Spesifikasi LED Putih PLCC2 - Saiz 2.8x3.5x0.7mm - Voltan 3.1V - Kuasa 612mW - Gred Automotif AEC-Q101

1. Gambaran Keseluruhan Produk

LED putih ini dihasilkan menggunakan cip biru yang digabungkan dengan fosfor untuk menghasilkan pancaran cahaya putih. Peranti ini diletakkan dalam pakej PLCC2 padat berukuran 2.80mm × 3.50mm × 0.70mm, menjadikannya sesuai untuk aplikasi pencahayaan dalaman dan luaran automotif yang terhad ruang. Dengan sudut pandangan yang sangat luas iaitu 120 darjah dan pematuhan kepada garis panduan ujian tekanan AEC-Q101, LED ini direka untuk persekitaran berkebolehpercayaan tinggi. Tahap kepekaan lembapan dinilai pada Tahap 2, dan produk memenuhi keperluan RoHS dan REACH.

2. Parameter Teknikal & Tafsiran

2.1 Ciri-ciri Elektrik

Pada keadaan ujian IF = 150mA dan Ts = 25°C, voltan hadapan (VF) berkisar dari 2.8V (minimum) hingga 3.4V (maksimum), dengan nilai tipikal 3.1V. Arus songsang (IR) pada VR = 5V dihadkan kepada maksimum 10µA. Kadar pelesapan kuasa (PD) ialah 612mW. Arus hadapan maksimum mutlak ialah 180mA, manakala arus hadapan puncak (kitaran tugas 1/10, denyut 10ms) boleh mencapai 350mA. Voltan songsang tidak boleh melebihi 5V. Julat suhu operasi ialah -40°C hingga +110°C, dan suhu penyimpanan adalah sama. Suhu simpang (TJ) maksimum ialah 125°C. Parameter ini memastikan prestasi mantap dalam keadaan terma automotif.

2.2 Ciri-ciri Optik

Fluks bercahaya (Φ) pada IF = 150mA berkisar dari 55.3 lm (minimum) hingga 75.3 lm (maksimum), dengan nilai tipikal 65 lm. Sudut pandangan luas 120 darjah (2θ1/2) membolehkan taburan cahaya seragam. Warna ditentukan oleh tabung kromatisiti 60N, dengan koordinat ditunjukkan dalam rajah CIE. Taburan spektrum tipikal memuncak sekitar 450nm (biru) dan pancaran fosfor luas sekitar 550-600nm, memberikan penampilan putih sejuk.

2.3 Ciri-ciri Terma

Rintangan terma dari simpang ke titik pateri (RTHJ-S) biasanya 21°C/W. Rintangan terma yang rendah ini membolehkan pelesapan haba yang cekap, yang penting untuk mengekalkan kestabilan fluks bercahaya dan memastikan jangka hayat yang panjang dalam aplikasi automotif. Pereka mesti memastikan suhu titik pateri tidak melebihi kadar maksimum mutlak, dan suhu simpang kekal di bawah 125°C.

3. Sistem Pengelompokan

3.1 Tabung Voltan Hadapan dan Fluks Bercahaya

Pada IF = 150mA, voltan hadapan dibahagikan kepada enam tabung: G1 (2.8-2.9V), G2 (2.9-3.0V), H1 (3.0-3.1V), H2 (3.1-3.2V), I1 (3.2-3.3V), I2 (3.3-3.4V). Fluks bercahaya dibahagikan kepada tiga tabung: PA (55.3-61.2 lm), PB (61.2-67.8 lm), QA (67.8-75.3 lm). Pengelompokan ini membolehkan pelanggan memilih peranti dengan toleransi ketat untuk keluaran cahaya dan tingkah laku elektrik yang konsisten dalam tatasusunan.

3.2 Pengelompokan Kromatisiti

Rajah kromatisiti CIE menunjukkan tabung 60N dengan empat koordinat sudut: (0.3157,0.3211), (0.3142,0.3430), (0.3311,0.3584), (0.3301,0.3337). Tabung ini sepadan dengan kawasan putih tertentu yang sesuai untuk pencahayaan isyarat dan penunjuk automotif. Toleransi pengukuran koordinat warna ialah ±0.005.

