Spesifikasi LED Kuning Kuasa Sederhana SMD 67-21S - Pakej PLCC-2 - 150mA - 2.8V - 590-600nm - Dokumen Teknikal Bahasa Melayu

1. Gambaran Keseluruhan Produk

Dokumen ini memperincikan spesifikasi untuk peranti permukaan-pasang (SMD) diod pemancar cahaya (LED) kuasa sederhana dalam format pakej PLCC-2. Peranti ini dicirikan oleh pancaran cahaya kuning, dicapai melalui bahan cip AlGaInP yang disalut dalam resin jernih-air. Ia direka untuk aplikasi pencahayaan umum yang memerlukan keseimbangan prestasi, kecekapan, dan faktor bentuk padat.

Kelebihan teras LED ini termasuk kecekapan bercahaya yang tinggi, penggunaan kuasa sederhana sesuai untuk aplikasi kuasa pertengahan, dan sudut pandangan luas 120 darjah, memastikan pengagihan cahaya seragam. Produk ini mematuhi piawaian alam sekitar dan keselamatan moden, bebas plumbum (Pb-free), mematuhi arahan Sekatan Bahan Berbahaya (RoHS), peraturan EU REACH, dan keperluan bebas halogen (Br<900ppm, Cl<900ppm, Br+Cl<1500ppm). Reka bentuk padatnya menjadikannya komponen ideal untuk penyelesaian pencahayaan yang mempunyai kekangan ruang.

1.1 Aplikasi Sasaran

Bidang aplikasi utama untuk LED ini adalah pelbagai, memanfaatkan ciri warna dan prestasinya. Pasaran utama termasuk Pencahayaan Hiasan dan Hiburan, di mana output kuning yang konsisten diingini untuk kesan estetik. Ia juga sesuai untuk aplikasi Pencahayaan Pertanian, berpotensi untuk peringkat pertumbuhan tertentu atau pencahayaan tambahan. Akhirnya, profil prestasi seimbangnya menjadikannya boleh digunakan untuk pencahayaan Penggunaan Umum dalam pelbagai produk pengguna dan komersial.

2. Analisis Parameter Teknikal

2.1 Penarafan Maksimum Mutlak

Had operasi peranti ditakrifkan di bawah keadaan di mana suhu titik paterian (T_Paterian) ialah 25°C. Melebihi penarafan ini boleh menyebabkan kerosakan kekal.

• Arus Kehadapan (I_F):150 mA (Berterusan).
• Arus Kehadapan Puncak (I_FP):300 mA, dibenarkan di bawah keadaan berdenyut dengan kitar tugas 1/10 dan lebar denyut 10ms.
• Pelesapan Kuasa (P_d):420 mW.
• Nyahcas Elektrostatik (ESD) Model Badan Manusia (HBM):2000 V. Komponen ini sensitif kepada elektrik statik, dan langkah berjaga-jaga pengendalian ESD yang betul adalah wajib. Penarafan ini adalah untuk rujukan.
• Suhu Operasi (T_opr):-40°C hingga +85°C.
• Suhu Penyimpanan (T_stg):-40°C hingga +100°C.
• Rintangan Terma, Simpang ke Titik Paterian (R_{th J-S}):50 °C/W. Parameter ini adalah kritikal untuk reka bentuk pengurusan haba.
• Suhu Simpang Maksimum (T_j):115 °C.
• Suhu Paterian:Peranti ini boleh menahan paterian refluks pada 260°C selama 10 saat atau paterian tangan pada 350°C selama 3 saat.

2.2 Ciri Elektro-Optik

Prestasi tipikal diukur pada T_Paterian= 25°C dan I_F= 150 mA.

• Fluks Bercahaya (Φ):Julat dari minimum 11 lm hingga maksimum 27 lm, dengan toleransi tipikal ±11%.
• Voltan Kehadapan (V_F):Julat dari 1.8 V hingga 2.8 V pada arus yang ditentukan, dengan toleransi tipikal ±0.1V.
• Sudut Pandangan (2θ_1/2):120 darjah, tipikal.
• Arus Songsang (I_R):Maksimum 50 µA apabila voltan songsang (V_R) 5V dikenakan.

3. Penjelasan Sistem Pembin

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

3.1 Pembin Fluks Bercahaya

LED dikategorikan mengikut output cahaya yang diukur pada I_F=150mA. Kod bin (cth., L2, L3, M3, N3) mentakrifkan julat fluks bercahaya minimum dan maksimum. Sebagai contoh, bin L2 meliputi 11-12 lm, manakala bin N3 meliputi 24-27 lm. Toleransi dalam setiap bin ialah ±11%.

