Spesifikasi LED Putih 3030 - Saiz 3.00x3.00x0.55mm - Voltan 2.8-3.6V - Kuasa ~1.5W - Dokumen Teknikal MS - Bahasa Melayu

1. Penerangan

Dokumen ini menyediakan spesifikasi teknikal untuk komponen LED putih berkeamatan tinggi. Peranti ini direka untuk pemasangan Teknologi Permukaan-Terap (SMT), menampilkan jejak pakej standard industri 3030.

1.1 Gambaran Keseluruhan

LED putih dihasilkan menggunakan teknologi cip biru dan fosfor untuk menghasilkan cahaya putih. Komponen ini dibungkus dalam pakej EMC (Epoxy Molding Compound), yang menawarkan kestabilan terma dan mekanikal yang baik untuk prestasi yang boleh dipercayai.

1.1.1 Ciri-ciri

• Pakej EMC untuk kebolehpercayaan yang lebih baik.
• Sudut pandangan yang sangat luas, sesuai untuk pencahayaan yang meluas.
• Sepatuhnya serasi dengan proses pemasangan dan aliran balik pateri SMT standard.
• Dibekalkan dalam pita dan gegelung untuk pemasangan ambil-dan-letak automatik.
• Tahap Kepekaan Kelembapan (MSL): Tahap 3.
• Mematuhi arahan alam sekitar RoHS.

1.1.2 Aplikasi

• Pencahayaan belakang untuk panel LCD, televisyen dan monitor.
• Penerangan untuk suis dan simbol.
• Penunjuk optik kegunaan am.
• Aplikasi paparan dalaman.
• Kelengkapan pencahayaan berbentuk tiub.
• Kegunaan penerangan am.

1.2 Dimensi Pakej dan Garis Panduan Mekanikal

LED ini mempunyai jejak padat 3030. Dimensi mekanikal utama adalah seperti berikut:

• Panjang Pakej: 3.00 mm (toleransi \u00b10.2mm).
• Lebar Pakej: 3.00 mm (toleransi \u00b10.2mm).
• Ketinggian Pakej: 0.55 mm (nominal).
• Kanta ini berbentuk kubah dengan diameter lebih kurang 2.6 mm.
• Pad anod dan katod terletak di bahagian bawah pakej, dengan dimensi pad pateri yang disyorkan diberikan untuk reka bentuk PCB (2.26mm x 1.45mm untuk setiap pad dengan jarak 0.69mm di antaranya).

Semua unit dimensi adalah dalam milimeter, dan toleransi standard adalah \u00b10.2mm kecuali dinyatakan sebaliknya. Pengenalpastian kutub yang betul adalah amat penting; pakej ini merangkumi tanda visual untuk membezakan terminal anod dan katod.

1.3 Parameter Produk: Ciri-ciri Elektrik dan Optik

Semua parameter dinyatakan pada suhu simpang (T_J) 25\u00b0C. Memahami penarafan ini adalah penting untuk reka bentuk litar dan pengurusan terma yang boleh dipercayai.

Ciri-ciri Elektrik dan Optik (T_S=25\u00b0C)

Metrik prestasi utama di bawah keadaan operasi tipikal:

• Voltan Hala Hadapan (V_F): 2.8V (Min) hingga 3.6V (Maks) pada arus ujian 500mA. Nilai tipikal berada dalam julat ini.
• Arus Songsang (I_R): Maksimum 10 \u00b5A pada voltan songsang 5V.
• Fluks Bercahaya (\u03a6): 115 lm (Min) hingga 180 lm (Maks) pada 500mA.
• Sudut Pandangan (2\u03b8_1/2): Tipikal 120 darjah, memberikan corak pancaran yang sangat luas.
• Rintangan Terma (R_THJ-S): Tipikal 12 \u00b0C/W, diukur dari simpang ke titik pateri.

Penarafan Mutlak Maksimum (T_S=25\u00b0C)

Penarafan ini menentukan had di mana kerosakan kekal mungkin berlaku. Ia tidak boleh sekali-kali dilampaui dalam operasi.

