Isi Kandungan
- 1. Gambaran Keseluruhan Produk
- 1.1 Ciri-ciri Utama
- 1.2 Aplikasi
- 2. Analisis Terperinci Parameter Teknikal
- 2.1 Ciri Elektrik dan Optik (Jadual 1-1)
- 2.2 Kadar Maksimum Mutlak (Jadual 1-2)
- 3. Sistem Pengelompokan
- 4. Analisis Lengkung Prestasi
- 5. Maklumat Mekanikal dan Pakej
- 5.1 Dimensi Pakej
- 5.2 Kekutuban dan Corak Pematerian
- 6. Panduan Pematerian dan Pemasangan
- 6.1 Profil Pematerian Aliran Semula
- 6.2 Pematerian Tangan dan Pembaikan
- 6.3 Langkah Berjaga-jaga Pengendalian
- 7. Maklumat Pembungkusan dan Pemesanan
- 8. Cadangan Aplikasi
- 9. Kebolehpercayaan dan Pengujian
- 10. Langkah Berjaga-jaga Pengendalian dan Penyimpanan
- 11. Prinsip Operasi LED
- 12. Trend Pembangunan
- 13. Soalan Lazim
- 14. Contoh Aplikasi Praktikal
- Terminologi Spesifikasi LED
- Prestasi Fotoelektrik
- Parameter Elektrik
- Pengurusan Terma & Kebolehpercayaan
- Pembungkusan & Bahan
- Kawalan Kualiti & Pengelasan
- Pengujian & Pensijilan
1. Gambaran Keseluruhan Produk
Spesifikasi ini menerangkan LED kuning-hijau pelekap permukaan dengan dimensi pakej padat 1.6 mm × 0.8 mm × 0.7 mm. LED ini dihasilkan menggunakan cip kuning-hijau, memberikan julat panjang gelombang dominan dari 567.5 nm hingga 575.0 nm. Ia direka untuk penunjuk optik umum, paparan suis dan simbol, serta aplikasi biasa yang lain. LED ini mempunyai sudut tontonan yang sangat lebar iaitu 140°, menjadikannya sesuai untuk aplikasi yang memerlukan taburan cahaya seragam. Ia mematuhi RoHS dan mempunyai tahap kepekaan kelembapan 3, memastikan keserasian dengan pemasangan SMT standard dan proses pematerian aliran semula.
1.1 Ciri-ciri Utama
- Sudut tontonan yang sangat lebar (2θ1/2 = 140°) untuk taburan cahaya yang luas.
- Sesuai untuk semua pemasangan SMT dan proses pematerian.
- Tahap kepekaan kelembapan: Tahap 3 (MSL3).
- Mematuhi RoHS, mesra alam.
1.2 Aplikasi
- Penunjuk optik (contohnya, lampu status, lampu latar).
- Suis, simbol, dan paparan.
- Pencahayaan dan isyarat tujuan umum.
2. Analisis Terperinci Parameter Teknikal
Ciri elektrik dan optik dinyatakan pada suhu ambien Ts = 25 °C dan arus hadapan 20 mA melainkan dinyatakan sebaliknya.
2.1 Ciri Elektrik dan Optik (Jadual 1-1)
- Voltan Hadapan (VF):LED dikumpulkan kepada enam kumpulan voltan: B1 (1.8-1.9 V), B2 (1.9-2.0 V), C1 (2.0-2.1 V), C2 (2.1-2.2 V), D1 (2.2-2.3 V), D2 (2.3-2.4 V). Biasanya, voltan hadapan berkisar antara 1.8 V hingga 2.4 V.
- Panjang Gelombang Dominan (λD):Dikumpulkan kepada tiga kumpulan: B20 (567.5-570.0 nm), C10 (570.0-572.5 nm), C20 (572.5-575.0 nm). Lebar separuh tipikal (lebar separuh spektrum) ialah 15 nm.
