Taa Nyekundu ya LED 3.50x2.80x1.85mm PLCC4 - Voltage ya Mbele 2.4V - Nguvu ya Kutawanya 196mW - Urefu wa Wimbi 621nm - Maelezo ya Kiufundi

1. Muhtasari wa Bidhaa

1.1 Maelezo ya Jumla

Bidhaa hii ni diode inayotoa mwanga (LED) ya utendaji wa juu yenye rangi nyekundu iliyotengenezwa kwa matabaka ya epitaxial ya AlGaInP kwenye substrate. Imewekwa katika kifurushi cha kawaida cha PLCC-4 chenye ukubwa wa 3.50 mm × 2.80 mm × 1.85 mm. Kifaa hiki kimeundwa kwa ajili ya mkutano wa teknolojia ya uso (SMT) na kimeidhinishwa kwa viwango vya daraja la magari (AEC-Q101), na kuifanya ifae kwa matumizi ya kuhitaji bidii kama taa za ndani za gari na swichi. LED hii hutoa rangi nyekundu iliyokolea yenye urefu wa wimbi kuu karibu 621 nm na inatoa pembe pana ya kutazama ya 120°.

1.2 Vipengele

• Kifurushi cha PLCC-4 (3.50 mm × 2.80 mm × 1.85 mm)
• Pembe pana sana ya kutazama (120°)
• Inafaa kwa michakato yote ya mkutano wa SMT na uuzaji
• Inapatikana kwenye mkanda na reel (vipande 2000 kwa reel)
• Kiwango cha unyevu: Kiwango cha 2 (kwa IPC/JEDEC J-STD-020)
• Kuzingatia maagizo ya RoHS na REACH
• Imethibitishwa kwa mujibu wa mtihani wa mkazo wa AEC-Q101 kwa vifaa vya semiconductor vya daraja la magari
• Uwezo wa kustahimili ESD: 2000 V (HBM), na mavuno zaidi ya 90%

1.3 Matumizi

• Taa za ndani za magari (taa za dari, taa za kusoma, taa za mazingira)
• Swichi na taa za viashiria

2. Vigezo vya Kiufundi

2.1 Tabia za Umeme na Macho (kwa Ts = 25°C, IF = 50 mA)

Jedwali lifuatalo linafupisha vigezo muhimu vya umeme na macho vilivyopimwa kwa mkondo wa mbele wa 50 mA (isipokuwa vinginevyo):

Voltage ya mbele inapimwa kwa uvumilivu wa ±0.1 V, na uvumilivu wa mwangaza ni ±10%. Uvumilivu wa kuratibu za rangi (urefu wa wimbi kuu) ni ±0.5 nm.

2.2 Vipimo vya Juu Kabisa vya Kuruhusiwa

Kifaa haipaswi kuendeshwa zaidi ya vipimo vya juu kabisa vilivyoorodheshwa hapa chini. Kuzidi mipaka hii kunaweza kusababisha uharibifu wa kudumu.

2.3 Makundi ya Voltage ya Mbele, Mwangaza, na Urefu wa Wimbi Kuu

Ili kuhakikisha utendaji thabiti, LED zimegawanywa kwa mkondo wa majaribio wa 50 mA katika makundi yafuatayo:

• Makundi ya Voltage ya Mbele (V_F):C1 (2.0–2.1 V), C2 (2.1–2.2 V), D1 (2.2–2.3 V), D2 (2.3–2.4 V), E1 (2.4–2.5 V), E2 (2.5–2.6 V), F1 (2.6–2.7 V), F2 (2.7–2.8 V).
• Makundi ya Mwangaza (I_V):N1 (1800–2300 mcd), N2(2300–2800 mcd), O1 (2800–3500 mcd).
• Makundi ya Urefu wa Wimbi Kuu (λ_d):D2 (617.5–620 nm), E1 (620–622.5 nm), E2 (622.5–625 nm).