• Pelesapan Kuasa (P_D): 2160 mW maksimum.
• Arus Hala Hadapan Berterusan (I_F): 600 mA maksimum.
• Arus Hala Hadapan Puncak (I_FP): 900 mA maksimum, di bawah keadaan berdenyut (1/10 kitaran tugas, 0.1ms lebar denyutan).
• Voltan Songsang (V_R): 5 V maksimum.
• Pelepasan Elektrostatik (ESD) HBM: Menahan sehingga 2000V (HBM) dengan hasil melebihi 90%, walaupun perlindungan ESD semasa pengendalian masih diperlukan.
• Suhu Operasi (T_OPR): -10\u00b0C hingga +80\u00b0C.
• Suhu & Kelembapan Penyimpanan: 5\u00b0C hingga 30\u00b0C pada kelembapan relatif \u226460%.
• Suhu Simpang Maksimum (T_J): 115 \u00b0C. Ini adalah had kritikal untuk jangka hayat LED.

Nota Reka Bentuk Kritikal:Arus operasi maksimum mesti ditentukan selepas mengukur suhu pakej sebenar semasa operasi. Suhu simpang tidak boleh melebihi penarafan maksimum 115\u00b0C. Perhatian mesti diambil supaya jumlah pelesapan kuasa (V_Fx I_F) tidak melebihi penarafan mutlak maksimum 2160mW.

1.4 Sistem Pembungkusan Produk

Untuk memastikan ketekalan warna dan kecerahan dalam aplikasi pengeluaran, LED disusun ke dalam bekas berdasarkan parameter utama yang diukur pada I_F= 500mA.

• Pembungkusan Voltan Hala Hadapan (V_F): LED disusun ke dalam lapan bekas (G1, G2, H1, H2, I1, I2, J1, J2), setiap satu mewakili langkah 0.1V dari 2.8-2.9V hingga 3.5-3.6V. Ini membolehkan pereka memilih LED dengan toleransi voltan yang lebih ketat untuk pemadanan arus dalam tatasusunan pelbagai-LED.
• Pembungkusan Fluks Bercahaya (\u03a6): LED disusun ke dalam bekas fluks bercahaya berlabel T115, T120, T125, dll., setiap satu mewakili langkah 5-lumen bermula dari 115-120 lm. Ini membolehkan kawalan tepat terhadap jumlah keluaran cahaya dalam suatu aplikasi.

Dengan menentukan gabungan bekas V_Fdan \u03a6, jurutera boleh mencapai prestasi yang seragam tinggi dalam produk akhir mereka. Spesifikasi ini menyediakan nota toleransi untuk pengukuran voltan hala hadapan (\u00b10.1V) dan fluks bercahaya (\u00b15%).

1.5 Ciri-ciri Optik dan Kolorimetri

Dokumen ini merujuk kepada Gambarajah Kromatisiti C.I.E. 1931, yang merupakan piawaian antarabangsa untuk menentukan warna. Bagi LED putih, warna ditakrifkan oleh koordinatnya (x, y) pada gambarajah ini. Spesifikasi ini merangkumi jadual kod bekas dengan julat koordinat sasaran CIE (x, y) yang sepadan (cth., CIE-X1, CIE-Y1, CIE-X2, CIE-Y2). Toleransi pengukuran tipikal untuk koordinat warna ini ialah \u00b10.005. Memilih LED dari bekas warna yang sama atau bersebelahan adalah penting untuk mengelakkan perbezaan warna yang ketara (anjakan warna) antara setiap LED dalam pemasangan.

2. Pembungkusan dan Maklumat Pemesanan

Produk ini dibekalkan dalam format yang dioptimumkan untuk pembuatan automatik volum tinggi.

