Lembaran Data Lampu LED LTLMH4TGX7DA - Dimensi 4.2x4.2x6.2mm - Voltan 2.9V - Kuasa 0.105W - Hijau 525nm - Dokumen Teknikal Bahasa Melayu

1. Gambaran Keseluruhan Produk

Dokumen ini memperincikan spesifikasi untuk lampu LED permukaan berkeamatan tinggi. Peranti ini direka sebagai peranti permukaan (SMD) yang serasi dengan pemasangan SMT piawai dan proses pematerian reflow industri. Ia ditawarkan dalam pakej yang sesuai untuk aplikasi yang memerlukan corak sinaran terkawal tanpa optik tambahan.

1.1 Kelebihan Teras

• Keamatan Pencahayaan Tinggi:Menghasilkan output kecerahan tinggi untuk saiz pakejnya.
• Kecekapan Tenaga:Mempunyai penggunaan kuasa rendah dan keberkesanan pencahayaan yang tinggi.
• Pembinaan Teguh:Menggunakan teknologi epoksi termaju yang memberikan rintangan lembapan dan perlindungan UV yang unggul.
• Pematuhan Alam Sekitar:Produk ini bebas plumbum, bebas halogen, dan mematuhi arahan RoHS.
• Sudut Pandangan Sempit:Kanta pakej direka untuk memberikan sudut pandangan terkawal dan sempit (70/45° tipikal), menjadikannya sesuai untuk aplikasi pencahayaan berarah seperti papan tanda tanpa memerlukan optik sekunder.

1.2 Pasaran Sasaran & Aplikasi

LED ini terutama disasarkan untuk aplikasi papan tanda dan paparan di mana kebolehpercayaan, kecerahan, dan pengedaran cahaya terkawal adalah kritikal. Aplikasi tipikal termasuk:

• Papan tanda dan paparan mesej video.
• Papan tanda maklumat dan panduan lalu lintas.
• Papan mesej dan maklumat am.

2. Analisis Parameter Teknikal Mendalam

2.1 Penarafan Maksimum Mutlak

Penarafan ini menentukan had di mana kerosakan kekal pada peranti mungkin berlaku. Operasi di bawah keadaan ini tidak dijamin.

• Pelesapan Kuasa (Pd):Maksimum 105 mW. Ini adalah jumlah kuasa yang boleh dipancarkan oleh pakej sebagai haba.
• Arus Kehadapan:Arus kehadapan DC dinilai pada 30 mA. Arus kehadapan puncak yang lebih tinggi iaitu 100 mA dibenarkan di bawah keadaan berdenyut (kitar tugas ≤ 1/10, lebar denyut ≤ 10ms).
• Pengurangan Terma:Arus kehadapan DC maksimum mesti dikurangkan secara linear sebanyak 0.5 mA/°C untuk suhu ambien (TA) melebihi 45°C.
• Julat Suhu:Operasi: -40°C hingga +85°C. Penyimpanan: -40°C hingga +100°C.
• Pematerian Reflow:Tahan suhu puncak maksimum 260°C selama 10 saat, serasi dengan profil reflow bebas plumbum piawai.

2.2 Ciri Elektrik & Optik

Parameter ini diukur pada suhu ambien (TA) 25°C dan menentukan prestasi peranti di bawah keadaan operasi biasa.

• Keamatan Pencahayaan (Iv):Julat dari 5000 mcd (min) hingga 14500 mcd (maks) pada arus ujian (IF) 20 mA, dengan nilai tipikal 9200 mcd. Toleransi ujian ±15% digunakan pada had bin.
• Voltan Kehadapan (VF):Biasanya 2.9V, dengan julat dari 2.5V hingga 3.5V pada IF=20mA. Parameter ini adalah penting untuk reka bentuk pemacu dan pengurusan terma.
• Sudut Pandangan (2θ1/2):70/45 darjah (tipikal). Corak asimetri ini menunjukkan pancaran yang lebih sempit pada satu paksi, sesuai untuk aplikasi papan tanda tertentu.
• Panjang Gelombang Dominan (λd):525 nm (tipikal), menentukan warna hijau yang dilihat pada LED. Julatnya adalah 520 nm hingga 530 nm.
• Panjang Gelombang Pancaran Puncak (λP):Biasanya 517 nm, mewakili puncak dalam taburan kuasa spektrum.
• Lebar Separuh Spektrum (Δλ):Kira-kira 35 nm, menunjukkan ketulenan spektrum cahaya hijau.
• Arus Songsang (IR):Maksimum 10 μA pada voltan songsang (VR) 5V. Peranti ini tidak direka untuk operasi pincang songsang; ujian ini hanya untuk pencirian kebocoran.

