Lembaran Data Lampu LED Permukaan LTLMH4 EV7DA - Dimensi 4.2x4.2x2.0mm - Voltan 2.2V - Kuasa 120mW - Merah 624nm - Dokumen Teknikal Bahasa Melayu

1. Gambaran Keseluruhan Produk

LTLMH4 EV7DA ialah lampu LED permukaan kecerahan tinggi yang direka untuk aplikasi pencahayaan yang menuntut. Ia menggunakan teknologi pembungkusan termaju untuk memberikan prestasi optik yang unggul dalam faktor bentuk SMD padat yang mematuhi piawaian industri. Peranti ini direka untuk keserasian dengan barisan pemasangan permukaan automatik dan proses pateri refluks bebas plumbum standard.

LED ini mempunyai pakej kanta khusus, tersedia dalam konfigurasi bulat dan bujur, yang memberikan corak sinaran terkawal. Reka bentuk ini amat berfaedah untuk aplikasi papan tanda, kerana ia mencapai sudut pandangan sempit tanpa memerlukan kanta optik luaran tambahan, menawarkan kelebihan kos dan ruang berbanding pakej SMD atau PLCC standard. Enkapsulasi menggunakan bahan epoksi termaju yang memberikan rintangan lembapan yang sangat baik dan perlindungan UV, memastikan kebolehpercayaan jangka panjang dalam persekitaran dalaman dan luaran.

1.1 Ciri dan Kelebihan Teras

• Output Keamatan Bercahaya Tinggi:Memberikan keamatan bercahaya tipikal 4200 mcd pada 20mA, membolehkan paparan yang terang dan kelihatan.
• Kecekapan Tenaga:Mempunyai penggunaan kuasa rendah dengan keberkesanan bercahaya tinggi.
• Ketahanan Persekitaran:Rintangan lembapan yang unggul dan pakej terlindung UV meningkatkan ketahanan.
• Pematuhan Alam Sekitar:Mematuhi sepenuhnya arahan RoHS, dan bebas plumbum serta bebas halogen.
• Reka Bentuk Optik:Cip AlInGaP merah dengan pakej resap, memancarkan pada panjang gelombang dominan 624nm. Kanta bersepadu memberikan sudut pandangan tipikal 70/45 darjah (seperti yang ditakrifkan dalam lengkung ciri).
• Kesediaan Pembuatan:Dinilai MSL3 (Tahap Kepekaan Lembapan 3), sesuai untuk pengendalian SMT standard dengan langkah berjaga-jaga yang sesuai.

1.2 Aplikasi Sasaran dan Pasaran

Komponen ini khususnya disasarkan untuk aplikasi yang memerlukan keterlihatan dan kebolehpercayaan tinggi dalam sistem paparan maklumat. Kes penggunaan utamanya termasuk:

• Papan Tanda Mesej Video:Untuk paparan format besar dalaman dan luaran.
• Papan Tanda Lalu Lintas:Sesuai untuk papan tanda mesej boleh ubah dan penunjuk kawalan lalu lintas.
• Papan Tanda Mesej Am:Termasuk papan iklan, panel maklumat, dan sistem panduan arah.

2. Analisis Parameter Teknikal Mendalam

2.1 Penarafan Maksimum Mutlak

Penarafan ini mentakrifkan had tekanan di mana kerosakan kekal pada peranti mungkin berlaku. Operasi pada atau di bawah had ini tidak dijamin.

• Pelesapan Kuasa (Pd):120 mW maksimum.
• Arus Hadapan Puncak (I_F(PEAK)):120 mA, dibenarkan hanya di bawah keadaan berdenyut (kitar tugas ≤ 1/10, lebar denyut ≤ 10ms).
• Arus Hadapan DC (I_F):50 mA berterusan.
• Penurunan Nilai:Arus hadapan DC mesti diturunkan nilai secara linear sebanyak 0.75 mA/°C untuk suhu ambien (T_A) melebihi 45°C.
• Julat Suhu Operasi:-40°C hingga +85°C.
• Julat Suhu Penyimpanan:-40°C hingga +100°C.
• Keadaan Pateri Refluks:Menahan suhu puncak 260°C untuk maksimum 10 saat, mengikut profil yang ditentukan.

2.2 Ciri Elektrik dan Optik

Parameter ini ditentukan pada suhu ambien (T_A) 25°C dan mentakrifkan prestasi tipikal peranti.

