Helai Data LED Putih SMD 3.00x1.40x0.52mm - Voltan Maju 2.8V - Fluks Bercahaya 23lm - Kuasa 0.192W - Automotif Diluluskan AEC-Q102

1. Gambaran Keseluruhan Produk

LED putih ini dihasilkan menggunakan cip biru yang digabungkan dengan fosfor untuk mencapai spektrum cahaya putih yang luas. Peranti ini hadir dalam pakej EMC (Epoksi Moulding Compound) yang padat dengan dimensi 3.00 mm x 1.40 mm x 0.52 mm. Ia direka untuk aplikasi pencahayaan dalaman dan luaran automotif, sepenuhnya mematuhi kelayakan ujian tekanan AEC-Q102 untuk semikonduktor diskret gred automotif. LED ini menawarkan sudut pandang yang sangat luas iaitu 120°, menjadikannya sesuai untuk aplikasi yang memerlukan taburan cahaya seragam. Dengan tahap kepekaan kelembapan 2 (MSL2) dan pematuhan RoHS, peranti ini dioptimumkan untuk pemasangan SMT standard dan proses pematerian aliran semula.

2. Analisis Parameter Teknikal

2.1 Ciri Elektrik dan Optik

Pada keadaan ujian IF = 50 mA dan Ts = 25 °C, voltan maju (VF) berada dalam julat 2.6 V (minimum) hingga 3.2 V (maksimum), dengan nilai tipikal 2.8 V. Arus songsang (IR) pada VR = 5 V biasanya kurang daripada 10 µA, memastikan kebocoran rendah. Fluks bercahaya (Φ) ditetapkan antara 19.6 lm (min.) dan 26.9 lm (maks.), dengan nilai tipikal 23 lm. Sudut pandang (2θ1/2) biasanya 120 darjah. Rintangan haba dari simpang ke titik pateri (RTHJ-S) adalah maksimum 50 °C/W, menunjukkan keupayaan pelesapan haba yang baik.

2.2 Penarafan Maksimum Mutlak

Pelesapan kuasa maksimum (PD) ialah 384 mW. Arus maju (IF) tidak boleh melebihi 120 mA DC, manakala arus maju puncak (IFP) boleh mencapai 200 mA pada kitar tugas 1/10 dan lebar nadi 10 ms. Voltan songsang (VR) maksimum ialah 5 V. Peranti boleh menahan nyahcas elektrostatik (ESD) sehingga 8000 V (HBM) dengan hasil melebihi 90%. Julat suhu operasi adalah dari -40 °C hingga +125 °C, dan suhu penyimpanan adalah sama. Suhu simpang maksimum (TJ) ialah 150 °C.

3. Sistem Pengelompokan

3.1 Kelompok Voltan Maju

Pada IF = 50 mA, voltan maju diisih kepada enam kelompok: G1 (2.8–2.9 V), G2 (2.9–3.0 V), H1 (3.0–3.1 V), H2 (3.1–3.2 V), I1 (3.2–3.3 V), dan I2 (3.3–3.4 V). Pengelompokan halus ini membantu pelanggan memilih LED dengan voltan terkawal rapat untuk litar selari atau siri.

3.2 Kelompok Fluks Bercahaya

Fluks bercahaya diisih kepada tiga kelompok: KA (19.6–21.8 lm), KB (21.8–24.2 lm), dan LA (24.2–26.9 lm). Digabungkan dengan kelompok voltan, ini memberikan pilihan menyeluruh untuk keperluan kecerahan khusus aplikasi.

3.3 Kelompok Kromatik

Rajah kromatik CIE menunjukkan dua kelompok warna: ZG0 dan ZG1. ZG0 mempunyai sempadan koordinat (0.3059,0.3112), (0.3122,0.3258), (0.3240,0.3258), (0.3177,0.3112). ZG1 ditakrifkan oleh (0.3122,0.3258), (0.3185,0.3404), (0.3303,0.3404), (0.3240,0.3258). Kelompok ini memastikan rupa warna yang konsisten merentas lot pengeluaran.