- Keamatan Bercahaya (IV):Dikumpulkan kepada empat kumpulan: B00 (12-18 mcd), C00 (18-28 mcd), D00 (28-43 mcd), E00 (43-65 mcd). Pengukuran dibuat pada 20 mA.
- Sudut Tontonan:2θ1/2 = 140° tipikal.
- Arus Songsang (IR):Pada VR = 5 V, maksimum 10 μA.
- Rintangan Terma (RTHJ-S):Maksimum 450 °C/W (sambungan ke titik pateri).
2.2 Kadar Maksimum Mutlak (Jadual 1-2)
| Parameter | Simbol | Kadar | Unit |
|---|---|---|---|
| Pelesapan Kuasa | Pd | 72 | mW |
| Arus Hadapan | IF | 30 | mA |
| Arus Hadapan Puncak (Nadi) | IFP | 60 | mA |
| ESD (HBM) | ESD | 2000 | V |
| Suhu Operasi | Topr | -40 ~ +85 | °C |
| Suhu Simpanan | Tstg | -40 ~ +85 | °C |
| Suhu Simpangan | Tj | 95 | °C |
Had ini tidak boleh dilampaui walaupun seketika. Keadaan nadi: kitaran tugas 1/10, lebar nadi 0.1 ms.
3. Sistem Pengelompokan
LED dikelaskan kepada beberapa kumpulan untuk memastikan prestasi yang konsisten untuk pelanggan:
- Kumpulan Voltan:B1, B2, C1, C2, D1, D2 – meliputi 1.8 V hingga 2.4 V dalam langkah 0.1 V.
- Kumpulan Panjang Gelombang:B20, C10, C20 – meliputi 567.5 nm hingga 575.0 nm dalam langkah 2.5 nm.
- Kumpulan Keamatan Bercahaya:B00, C00, D00, E00 – meliputi 12 mcd hingga 65 mcd.
Pengelompokan ini membolehkan pelanggan memilih LED dengan prestasi elektrik dan optik yang terkawal ketat untuk aplikasi khusus mereka.
4. Analisis Lengkung Prestasi
Lengkung ciri optik tipikal (Rajah 1-6 hingga Rajah 1-12) memberikan gambaran tentang tingkah laku LED dalam pelbagai keadaan:
- Voltan Hadapan vs. Arus Hadapan (Rajah 1-6):Menunjukkan hubungan eksponen; voltan meningkat dengan arus.
- Arus Hadapan vs. Keamatan Relatif (Rajah 1-7):Keamatan bercahaya relatif meningkat dengan arus hadapan, hampir linear dalam julat operasi.
- Suhu Pin vs. Keamatan Relatif (Rajah 1-8):Keamatan menurun apabila suhu pin meningkat akibat pengurangan kecekapan pancaran.
- Suhu Pin vs. Arus Hadapan (Rajah 1-9):Lengkung penyusutan – arus maksimum yang dibenarkan berkurangan pada suhu tinggi.
- Arus Hadapan vs. Panjang Gelombang Dominan (Rajah 1-10):Panjang gelombang berubah sedikit dengan arus (anjakan merah pada arus yang lebih tinggi).
- Keamatan Relatif vs. Panjang Gelombang (Rajah 1-11):Taburan spektrum menunjukkan puncak sekitar 570 nm dengan lebar separuh ~15 nm.
- Corak Sinaran (Rajah 1-12):Taburan sudut lebar (140°) memastikan pemancaran cahaya seragam.
Lengkung ini membantu pereka bentuk meramalkan prestasi LED dalam keadaan haba dan elektrik yang berbeza.
5. Maklumat Mekanikal dan Pakej
5.1 Dimensi Pakej
Pakej LED adalah 1.6 mm (panjang) × 0.8 mm (lebar) × 0.7 mm (tinggi). Toleransi adalah ±0.2 mm melainkan dinyatakan sebaliknya. Pandangan bawah menunjukkan dua pad: Pad 1 (katod) dan Pad 2 (anod), dengan tanda kekutuban. Pad pematerian yang disyorkan mempunyai dimensi: setiap pad 0.8 mm × 0.8 mm, dengan jarak 2.4 mm antara pusat.