4. Analisis Lengkung Prestasi

4.1 Voltan Hadapan vs. Arus Hadapan (Lengkung I-V)

Rajah 1-7 menunjukkan hubungan I-V eksponen tipikal. Pada 2.2V arus hampir sifar; pada 3.0V arus mencapai kira-kira 100mA; pada 3.2V ia mencapai 150mA; dan pada 3.4V ia melebihi 200mA. Lengkung ini membantu pereka meramalkan variasi arus dengan voltan dan memilih perintang siri yang sesuai.

4.2 Arus Hadapan vs. Keamatan Relatif

Apabila arus hadapan meningkat dari 0 hingga 200mA, keamatan relatif meningkat hampir secara linear, mencapai kira-kira 125% pada 200mA berbanding 100% pada 150mA. Kelinearan ini memudahkan kawalan peredupan melalui modulasi arus.

4.3 Kesan Suhu

Rajah 1-9 dan 1-10 menggambarkan kesan suhu pateri. Fluks bercahaya relatif menurun secara beransur-ansur dari 100% pada 25°C kepada kira-kira 70% pada 120°C, menunjukkan penurunan terma. Lengkung penyusutan arus hadapan menunjukkan bahawa pada Ts=110°C, arus berterusan maksimum dikurangkan kepada kira-kira 150mA. Rajah 1-11 menunjukkan voltan hadapan menurun dengan peningkatan suhu (pekali suhu negatif). Rajah 1-12 menunjukkan peralihan warna dengan suhu: koordinat CIE beralih sedikit ke arah X dan Y yang lebih tinggi apabila suhu meningkat (peralihan merah). Lengkung ini penting untuk pengurusan terma dan penampilan warna yang konsisten.

4.4 Corak Sinaran dan Spektrum

Rajah 1-13 menunjukkan corak sinaran seperti Lambertian dengan keamatan relatif menurun kepada 50% pada kira-kira ±60° dari paksi. Spektrum (Rajah 1-14) menunjukkan puncak biru sekitar 450nm dan pancaran fosfor luas dari 500nm hingga 700nm, dengan keamatan relatif dinormalkan kepada 1.0 pada puncak. Spektrum ini adalah tipikal untuk LED putih berfosfor.

5. Maklumat Mekanikal & Pembungkusan

5.1 Dimensi Pakej dan Corak Pematerian

Pakej mempunyai pandangan atas 2.80mm × 3.50mm, dengan ketinggian 0.70mm. Pandangan bawah menunjukkan dua pad: pad anod (lebih besar, 1.05mm × 0.55mm) dan pad katod (2.00mm × 0.55mm). Kekutuban ditunjukkan oleh sudut serong pada pakej. Corak pematerian yang disyorkan disediakan dalam Rajah 1-5, dengan dimensi 2.45mm (lebar) dan 1.50mm (panjang) untuk pad anod, dan 2.30mm (lebar) dan 1.05mm (panjang) untuk pad katod. Toleransi adalah ±0.2mm melainkan dinyatakan sebaliknya.

5.2 Dimensi Pita Pembawa dan Gelendong

LED dibekalkan pada pita dan gelendong dengan 4000 keping setiap gelendong. Lebar pita pembawa ialah 8.0±0.1mm, dengan arah suapan dan tanda kekutuban. Gelendong mempunyai diameter luar 178±1mm, diameter pusat 60±1mm, dan ketebalan 13.0±0.5mm. Label pada gelendong termasuk nombor bahagian, nombor lot, kod tabung (fluks, kromatisiti, voltan), kuantiti, dan kod tarikh.

5.3 Pembungkusan Tahan Lembapan

Produk dibungkus dalam beg penghalang lembapan dengan bahan pengering dan kad penunjuk kelembapan. Tahap kepekaan lembapan ialah 2, jadi selepas membuka beg, LED harus digunakan dalam masa 24 jam jika disimpan pada ≤30°C dan ≤60% RH. Jika keadaan penyimpanan melebihi, pembakaran pada 60±5°C selama >24 jam diperlukan sebelum digunakan.

6. Garis Panduan Pematerian & Pemasangan

6.1 Profil Pematerian Aliran Semula

Profil pematerian aliran semula yang disyorkan adalah berdasarkan piawaian JEDEC. Kadar kenaikan purata dari 150°C hingga 200°C tidak boleh melebihi 3°C/s. Pemanasan awal (150°C hingga 200°C) berlangsung 60-120 saat. Suhu di atas 217°C (TL) harus dikekalkan selama maksimum 60 saat. Suhu puncak (TP) ialah 260°C dengan masa maksimum 10 saat. Kadar penyejukan tidak boleh melebihi 6°C/s. Hanya dua kitaran aliran semula dibenarkan, dan jika lebih daripada 24 jam berlalu antara kitaran, LED mungkin rosak akibat penyerapan lembapan.