2.4 Tabia za Joto

Upinzani wa joto kutoka kiungo hadi mahali pa uuzaji (R_{th J-S}) ni kiwango cha juu cha 130 °C/W. Usimamizi sahihi wa joto ni muhimu ili kuweka joto la kiungo chini ya 120 °C. Kwenye joto la juu, voltage ya mbele hupungua na mwangaza hushuka. Wabunifu lazima wahakikishe upepo wa joto wa kutosha, hasa wakati wa kufanya kazi kwa mikondo karibu na kiwango cha juu (70 mA).

3. Mizunguko ya Utendaji

Tabia za kawaida za macho na umeme zinaonyeshwa katika takwimu zifuatazo (rejea karatasi ya data kwa maelezo ya picha):

• Voltage ya Mbele dhidi ya Mkondo wa Mbele (Kielelezo 1-7):Voltage ya mbele huongezeka kwa njia isiyo ya mstari na mkondo, kutoka takriban 2.20 V kwa 0 mA hadi 2.60 V kwa 150 mA (hali ya pulse). Kwa mkondo wa majaribio wa 50 mA, V_Fkawaida ni 2.4 V.
• Mwangaza wa Jumla dhidi ya Mkondo wa Mbele (Kielelezo 1-8):Mwangaza wa jumla huongezeka karibu kwa mstari na mkondo wa mbele hadi 70 mA. Kwa 70 mA, mwangaza ni takriban 80% zaidi kuliko kwa 20 mA.
• Joto la Uuzaji dhidi ya Mwangaza wa Jumla (Kielelezo 1-9):Kadiri joto la mazingira au la mahali pa uuzaji linavyoongezeka kutoka 20 °C hadi 120 °C, mwangaza wa jumla hupungua kwa takriban 15%. Upunguzaji wa joto unahitajika kwa uendeshaji wa joto la juu.
• Joto la Uuzaji dhidi ya Mkondo wa Mbele (Kielelezo 1-10):Ili kuzuia kuzidi joto la juu zaidi la kiungo, mkondo wa mbele lazima upunguzwe kadiri joto la uuzaji linavyoongezeka. Kwa 100 °C, mkondo wa juu unaoruhusiwa ni takriban 40 mA.
• Voltage ya Mbele dhidi ya Joto la Uuzaji (Kielelezo 1-11):Voltage ya mbele hupungua kwa mstari na joto kwa kasi ya takriban -2 mV/°C.
• Mchoro wa Mionzi (Kielelezo 1-12):Kifaa kinaonyesha mchoro wa mionzi unaofanana na Lambertian wenye pembe pana ya nusu mwangaza ya 120°, ikitoa mwanga sawia.
• Mkondo wa Mbele dhidi ya Urefu wa Wimbi Kuu (Kielelezo 1-13):Urefu wa wimbi kuu hubadilika kidogo kuelekea urefu mrefu (mabadiliko nyekundu) kadiri mkondo unavyoongezeka. Kwa 70 mA, mabadiliko ni takriban +2 nm ikilinganishwa na 10 mA.
• Usambazaji wa Spectral (Kielelezo 1-14):Wigo wa utoaji una kilele cha takriban 621 nm na upana kamili kwa nusu ya juu (FWHM) wa takriban 20 nm. Rangi ni nyekundu iliyojaa.

4. Kifurushi cha Mitambo

4.1 Vipimo vya Kifurushi

LED imewekwa kwenye kifurushi cha PLCC-4 cha 3.50 mm × 2.80 mm × 1.85 mm. Mtazamo wa juu unaonyesha umbo la mstatili na lenzi ya silicone wazi juu. Cathode na anode zinaonyeshwa kwenye mtazamo wa chini na kona iliyopunguzwa (cathode) na alama ya ufunguzi. Vipimo vyote viko katika milimita na uvumilivu wa ±0.2 mm isipokuwa vinginevyo.

4.2 Mchoro wa Uuzaji (Mchoro wa Ardhi uliopendekezwa)

Mchoro wa ardhi uliopendekezwa kwa muundo wa PCB hutolewa ili kuhakikisha uundaji sahihi wa viungo vya uuzaji na uharibifu wa joto. Mchoro huo una pedi mbili za mstatili (2.40 mm × 1.60 mm) na lami ya 4.60 mm kati yao. Eneo la shaba linapaswa kuongezwa hadi kiwango cha juu ili kuboresha utendaji wa joto.

