Isi Kandungan
- 1. Gambaran Keseluruhan Produk
- 1.1 Ciri Utama
- 1.2 Aplikasi Sasaran
- 2. Maklumat Mekanikal dan Pakej
- 3. Penarafan Maksimum Mutlak
- 4. Ciri Elektro-Optik
- 5. Sistem Kod Bin dan Klasifikasi
- 5.1 Pengelasan Voltan Hadapan (Vf)
- 5.2 Pengelasan Fluks Sinaran (Φe)
- 5.3 Pengelasan Panjang Gelombang Puncak (λp)
- 6. Analisis Lengkuk Prestasi
- 6.1 Spektrum Pancaran Relatif
- 6.2 Fluks Sinaran Relatif vs. Arus Hadapan
- 6.3 Arus Hadapan vs. Voltan Hadapan (Lengkuk I-V)
- 6.4 Fluks Sinaran Relatif vs. Suhu Simpang
- 7. Panduan Pemasangan dan Pembuatan
- 7.1 Profil Pematerian Alir Balik
- 7.2 Pembersihan
- 7.3 Kepekaan Kelembapan
- 8. Spesifikasi Pembungkusan
- 9. Pertimbangan Reka Bentuk Aplikasi
- 9.1 Kaedah Pemacu
- 9.2 Pengurusan Terma
- 9.3 Reka Bentuk Optik
- 10. Kebolehpercayaan dan Nota Aplikasi
1. Gambaran Keseluruhan Produk
Siri LTPL-C16F mewakili kemajuan signifikan dalam teknologi pencahayaan keadaan pepejal, direka khas untuk aplikasi ultraungu (UV). Produk ini merupakan sumber cahaya revolusioner, cekap tenaga dan ultra padat yang berjaya menggabungkan jangka hayat dan kebolehpercayaan luar biasa yang wujud dalam Diod Pemancar Cahaya (LED) dengan tahap kecerahan tinggi yang secara tradisinya dikaitkan dengan sistem pencahayaan konvensional. Gabungan ini memberikan kebebasan tiada tandingan kepada jurutera reka bentuk, membolehkan penciptaan faktor bentuk padat baharu sambil memberikan kuasa optik yang diperlukan untuk menggantikan teknologi pencahayaan lama yang kurang cekap dalam persekitaran yang mencabar.
1.1 Ciri Utama
- Sepenuhnya serasi dengan peralatan penempatan automatik standard dan peralatan pick-and-place untuk pembuatan volum tinggi.
- Direka untuk menahan kedua-dua proses pematerian alir balik inframerah (IR) dan fasa wap, memastikan pemasangan yang kukuh.
- Dibungkus dalam faktor bentuk EIA (Electronic Industries Alliance) yang distandardkan untuk memudahkan integrasi ke dalam reka bentuk sedia ada.
- Ciri input adalah serasi dengan tahap pemacu litar bersepadu (IC) standard.
- Dihasilkan sebagai produk hijau, mematuhi arahan RoHS dan bebas daripada plumbum (Pb) dan bahan terhad lain.
1.2 Aplikasi Sasaran
LED UV ini direka khas untuk aplikasi yang memerlukan sumber cahaya ultraungu 405nm yang fokus. Kes penggunaan utama termasuk:
- Pengawetan UV:Pempolimeran dan pengerasan pantas pelekat, salutan dan dakwat.
- Penandaan & Pengekodan UV:Penandaan kekal pada pelbagai substrat.
- Pelekatan UV:Proses pelekat penetapan pantas.
- Pengeringan Dakwat Percetakan:Pengeringan dan pengawetan dipercepatkan dakwat reaktif UV khusus.
2. Maklumat Mekanikal dan Pakej
Peranti ini dibungkus dalam pakej permukaan dipasang ultra padat. Dimensi garis besar kritikal adalah seperti berikut (semua nilai dalam milimeter, dengan toleransi standard ±0.1mm melainkan dinyatakan sebaliknya): Badan pakej berukuran kira-kira 3.2mm panjang, 1.6mm lebar dan mempunyai ketinggian 1.6mm. Lukisan mekanikal terperinci, termasuk cadangan susun atur pad untuk pematerian alir balik inframerah dan fasa wap, disediakan dalam lembaran data untuk memastikan reka bentuk tapak kaki PCB yang betul untuk kebolehpercayaan terma dan mekanikal.
3. Penarafan Maksimum Mutlak
Tekanan melebihi had ini boleh menyebabkan kerosakan kekal pada peranti. Semua penarafan dinyatakan pada suhu ambien (Ta) 25°C.