4. Analisis Lengkung Prestasi

4.1 Voltan Maju vs. Arus Maju

Lengkung I-V menunjukkan bahawa apabila voltan maju meningkat dari 2.6 V kepada 3.0 V, arus maju naik dari 0 mA kepada kira-kira 60 mA. Lengkung ini adalah eksponen, tipikal untuk LED, menunjukkan bahawa perubahan voltan kecil menyebabkan variasi arus yang besar; oleh itu, pengawalan arus adalah kritikal.

4.2 Keamatan Relatif vs. Arus Maju

Keamatan bercahaya relatif meningkat hampir secara linear dengan arus maju sehingga 70 mA. Pada 50 mA keamatan relatif adalah kira-kira 100%, dan pada 10 mA ia turun kepada kira-kira 20%. Hubungan linear ini membantu dalam peredupan dengan pelarasan arus.

4.3 Suhu Pateri vs. Keamatan Relatif

Apabila suhu titik pateri meningkat dari 20 °C kepada 120 °C, keamatan relatif menurun secara beransur-ansur dari 100% kepada kira-kira 85%. Ini menekankan kepentingan pengurusan haba untuk mengekalkan kestabilan keluaran cahaya.

4.4 Suhu Pateri vs. Arus Maju

Arus maju maksimum yang dibenarkan mesti dikurangkan pada suhu yang lebih tinggi. Pada Ts = 25 °C, IF maks ialah 120 mA; pada Ts = 100 °C, ia berkurang kepada kira-kira 60 mA. Penenggelaman haba yang betul memastikan operasi dalam had selamat.

4.5 Voltan Maju vs. Suhu Pateri

Voltan maju menurun sedikit dengan peningkatan suhu (kira-kira -2 mV/°C). Pekali suhu negatif ini mesti dipertimbangkan dalam reka bentuk pemacu voltan malar.

4.6 Gambarajah Sinaran

Corak pelepasan adalah seperti Lambertian dengan sudut separuh keamatan lebar ±60°. Ini memberikan pencahayaan seragam di kawasan yang luas, sesuai untuk pencahayaan dalaman automotif seperti lampu siling atau lampu bacaan.

4.7 Peralihan Warna vs. Suhu

Pada suhu pateri yang lebih tinggi (85 °C dan 105 °C), koordinat kromatik beralih sedikit ke arah nilai Y yang lebih tinggi (kehijauan), tetapi perubahan adalah dalam 0.01 unit, menunjukkan kestabilan warna yang baik terhadap suhu.

4.8 Taburan Spektrum

LED putih mempamerkan spektrum luas dari 400 nm hingga 750 nm dengan puncak sekitar 450 nm (cip biru) dan puncak fosfor sekunder sekitar 550-600 nm. Ini menghasilkan indeks rendering warna yang tinggi sesuai untuk pencahayaan umum.

5. Maklumat Mekanikal dan Pakej

5.1 Dimensi Pakej

Pakej adalah 3.00 mm x 1.40 mm x 0.52 mm. Pandangan atas menunjukkan kawasan pelepasan pusat berdimensi 2.61 mm x 1.60 mm. Pandangan sisi menunjukkan ketebalan 0.52 mm dengan tonjolan kecil 0.05 mm. Pandangan bawah menunjukkan dua pad pateri: satu katod (C) dan satu anod (A). Pad katod lebih besar (0.86 mm x 1.40 mm). Tanda kekutuban ditunjukkan di bahagian bawah sebagai simbol '-'.

5.2 Corak Pematerian Disyorkan

Untuk sambungan terma dan elektrik yang optimum, corak tanah PCB yang disyorkan ialah 3.50 mm x 2.10 mm dengan kawasan pad pusat 0.91 mm x 1.00 mm. Semua dimensi dalam milimeter dengan toleransi ±0.2 mm.

5.3 Pengenalpastian Kekutuban

Terminal positif (anod) dan negatif (katod) ditanda dengan jelas pada pandangan bawah. Orientasi yang betul adalah penting untuk operasi yang betul.