2.3 Ciri Terma

Pengurusan terma yang berkesan adalah penting untuk mengekalkan prestasi dan jangka hayat LED. Pertimbangan utama termasuk:

• Had pelesapan kuasa 105 mW dan lengkung pengurangan bermula pada 45°C menekankan keperluan reka bentuk terma PCB yang mencukupi.
• Corak pad pateri yang disyorkan termasuk pad terma (P3) yang bertujuan untuk disambungkan ke penyerap haba atau mekanisme penyejukan untuk mengedarkan haba operasi.
• Elakkan penyejukan pantas selepas suhu puncak pematerian reflow untuk mengelakkan kejutan terma pada pakej.

3. Spesifikasi Sistem Binning

Untuk memastikan konsistensi warna dan kecerahan dalam aplikasi pengeluaran, LED disusun ke dalam bin.

3.1 Binning Keamatan Pencahayaan

LED dikelaskan berdasarkan keamatan pencahayaan yang diukur pada 20mA. Kod bin dan julat adalah:

• GV:5000 – 6500 mcd
• GW:6500 – 8500 mcd
• GX:8500 – 11100 mcd
• GY:11100 – 14500 mcd

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

3.2 Binning Panjang Gelombang Dominan

LED juga disusun mengikut panjang gelombang dominan untuk mengawal konsistensi warna:

• G1:520 – 525 nm
• G2:525 – 530 nm

Nota: Toleransi ±1 nm digunakan pada setiap had bin.

4. Analisis Lengkung Prestasi

Walaupun lengkung grafik khusus dirujuk dalam dokumen (cth., Rajah.1, Rajah.6), ciri tipikal untuk kelas peranti ini boleh disimpulkan dari data jadual:

• Hubungan Lengkung IV:Voltan kehadapan (VF) berkaitan secara langsung dengan arus kehadapan (IF). Beroperasi pada 20mA tipikal menghasilkan VF ~2.9V. Melebihi arus maksimum akan meningkatkan penurunan voltan dan pelesapan kuasa.
• Kebergantungan Suhu:Keamatan pencahayaan biasanya berkurangan apabila suhu simpang meningkat. Keperluan pengurangan untuk arus kehadapan melebihi 45°C adalah penunjuk langsung hubungan ini, memerlukan pengurusan terma untuk output cahaya yang konsisten.
• Taburan Spektrum:Dengan panjang gelombang dominan 525nm dan lebar separuh spektrum ~35nm, LED memancarkan cahaya hijau yang agak tulen berpusat dalam spektrum hijau.

5. Maklumat Mekanikal & Pakej

5.1 Dimensi Garis Besar

Pakej mempunyai tapak segi empat tepat dengan kanta. Dimensi utama (dalam mm) termasuk:

• Saiz Badan: 4.2 ±0.2 (P) x 4.2 ±0.2 (L).
• Ketinggian Keseluruhan: 6.2 ±0.5.
• Jarak Kaki (di mana kaki keluar dari pakej): 2.0 ±0.5.
• Penonjolan resin maksimum 1.0mm di bawah flen dibenarkan.
• Toleransi am adalah ±0.25mm melainkan dinyatakan sebaliknya.

5.2 Pengenalpastian Polarity & Reka Bentuk Pad

• Polariti:Peranti mempunyai tiga pad: P1 (Anod), P2 (Katod), dan P3 (Anod). P3 juga berfungsi sebagai pad terma utama.
• Corak Pad Disyorkan:Tapak kaki termasuk pad yang lebih besar untuk P3 untuk memudahkan pemindahan haba ke PCB. Jejari fillet (R0.5) dicadangkan pada reka bentuk pad. LED ini direka untuk pematerian reflow dan tidak sesuai untuk pematerian celup.

6. Panduan Pematerian & Pemasangan

6.1 Penyimpanan & Kepekaan Lembapan

Peranti ini dinilai Tahap Kepekaan Lembapan 3 (MSL3) mengikut JEDEC J-STD-020.

• Beg yang belum dibuka boleh disimpan pada <30°C / 90% RH sehingga 12 bulan.
• Selepas dibuka, komponen mesti dipateri dalam masa 168 jam (7 hari) apabila disimpan pada <30°C / 60% RH.
• Pembakaran pada 60°C ±5°C selama 20 jam diperlukan jika kad penunjuk kelembapan menunjukkan >10% RH, jangka hayat lantai melebihi 168 jam, atau pendedahan kepada >30°C / 60% RH berlaku. Pembakaran hanya perlu dilakukan sekali.
• LED yang tidak digunakan hendaklah disimpan dengan bahan pengering dalam beg penghalang lembapan yang ditutup semula.