2.1 Spesifikasi Pembungkusan

LED dihantar dalam pita pembawa timbul yang dililit pada gegelung. Dimensi terperinci untuk poket pita pembawa, diameter gegelung dan saiz hab diberikan untuk memastikan keserasian dengan peralatan penempatan SMT standard. Spesifikasi label untuk gegelung juga ditakrifkan. Proses pembungkusan termasuk langkah-langkah tahan kelembapan yang sesuai untuk penarafan MSL 3, dan unit dibungkus lagi dalam kotak kadbod untuk penghantaran dan penyimpanan.

2.1.6 Ujian Kebolehpercayaan

Produk ini menjalani satu siri ujian kebolehpercayaan untuk memastikan prestasi di bawah pelbagai tekanan persekitaran. Spesifikasi menyenaraikan item dan keadaan ujian, yang biasanya merangkumi ujian seperti penyimpanan suhu tinggi, penyimpanan suhu rendah, kitaran suhu, ketahanan kelembapan dan ketahanan haba pateri. Keadaan tertentu (cth., suhu, tempoh, bilangan kitaran) ditakrifkan untuk setiap ujian.

2.1.7 Kriteria Kerosakan

Kriteria visual dan fungsi yang jelas ditetapkan untuk menilai sama ada komponen telah rosak selepas ujian kebolehpercayaan atau pengendalian. Ini mungkin merangkumi kriteria seperti pakej retak, perubahan warna, pengasingan wayar, atau sisihan ketara daripada parameter elektrik/optik awal.

3. Panduan Pateri Aliran Balik SMT

Pateri yang betul adalah kritikal untuk integriti mekanikal dan prestasi terma. Komponen ini direka untuk proses pateri aliran balik bebas plumbum.

Panduan ini menentukan profil suhu pateri aliran balik. Profil ini menentukan parameter utama seperti suhu dan masa pemanasan awal, kadar peningkatan suhu, suhu puncak, masa di atas likuidus, dan kadar penyejukan. Mematuhi profil ini menghalang kejutan terma kepada LED, yang boleh menyebabkan tekanan dalaman, penyahlaminan atau kegagalan pra-matang. Suhu badan maksimum semasa pematerian tidak boleh melebihi had yang ditentukan.

3.1.1 Penggunaan Besi Pateri (Untuk Kerja Baik Pulih)

Jika kerja baiki pulih manual diperlukan, langkah berjaga-jaga khusus mesti diambil. Suhu hujung besi pateri hendaklah dikawal, dan masa sentuhan dengan terminal LED mesti diminimumkan (biasanya kurang daripada 3 saat) untuk mengelakkan haba berlebihan daripada bergerak ke dalam cip LED dan merosakkannya atau ikatan dalaman.

3.1.2 Proses Pembaikan

Proses yang disyorkan untuk mengeluarkan dan menggantikan LED yang rosak disediakan. Ini biasanya melibatkan penggunaan haba dengan berhati-hati pada sendi pateri untuk mengeluarkan komponen lama, membersihkan pad, menggunakan pes pateri baharu, dan kemudian meletakkan dan mengalirkan balik komponen baharu, mengikut profil standard.

3.1.3 Amaran Am

• Jangan mengenakan tekanan mekanikal pada kanta LED.
• Elakkan menyentuh permukaan kanta dengan jari atau alat untuk mengelakkan pencemaran.
• Pastikan reka bentuk pad PCB sepadan dengan corak pateri yang disyorkan untuk mencapai fillet pateri yang boleh dipercayai dan penjajaran yang betul.

4. Langkah Berjaga-jaga Pengendalian dan Penyimpanan

Untuk mengekalkan kualiti dan kebolehpercayaan, beberapa langkah berjaga-jaga pengendalian ditekankan:

• Perlindungan ESD: Walaupun LED mempunyai penarafan ESD HBM 2000V, ia masih merupakan peranti semikonduktor. Prosedur pengendalian anti-statik (cth., stesen kerja dibumikan, gelang pergelangan tangan) mesti digunakan untuk mengelakkan kerosakan daripada pelepasan elektrostatik.
• Kepekaan Kelembapan: Sebagai komponen MSL Tahap 3, pakej boleh menyerap kelembapan dari udara. Jika beg penghalang kelembapan yang tertutup dibuka atau rosak, komponen mesti digunakan dalam masa yang ditentukan (biasanya 168 jam pada <30\u00b0C/60% RH) atau dibakar semula mengikut prosedur yang ditetapkan sebelum pateri aliran balik untuk mengelakkan \"popcorning\" (keretakan pakej akibat kelembapan yang tersejat semasa aliran balik).
• Keadaan Penyimpanan: Simpan dalam persekitaran yang sejuk dan kering seperti yang dinyatakan (5-30\u00b0C, RH \u2264 60%). Elakkan pendedahan kepada cahaya matahari langsung, gas mengakis, atau habuk berlebihan.
• Pembersihan: Jika pembersihan selepas pateri diperlukan, gunakan pelarut dan kaedah yang diluluskan yang serasi dengan bahan pakej LED. Elakkan pembersihan ultrasonik kecuali disahkan selamat untuk komponen tertentu.

5. Panduan Aplikasi dan Pertimbangan Reka Bentuk

5.1 Pengurusan Terma dalam Reka Bentuk

Faktor paling kritikal untuk prestasi dan jangka hayat LED ialah mengurus suhu simpang (T_J). Rintangan terma dari simpang ke titik pateri adalah 12\u00b0C/W tipikal. Untuk mengira T_J:

T_J= T_PCB+ (R_THJ-S\u00d7 Pelesapan Kuasa)

Di mana T_PCBialah suhu pada pad pateri di PCB. Pereka mesti memastikan luas kuprum PCB yang mencukupi (pad terma atau satah) dan mungkin penyejukan tambahan untuk mengekalkan T_Jjauh di bawah maksimum 115\u00b0C, sebaiknya di bawah 85-100\u00b0C untuk hayat panjang. Menggunakan arus hala hadapan yang lebih rendah daripada maksimum 600mA adalah cara yang berkesan untuk mengurangkan pelesapan kuasa dan penjanaan haba.

5.2 Reka Bentuk Litar Pemacu

LED adalah peranti berasaskan arus. Pemacu arus malar sangat disyorkan berbanding pemacu voltan malar untuk memastikan keluaran cahaya yang stabil dan mengelakkan pelarian terma. Pemacu hendaklah direka untuk menghadkan arus kepada tahap yang diperlukan (cth., 500mA untuk kecerahan nominal) sambil mengambil kira variasi voltan hala hadapan (2.8-3.6V). Untuk tatasusunan pelbagai-LED, sambungan bersiri membantu memastikan pemadanan arus, manakala sambungan selari memerlukan pemilihan bekas yang teliti atau penghad arus individu untuk mengambil kira variasi V_F variations.

5.3 Pertimbangan Reka Bentuk Optik

Sudut pandangan 120 darjah menjadikan LED ini sesuai untuk aplikasi yang memerlukan pencahayaan yang luas dan meresap dan bukannya titik fokus. Untuk aplikasi pencahayaan belakang, peresap optik dan pandu cahaya biasanya digunakan untuk mengagihkan cahaya secara sekata. Fluks bercahaya awal dan penurunannya secara beransur-ansur dari masa ke masa (penyelenggaraan lumen) mesti diambil kira dalam keperluan keluaran cahaya keseluruhan sistem.

5.4 Litar Aplikasi Tipikal

Litar aplikasi asas melibatkan pemacu LED arus malar IC atau perintang had arus yang mudah bersiri dengan LED apabila dikuasakan dari sumber voltan. Nilai perintang bersiri dikira sebagai R = (V_Bekalan- V_F) / I_F. Penarafan kuasa perintang mesti mencukupi (P = (I_F)²\u00d7 R). Kaedah ini kurang cekap berbanding pemacu arus malar pensuisan tetapi mungkin boleh diterima untuk aplikasi ringkas dan berkuasa rendah. Untuk operasi 500mA, pemacu LED IC khusus hampir selalu disyorkan untuk kecekapan, kawalan dan perlindungan.