Spesifikasi LED Putih 2014 Paket PLCC-2 - Dimensi 2.0x1.4x1.3mm - Voltan 2.7-3.3V - Kuasa 0.099W - Dokumen Teknikal

1. Gambaran Keseluruhan Produk

Dokumen ini menyediakan spesifikasi terperinci untuk diod pemancar cahaya (LED) putih berprestasi tinggi yang direka untuk aplikasi teknologi permukaan-pasang (SMT). Peranti ini dibina menggunakan cip LED biru yang digabungkan dengan salutan fosfor untuk menghasilkan cahaya putih, disaluti dalam pakej PLCC-2 (Pembawa Cip Berpetunjuk Plastik) yang padat dan boleh dipercayai.

1.1 Penerangan Umum

LED ini mempunyai pakej PLCC-2 standard dengan dimensi 2.0mm panjang, 1.4mm lebar, dan 1.3mm tinggi. Faktor bentuk padat ini menjadikannya sesuai untuk susun atur PCB berketumpatan tinggi. Penjanaan cahaya putih dicapai melalui gabungan cip semikonduktor biru dan formulasi fosfor yang tepat, membolehkan output warna yang konsisten di pelbagai keadaan operasi.

1.2 Ciri Utama

• Jenis pakej PLCC-2 untuk prestasi mekanikal dan elektrik yang kukuh.
• Sudut pandangan yang amat luas iaitu 120 darjah, memastikan taburan cahaya sekata.
• Serasi sepenuhnya dengan proses pemasangan SMT standard dan proses pematerian semula aliran.
• Dibekalkan dalam pita dan gegelung untuk pembuatan automatik ambil-dan-letak.
• Tahap Kepekaan Kelembapan (MSL) dinilai pada Tahap 3, memerlukan penyimpanan terkawal.
• Mematuhi arahan RoHS (Sekatan Bahan Berbahaya).

1.3 Aplikasi

LED ini serba boleh dan direka untuk pelbagai aplikasi pencahayaan, termasuk tetapi tidak terhad kepada: pencahayaan hiasan dan jalur aksen; lampu penunjuk dalam peralatan rumah tangga dan instrumen elektronik; pencahayaan am di hotel, pasar, pejabat, dan kawasan kediaman; serta mana-mana aplikasi yang memerlukan sumber cahaya putih padat yang boleh dipercayai.

2. Analisis Mendalam Parameter Teknikal

Pemahaman menyeluruh tentang parameter elektrik dan optik adalah penting untuk integrasi berjaya ke dalam sebarang reka bentuk. Semua nilai dinyatakan pada suhu simpang standard (Ts) 25°C melainkan dinyatakan sebaliknya.

2.1 Ciri Elektrik dan Optik

Voltan hadapan (VF) julatnya dari minimum 2.7V hingga maksimum 3.3V apabila didorong pada arus ujian standard 20mA. Parameter ini adalah kritikal untuk reka bentuk bekalan kuasa. Arus songsang (IR) dijamin di bawah 10µA pada voltan songsang 5V, menunjukkan ciri diod yang baik. Output fluks bercahaya berbeza dengan bak suhu warna berkaitan (CCT). Contohnya, LED dalam bak 1725-1900K (putih hangat) mempunyai fluks bercahaya tipikal 3-7 lumen pada 20mA, manakala bak putih sejuk (cth., 5925-7150K) menawarkan 5-9 lumen. Indeks penyerlahan warna (Ra) ditetapkan pada minimum 90, memastikan ketepatan warna yang sangat baik untuk objek yang diterangi.