• Keamatan Bercahaya (I_V):2000-5700 mcd, dengan nilai tipikal 4200 mcd pada I_F= 20mA. Pengukuran mengikut lengkung tindak balas mata CIE, dan toleransi ujian ±15% termasuk dalam jaminan.
• Sudut Pandangan (2θ_1/2):70/45 darjah (tipikal). Ini ialah sudut penuh di mana keamatan bercahaya jatuh kepada separuh nilai paksi, diukur dengan toleransi ±2 darjah.
• Panjang Gelombang Pancaran Puncak (λ_P):634 nm (tipikal).
• Panjang Gelombang Dominan (λ_d):618-630 nm, dengan nilai tipikal 624 nm. Ini ialah panjang gelombang tunggal yang mentakrifkan warna yang dilihat, diperoleh daripada rajah kromatisiti CIE.
• Separuh Lebar Garisan Spektrum (Δλ):15 nm (tipikal), menunjukkan ketulenan spektrum pancaran merah.
• Voltan Hadapan (V_F):1.8-2.4 V, dengan nilai tipikal 2.2 V pada I_F= 20mA.
• Arus Songsang (I_R):10 μA maksimum pada voltan songsang (V_R) 5V.Nota Penting:Peranti ini tidak direka untuk beroperasi di bawah pincang songsang; keadaan ujian ini adalah untuk pencirian kebocoran sahaja.

2.3 Ciri Terma

Pengurusan haba yang berkesan adalah penting untuk prestasi dan jangka hayat LED. Spesifikasi penurunan nilai 0.75 mA/°C di atas 45°C menekankan keperluan reka bentuk terma PCB yang mencukupi, terutamanya apabila beroperasi pada atau berhampiran arus DC maksimum. Pad ketiga (P3/Anod) dalam tapak kaki amat disyorkan untuk disambungkan ke pad terma atau penyejuk haba untuk memudahkan penyebaran haba semasa operasi.

3. Spesifikasi Sistem Pembin

Untuk memastikan konsistensi warna dan kecerahan dalam aplikasi pengeluaran, LED disusun ke dalam bin. LTLMH4 EV7DA menggunakan dua sistem pembin bebas.

3.1 Pembin Keamatan Bercahaya

LED dikelaskan berdasarkan keamatan bercahaya mereka yang diukur pada 20mA. Kod bin ditanda pada beg pembungkusan.

• Bin ES:2000 - 2600 mcd
• Bin ET:2600 - 3400 mcd
• Bin EU:3400 - 4400 mcd
• Bin EV:4400 - 5700 mcd

Nota:Toleransi ±15% digunakan pada had setiap bin.

3.2 Pembin Voltan Hadapan

LED juga disusun oleh penurunan voltan hadapan mereka pada 20mA untuk membantu reka bentuk litar untuk pemadanan arus.

• Bin 1A:1.8 - 2.0 V
• Bin 2A:2.0 - 2.2 V
• Bin 3A:2.2 - 2.4 V

Nota:Toleransi ±0.1V digunakan pada had setiap bin.

4. Analisis Lengkung Prestasi

Lembaran data merujuk kepada lengkung ciri tipikal yang penting untuk jurutera reka bentuk. Walaupun graf khusus tidak dihasilkan semula dalam teks, ia biasanya termasuk hubungan berikut, semua diukur pada 25°C melainkan dinyatakan:

• Keamatan Bercahaya Relatif vs. Arus Hadapan (Lengkung I-V):Menunjukkan bagaimana output cahaya meningkat dengan arus, biasanya secara sub-linear pada arus yang lebih tinggi disebabkan kesan terma dan penurunan kecekapan.
• Voltan Hadapan vs. Arus Hadapan:Memaparkan ciri V-I diod.
• Keamatan Bercahaya Relatif vs. Suhu Ambien:Menunjukkan penurunan output cahaya apabila suhu simpang meningkat, faktor kritikal untuk reka bentuk terma.
• Corak Sudut Pandangan (rujukan Rajah 6):Menggambarkan corak sinaran spatial, mengesahkan sudut pandangan tipikal 70/45 darjah di mana keamatan jatuh kepada 50% daripada puncak.
• Taburan Spektrum (rujukan Rajah 1):Menunjukkan spektrum pancaran, berpusat di sekitar panjang gelombang puncak 634 nm dengan separuh lebar 15 nm yang ditentukan.

Lengkung ini membolehkan pereka meramalkan prestasi di bawah keadaan operasi bukan standard (arus, suhu berbeza) dan penting untuk mengoptimumkan litar pemacu dan pengurusan terma.