6.2 Profil Pematerian Reflow

Profil reflow bebas plumbum disyorkan:

• Pemanasan Awal/Rendaman:150°C hingga 200°C untuk maksimum 120 saat.
• Masa Cecair (tL):Masa di atas 217°C hendaklah 60-150 saat.
• Suhu Puncak (Tp):Maksimum 260°C.
• Masa dalam 5°C dari Puncak:Maksimum 30 saat.
• Jumlah Masa Cerun:Masa dari 25°C ke puncak tidak boleh melebihi 5 minit.

Nota Pematerian Kritikal:

• Pematerian reflow tidak boleh dilakukan lebih daripada dua kali.
• Pematerian tangan dengan besi (maks 315°C selama 3 saat) tidak boleh dilakukan lebih daripada sekali.
• Elakkan menggunakan tekanan luaran pada LED semasa pematerian semasa ia berada pada suhu tinggi.
• Elakkan penyejukan pantas selepas suhu puncak.

6.3 Pembersihan

Jika pembersihan diperlukan, gunakan pelarut berasaskan alkohol seperti isopropil alkohol.

7. Pembungkusan & Maklumat Pesanan

7.1 Spesifikasi Pembungkusan

LED dibekalkan pada pita pembawa timbul yang dililit pada gegelung.

• Dimensi Pita Pembawa:Jarak poket ialah 8.0 mm, lebar pita ialah 16.0 mm.
• Spesifikasi Gegelung:Gegelung piawai mengandungi 1,000 keping. Diameter gegelung ialah 330 mm ±2 mm.
• Amaran ESD:Pembungkusan ditanda sebagai mengandungi Peranti Sensitif Elektrostatik (ESD), memerlukan prosedur pengendalian yang selamat.

8. Aplikasi & Cadangan Reka Bentuk

8.1 Reka Bentuk Litar Pemacu

LED adalah peranti beroperasi arus. Untuk operasi yang boleh dipercayai dan keseragaman keamatan, terutamanya apabila menyambungkan berbilang LED secara selari, adalah sangat disyorkan untuk menggunakan perintang pembatas arus secara bersiri dengan setiap LED. Ini mengimbangi variasi semula jadi dalam voltan kehadapan (VF) antara peranti individu, mencegah penguasaan arus dan memastikan kecerahan yang konsisten.

8.2 Pengurusan Terma dalam Reka Bentuk

Memandangkan had pelesapan kuasa dan pengurangan terma:

• Gabungkan pad terma yang disyorkan (P3) ke dalam susun atur PCB, sambungkannya ke tuangan kuprum atau struktur via terma khusus untuk memancarkan haba.
• Untuk tatasusunan berketumpatan tinggi atau aplikasi suhu ambien tinggi, pertimbangkan mekanisme penyejukan tambahan.
• Pantau suhu simpang operasi untuk memastikannya kekal dalam had selamat untuk kebolehpercayaan jangka panjang.

8.3 Integrasi Optik

Kanta bersepadu memberikan sudut pandangan 70/45°. Pereka bentuk harus mengesahkan corak pancaran ini memenuhi keperluan aplikasi untuk pengedaran cahaya dan kon pandangan. Untuk corak yang sangat sempit atau khusus, optik sekunder mungkin masih diperlukan.

9. Perbandingan & Pembezaan Teknikal

Berbanding dengan pakej SMD atau PLCC (Plastic Leaded Chip Carrier) piawai, lampu permukaan ini menawarkan kelebihan yang berbeza:

• Kawalan Optik Bersepadu:Pakej termasuk kanta yang direka untuk corak sinaran terkawal tertentu (sudut pandangan sempit), mengurangkan atau menghapuskan keperluan untuk optik luaran tambahan dalam banyak aplikasi papan tanda, yang memudahkan pemasangan dan mengurangkan kos.
• Kecerahan Tinggi dalam Format SMD:Ia memberikan tahap keamatan pencahayaan yang dikaitkan dengan LED yang lebih besar atau diskret dalam pakej SMT serasi automatik yang padat.
• Keteguhan:Penggunaan bahan epoksi termaju meningkatkan rintangan lembapan dan UV berbanding dengan beberapa pakej SMD piawai, meningkatkan kesesuaian untuk aplikasi luar atau persekitaran yang keras.

10. Soalan Lazim (Berdasarkan Parameter Teknikal)

10.1 Apakah perbezaan antara Panjang Gelombang Dominan dan Panjang Gelombang Puncak?

Panjang Gelombang Puncak (λP ~517nm) adalah panjang gelombang tunggal di mana spektrum pancaran paling kuat. Panjang Gelombang Dominan (λd ~525nm) adalah nilai yang dikira daripada koordinat warna pada rajah kromatisiti CIE; ia mewakili panjang gelombang tunggal yang paling menggambarkan warna cahaya yang dilihat oleh mata manusia. Untuk LED hijau, λd selalunya lebih panjang daripada λP.