2.2 Kadar Maksimum Mutlak

Kadar ini menentukan had tekanan melebihi mana kerosakan kekal mungkin berlaku. Arus hadapan berterusan maksimum (IF) ialah 30mA. Arus hadapan puncak (IFP) boleh mencecah 100mA di bawah keadaan berdenyut (1/10 kitaran tugas, 0.1ms lebar denyut). Pembebasan kuasa maksimum (PD) ialah 99mW. Peranti ini boleh menahan nyahcas elektrostatik (ESD) 2000V (Model Badan Manusia), walaupun prosedur pengendalian ESD yang betul masih disyorkan. Julat suhu operasi adalah dari -40°C hingga +85°C, dan julat suhu penyimpanan adalah dari -40°C hingga +100°C. Suhu simpang maksimum yang dibenarkan (TJ) ialah 97°C.

2.3 Ciri Terma

Rintangan terma dari simpang ke titik pateri (RTHJ-S) biasanya 80°C/W. Nilai ini adalah penting untuk pengiraan pengurusan haba. Melebihi suhu simpang maksimum akan mengurangkan output cahaya dan jangka hayat operasi dengan ketara. Pereka bentuk mesti memastikan kawasan kuprum PCB yang mencukupi dan kemungkinan penyingkiran haba jika beroperasi pada suhu ambien atau arus dorongan yang lebih tinggi.

3. Penjelasan Sistem Pembakuan

Untuk memastikan konsistensi warna dan kecerahan dalam pengeluaran besar-besaran, LED disusun ke dalam bak berdasarkan parameter utama.

3.1 Bak Voltan Hadapan dan Keamatan Bercahaya

Voltan hadapan dibak dalam langkah 0.1V dari 2.7-2.8V (J1) hingga 3.2-3.3V (I1). Fluks bercahaya dibak dalam langkah 1-lumen, dikodkan dari WGD (3-4 lm) hingga OEA (8-9 lm). Sistem dwi-bak ini membolehkan pereka bentuk memilih komponen yang memenuhi keperluan voltan dan kecerahan khusus mereka untuk pengimbangan litar dan keseragaman estetik.

3.2 Julat Suhu Warna

Produk ini tersedia dalam beberapa julat suhu warna berkaitan (CCT) yang telah ditentukan, setiap satunya mempunyai akhiran nombor bahagian sendiri. Ini termasuk putih hangat (1725-1900K, 2250-2475K), putih neutral (2600-2870K, 2780-3110K), dan putih sejuk (3760-4330K, 5925-7150K). Kawasan pembakuan khusus diwakili secara grafik pada gambarajah kromatisiti CIE 1931, menunjukkan kawalan ketat terhadap variasi titik warna dalam setiap julat.

4. Analisis Keluk Prestasi

Data grafik memberikan gambaran tentang tingkah laku peranti di bawah pelbagai keadaan.

4.1 Voltan Hadapan vs Arus Hadapan

Keluk ciri menunjukkan hubungan bukan linear antara voltan hadapan (VF) dan arus hadapan (IF). Apabila arus meningkat dari 0 ke 30mA, voltan hadapan meningkat secara beransur-ansur dari kira-kira 2.8V kepada sedikit melebihi 3.2V. Keluk ini adalah penting untuk mereka bentuk pemacu arus malar untuk memastikan output cahaya stabil dan mengelakkan pelarian haba.

4.2 Arus Hadapan vs Keamatan Relatif

Keluk ini menunjukkan output cahaya relatif sebagai fungsi arus dorongan. Keamatan meningkat secara sub-linear dengan arus. Sebagai contoh, menggandakan arus dari 15mA ke 30mA tidak menggandakan output cahaya, menunjukkan penurunan kecekapan pada arus yang lebih tinggi disebabkan peningkatan suhu simpang dan faktor lain. Pengoperasian berhampiran 20mA tipikal adalah disyorkan untuk keberkesanan dan jangka hayat yang optimum.

5. Maklumat Mekanikal dan Pembungkusan

5.1 Dimensi Pakej

Lukisan dimensi terperinci disediakan, termasuk pandangan atas, sisi, bawah dan kutub. Dimensi utama termasuk saiz badan 2.0mm x 1.4mm, jumlah ketinggian 1.3mm, dan lebar petunjuk 0.6mm ± 0.05mm. Semua toleransi biasanya ±0.2mm melainkan dinyatakan sebaliknya. Corak pad pateri yang disyorkan pada PCB juga digambarkan untuk memastikan pematerian dan kekuatan mekanikal yang betul.