6.2 Pematerian Tangan dan Pembaikan

Jika pematerian manual diperlukan, suhu besi mestilah di bawah 300°C dan masa sentuhan kurang daripada 3 saat. Hanya satu operasi pematerian tangan dibenarkan. Pembaikan selepas aliran semula tidak digalakkan; jika tidak dapat dielakkan, besi pematerian berkepala dua harus digunakan, dan kesan ke atas ciri-ciri peranti mesti disahkan terlebih dahulu.

6.3 Langkah Berjaga-jaga Pengendalian

Enkapsulan adalah silikon, yang lembut dan mudah rosak oleh tekanan mekanikal. Jangan gunakan tekanan kuat pada permukaan kanta semasa pick-and-place; gunakan daya muncung yang sesuai. PCB tidak boleh melengkung semasa pemasangan. Selepas pematerian, elakkan tekanan mekanikal dan penyejukan pantas. Persekitaran operasi mesti mempunyai kandungan sulfur di bawah 100 ppm, dan kandungan halogen (bromin <900 ppm, klorin <900 ppm, jumlah <1500 ppm). VOC dari bahan lekapan boleh mengubah warna silikon; oleh itu, ujian keserasian disyorkan. Pembersihan dengan isopropil alkohol dicadangkan; pembersihan ultrasonik tidak disyorkan. Perlindungan ESD (HBM ≥ 8000V) mesti dipatuhi semasa pengendalian.

7. Maklumat Pembungkusan & Tempahan

Pembungkusan standard ialah 4000 keping setiap gelendong pada pita pembawa 8mm. Setiap gelendong dimeterai dalam beg penghalang lembapan dengan bahan pengering dan label. Kotak kadbod luar mengandungi berbilang gelendong. Label termasuk Nombor Bahagian (RF-A1T28-W6SE-A6), Nombor Spesifikasi, Nombor Lot, Kod Tabung (VF, Φ, XY), Kuantiti, dan Tarikh. Pelanggan mesti menyatakan tabung fluks dan voltan yang dikehendaki semasa memesan untuk memastikan konsistensi.

8. Cadangan Aplikasi

8.1 Aplikasi Lazim

LED ini direka khas untuk pencahayaan dalaman dan luaran automotif, termasuk penunjuk papan pemuka, lampu peta, pencahayaan suasana, isyarat belok, dan lampu aksen dalaman. Sudut pandangan luas dan kebolehpercayaan tinggi menjadikannya sesuai untuk pencahayaan berfungsi dan hiasan di mana warna dan kecerahan yang konsisten adalah kritikal.

8.2 Pertimbangan Reka Bentuk

Semasa mereka bentuk litar pemacu, pastikan arus hadapan tidak melebihi kadar maksimum mutlak 180mA. Gunakan perintang pengehad arus atau pemacu arus malar untuk mengelakkan larian terma. Pelesapan haba yang mencukupi adalah penting; suhu titik pateri harus dikekalkan di bawah 110°C untuk mengekalkan suhu simpang di bawah 125°C. Julat suhu operasi yang luas (-40°C hingga +110°C) mesti dipertimbangkan untuk pengembangan dan pengecutan terma. Untuk tatasusunan siri/selari, padankan tabung voltan hadapan untuk menyamakan taburan arus. Peralihan warna dengan suhu harus diambil kira jika penampilan warna yang tepat diperlukan dalam julat suhu penuh.

9. Perbandingan Teknikal & Kelebihan Daya Saing

Berbanding dengan LED PLCC2 konvensional, peranti ini mempunyai kelayakan automotif AEC-Q101, yang menjamin kebolehpercayaan yang lebih tinggi di bawah kejutan terma, kelembapan tinggi, dan ujian hayat lanjutan. Sudut pandangan 120° lebih luas daripada banyak produk standard (biasanya 110°), memberikan pencahayaan yang lebih seragam. Rintangan terma 21°C/W agak rendah untuk saiz pakej ini, memudahkan pelesapan haba yang lebih baik. Ketersediaan pengelompokan ketat (langkah voltan 0.1V, langkah fluks ~6 lm) membolehkan hasil yang lebih tinggi dalam aplikasi berbilang LED. Perlindungan ESD 8000V (HBM) melebihi kadar tipikal 2000V, mengurangkan kegagalan berkaitan ESD semasa pemasangan.