4.3 Utambulisho wa Polarity

Cathode inaonyeshwa na noti ndogo au kona iliyopunguzwa kwenye mwili wa kifurushi kwenye mtazamo wa chini. Mpangilio wa pini ni: Pini 1 (anode) na Pini 2 (cathode) upande mmoja, na Pini 3 (anode) na Pini 4 (cathode) upande mwingine. Rejea karatasi ya data kwa mwelekeo sahihi.

5. Mkutano na Uuzaji

5.1 Profaili ya Uuzaji wa Kurudisha

LED imeundwa kustahimili uuzaji wa kurudisha kulingana na profaili ifuatayo (kwa msingi wa JEDEC J-STD-020):

Uuzaji wa kurudisha haupaswi kufanywa zaidi ya mara mbili. Ikiwa muda kati ya mizunguko miwili ya uuzaji unazidi masaa 24, LED lazima zikaushwe (60 °C, 24 h) ili kuzuia uharibifu wa unyevu.

5.2 Uuzaji kwa Mkono

Ikiwa uuzaji kwa mkono unahitajika, tumia chuma cha uuzaji chenye joto chini ya 300 °C na muda wa kukali chini ya sekunde 3. Operesheni moja tu ya uuzaji kwa mkono inaruhusiwa.

5.3 Tahadhari za Kushughulikia na Kusindika

• Usitumie shinikizo la kupita kiasi kwenye lenzi ya silicone. Tumia nozzles sahihi za pick-and-place iliyoundwa kwa LED zilizofungwa na silicone.
• Epuka kupanda LED kwenye sehemu za PCB zilizopinda au zisizo za coplanar.
• Baada ya uuzaji, acha bodi ipoe polepole; usipoe kwa nguvu kwa hewa au kioevu.
• Usifanye upinde au kupindua PCB baada ya uuzaji.
• Tumia tu vimumunyisho vya kusafisha vilivyopendekezwa (isopropyl alcohol). Usafishaji wa ultrasonic haupendekezwi kwani unaweza kuharibu LED.

6. Ufungaji na Uhifadhi

6.1 Maelezo ya Ufungaji

LED hutolewa kwenye ufungaji wa mkanda na reel kwa maelezo yafuatayo:

• Kiasi: vipande 2000 kwa reel.
• Mkanda wa kubeba: upana 8 mm, lami ya mfuko 4.0 mm, na mkanda wa kufunika.
• Reel: kipenyo 330 mm, kipenyo kitovu 100 mm, shimo la spindle 13 mm.

6.2 Habari za Lebo

Kila reel hubeba lebo yenye nambari ya sehemu, nambari ya vipimo, nambari ya kura, msimbo wa kundi (kwa VF, IV, wimbi), kiasi, na msimbo wa tarehe.

6.3 Mfuko wa Kizuizi cha Unyevu na Hali za Uhifadhi

LED zimefungwa kwenye mfuko wa kizuizi cha unyevu (MBB) na dawa ya kukausha. Hali za uhifadhi:

7. Upimaji wa Kutegemewa

7.1 Vipimo na Hali za Upimaji

LED imepitia vipimo vifuatavyo vya kutegemewa kwa mujibu wa viwango vilivyoorodheshwa. Kila jaribio lilifanywa kwa sampuli 20 kwa vigezo vya kukubalika vya kushindwa 0 (0/1).

7.2 Vigezo vya Kushindwa

Kifaa kinachukuliwa kuwa kimeshindwa ikiwa kinazidi mipaka ifuatayo baada ya jaribio:

• Voltage ya mbele kwa 50 mA: > 1.1 × kikomo cha juu cha vipimo (U.S.L.)
• Mkondo wa nyuma kwa 5 V: > 2.0 × U.S.L.
• Mwangaza wa mwanga kwa 50 mA:<0.7 × kikomo cha chini cha vipimo (L.S.L.)

