Isi Kandungan
- 1. Gambaran Keseluruhan Produk
- 2. Parameter Teknikal
- 2.1 Ciri Elektrik & Optik
- 2.2 Kadar Maksimum Mutlak
- 3. Sistem Pengelasan Bin (Voltan Hadapan & Keamatan Cahaya)
- 4. Lengkung Prestasi & Analisis
- 5. Maklumat Mekanikal & Pembungkusan
- 5.1 Pita Pembawa & Gulungan
- 5.2 Pembungkusan Tahan Kelembapan
- 6. Panduan Pematerian & Pemasangan
- 7. Ujian Kebolehpercayaan & Kelayakan
- 8. Pertimbangan Reka Bentuk Aplikasi
- 9. Perbandingan dengan Produk Serupa
- 10. Soalan Lazim
- 11. Kajian Kes Aplikasi Praktikal
- 12. Prinsip Operasi
- 13. Trend Teknologi
- Terminologi Spesifikasi LED
- Prestasi Fotoelektrik
- Parameter Elektrik
- Pengurusan Terma & Kebolehpercayaan
- Pembungkusan & Bahan
- Kawalan Kualiti & Pengelasan
- Pengujian & Pensijilan
1. Gambaran Keseluruhan Produk
Produk ini adalah diod pemancar cahaya (LED) putih yang dihasilkan menggunakan cip biru dan teknologi penukaran fosfor. Ia datang dalam pakej permukaan ultra-kompak dengan dimensi 1.6mm x 0.8mm x 0.4mm, menjadikannya sesuai untuk aplikasi yang terhad ruang. LED ini direka untuk semua proses pemasangan SMT dan pematerian, menawarkan sudut tontonan yang sangat luas iaitu 140 darjah. Ia mematuhi RoHS dan mempunyai tahap sensitiviti kelembapan 3.
Ciri-ciri Utama:
- Sudut tontonan yang sangat luas untuk pencahayaan seragam.
- Serasi dengan pemasangan SMT standard dan pematerian reflow.
- Tahap sensitiviti kelembapan: Tahap 3 (hayat lantai 168 jam selepas membuka beg).
- Mematuhi RoHS, bebas daripada bahan berbahaya.
Aplikasi:
- Petunjuk optik dalam elektronik pengguna.
- Suis, simbol, dan lampu latar paparan.
- Pencahayaan tujuan umum dan pencahayaan hiasan.
2. Parameter Teknikal
Parameter berikut diukur pada keadaan ujian IF = 5 mA dan Ts = 25°C melainkan dinyatakan sebaliknya.
2.1 Ciri Elektrik & Optik
| Item | Simbol | Keadaan | Min | Tip | Maks | Unit |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Voltan Hadapan | VF | IF=5mA | 2.6 (F1) ... 3.3 (I2) | -- | 2.7 (F1) ... 3.4 (I2) | V |
| Keamatan Cahaya | IV | IF=5mA | 90 (1AP) | -- | 250 (1AX) | mcd |
| Sudut Tontonan | 2θ1/2 | IF=5mA | -- | 140 | -- | deg |
| Arus Songsang | IR | VR=5V/10ms | -- | -- | 10 | μA |
| Rintangan Terma | RTHJ-S | IF=5mA | -- | -- | 450 | °C/W |
2.2 Kadar Maksimum Mutlak
| Parameter | Simbol | Kadar | Unit |
|---|---|---|---|
| Pelesapan Kuasa | Pd | 68 | mW |
| Arus Hadapan | IF | 20 | mA |
| Voltan Songsang | Vr | 5 | V |
| Arus Hadapan Puncak (Denyut) | IFP | 60 | mA |
| ESD (HBM) | ESD | 1000 | V |
| Suhu Operasi | Topr | -40 ~ +85 | °C |
| Suhu Simpanan | Tstg | -40 ~ +85 | °C |
| Suhu Simpangan | Tj | 95 | °C |
3. Sistem Pengelasan Bin (Voltan Hadapan & Keamatan Cahaya)
LED disusun ke dalam bin berdasarkan voltan hadapan dan keamatan cahaya untuk memastikan konsistensi dalam aplikasi. Pada IF=5mA, voltan hadapan dibahagikan kepada 8 bin (F1, F2, G1, G2, H1, H2, I1, I2) meliputi julat dari 2.6V hingga 3.4V dalam kenaikan 0.1V setiap bin. Keamatan cahaya disusun ke dalam 4 bin (1AP: 90-120 mcd, G20: 120-150 mcd, 1AW: 150-200 mcd, 1AX: 200-250 mcd). Selain itu, koordinat warna dikelaskan mengikut rajah kromatik CIE 1931, dengan bin khusus seperti B01-B06 dan K01-K06 meliputi kawasan suhu warna berkorelasi.