10.2 Bolehkah saya mengendalikan LED ini pada 30mA secara berterusan?

Walaupun Penarafan Maksimum Mutlak untuk arus kehadapan DC adalah 30mA, operasi berterusan pada had ini memerlukan pengurusan terma yang sangat baik untuk mengekalkan suhu simpang dalam had selamat, kerana pelesapan kuasa akan hampir dengan maksimum 105mW. Untuk operasi jangka panjang yang boleh dipercayai, adalah dinasihatkan untuk mengendalikan pada atau di bawah keadaan ujian 20mA melainkan reka bentuk terma telah disahkan sepenuhnya.

10.3 Mengapakah perintang pembatas arus diperlukan untuk setiap LED secara selari?

Voltan kehadapan (VF) mempunyai julat (2.5V hingga 3.5V). Jika berbilang LED disambungkan secara langsung secara selari ke sumber voltan, LED dengan VF terendah akan menarik arus yang tidak seimbang, berpotensi melebihi penarafannya dan gagal, menyebabkan tindak balas berantai. Perintang bersiri untuk setiap LED membantu mengimbangi arus dengan menambah impedans linear, memastikan perkongsian arus dan kecerahan yang lebih seragam.

11. Kajian Kes Reka Bentuk & Penggunaan Praktikal

Senario: Mereka bentuk papan tanda maklumat lalu lintas yang padat.

1. Pemilihan Komponen:LED ini dipilih untuk kecerahan tingginya (untuk memastikan keterlihatan pada waktu siang), warna hijau (untuk mesej "teruskan" atau maklumat), dan sudut pandangan sempit (untuk menumpukan cahaya ke arah pemandu). Bin GY mungkin dipilih untuk kecerahan maksimum.
2. Reka Bentuk Litar:Litar pemacu arus malar direka. Setiap LED dalam rentetan mempunyai perintang bersiri yang dikira berdasarkan voltan bekalan dan VF tipikal (2.9V) pada arus operasi yang dikehendaki (cth., 18mA untuk margin di bawah keadaan ujian 20mA).
3. Susun Atur PCB:Tapak kaki PCB mengikut corak pad yang disyorkan. Pad terma (P3) disambungkan ke kawasan kuprum besar pada papan dengan via terma ke satah bumi dalaman untuk bertindak sebagai penyebar haba.
4. Pemasangan:Penarafan MSL3 diperhatikan. Papan dipasang menggunakan proses reflow terkawal yang mematuhi profil puncak 260°C. Gegelung yang dibuka digunakan dalam jangka hayat lantai 168 jam.
5. Keputusan:Papan tanda mencapai pencahayaan yang terang dan seragam dengan warna yang konsisten merentasi semua elemen mesej, operasi yang boleh dipercayai dalam julat suhu yang luas, dan jangka hayat perkhidmatan yang panjang disebabkan oleh reka bentuk terma dan elektrik yang betul.

12. Prinsip Operasi

Peranti ini adalah diod pemancar cahaya (LED). Ia beroperasi berdasarkan prinsip elektroluminesens dalam bahan semikonduktor. Apabila voltan kehadapan dikenakan merentasi simpang P-N, elektron dan lubang bergabung semula di kawasan aktif (terdiri daripada InGaN untuk cahaya hijau). Proses penggabungan semula ini membebaskan tenaga dalam bentuk foton (cahaya). Komposisi khusus lapisan semikonduktor menentukan panjang gelombang (warna) cahaya yang dipancarkan. Kanta epoksi bersepadu kemudian membentuk dan mengarahkan cahaya yang dipancarkan ini ke dalam corak pancaran yang dikehendaki.

13. Trend Teknologi

Format lampu permukaan mewakili trend berterusan dalam pembungkusan LED:

• Integrasi Meningkat:Melangkaui pemancar mudah kepada pakej yang mengintegrasikan kawalan optik (kanta), seperti yang dilihat di sini, mengurangkan kerumitan sistem.
• Kecekapan & Pencahayaan Lebih Tinggi:Penambahbaikan berterusan dalam epitaksi semikonduktor dan teknologi fosfor (untuk LED putih) mendorong lumen per watt yang lebih tinggi dan pencahayaan (kecerahan per unit kawasan) yang lebih tinggi dari pakej yang lebih kecil.
• Kebolehpercayaan Dipertingkatkan:Pembangunan bahan enkapsulan yang lebih teguh (seperti epoksi termaju yang disebutkan) meningkatkan rintangan kepada kitaran terma, lembapan, dan sinaran UV, memperluaskan persekitaran aplikasi.
• Pemiawaian untuk Automasi:Format SMT adalah dominan, memihak kepada pemasangan pick-and-place automatik berkelajuan tinggi, yang mengurangkan kos pembuatan dan meningkatkan konsistensi.