6. Panduan Pematerian dan Pemasangan

6.1 Profil Aliran Semula SMT

Proses pematerian aliran semula mesti mematuhi parameter berikut: kadar kenaikan purata dari Tsmin ke Tp ≤ 3 °C/s; prapemanasan dari 150 °C hingga 200 °C selama 60–120 saat; masa di atas 217 °C (TL) maksimum 60 saat; suhu puncak (Tp) 260 °C dengan masa kediaman dalam 5 °C daripada Tp maksimum 10 saat; kadar penyejukan ≤ 6 °C/s; jumlah masa dari 25 °C ke Tp ≤ 8 minit. Hanya dua kitaran aliran semula dibenarkan; jika lebih daripada 24 jam memisahkannya, LED mungkin menyerap lembapan dan rosak.

6.2 Pembaikan

Pembaikan harus dielakkan selepas pematerian. Jika perlu, gunakan seterika pematerian dua kepala. Tekanan mekanikal pada kanta silikon semasa pemanasan mesti dicegah.

6.3 Amaran

Bahan enkapsulasi adalah silikon, yang lembut. Tekanan berlebihan pada permukaan atas boleh merosakkan litar dalaman. Muncung pick-and-place harus menggunakan daya minimum. Jangan pasang LED pada PCB yang melengkung atau bengkokkan papan selepas pematerian. Elakkan penyejukan pantas selepas aliran semula.

7. Maklumat Pembungkusan dan Pesanan

7.1 Pita Pembawa dan Gegelung

LED dibungkus dalam pita pembawa dengan 5000 keping setiap gegelung. Dimensi gegelung: A = 178 ± 1 mm, B = 8.0 ± 0.1 mm, C = 60 ± 1 mm, D = 13.0 ± 0.5 mm. Pita termasuk poket kosong 80–100 keping pada kedua-dua permulaan dan akhir untuk pengendalian.

7.2 Spesifikasi Label

Setiap gegelung membawa label dengan nombor bahagian, nombor spesifikasi, nombor lot, kod kelompok (termasuk fluks bercahaya Φ, kelompok kromatik XY, voltan maju VF, dan kod panjang gelombang WLD), kuantiti, dan tarikh pembuatan.

7.3 Pembungkusan Tahan Lembapan

Gegelung dimeterai dalam beg penghalang lembapan dengan pengering dan kad penunjuk kelembapan. Tahap kepekaan lembapan adalah 2. Selepas dibuka, LED harus digunakan dalam masa 24 jam. Jika penyimpanan melebihi 24 jam, pembakaran pada 60 ± 5 °C selama sekurang-kurangnya 24 jam diperlukan sebelum digunakan.

8. Cadangan Aplikasi

LED ini terutamanya bertujuan untuk pencahayaan dalaman dan luaran automotif, seperti penunjuk papan pemuka, pencahayaan ambien dalaman, lampu brek, isyarat belok, dan penanda sisi. Sudut pandang lebar 120° dan kecerahan tinggi (sehingga 26.9 lm) menjadikannya sesuai untuk pencahayaan langsung dan tidak langsung. Untuk prestasi terbaik, reka bentuk terma mesti memastikan suhu titik pateri kekal di bawah 125 °C. Gunakan perintang pengehad arus atau pemacu arus malar untuk mengelakkan melebihi arus maju maksimum. Langkah-langkah perlindungan ESD, seperti tali pergelangan tangan pembumian dan stesen kerja antistatik, adalah wajib semasa pemasangan.

9. Kebolehpercayaan dan Pengujian

9.1 Ujian Kebolehpercayaan

Kelayakan produk mengikuti AEC-Q102. Ujian yang dijalankan termasuk: Pengkondisian aliran semula (260 °C, 10 s, 2×), prakondisi MSL2 (85 °C/60% RH selama 168 jam), Kejutan Terma (-40 °C hingga 125 °C, 1000 kitaran), Ujian Hayat (Ta = 105 °C, IF = 50 mA, 1000 jam), dan Ujian Hayat Kelembapan Suhu Tinggi (85 °C/85% RH, IF = 50 mA, 1000 jam). Kriteria penerimaan: 0 kegagalan dibenarkan dalam 20 sampel.