4. Lengkung Prestasi & Analisis
Lembaran data menyediakan lengkung ciri optik dan elektrik biasa untuk rujukan kejuruteraan:
- Voltan Hadapan vs Arus Hadapan:Menunjukkan kenaikan VF biasa dengan arus, menunjukkan tingkah laku diod.
- Arus Hadapan vs Keamatan Relatif:Menunjukkan bahawa keamatan cahaya relatif meningkat secara linear dengan arus hadapan sehingga 20 mA.
- Suhu Pin vs Keamatan Relatif:Menunjukkan penurunan intensiti apabila suhu simpang meningkat, dengan pengurangan kira-kira 10% pada 85°C berbanding 25°C.
- Suhu Pin vs Arus Hadapan:Menyediakan maklumat derating untuk operasi selamat pada suhu yang lebih tinggi.
- Arus Hadapan vs Panjang Gelombang Dominan:Menunjukkan sedikit peralihan dalam panjang gelombang dominan dengan arus; untuk LED putih ini adalah minimum.
- Keamatan Relatif vs Panjang Gelombang:Spektrum menunjukkan puncak pelepasan luas sekitar 450 nm (biru) dan puncak lebih luas dari fosfor, menghasilkan cahaya putih.
- Corak Sinaran:Sudut tontonan lebar 140° (sudut separuh intensiti), dengan taburan simetri.
5. Maklumat Mekanikal & Pembungkusan
Dimensi pakej LED ialah 1.6 mm (P) × 0.8 mm (L) × 0.4 mm (T) dengan toleransi ±0.2 mm. Pakej mempunyai dua terminal (anod dan katod) yang ditandai dengan penunjuk polariti pada pandangan bawah. Corak pad pematerian yang disyorkan disediakan dalam lembaran data: dua pad segi empat tepat bersaiz 0.8 mm × 0.8 mm dengan jarak 2.4 mm.
5.1 Pita Pembawa & Gulungan
LED dibungkus dalam pita pembawa dengan lebar 8 mm, jarak 4 mm, dan jarak lubang sproket 1.75 mm. Diameter gulungan ialah 178 mm, lebar 8 mm, dengan diameter hab 60 mm. Setiap gulungan mengandungi 4,000 keping. Label merangkumi nombor bahagian, nombor spesifikasi, nombor lot, kod bin (fluks, kromatik, VF, panjang gelombang), kuantiti, dan tarikh.
5.2 Pembungkusan Tahan Kelembapan
Gulungan diletakkan dalam beg penghalang kelembapan dengan pengering dan kad petunjuk kelembapan, kemudian ditutup rapat. Keadaan penyimpanan yang disyorkan sebelum membuka: ≤30°C dan ≤75% RH, sah selama 1 tahun dari tarikh penutupan. Selepas dibuka, hayat lantai adalah 168 jam pada ≤30°C/≤60% RH. Jika hayat lantai melebihi, pembakar pada 60±5°C selama ≥24 jam diperlukan sebelum digunakan.
6. Panduan Pematerian & Pemasangan
Profil pematerian reflow yang disyorkan adalah berdasarkan standard JEDEC. Parameter utama: prapemanasan dari 150°C hingga 200°C selama 60-120 saat; kadar kenaikan ≤3°C/s; masa melebihi 217°C (TL) ≤60 saat; suhu puncak 260°C selama ≤10 saat; kadar penyejukan ≤6°C/s. Jumlah masa dari 25°C ke puncak ≤8 minit. Pematerian reflow tidak boleh melebihi dua kali. Jika selang antara dua reflow melebihi 24 jam, pembakar diperlukan untuk mengelakkan kerosakan kelembapan.
Untuk pematerian tangan, gunakan besi pematerian pada ≤300°C selama ≤3 saat, dan hanya sekali. Jangan gunakan tekanan mekanikal semasa penyejukan.
7. Ujian Kebolehpercayaan & Kelayakan
LED telah lulus ujian kebolehpercayaan standard mengikut spesifikasi JEDEC:
- Pematerian reflow: 260°C, 10 saat, 2 kitaran (0/1 ditolak).
- Kitaran suhu: -40°C ↔ 100°C, 100 kitaran.
- Kejutan terma: -40°C ↔ 100°C, 300 kitaran.
- Penyimpanan suhu tinggi: 100°C selama 1000 jam.
- Penyimpanan suhu rendah: -40°C selama 1000 jam.
- Ujian hayat: Ta=25°C, IF=5mA selama 1000 jam.
Kriteria kegagalan: VF > 1.1×USL, IR > 2.0×USL, fluks < 0.7×LSL.<.7×LSL.
8. Pertimbangan Reka Bentuk Aplikasi
Untuk memastikan prestasi dan kebolehpercayaan yang optimum, perkara berikut perlu dipertimbangkan:
- Penghad Arus:Sentiasa gunakan perintang siri untuk menghadkan arus hadapan kepada ≤20 mA. Variasi voltan kecil boleh menyebabkan perubahan arus yang besar tanpa balast yang betul.