8. Mazingatio ya Usanifu wa Matumizi

Ili kufikia utendaji bora na kutegemewa, miongozo ifuatayo ya usanifu inapaswa kufuatwa:

• Kukomesha Mkondo:Kipinga cha mfululizo ni lazima ili kukomesha mkondo wa mbele usizidi 70 mA. Hata mabadiliko madogo katika voltage ya usambazaji yanaweza kusababisha mabadiliko makubwa ya mkondo kutokana na curve kali ya IV.
• Ulinzi wa Voltage ya Nyuma:LED ina voltage ya juu ya nyuma ya 5 V tu. Hakikisha mzunguko hautumii bias ya nyuma wakati wa operesheni au mabadiliko ya kubadilisha.
• Usimamizi wa Joto:Kwa 50 mA, nguvu ya kutawanya ni takriban 120 mW (V ya kawaida_F2.4 V). Kwa upinzani wa joto wa 130 °C/W, ongezeko la joto la kiungo ni 15.6 °C juu ya mahali pa uuzaji. Kwa joto la juu la mazingira, punguza mkondo ipasavyo.
• Ulinzi wa ESD:Ingawa LED inaweza kustahimili 2000 V HBM, inashauriwa kutumia vifaa vya ulinzi vya ESD (kwa mfano, diode za zener) katika mzunguko ikiwa mfumo unakabiliwa na kutokwa kwa umeme tuli.
• Utangamano wa Kemikali:Epuka kutumia nyenzo zenye sulfuri, bromini, klorini, au misombo ya kikaboni tete (VOC) ambayo inaweza kutoa gesi na kushambulia kifuniko cha silicone. Ukolezi wa sulfuri katika mazingira haupaswi kuzidi 100 ppm, na halojeni (Br, Cl) kibinafsi chini ya 900 ppm, jumla chini ya 1500 ppm.
• Usafishaji:Ikiwa usafishaji unahitajika baada ya uuzaji, tumia alkoholi ya isopropyl. Usitumie usafishaji wa ultrasonic kwani unaweza kusababisha uharibifu wa muunganisho wa waya.

9. Faida za Kilinganishi

Ikilinganishwa na LED nyekundu za kawaida za ukubwa sawa wa kifurushi, kifaa hiki kinatoa faida kadhaa tofauti:

• Pembe Pana ya Kutazama:120° (dhidi ya kawaida 60°–90°) inafanya iwe bora kwa taa za ndani za sare.
• Mwangaza wa Juu:Hadi 3500 mcd kwa 50 mA, ikiruhusu matumizi katika maombi yanayoonekana wakati wa mchana.
• Uthibitisho wa Magari:Kufuata kwa AEC-Q101 kunahakikisha uimara chini ya hali kali za magari (joto kali, mtetemo, unyevu wa juu).
• Upinzani mdogo wa Joto:130 °C/W ni ushindani kwa kifurushi cha plastiki, kuruhusu uendeshaji wa mkondo wa juu kwa upepo wa joto sahihi.
• Uvumilifu Mwembamba wa Urefu wa Wimbi:Kugawanya kwa makundi ya 2.5 nm kunahakikisha uthabiti wa rangi kwa viashiria vya swichi.

10. Maswali Yanayoulizwa Mara kwa Mara (FAQ)

1. Swali: Je, ni mkondo gani wa juu unaoendelea wa mbele?Jibu: Kiwango cha juu kabisa ni 70 mA. Kwa uendeshaji wa kuaminika wa muda mrefu, inashauriwa kukaa chini ya 60 mA katika mazingira ya joto la juu.
2. Swali: Je, ninaweza kuendesha LED bila kipinga?Jibu: Hapana. Kipinga cha kukomesha mkondo ni muhimu ili kuzuia mtiririko wa joto usiodhibitiwa. Hata chanzo cha voltage mara kwa mara haipendekezwi kwa sababu V_Fhubadilika na joto.
3. Swali: Je, nihifadhi vipi LED ambazo hazijatumika?Jibu: Waweke kwenye mfuko usiofunguliwa wa kizuizi cha unyevu kwa ≤30 °C na ≤75% RH. Mara baada ya kufunguliwa, tumia ndani ya masaa 24 au kausha kabla ya mkutano.
4. Swali: Je, tofauti gani kati ya urefu wa wimbi kuu na urefu wa wimbi la kilele?Jibu: Urefu wa wimbi kuu ni rangi inayotambuliwa na binadamu (kwa LED nyekundu, kwa kawaida ni karibu na kilele). Urefu wa wimbi kuu hupimwa kwa mujibu wa viwango vya CIE; kwa bidhaa hii, ni kati ya 617.5 hadi 625 nm.
5. Swali: Je, ninaweza kutumia LED hii kwa taa za nje za magari?Jibu: Kifaa hiki kimeainishwa kwa matumizi ya ndani. Kwa matumizi ya nje (k.m., taa za nyuma), upimaji wa ziada wa mazingira (UV, kuingia kwa maji) unaweza kuhitajika.
6. Swali: Kwa nini lenzi ya silicone ni laini?Jibu: Silicone huchaguliwa kwa ajili ya upitishaji wake bora wa mwanga na uthabiti wa joto la juu. Hata hivyo, ni laini kuliko epoxy; epuka kugusa lenzi na vitu vyenye ncha kali.