5. Maklumat Mekanikal dan Pakej

5.1 Dimensi Garis Besar

Pakej mempunyai tapak kaki padat yang sesuai untuk susun atur PCB berketumpatan tinggi.

• Saiz Badan Pakej:4.2mm ±0.2mm (P) x 4.2mm ±0.2mm (L).
• Ketinggian Keseluruhan:6.2mm ±0.5mm maksimum.
• Ketinggian Jarak:0.45mm nominal dari permukaan PCB ke bahagian bawah flen.
• Jarak Terminal:2.0mm ±0.5mm (diukur di mana terminal keluar dari pakej).
• Resin Menonjol:Maksimum 1.0mm resin mungkin menonjol di bawah flen pakej.
• Toleransi Am:±0.25mm melainkan dinyatakan sebaliknya pada lukisan.

5.2 Pengenalpastian Pola dan Reka Bentuk Pad

Peranti mempunyai tiga pad elektrik:

• P1: Anode.
• P2: Cathode.
• P3:Anod (pendua).

Corak pad pateri yang disyorkan termasuk pad bulat (R0.5) untuk P3.Nota Reka Bentuk Kritikal:Pad P3 secara eksplisit disyorkan untuk disambungkan ke penyejuk haba atau mekanisme penyejukan pada PCB. Fungsi utamanya ialah mengagihkan haba dari simpang LED semasa operasi, seterusnya meningkatkan prestasi dan jangka hayat. Pad ini harus dimasukkan ke dalam strategi pengurusan terma PCB.

6. Garis Panduan Pateri dan Pemasangan

6.1 Kepekaan Lembapan dan Penyimpanan

Komponen ini dikelaskan sebagai Tahap Kepekaan Lembapan 3 (MSL3) mengikut JEDEC J-STD-020.

• Penyimpanan dalam Beg Tertutup:LED dalam beg penghalang lembapan asal boleh disimpan sehingga 12 bulan pada <30°C dan 90% RH.
• Jangka Hayat Lantai:Selepas membuka beg, komponen mesti dipateri dalam masa 168 jam (7 hari) sambil disimpan di bawah keadaan <30°C dan 60% RH.
• Keperluan Pembakaran:Pembakaran pada 60°C ±5°C selama 20 jam diperlukan jika: kad penunjuk kelembapan menunjukkan >10% RH; jangka hayat lantai melebihi 168 jam; atau komponen terdedah kepada >30°C dan 60% RH. Pembakaran hanya perlu dilakukan sekali.
• Pengendalian:LED yang tidak digunakan harus disimpan dengan bahan pengering dalam beg penghalang lembapan yang ditutup semula. Pendedahan berpanjangan boleh mengoksidakan terminal bersadur perak, menjejaskan kebolehpaterian.

6.2 Profil Pateri Refluks

Profil refluks bebas plumbum yang disyorkan adalah kritikal untuk pemasangan yang boleh dipercayai tanpa merosakkan LED.

• Pemanasan Awal/Rendaman:Suhu dari 150°C (min) hingga 200°C (maks) sehingga 120 saat maksimum.
• Masa Cecair (t_L):Masa di atas 217°C sepatutnya 60-150 saat.
• Suhu Puncak (T_P):260°C maksimum.
• Masa pada Suhu Pengelasan (t_P):Masa dalam 5°C suhu pengelasan yang ditentukan (255°C) tidak boleh melebihi 30 saat.
• Masa Cerun Keseluruhan:Masa dari 25°C ke suhu puncak sepatutnya 5 minit maksimum.

Sekatan Penting:

• Pateri refluks tidak boleh dilakukan lebih daripada dua kali.
• Peranti ini direka untuk pateri refluks dantidak sesuai untuk pateri celup.
• Elakkan menggunakan tekanan mekanikal luaran pada LED semasa pateri semasa ia berada pada suhu tinggi.
• Elakkan penyejukan pantas dari suhu puncak untuk mengelakkan kejutan terma.

6.3 Pembersihan

Jika pembersihan diperlukan selepas pateri, gunakan pelarut berasaskan alkohol seperti isopropil alkohol. Elakkan bahan pembersih kimia yang keras atau agresif yang mungkin merosakkan kanta epoksi atau pakej.

7. Pembungkusan dan Maklumat Pesanan

7.1 Spesifikasi Pembungkusan

LED dibekalkan dalam pita pembawa timbul piawaian industri untuk pemasangan pick-and-place automatik.