- Pelesapan Kuasa (Po):1.75 W
- Arus Hadapan DC (If):500 mA
- Julat Suhu Operasi (Topr):-40°C hingga +85°C
- Julat Suhu Penyimpanan (Tstg):-40°C hingga +100°C
- Suhu Simpang Maksimum (Tj):115°C
4. Ciri Elektro-Optik
Parameter prestasi utama diukur pada Ta=25°C di bawah keadaan ujian If = 350mA, melainkan dinyatakan sebaliknya.
- Fluks Sinaran (Φe):440 mW (Min), 500 mW (Tip), 590 mW (Maks). Toleransi pengukuran ialah ±10%.
- Sudut Pandangan (2θ1/2):135° (Tipikal).
- Panjang Gelombang Puncak (λp):395 nm (Min), 405 nm (Tip), 415 nm (Maks). Ini mentakrifkan pancaran pusat dalam spektrum UV-dekat. Toleransi ialah ±3nm.
- Voltan Hadapan (Vf):3.1 V (Min), 3.3 V (Tip), 3.5 V (Maks) pada 350mA. Toleransi pengukuran ialah ±0.1V.
- Voltan Songsang (Vr):1.2 V (Maks) pada arus songsang (Ir) 10µA.Nota Penting:Parameter ini diuji untuk pencirian fungsi Zener sahaja. LED tidak direka untuk beroperasi di bawah pincang songsang. Pendedahan arus songsang yang berpanjangan boleh menyebabkan kegagalan peranti.
Amaran ESD:Komponen ini sensitif kepada nyahcas elektrostatik (ESD). Prosedur pengendalian yang betul, termasuk penggunaan gelang pergelangan tangan dibumikan, tikar anti-statik dan peralatan, adalah wajib untuk mencegah kerosakan laten atau bencana.
5. Sistem Kod Bin dan Klasifikasi
Untuk memastikan prestasi konsisten dalam pengeluaran, peranti dikelaskan ke dalam bin berdasarkan parameter utama. Kod bin ditanda pada pembungkusan.
5.1 Pengelasan Voltan Hadapan (Vf)
- Bin V3:Vf = 3.1V hingga 3.3V @ 350mA
- Bin V4:Vf = 3.3V hingga 3.5V @ 350mA
5.2 Pengelasan Fluks Sinaran (Φe)
- Bin R1:Φe = 440 mW hingga 470 mW
- Bin R2:Φe = 470 mW hingga 500 mW
- Bin R3:Φe = 500 mW hingga 530 mW
- Bin R4:Φe = 530 mW hingga 560 mW
- Bin R5:Φe = 560 mW hingga 590 mW
5.3 Pengelasan Panjang Gelombang Puncak (λp)
- Bin P3U:λp = 395 nm hingga 400 nm
- Bin P4A:λp = 400 nm hingga 405 nm
- Bin P4B:λp = 405 nm hingga 410 nm
- Bin P4C:λp = 410 nm hingga 415 nm
6. Analisis Lengkuk Prestasi
Lembaran data menyediakan beberapa lengkuk ciri yang penting untuk pengoptimuman reka bentuk.
6.1 Spektrum Pancaran Relatif
Lengkuk taburan spektrum menunjukkan puncak dominan berpusat pada 405nm (tipikal), dengan lebar jalur spektrum yang agak sempit ciri teknologi LED. Monokromatik ini adalah menguntungkan untuk aplikasi yang memerlukan pengawalan foto khusus.
6.2 Fluks Sinaran Relatif vs. Arus Hadapan
Lengkuk ini menunjukkan hubungan antara output optik dan arus pemacu. Fluks sinaran meningkat secara super-linear dengan arus pada tahap yang lebih rendah dan cenderung tepu pada arus yang lebih tinggi disebabkan oleh kesan terma dan kecekapan droop. Pengendalian pada atau di bawah 350mA tipikal adalah disyorkan untuk kecekapan dan jangka hayat optimum.
6.3 Arus Hadapan vs. Voltan Hadapan (Lengkuk I-V)
Ciri I-V adalah penting untuk reka bentuk pemacu. Ia menunjukkan hubungan eksponen tipikal diod. Voltan hadapan tipikal ialah 3.3V pada 350mA. Litar pemacu mestilah dikawal arus, bukan dikawal voltan, untuk memastikan output optik yang stabil.
6.4 Fluks Sinaran Relatif vs. Suhu Simpang
Lengkuk kritikal ini menggambarkan kesan negatif peningkatan suhu simpang (Tj) pada output cahaya. Kecekapan LED UV biasanya berkurangan apabila suhu meningkat. Pengurusan terma yang berkesan melalui susun atur PCB yang betul (menggunakan via terma dan kawasan kuprum yang mencukupi) adalah penting untuk mengekalkan output tinggi dan kebolehpercayaan jangka panjang.