5.2 Kekutuban dan Corak Pematerian
Kekutuban ditunjukkan oleh takuk pada pakej (Rajah 1-4). Orientasi yang betul mesti dipastikan semasa penempatan. Corak tanah pematerian yang disyorkan (Rajah 1-5) membantu mencapai sambungan pateri yang boleh dipercayai dan pelesapan haba yang betul.
6. Panduan Pematerian dan Pemasangan
6.1 Profil Pematerian Aliran Semula
Profil pematerian aliran semula yang disyorkan (Rajah 3-1) adalah seperti berikut:
- Kadar kenaikan purata: ≤3 °C/s (dari Tsmax ke TP).
- Pemanasan awal: 150 °C hingga 200 °C selama 60-120 s.
- Masa melebihi 217 °C (TL): ≤60 s.
- Suhu puncak (TP): 260 °C, dengan masa dalam 5 °C dari puncak (tp) ≤30 s.
- Kadar penyejukan: ≤6 °C/s.
- Jumlah masa dari 25 °C ke puncak: ≤8 minit.
Pematerian aliran semula tidak boleh dilakukan lebih daripada dua kali. Jika lebih daripada 24 jam berlalu antara dua operasi pematerian, LED mungkin menyerap lembapan dan rosak.
6.2 Pematerian Tangan dan Pembaikan
Pematerian tangan: suhu seterika ≤300 °C, masa ≤3 saat, sekali sahaja. Pembaikan harus dielakkan; jika perlu, gunakan seterika pematerian dua kepala dan sahkan terlebih dahulu kesan ke atas ciri LED.
6.3 Langkah Berjaga-jaga Pengendalian
- Jangan pasang LED pada PCB yang melengkung.
- Jangan gunakan tekanan mekanikal atau getaran semasa penyejukan.
- Elakkan penyejukan pantas selepas pematerian.
7. Maklumat Pembungkusan dan Pemesanan
LED dibungkus dalam pita pembawa dan gelendong. Kuantiti standard: 4000 pcs setiap gelendong. Pita pembawa mempunyai dimensi seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 2-1 (padang 4.0 mm, lebar 8.0 mm). Gelendong (Rajah 2-2) mempunyai diameter luar 178 mm ±1 mm. Beg penghalang lembapan dengan bahan pengering dan kad penunjuk kelembapan digunakan. Label (Rajah 2-3) termasuk nombor bahagian, nombor spesifikasi, nombor lot, kod kumpulan untuk fluks bercahaya, kromatisiti, voltan hadapan, panjang gelombang, kuantiti, dan tarikh. Dimensi kotak kadbod luar disediakan (Rajah 2-5).
8. Cadangan Aplikasi
Aplikasi biasa termasuk penunjuk optik pada elektronik pengguna, pencahayaan dalaman automotif, lampu latar untuk suis, dan papan tanda umum. Oleh kerana sudut tontonan yang lebar, LED ini sesuai untuk lampu status yang perlu kelihatan dari pelbagai sudut. Untuk prestasi optimum, pastikan penyerap haba yang mencukupi dan hadkan arus hadapan kepada ≤30 mA (atau lebih rendah berdasarkan keadaan haba). Gunakan perintang pengehad arus secara bersiri.
9. Kebolehpercayaan dan Pengujian
LED telah diiktiraf mengikut ujian kebolehpercayaan standard (Jadual 2-3):
- Aliran semula: maks. 260°C, 2 kali, 22 pcs, 0/1 terima/tolak.
- Kitaran Suhu: -40°C hingga 100°C, 100 kitaran, 22 pcs.
- Kejutan Terma: -40°C hingga 100°C, 300 kitaran, 22 pcs.
- Simpanan Suhu Tinggi: 100°C selama 1000 jam, 22 pcs.
- Simpanan Suhu Rendah: -40°C selama 1000 jam, 22 pcs.