3.2 Pembin Voltan Kehadapan

Peranti juga dibin mengikut penurunan voltan kehadapan pada I_F=150mA. Kod bin dari 25 hingga 34 mewakili julat voltan dalam langkah 0.1V, bermula dari 1.8-1.9V (Bin 25) hingga 2.7-2.8V (Bin 34). Toleransi ialah ±0.1V.

3.3 Pembin Panjang Gelombang Dominan

Ini mentakrifkan warna cahaya kuning yang dilihat. Dua bin ditentukan: Y53 (590-595 nm) dan Y54 (595-600 nm). Toleransi pengukuran untuk panjang gelombang dominan/puncak ialah ±1 nm.

4. Analisis Lengkung Prestasi

Lembaran data menyediakan beberapa graf yang menggambarkan tingkah laku peranti di bawah pelbagai keadaan.

4.1 Taburan Spektrum

Graf menunjukkan keamatan bercahaya relatif merentasi panjang gelombang dari kira-kira 520 nm hingga 680 nm. Lengkung memuncak di kawasan kuning (sekitar 590-600 nm), mengesahkan bin panjang gelombang dominan, dengan pancaran minima di bahagian lain spektrum boleh lihat.

4.2 Ciri Terma dan Elektrik

• Voltan Kehadapan lwn. Suhu Simpang (Raj.1):Menunjukkan bagaimana V_Fberkurang secara linear dengan peningkatan suhu simpang (T_j), ciri biasa LED. Ini penting untuk reka bentuk pemacu arus malar.
• Kuasa Radiometrik Relatif lwn. Arus Kehadapan (Raj.2):Menggambarkan hubungan sub-linear antara output cahaya dan arus pemacu. Kecekapan biasanya berkurangan pada arus yang sangat tinggi.
• Fluks Bercahaya Relatif lwn. Suhu Simpang (Raj.3):Menunjukkan pengurangan output cahaya apabila T_jmeningkat, menekankan kepentingan pengurusan haba untuk mengekalkan kecerahan.
• Arus Kehadapan lwn. Voltan Kehadapan (Raj.4):Lengkung I-V piawai untuk diod, menunjukkan hubungan eksponen.
• Arus Kehadapan Pemacu Maks. lwn. Suhu Paterian (Raj.5):Lengkung penyahkadar yang menunjukkan bahawa arus kehadapan berterusan maksimum yang dibenarkan mesti dikurangkan apabila suhu ambien/titik paterian meningkat untuk mengelakkan melebihi T_j(maks).
• Rajah Sinaran (Raj.6):Plot kutub yang menggambarkan taburan spatial keamatan cahaya, mengesahkan sudut pandangan luas 120 darjah dengan corak hampir-Lambertian.

5. Maklumat Mekanikal dan Pakej

5.1 Dimensi Pakej

LED ini ditempatkan dalam pakej permukaan-pasang PLCC-2 (Pembawa Cip Berpimpin Plastik) piawai. Lukisan dimensi menentukan panjang, lebar, tinggi, jarak lead, dan ciri mekanikal kritikal lain. Melainkan dinyatakan sebaliknya, toleransi dimensi ialah ±0.15 mm. Pakej ini direka untuk keserasian dengan proses paterian refluks dan pick-and-place automatik.

6. Garis Panduan Paterian dan Pemasangan

6.1 Parameter Paterian

Peranti ini dinilai untuk proses paterian piawai: Paterian refluks pada suhu puncak 260°C selama 10 saat, atau paterian tangan pada 350°C selama 3 saat. Pematuhan kepada profil ini adalah perlu untuk mengelakkan kerosakan pakej atau degradasi bahan dalaman.

6.2 Langkah Berjaga-jaga Penyimpanan dan Pengendalian

• Kepekaan ESD:Produk ini sensitif kepada nyahcas elektrostatik. Prosedur pengendalian selamat-ESD yang betul mesti diikuti sepanjang semua peringkat pemasangan dan ujian.
• Kepekaan Kelembapan:Komponen ini dibungkus dalam bahan tahan lembapan (beg kalis lembapan aluminium dengan penyerap lembapan). Beg tidak boleh dibuka sehingga produk sedia untuk digunakan dalam persekitaran pengeluaran. Jika terdedah, pembakaran mungkin diperlukan mengikut piawaian industri (walaupun keadaan khusus tidak diperincikan di sini).
• Perlindungan Arus:Perintang had arus luaran atau pemacu arus malar adalah wajib. LED menunjukkan peningkatan arus yang tajam dengan peningkatan voltan kecil melebihi voltan kehadapannya, yang boleh menyebabkan pelarian haba dan kegagalan jika tidak dikawal dengan betul.

