran yang lebih luas melihat pertumbuhan dalam LED dengan pemacu bersepadu, pengawal, atau penderia, walaupun ini lebih lazim dalam segmen kuasa tinggi atau khas.The broader market sees growth in LEDs with integrated drivers, controllers, or sensors, though this is more prevalent in high-power or specialty segments.