10. Soalan Lazim

S: Apakah arus maksimum yang boleh saya pacu LED ini?
J: Arus hadapan maksimum mutlak ialah 180mA, tetapi arus operasi yang disyorkan ialah 150mA. Untuk operasi berdenyut, sehingga 350mA pada kitaran tugas 1/10 dibenarkan.

S: Bagaimana saya harus mengendalikan LED untuk mengelakkan kerosakan?
J: Elakkan menyentuh kanta silikon. Gunakan pinset pada sisi. Pastikan langkah berjaga-jaga ESD (tali pergelangan tangan dibumikan, permukaan kerja konduktif). Simpan dalam persekitaran kering dan bakar jika pendedahan lembapan disyaki.

S: Bolehkah saya menggunakan LED ini dalam aplikasi automotif luaran?
J: Ya, peranti ini direka untuk pencahayaan luaran mengikut AEC-Q101. Walau bagaimanapun, pastikan lekapan menyediakan pengurusan terma dan perlindungan yang mencukupi daripada bahan cemar persekitaran.

S: Apakah maksud kod tabung "60N"?
J: Ia adalah tabung kromatisiti dalam ruang warna CIE 1931 yang ditakrifkan oleh empat koordinat sudut. Koordinat khusus disenaraikan dalam lembaran data. Tabung ini sepadan dengan kawasan putih yang biasanya digunakan untuk isyarat.

11. Kajian Kes Aplikasi Praktikal

Kes 1: Pencahayaan Suasana Dalaman Automotif
Seorang OEM memerlukan jalur cahaya selebar 10mm untuk pencahayaan suasana panel pintu. Menggunakan 8 LED setiap jalur pada 150mA, jumlah fluks adalah ~520lm. Dengan reka bentuk terma yang teliti (PCB aluminium), suhu simpang kekal di bawah 90°C. Sudut pandangan luas memastikan pencahayaan seragam tanpa titik panas.

Kes 2: Penunjuk Isyarat Belok
Modul isyarat belok menggunakan 6 LED secara siri dengan pemacu arus malar pada 150mA. Pengelompokan voltan (H1) memastikan ketidakpadanan VF yang minimum. Sudut pandangan 120° memberikan keterlihatan yang mencukupi mematuhi peraturan automotif. Kelayakan AEC-Q101 memberikan keyakinan dalam kebolehpercayaan jangka panjang di bawah kitaran terma.

12. Prinsip Operasi

LED putih ini berdasarkan cip biru InGaN (indium gallium nitride) yang memancarkan cahaya pada kira-kira 450nm. Cip disalut dengan fosfor YAG (yttrium aluminium garnet) yang menyerap sebahagian cahaya biru dan memancarkannya semula sebagai cahaya kuning. Gabungan cahaya biru yang tinggal dan pendarfluor kuning menghasilkan cahaya putih. Suhu warna dan indeks rendering ditentukan oleh komposisi dan ketebalan fosfor. Pakej PLCC2 menyediakan perlindungan mekanikal, sambungan elektrik, dan rongga pemantul untuk meningkatkan pengekstrakan cahaya.

13. Trend Teknologi & Tinjauan Masa Depan

LED putih terus berkembang ke arah keberkesanan yang lebih tinggi, kualiti warna yang lebih baik, dan pakej yang lebih kecil. Trend dalam pencahayaan automotif adalah ke arah pengecilan, integrasi dengan kawalan pintar (cth., peredupan PWM, pelarasan warna), dan pematuhan kepada piawaian kebolehpercayaan yang ketat (AEC-Q102 untuk LED automotif). Perkembangan masa depan mungkin termasuk pembungkusan skala cip (CSP) untuk jejak yang lebih kecil, ketumpatan fluks yang lebih tinggi, dan prestasi terma yang lebih baik. Selain itu, kemajuan fosfor membolehkan pengelompokan warna yang lebih tepat dan penurunan terma yang lebih rendah. Penggunaan substrat seramik atau enkapsulan berasaskan silikon dengan rintangan UV yang dipertingkatkan juga sedang diterokai untuk jangka hayat yang lebih lama dalam persekitaran yang keras.