9.2 Kriteria Kegagalan

Peranti dianggap gagal jika voltan maju melebihi 1.1 kali had spesifikasi atas (USL), arus songsang melebihi 2.0 kali USL, atau fluks bercahaya jatuh di bawah 0.7 kali had spesifikasi bawah (LSL).

10. Langkah Berjaga-jaga Pengendalian dan Penyimpanan

Elakkan pendedahan kepada persekitaran yang mengandungi sulfur melebihi 100 PPM. Kandungan tunggal bromin dan klorin mestilah kurang daripada 900 PPM, dan jumlahnya kurang daripada 1500 PPM. VOC dari bahan lekapan boleh menembusi enkapsulan silikon dan menyebabkan perubahan warna; ujian keserasian disyorkan. Jangan gunakan pelekat yang mengeluarkan wap organik. Kendalikan komponen di sisi dengan pinset; jangan sentuh kanta silikon secara langsung. Simpan beg yang belum dibuka pada ≤ 30 °C / ≤ 75% RH sehingga satu tahun. Selepas dibuka, gunakan dalam masa 24 jam atau bakar sebelum digunakan.

11. Soalan Teknikal Lazim

S: Bolehkah saya memacu LED ini dengan voltan malar?J: Pemacu voltan malar hanya boleh dilakukan dengan perintang siri untuk mengehadkan arus, kerana voltan maju berbeza mengikut suhu dan kelompok. Sumber arus malar disyorkan.

S: Apakah jangka hayat tipikal?J: LED ini dilayakkan untuk 1000 jam pada 105 °C dan 50 mA, tetapi jangka hayat tipikal pada suhu yang lebih rendah (85 °C) boleh melebihi 10,000 jam dengan susut lumen secara beransur-ansur.

S: Bolehkah berbilang LED disambung secara selari?J: Ya, tetapi disebabkan perbezaan pengelompokan VF, setiap LED harus mempunyai perintang pengehad arus sendiri untuk mengelakkan penumpuan arus.

12. Kajian Kes Reka Bentuk

Kes: Penggantian lampu siling dalaman– Enam LED kelompok LA (24.2-26.9 lm) pada 50 mA setiap satu boleh menghasilkan lebih 150 lm, mencukupi untuk lampu siling 12V. Menggunakan pemacu arus malar dengan jumlah 300 mA dan pengurusan haba yang betul pada PCB teras aluminium memastikan operasi yang boleh dipercayai pada suhu ambien 85 °C.

Kes: Penanda sisi luaran– Dua LED secara siri (jumlah 6.4 V) dengan perintang 120 ohm pada talian 12 V memberikan ~47 mA, kekal dalam penarafan 50 mA. Sudut pandang lebar memenuhi peraturan ECE untuk penanda sisi.

13. Prinsip Teknologi

Cahaya putih dihasilkan dengan menggabungkan cip LED InGaN biru (memancar sekitar 450 nm) dengan fosfor pemancar kuning (biasanya YAG:Ce). Cahaya biru sebahagiannya merangsang fosfor, yang menurunkan tukar beberapa foton biru kepada kuning. Campuran cahaya biru dan kuning kelihatan putih. Pakej EMC memberikan rintangan suhu tinggi dan keteguhan mekanikal berbanding pakej silikon konvensional.

14. Trend Pembangunan

Pencahayaan automotif terus beralih daripada pijar kepada LED, didorong oleh kecekapan tenaga, hayat panjang, dan fleksibiliti reka bentuk. Trend masa depan termasuk kecerahan lebih tinggi (melebihi 30 lm per mati pada 50 mA), pakej lebih kecil (cth., 2.0x1.0 mm), dan integrasi ke dalam sistem pencahayaan adaptif. Penggunaan LED gred automotif dengan kelayakan AEC-Q102 menjadi standard untuk fungsi luaran dan dalaman. Teknologi fosfor yang dipertingkatkan akan meningkatkan konsistensi warna dan mengurangkan pelindapkejutan terma.