7. Panduan Pemasangan dan Pembuatan
7.1 Profil Pematerian Alir Balik
Profil alir balik yang disyorkan untuk proses pateri bebas plumbum (Pb-free) disediakan. Parameter utama termasuk:
- Pemanasan Awal:150-200°C sehingga 120 saat.
- Suhu Badan Puncak:Maksimum 260°C.
- Masa Di Atas Cecair:Disyorkan dalam 10 saat (maksimum dua kitaran alir balik dibenarkan).
- Kadar penyejukan terkawal dan beransur-ansur adalah dinasihatkan. Penyejukan pantas tidak disyorkan.
- Pematerian tangan dengan besi harus dihadkan kepada 300°C untuk maksimum 3 saat, untuk satu kali sahaja.
7.2 Pembersihan
Jika pembersihan pasca-pemasangan diperlukan, hanya bahan kimia yang ditetapkan harus digunakan. Merendam LED dalam etil alkohol atau isopropil alkohol pada suhu bilik selama kurang daripada satu minit adalah boleh diterima. Penggunaan bahan kimia yang tidak ditentukan boleh merosakkan epoksi pakej atau kanta.
7.3 Kepekaan Kelembapan
Produk ini dikelaskan sebagai Tahap Kepekaan Kelembapan (MSL) 3 mengikut JEDEC J-STD-020. Langkah berjaga-jaga diperlukan untuk mencegah 'popcorning' semasa alir balik.
- Beg Tertutup:Simpan pada ≤30°C dan ≤90% RH. Gunakan dalam tempoh satu tahun dari tarikh meterai beg.
- Beg Terbuka:Simpan pada ≤30°C dan ≤60% RH. Mesti dipateri dalam 168 jam (7 hari) selepas terdedah kepada keadaan ambien kilang.
- Jika kad penunjuk kelembapan menunjukkan 10% merah jambu atau lebih tinggi, atau hayat lantai terlampaui, pembakaran pada 60°C selama sekurang-kurangnya 48 jam diperlukan sebelum digunakan.
8. Spesifikasi Pembungkusan
Komponen dibekalkan pada pita pembawa timbul untuk pengendalian automatik.
- Dimensi Pita:Mematuhi spesifikasi EIA-481-1-B.
- Saiz Gegelung:Gegelung 7-inci (178mm) standard.
- Kuantiti per Gegelung:Maksimum 1500 keping.
- Poket kosong dimeterai dengan pita penutup. Bilangan maksimum komponen hilang berturut-turut yang dibenarkan ialah dua.
9. Pertimbangan Reka Bentuk Aplikasi
9.1 Kaedah Pemacu
LED pada dasarnya adalah peranti beroperasi arus. Untuk prestasi stabil dan konsisten, ia mesti didorong oleh sumber arus malar, bukan sumber voltan malar. Perintang siri ringkas dengan sumber voltan boleh digunakan untuk aplikasi asas, tetapi pemacu LED IC atau litar khusus adalah disyorkan untuk kawalan tepat, terutamanya untuk mengurus kesan terma dan memastikan jangka hayat panjang.
9.2 Pengurusan Terma
Seperti yang ditunjukkan dalam lengkuk prestasi, suhu simpang secara langsung memberi kesan kepada kecekapan output dan jangka hayat. Pereka bentuk mesti melaksanakan laluan terma yang berkesan. Ini termasuk menggunakan PCB dengan ketebalan kuprum yang mencukupi, menggabungkan susunan via terma terus di bawah pad terma LED, dan berpotensi menambah penyejuk luaran jika beroperasi pada arus tinggi atau dalam suhu ambien tinggi.
9.3 Reka Bentuk Optik
Sudut pandangan 135 darjah memberikan corak pancaran yang luas. Untuk aplikasi yang memerlukan pancaran fokus atau selari, optik sekunder seperti kanta atau pemantul mesti digunakan. Bahan optik ini mestilah telus kepada cahaya UV 405nm; polikarbonat atau akrilik standard mungkin tidak sesuai dan boleh merosot di bawah pendedahan UV yang berpanjangan. Kaca gred UV atau plastik khusus adalah disyorkan.
10. Kebolehpercayaan dan Nota Aplikasi
LED bertujuan untuk digunakan dalam peralatan elektronik standard. Untuk aplikasi di mana kegagalan boleh membahayakan keselamatan, kesihatan atau infrastruktur kritikal (penerbangan, sokongan hayat perubatan, kawalan pengangkutan), penilaian kebolehpercayaan khusus dan perundingan dengan pengilang komponen adalah wajib sebelum direka masuk. Pematuhan yang betul kepada penarafan maksimum mutlak, panduan pematerian dan keadaan penyimpanan adalah penting untuk mencapai jangka hayat dan kebolehpercayaan yang dinilai.
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. |