• Lebar Pita Pembawa (W):16.0mm ±0.3mm.
• Padang Poket (P):8.0mm ±0.1mm.
• Dimensi Gegelung:Pita dililit pada gegelung berdiameter 330mm ±2mm.
• Kuantiti per Gegelung:1,000 keping.
• Pelabelan:Gegelung ditanda dengan label amaran nyahcas elektrostatik (ESD), kerana ini adalah Peranti Sensitif Elektrostatik yang memerlukan prosedur pengendalian selamat.

8. Aplikasi dan Cadangan Reka Bentuk

8.1 Reka Bentuk Litar Pemacu

LED ialah peranti beroperasi arus. Untuk memastikan kecerahan seragam apabila memacu berbilang LED, terutamanya dalam konfigurasi selari, adalahsangat disyorkanuntuk menggunakan perintang pengehad arus secara bersiri dengan setiap LED (Model Litar A). Memacu LED terus dari sumber voltan tanpa pengawalan arus (Model Litar B) tidak disyorkan, kerana ia boleh menyebabkan variasi kecerahan yang ketara dan potensi kerosakan arus berlebihan disebabkan variasi semula jadi dalam voltan hadapan (V_F) dari peranti ke peranti, walaupun dalam bin yang sama.

Nilai perintang (R) boleh dikira menggunakan Hukum Ohm: R = (V_Bekalan- V_F) / I_F, di mana I_Fialah arus operasi yang dikehendaki (cth., 20mA) dan V_Fharus dipilih secara konservatif, selalunya menggunakan nilai maksimum dari lembaran data (2.4V) untuk memastikan arus tidak melebihi had di bawah semua keadaan.

8.2 Pengurusan Haba dalam Aplikasi

Untuk prestasi dan jangka hayat optimum:

• Gunakan Pad Terma (P3):Sentiasa sambungkan pad ketiga yang disyorkan (P3, Anod) ke tuangan kuprum atau corak laluan terma khusus pada PCB untuk bertindak sebagai penyejuk haba.
• Patuhi Penurunan Nilai Arus:Patuhi peraturan penurunan nilai 0.75 mA/°C untuk suhu ambien melebihi 45°C. Contohnya, pada ambien 65°C, arus berterusan maksimum dikurangkan kepada: 50 mA - [0.75 mA/°C * (65°C - 45°C)] = 35 mA.
• Susun Atur PCB:Gunakan ketebalan dan luas kuprum yang mencukupi di sekitar pad LED untuk mengalirkan haba dari peranti.

8.3 Integrasi Optik

Kanta bersepadu yang memberikan sudut pandangan 70/45 darjah menghapuskan keperluan untuk optik sekunder dalam banyak aplikasi tanda, memudahkan reka bentuk mekanikal. Untuk aplikasi yang memerlukan corak sinaran berbeza, data sudut pandangan tipikal dan lengkung corak sinaran harus dirujuk untuk memodelkan output optik akhir.

9. Perbandingan dan Pembezaan Teknikal

Berbanding LED SMD standard (cth., pakej 3528, 5050) atau LED PLCC (Pembawa Cip Berterminal Plastik), LTLMH4 EV7DA menawarkan kelebihan tersendiri untuk papan tanda:

• Kawalan Optik Unggul:Pakej kanta khusus memberikan sudut pandangan yang lebih sempit dan terkawal (70/45°) tanpa kanta tambahan, mengurangkan kos dan kerumitan sistem.
• Keamatan Bercahaya Lebih Tinggi:Keamatan tipikal 4200 mcd adalah jauh lebih tinggi daripada LED SMD penunjuk kegunaan am, menjadikannya sesuai untuk aplikasi cahaya ambien tinggi atau jarak pandangan jauh.
• Pakej Teguh:Penggunaan epoksi tahan lembapan dan UV termaju menawarkan perlindungan persekitaran yang lebih baik daripada pakej standard, yang kritikal untuk papan tanda luar.
• Pad Terma:Kemasukan pad terma khusus (P3) adalah ciri reka bentuk yang bertujuan untuk prestasi terma yang lebih baik daripada banyak LED SMD standard, menyokong arus pemacu yang lebih tinggi dan peningkatan jangka hayat.

10. Soalan Lazim (Berdasarkan Parameter Teknikal)

S1: Apakah perbezaan antara Panjang Gelombang Puncak (634nm) dan Panjang Gelombang Dominan (624nm)?