5.2 Kutub dan Corak Pematerian

Katod ditanda dengan jelas, biasanya oleh takuk atau penunjuk hijau pada pakej. Kutub yang betul mesti diperhatikan semasa pemasangan. Gambarajah corak pematerian menunjukkan reka bentuk pad kuprum optimum untuk pematerian semula aliran, yang membantu dalam mencapai filet pateri yang boleh dipercayai dan menguruskan pembebasan haba semasa proses pematerian.

6. Panduan Pematerian dan Pemasangan

6.1 Arahan Pematerian Semula Aliran SMT

Komponen ini direka untuk proses pematerian semula aliran inframerah atau olakan standard. Profil aliran semula tipikal harus diikuti, dengan peringkat pra-panas, rendam, aliran semula, dan penyejukan. Suhu puncak semasa aliran semula tidak boleh melebihi suhu maksimum yang dibenarkan untuk pakej (seperti yang tersirat oleh suhu penyimpanan) untuk mengelakkan kerosakan pada penyaduran plastik dan ikatan wayar dalaman. Masa tertentu di atas likuidus (TAL) dan cadangan suhu puncak harus diperoleh dari panduan SMT umum untuk komponen yang serupa.

6.2 Langkah Berjaga-jaga Pengendalian

Disebabkan penarafan MSL Tahap 3, peranti mesti dibakar sebelum dipateri jika beg penghalang kelembapan telah dibuka lebih dari 168 jam di bawah keadaan kilang (30°C/60%RH). Elakkan tekanan mekanikal pada kanta. Gunakan muncuk pengambilan vakum bersaiz sesuai semasa pengendalian automatik. Sentiasa perhatikan langkah berjaga-jaga ESD di semua peringkat pengendalian dan pemasangan.

7. Pembungkusan dan Maklumat Pesanan

7.1 Spesifikasi Pembungkusan

LED dibekalkan pada pita pembawa timbul yang dipasang pada gegelung. Dimensi pita pembawa, saiz poket, dan diameter gegelung distandardkan untuk menyesuaikan peralatan penempatan automatik. Label terperinci pada gegelung menentukan nombor bahagian, kuantiti, nombor lot, dan kod bak.

7.2 Pembungkusan Tahan Kelembapan

Gegelung dibungkus dalam beg tertutup penghalang kelembapan dengan bahan pengering dan kad penunjuk kelembapan untuk melindungi komponen dari kelembapan persekitaran semasa penyimpanan dan pengangkutan, selaras dengan keperluan MSL3.

7.3 Ujian Kebolehpercayaan

Produk ini menjalani satu siri ujian kebolehpercayaan, yang mungkin termasuk penyimpanan suhu tinggi, penyimpanan suhu rendah, kitaran suhu, ujian kelembapan, dan ketahanan haba pateri. Keadaan ujian khusus dan kriteria lulus/gagal memastikan kekukuhan dan jangka hayat komponen di lapangan.

8. Cadangan Aplikasi

Untuk prestasi optimum, adalah disyorkan untuk mendorong LED dengan sumber arus malar dan bukannya voltan malar. Arus harus ditetapkan mengikut kecerahan yang diingini sambil kekal dalam kadar maksimum mutlak. Pertimbangkan laluan haba dalam reka bentuk PCB; menggunakan via terma di bawah pad haba LED (jika terpakai) boleh membantu membebaskan haba. Untuk aplikasi yang memerlukan konsistensi warna khusus, nyatakan kod bak voltan dan fluks yang diperlukan semasa perolehan.