7. Maklumat Pembungkusan dan Pesanan

7.1 Spesifikasi Reel dan Pita

LED dibekalkan pada pita pembawa timbul yang dililit pada reel untuk pemasangan automatik. Spesifikasi utama termasuk dimensi reel, lebar pita, jarak poket, dan arah progresif. Reel piawai mengandungi 4000 keping. Lukisan terperinci untuk reel, pita pembawa, dan dimensi pita penutup disediakan, dengan toleransi biasanya ±0.1 mm.

7.2 Penjelasan Label

Label pembungkusan termasuk beberapa kod: CPN (Nombor Produk Pelanggan), P/N (Nombor Produk), QTY (Kuantiti Pembungkusan), CAT (Pangkat Keamatan Bercahaya, sepadan dengan bin fluks), HUE (Pangkat Panjang Gelombang Dominan), REF (Pangkat Voltan Kehadapan), dan LOT No (Nombor Lot untuk kebolehjejakan).

8. Cadangan Aplikasi dan Pertimbangan Reka Bentuk

8.1 Pertimbangan Reka Bentuk

• Pengurusan Haba:Dengan rintangan haba (R_{th J-S}) 50 °C/W, penyingkiran haba berkesan dari pad paterian adalah penting, terutamanya apabila beroperasi pada atau berhampiran arus maksimum 150 mA. Lengkung penyahkadar (Raj.5) mesti dirujuk untuk aplikasi suhu ambien tinggi.
• Litar Pemacu:Sentiasa gunakan sumber arus malar atau sumber voltan dengan perintang siri untuk menetapkan arus. Voltan kehadapan mempunyai julat (1.8-2.8V) dan pekali suhu negatif, menjadikan reka bentuk berasaskan voltan tidak stabil.
• Reka Bentuk Optik:Sudut pandangan luas 120 darjah adalah bermanfaat untuk aplikasi yang memerlukan pencahayaan luas tanpa optik sekunder. Untuk pancaran fokus, optik primer (kanta) yang sesuai mesti dipilih.

8.2 Pembin untuk Konsistensi Aplikasi

Untuk aplikasi di mana keseragaman warna atau kecerahan adalah kritikal (cth., tatasusunan multi-LED dalam pencahayaan hiasan), menetapkan bin ketat untuk fluks bercahaya (Φ), voltan kehadapan (V_F), dan panjang gelombang dominan adalah penting. Menggunakan LED dari lot pembuatan yang sama boleh meningkatkan lagi konsistensi.

9. Kebolehpercayaan dan Jaminan Kualiti

Satu set ujian kebolehpercayaan komprehensif dilakukan untuk memastikan jangka hayat dan keteguhan produk di bawah pelbagai tekanan persekitaran. Ujian dijalankan dengan tahap keyakinan 90% dan Lot Tolerance Percent Defective (LTPD) 10%. Saiz sampel untuk setiap ujian ialah 22 keping, dengan kriteria Terima/Tolak 0/1.

9.1 Item Ujian Kebolehpercayaan

Regimen ujian termasuk: Rintangan Paterian Refluks, Kejutan Terma, Kitaran Suhu, Penyimpanan Suhu/Lembapan Tinggi, Operasi Suhu/Lembapan Tinggi, Penyimpanan Suhu Rendah, Penyimpanan Suhu Tinggi, dan pelbagai ujian Hayat Operasi Suhu Tinggi/Rendah di bawah keadaan arus dan suhu berbeza (cth., 150mA pada 25°C, 55°C, dan 90mA pada 85°C). Ujian ini mensimulasikan keadaan operasi dunia sebenar dan penuaan dipercepatkan.

10. Perbandingan dan Penentuan Kedudukan Teknikal

Sebagai LED kuasa sederhana dalam pakej PLCC-2, peranti ini menduduki niche tertentu. Berbanding LED kuasa rendah (cth., pakej 0603, 0805), ia menawarkan output cahaya yang jauh lebih tinggi, menjadikannya sesuai untuk pencahayaan utama dan bukan hanya penunjuk. Berbanding LED kuasa tinggi (cth., pakej 1W, 3W pada PCB teras logam), ia beroperasi pada arus lebih rendah dan mempunyai keperluan pengurusan haba yang lebih mudah, selalunya melesapkan haba melalui jejak PCB sahaja. Pembeza utama adalah gabungan kecekapan baik, pakej padat dan piawai, sudut pandangan luas, dan pematuhan dengan peraturan alam sekitar yang ketat.