- Ujian Hayat: 25°C, 20 mA selama 1000 jam, 22 pcs.
Kriteria kegagalan: voltan hadapan >1.1× USL, arus songsang >2.0× USL, fluks bercahaya<0.7× LSL.
10. Langkah Berjaga-jaga Pengendalian dan Penyimpanan
- Kandungan sulfur dalam persekitaran dan bahan pasangan tidak boleh melebihi 100 ppm.
- Kandungan bromin dan klorin dalam bahan luaran: unsur tunggal<900 ppm, jumlah<1500 ppm.
- Elakkan sebatian organik meruap (VOC) yang mungkin menembusi enkapsulan silikon dan menyebabkan perubahan warna.
- Kepekaan ESD: gunakan perlindungan ESD yang betul semasa pengendalian.
- Penyimpanan sebelum dibuka: ≤30°C, ≤75% RH, dalam tempoh 1 tahun dari tarikh. Selepas dibuka: ≤30°C, ≤60% RH, 168 jam. Jika melebihi, bakar pada 60±5°C selama ≥24 jam sebelum digunakan.
11. Prinsip Operasi LED
LED ini berdasarkan cip kuning-hijau gallium fosfida (GaP). Apabila arus hadapan digunakan, elektron dan lubang bergabung semula dalam simpang PN, membebaskan tenaga dalam bentuk foton (elektroluminesensi). Panjang gelombang (warna) ditentukan oleh jurang jalur semikonduktor. Sudut tontonan lebar dicapai melalui reka bentuk pakej dan enkapsulasi.
12. Trend Pembangunan
LED SM terus mengecilkan saiz sambil meningkatkan kecekapan. Pakej 1.6×0.8×0.7 mm ini mewakili format miniatur biasa (serupa dengan 0603 imperial). Trend masa depan termasuk keberkesanan bercahaya yang lebih tinggi, pengelompokan yang lebih ketat, dan pengurusan haba yang lebih baik untuk operasi arus yang lebih tinggi. Penggunaan peraturan RoHS dan alam sekitar mendorong penggunaan pematerian bebas plumbum dan bahan bebas halogen.
13. Soalan Lazim
S: Apakah arus operasi yang disyorkan?
J: Untuk operasi berterusan, 20 mA adalah tipikal. Maksimum ialah 30 mA. Gunakan perintang untuk mengehadkan arus.
S: Bagaimana saya harus menyimpan LED yang tidak digunakan?
J: Ikuti keadaan penyimpanan: ≤30°C, ≤75% RH. Gunakan dalam tempoh 1 tahun. Selepas dibuka, gunakan dalam tempoh 168 jam atau bakar sebelum digunakan.
S: Bolehkah saya menggunakan LED ini dalam aplikasi luar?
J: Julat suhu operasi ialah -40°C hingga +85°C, tetapi LED tidak dinilai untuk pendedahan langsung kepada kelembapan tanpa salutan konformal yang betul.
S: Apakah jangka hayat tipikal?
J: Ujian kebolehpercayaan termasuk ujian hayat 1000 jam pada 20 mA, 25°C. Jangka hayat tipikal adalah lebih lama (contohnya, 50,000 jam) bergantung pada keadaan operasi.
14. Contoh Aplikasi Praktikal
Contoh 1: Penunjuk status pada suis rangkaian. Gunakan perintang siri 150 Ω dengan bekalan 5 V untuk mencapai arus hadapan ~20 mA. Sudut tontonan lebar memastikan keterlihatan dari semua sisi peralatan.
Contoh 2: Lampu latar untuk simbol butang tekan. Warna kuning-hijau memberikan kontras yang baik. Gunakan pemacu arus malar untuk mengekalkan kecerahan yang konsisten sepanjang suhu.
Contoh 3: Pencahayaan ambien dalaman automotif (bukan kritikal keselamatan). Saiz padat membolehkan penempatan di ruang sempit. Pastikan pengurusan haba melalui jejak kuprum PCB.
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. |