11. Matukio ya Vitendo ya Matumizi

Kesi 1: Taa ya Dari ya Gari

LED moja inaweza kuchukua nafasi ya balbu ya incandescent ya jadi kwenye taa ya dari. Kwa mkondo wa 50 mA, LED inatoa takriban ~2.9 cd, ya kutosha kuangazia ndani ya gari dogo. Pembe pana ya kutazama inahakikisha usambazaji sawa wa mwanga. Kipinga cha 18 Ω (kwa usambazaji wa 12 V) kinakomesha mkondo hadi ~50 mA, ikizingatiwa V ya kawaida_Fya 2.4 V. LED inaweza kupandwa kwenye PCB yenye msingi wa alumini (MCPCB) kwa upepo wa joto.

Kesi 2: Mwangaza wa Nyuma wa Swichi

Kwa swichi ya kitufe cha kushinikiza, LED inaweza kuwekwa nyuma ya kitufe chenye uwazi. Kwa mkondo wa chini (20 mA), mwangaza (~1.5 cd) unatosha kwa ishara ya mazingira. Hii inapunguza matumizi ya nguvu na uzalishaji wa joto. Kifurushi kidogo cha PLCC-4 kinafaa vizuri kwenye PCB za kawaida za FR4.

12. Kanuni ya Ufanyaji Kazi

LED ni chanzo cha mwanga cha semiconductor kulingana na mfumo wa nyenzo za AlGaInP (aluminium gallium indium phosphide). Wakati bias ya mbele inatumiwa kwenye kiungo cha p-n, elektroni kutoka upande wa n hujiunga na mashimo kutoka upande wa p kwenye eneo la kazi. Muunganiko huu hutoa nishati kwa namna ya fotoni (mwanga) na urefu wa wimbi unaoamuliwa na nishati ya bendi ya kiwanja cha AlGaInP. Kwa kudhibiti kwa uangalifu muundo, utoaji hurekebishwa kwa sehemu nyekundu ya wigo (~621 nm). Kifurushi cha PLCC-4 kinatumia lenzi ya silicone wazi ili kuongeza uchimbaji wa mwanga na kutoa muundo mpana wa mionzi.

13. Mwenendo wa Maendeleo

Mwelekeo katika taa za ndani za magari ni kuelekea ufanisi wa juu, vifurushi vidogo, na uthabiti bora wa rangi. Maendeleo ya baadaye yanaweza kujumuisha:

- Ujumuishaji wa LED nyingi kwenye kifurushi kimoja kwa suluhisho za RGB au nyeupe zinazoweza kurekebishwa.

- Uboreshaji wa upinzani wa joto kupitia miundo ya hali ya juu ya kifurushi (k.m., kutumia leadframes za chuma au substrates za kauri).

- Viwango vya juu vya mwangaza kusaidia maonyesho yanayosomeka wakati wa mchana.

- Uvumilifu mkali wa kugawanya kwa makundi kama inavyotakwa na mifumo ya taa inayobadilika.

- Kuongezeka kwa matumizi ya LED katika taa zinazozingatia binadamu (HCL) kwa udhibiti wa mazingira.

Bidhaa hii, kwa uthibitisho wake wa AEC-Q101 na utoaji wa pembe pana, iko vizuri kwa kizazi kijacho cha taa za ndani za magari.