J1: Panjang gelombang puncak ialah panjang gelombang tunggal pada titik tertinggi spektrum pancaran. Panjang gelombang dominan diperoleh daripada sains warna (rajah CIE) dan mewakili warna yang dilihat sebagai panjang gelombang tunggal. Untuk LED merah ini, panjang gelombang dominan 624nm ialah parameter utama untuk spesifikasi warna dalam aplikasi.

S2: Bolehkah saya memacu LED ini pada 50mA secara berterusan?

J2: Ya, tetapi hanya jika suhu ambien adalah 45°C atau lebih rendah. Pada suhu ambien yang lebih tinggi, arus mesti diturunkan nilai mengikut peraturan 0.75 mA/°C untuk mengelakkan terlalu panas dan degradasi dipercepatkan.

S3: Mengapakah perintang bersiri wajib walaupun untuk pemacu voltan malar?

J3: Voltan hadapan (V_F) LED mempunyai julat toleransi (1.8-2.4V). Menyambungkan berbilang LED secara selari terus ke sumber voltan akan menyebabkan LED dengan V_Fyang lebih rendah menarik arus yang tidak seimbang, membawa kepada ketidakpadanan kecerahan dan potensi kegagalan. Perintang bersiri memberikan maklum balas negatif, menstabilkan arus melalui setiap LED individu.

S4: Berapa kali saya boleh membuat kerja semula papan dengan LED ini?

J4: LED boleh menahan maksimum dua kitaran pateri refluks. Pateri tangan/kerja semula dengan besi (pada ≤315°C untuk ≤3 saat) harus dilakukan tidak lebih daripada sekali. Melebihi had ini berisiko merosakkan ikatan wayar dalaman atau pakej epoksi.

11. Kajian Kes Reka Bentuk dan Penggunaan

Senario: Mereka Bentuk Papan Tanda Mesej Lalu Lintas Luar Keterlihatan Tinggi.

Keperluan:Tanda mesti kelihatan jelas dalam cahaya matahari langsung pada jarak 100 meter. Ia akan menggunakan tatasusunan piksel merah yang padat. Persekitaran operasi berjulat dari -20°C hingga +60°C. Reka bentuk mesti memastikan kecerahan seragam dan kebolehpercayaan jangka panjang.

Pilihan Reka Bentuk dengan LTLMH4 EV7DA:

1. Pemilihan Komponen:Keamatan bercahaya tipikal tinggi (4200 mcd) memenuhi keperluan kebolehbacaan cahaya matahari. Pakej tahan lembapan/UV adalah penting untuk penggunaan luar.
2. LED disusun dalam matriks. Setiap lajur dipacu oleh sumber arus malar. Dalam satu lajur, LED disambung secara bersiri untuk memastikan arus yang sama, mengelakkan keperluan perintang individu per LED dan meningkatkan kecekapan. Voltan bekalan disesuaikan untuk menampung jumlah penurunan Vditambah ruang kepala untuk pengatur arus._FPengurusan Haba:
3. Memandangkan kemungkinan suhu ambien tinggi (sehingga 60°C), arus pemacu diturunkan nilai. Menggunakan penarafan maksimum 50mA pada 45°C dan penurunan nilai 0.75mA/°C, arus maksimum pada 60°C ialah 38.75mA. Reka bentuk konservatif menetapkan arus operasi pada 30mA. PCB direka dengan satah tanah terma besar yang disambungkan ke semua pad P3 LED. Laluan terma di bawah satah ini memindahkan haba ke belakang papan, yang dilekatkan pada casis aluminium tanda yang bertindak sebagai penyejuk haba.Pembin untuk Konsistensi:
4. Untuk memastikan penampilan seragam, LED dari bin keamatan bercahaya tunggal (cth., EU atau EV) dan bin voltan hadapan tunggal (cth., 2A) ditentukan untuk keseluruhan pengeluaran, meminimumkan variasi piksel ke piksel.Proses Pembuatan:
5. Penarafan MSL3 disampaikan kepada pengilang kontrak. Mereka mengikuti prosedur pembakaran yang ditetapkan jika jangka hayat lantai terlampaui dan mematuhi profil refluks puncak 260°C dengan ketat untuk mengelakkan kerosakan pakej.Kajian kes ini menunjukkan bagaimana parameter terperinci dalam lembaran data secara langsung memaklumkan keputusan reka bentuk kritikal untuk produk akhir yang boleh dipercayai dan berprestasi tinggi.

This case demonstrates how the detailed parameters in the datasheet directly inform critical design decisions for a reliable and high-performance end product.