9. Perbandingan Teknikal

Berbanding dengan pakej LED lama seperti jenis 5mm lubang tembus, LED SMD PLCC-2 ini menawarkan jejak kaki yang jauh lebih kecil, kesesuaian yang lebih baik untuk pemasangan automatik, dan sudut pandangan yang lebih luas. Dalam keluarga PLCC-2, varian khusus ini membezakannya dengan indeks penyerlahan warna tinggi (Ra>90) dan ketersediaan dalam pelbagai suhu warna yang dibak dengan ketat, menjadikannya sesuai untuk aplikasi di mana kualiti warna adalah kritikal.

10. Soalan Lazim

Q: Bolehkah saya mendorong LED ini pada 30mA secara berterusan?

A: Ya, 30mA adalah arus berterusan maksimum mutlak. Walau bagaimanapun, untuk jangka hayat lanjutan dan kecerahan dikekalkan, beroperasi pada atau di bawah 20mA tipikal adalah dinasihatkan, terutamanya dalam persekitaran suhu ambien tinggi.



Q: Apakah perbezaan antara pelbagai bak suhu warna?

A: Bak mewakili pelbagai warna cahaya putih, dari hangat (kekuningan) hingga sejuk (kebiruan). Pilihan bergantung pada estetik dan aplikasi yang dikehendaki (cth., putih hangat untuk pencahayaan selesa, putih sejuk untuk pencahayaan tugas).



Q: Bagaimanakah saya mentafsir kod bak untuk pesanan?

A: Nombor bahagian penuh termasuk kod untuk voltan hadapan (cth., G1) dan fluks bercahaya (cth., WHB). Rujuk jadual pembakuan untuk memilih kombinasi yang memenuhi keperluan reka bentuk litar dan kecerahan anda.

11. Kes Penggunaan Praktikal

Kajian Kes 1: Pencahayaan Belakang Panel Kawalan Perkakas.Satu siri LED ini boleh digunakan untuk menerangi belakang butang dan paparan pada perkakas dapur. Sudut pandangan luas memastikan kebolehlihatan dari pelbagai sudut, dan CRI tinggi memastikan penunjuk warna dipaparkan dengan tepat. Pakej SMT membolehkan reka bentuk profil nipis.



Kajian Kes 2: Jalur LED Hiasan.Dipasang pada PCB fleksibel, LED ini boleh mencipta garisan cahaya sekata dan berterusan untuk pencahayaan aksen seni bina. Ketersediaan pelbagai nada putih membolehkan pereka bentuk mencocokkan suasana pencahayaan dengan tema reka bentuk dalaman.

12. Pengenalan Prinsip

LED putih beroperasi berdasarkan prinsip elektroluminens dalam bahan semikonduktor. Apabila voltan hadapan digunakan, elektron dan lubang bergabung semula di kawasan aktif cip LED biru, memancarkan foton cahaya biru. Foton biru ini kemudiannya menghentikan lapisan salutan fosfor pada cip. Fosfor menyerap sebahagian cahaya biru dan memancarkannya semula sebagai cahaya merentasi spektrum yang lebih luas (panjang gelombang kuning dan merah). Gabungan cahaya biru yang tinggal dan cahaya yang dipancarkan fosfor menghasilkan persepsi cahaya putih. Warna tepat (suhu warna) ditentukan oleh komposisi dan ketebalan lapisan fosfor.

13. Trend Pembangunan

Trend umum dalam teknologi LED adalah ke arah keberkesanan yang lebih tinggi (lebih banyak lumen per watt), penyerlahan warna yang lebih baik, dan kos yang lebih rendah. Untuk jenis pakej seperti PLCC-2, kemajuan termasuk bahan pengurusan haba yang lebih baik untuk membolehkan arus dorongan yang lebih tinggi, teknik pemendapan fosfor yang lebih tepat untuk pembakuan warna yang lebih ketat, dan bahan penyaduran yang menawarkan ketahanan yang lebih baik terhadap suhu tinggi dan persekitaran keras. Tambahan pula, dorongan ke arah miniaturisasi terus, mendorong saiz pakej yang lebih kecil dengan prestasi optik dikekalkan atau dipertingkatkan untuk peranti elektronik padat generasi akan datang.