- Pengurusan Terma:Penjanaan haba merendahkan kecekapan bercahaya dan kestabilan warna. Kawasan tembaga PCB yang mencukupi dan vias terma disyorkan. Suhu simpang tidak boleh melebihi 95°C.
- Perlindungan Terhadap Voltan Songsang:LED tidak boleh dikenakan voltan songsang melebihi 5V. Gunakan reka bentuk pemacu yang betul untuk mengelakkan pincang songsang semasa pensuisan.
- Keserasian Persekitaran:Elakkan pendedahan kepada sebatian sulfur (>100 ppm), bromin (>900 ppm), klorin (>900 ppm), dan VOC yang boleh menyerang enkapsulan silikon. Pelekat tidak boleh mengeluarkan wap organik.
- Perlindungan ESD:LED mempunyai penarafan ESD 1000V (HBM). Gunakan langkah kawalan ESD yang betul semasa pengendalian dan pemasangan.
9. Perbandingan dengan Produk Serupa
Pembeza utama LED ini ialah sudut tontonannya yang sangat luas (140° sudut separuh), yang lebih lebar daripada kebanyakan LED 120° standard. Ini menjadikannya sesuai untuk aplikasi yang memerlukan taburan cahaya seragam tanpa titik panas. Jejak kompak 1.6×0.8 mm adalah antara yang terkecil dalam industri, membolehkan reka bentuk PCB berketumpatan tinggi. Pengelasan bin voltan hadapan membolehkan kawalan ketat penggunaan kuasa, dan pengelasan bin keamatan cahaya memastikan kecerahan konsisten dalam pengeluaran besar-besaran.
10. Soalan Lazim
- Apakah suhu pematerian maksimum?260°C selama maksimum 10 saat. Reflow boleh dilakukan dua kali.
- Bolehkah saya menggunakan LED ini dengan bekalan 3.3V?Ya, tetapi perintang siri diperlukan untuk menghadkan arus kepada ≤20 mA. Voltan hadapan pada keadaan biasa adalah sekitar 2.7-3.2V bergantung pada bin.
- Apakah jangka hayat biasa?Di bawah keadaan terkadar (5mA, 25°C), LED boleh bertahan lebih 50,000 jam; suhu tinggi atau arus tinggi akan mengurangkan jangka hayat.
- Adakah LED ini serasi dengan pateri bebas plumbum?Ya, suhu puncak 260°C sesuai untuk profil reflow bebas plumbum.
- Bagaimana cara menyimpan LED yang tidak digunakan?Simpan dalam beg penghalang kelembapan yang tertutup pada ≤30°C/≤75% RH. Gunakan dalam tempoh 1 tahun. Selepas dibuka, pasang dalam masa 168 jam atau bakar sebelum digunakan.
11. Kajian Kes Aplikasi Praktikal
Pertimbangkan panel penunjuk kecil dengan 10 LED. Setiap LED didorong pada 5 mA dari bekalan 5V. Menggunakan VF tipikal 3.0V (bin H1), perintang siri yang diperlukan ialah (5-3)/0.005 = 400 Ω. Dengan sudut tontonan 140°, paparan kelihatan dari sudut yang luas. Pakej kompak 1.6×0.8 mm membolehkan penempatan pada susunan jarak 0.5 mm. Corak pancaran lebar memastikan kecerahan seragam di seluruh panel tanpa penyebar tambahan.
12. Prinsip Operasi
LED putih ini berdasarkan cip biru InGaN (Indium Gallium Nitrida) yang memancarkan cahaya pada kira-kira 450-460 nm. Cahaya biru merangsang fosfor pemancar kuning (biasanya YAG:Ce) yang menukar sebahagian cahaya biru kepada spektrum kuning yang luas. Gabungan cahaya biru dan kuning menghasilkan cahaya putih dengan suhu warna berkorelasi biasanya dalam julat 5000-7000 K. Fosfor dicampur dengan enkapsulan silikon yang juga berfungsi sebagai kanta untuk membentuk pancaran.
13. Trend Teknologi
Industri LED terus menuju ke arah keberkesanan yang lebih tinggi, pakej yang lebih kecil, dan konsistensi warna yang lebih baik. Produk ini mengikuti trend pengecilan (1.6×0.8 mm) yang sesuai untuk elektronik pengguna. Perkembangan masa depan mungkin termasuk pakej skala cip (CSP) dan integrasi fosfor-pada-cip untuk mengurangkan lagi saiz dan meningkatkan prestasi terma. Selain itu, fosfor termaju akan membolehkan CRI yang lebih tinggi dan suhu warna yang boleh dilaras.
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. |