11. Soalan Lazim (Berdasarkan Parameter Teknikal)

11.1 Apakah arus operasi tipikal?

Ciri elektro-optik ditentukan pada 150 mA, yang juga merupakan arus kehadapan berterusan maksimum. Ini adalah titik ujian piawai dan operasi yang disyorkan untuk mencapai fluks bercahaya dinilai.

11.2 Mengapa pemacu arus malar diperlukan?

Voltan kehadapan (V_F) mempunyai sebaran pengeluaran (1.8-2.8V) dan berkurangan dengan suhu. Memacu dengan voltan tetap akan menyebabkan variasi besar dalam arus dan seterusnya output cahaya, berpotensi melebihi penarafan maksimum mutlak dan menyebabkan kegagalan. Sumber arus malar memastikan kecerahan stabil dan melindungi LED.

11.3 Bagaimana saya mentafsir kod bin dalam pesanan?

Nombor bahagian penuh termasuk kod untuk fluks bercahaya (cth., L8), voltan kehadapan (cth., 28), dan panjang gelombang dominan (cth., Y54). Ini menentukan peranti dengan fluks antara 17-18 lm, V_Fantara 2.1-2.2V, dan panjang gelombang antara 595-600 nm. Pereka harus memilih bin yang sepadan dengan reka bentuk litar mereka (untuk voltan) dan keperluan aplikasi (untuk kecerahan dan warna).

11.4 Apakah keadaan penyimpanan sebelum digunakan?

Komponen ini sensitif kepada lembapan. Ia mesti disimpan dalam beg kalis lembapan asal yang tidak dibuka. Setelah dibuka, ia harus digunakan dalam tempoh masa yang ditentukan atau dibakar mengikut piawaian industri yang berkaitan (cth., piawaian IPC/JEDEC) untuk membuang lembapan yang diserap sebelum paterian refluks, untuk mengelakkan "popcorning" atau delaminasi.

12. Kes Reka Bentuk dan Penggunaan Praktikal

Senario: Mereka bentuk lampu rentetan LED kuning hiasan.Seorang pereka memerlukan 50 LED setiap rentetan. Untuk memastikan penampilan seragam, mereka menetapkan bin fluks bercahaya ketat (cth., L7: 16-17 lm) dan bin panjang gelombang dominan tunggal (Y54). Mereka mereka bentuk litar pemacu yang menyediakan 150 mA malar. Memandangkan rintangan haba 50 °C/W, mereka memastikan PCB mempunyai luas kuprum yang mencukupi di bawah pad LED untuk bertindak sebagai penyebar haba, terutamanya jika lampu akan digunakan dalam kelengkapan tertutup. Mereka mengira jumlah penurunan voltan untuk rentetan siri berdasarkan bin V_Fmaksimum (cth., Bin 34: 2.8V) untuk mensaiz bekalan kuasa dengan sesuai. Sudut pandangan luas 120 darjah adalah sempurna untuk mencipta kesan cahaya meresap tanpa titik panas.

13. Prinsip Operasi

Cahaya dijana melalui elektroluminesens. Apabila voltan kehadapan melebihi potensi terbina dalam diod dikenakan, elektron dan lubang disuntik ke kawasan aktif cip semikonduktor (terdiri daripada AlGaInP). Pembawa cas ini bergabung semula, membebaskan tenaga dalam bentuk foton. Komposisi khusus aloi AlGaInP menentukan tenaga jurang jalur, yang seterusnya mentakrifkan panjang gelombang (warna) cahaya yang dipancarkan—dalam kes ini, kuning (590-600 nm). Salutan resin jernih-air melindungi cip, memberikan kestabilan mekanikal, dan membentuk corak output cahaya.

14. Trend dan Konteks Industri

LED kuasa sederhana dalam pakej seperti PLCC-2 telah menjadi tulang belakang untuk aplikasi pencahayaan umum kerana keseimbangan kos, kecekapan (lumen per watt), dan kebolehpercayaan yang sangat baik. Trend dalam segmen ini adalah ke arah kecekapan yang semakin tinggi, membolehkan penggunaan tenaga lebih rendah atau output cahaya lebih tinggi dari faktor bentuk yang sama. Terdapat juga dorongan berterusan untuk peningkatan konsistensi warna (pembin lebih ketat) dan penarafan suhu operasi maksimum yang lebih tinggi. Tambahan pula, pematuhan dengan peraturan alam sekitar yang berkembang (RoHS, REACH, bebas halogen) kini adalah keperluan piawai, bukan pembeza. Teknologi ini matang, dengan fokus pada pengoptimuman pembuatan dan integrasi ke dalam sistem pencahayaan yang lebih pintar dan bersambung.