LED ya Bluu 3535 - 3.45x3.45x2.20mm - Voltage 2.6-3.4V - Nguvu 5.1W - Wavelength Kuu 465-475nm - Karatasi ya Maelezo ya Kiufundi

1. Muhtasari wa Bidhaa

RF-AL-C3535L2K1RB-05 ni LED ya utendaji wa juu ya bluu inayotokana na teknolojia ya juu ya InGaN-on-substrate. Imebuniwa kwa ajili ya taa za jumla na matumizi maalum, kifurushi hiki cha 3535 (3.45mm x 3.45mm x 2.20mm) hutoa wavelength kuu ya 465-475nm, ikitoa mwanga wa bluu wa kina. Kwa voltage ya kawaida ya mbele ya 2.6-3.4V kwa 350mA na mkondo wa juu wa mbele wa 1500mA, inatoa mtiririko bora wa mwanga (30-50 lumens) na mtiririko wa jumla wa mionzi (400-800mW). Kifurushi cha kauri kinahakikisha usimamizi bora wa joto na kuegemea, na kuifanya ifaa kwa ajili ya mikusanyiko ya SMT ya kawaida na miundo ya taa za nguvu za juu.

1.1 Faida Kuu

• Substrate ya kauri kwa upinzani mdogo wa joto na uboreshaji wa uharibifu wa joto
• Pembe pana sana ya kuona (nyuzi 120) kwa usambazaji sawa wa mwanga
• Inafaa kwa taratibu zote za mkutano wa SMT na maelezo mafupi ya uuzaji
• Inapatikana katika kifurushi cha tepi na reel (vipande 1000/reel) kwa utengenezaji mzuri
• Kiwango cha unyevu cha 1 (MSL1) - hakuna kuoka kunahitajika kabla ya matumizi
• Inatii RoHS - haina vitu hatari

1.2 Matumizi Lengwa

LED hii ya bluu inafaa kwa anuwai ya matumizi ikiwa ni pamoja na taa za lafudhi za rangi, vipande vya LED vinavyobadilika, taa za ukuaji wa mimea (wavelength ya bluu kwa usanisinuru), taa za mandhari, taa za jukwaani na picha, hoteli, nafasi za rejareja, ofisi, na mwangaza wa jumla wa ndani. Mtiririko wake wa juu wa mionzi pia unaifanya ifaa kwa ajili ya kuponya kwa UV na taa za viwandani maalum ambapo wavelength za bluu zinahitajika.

2. Uchambuzi wa Vigezo vya Kiufundi

2.1 Sifa za Kielektroniki-Macho (kwa 25°C, IF=350mA)

Voltage ya mbele ya LED (VF) ni kati ya 2.6V na 3.4V na thamani ya kawaida ya ~3.0V. Mtiririko wa mwanga (IV) ni kati ya lumi 30 hadi 50, wakati mtiririko wa jumla wa mionzi (Φe) ni kati ya 400mW hadi 800mW. Wavelength kuu (λD) imebainishwa kama 465-475nm, na uvumilivu mwembamba wa ±1nm katika kipimo. Mkondo wa nyuma (IR) kwa VR=5V ni chini ya 10µA, kuhakikisha uvujaji mdogo. Pembe ya kuona (2θ1/2) ni nyuzi 120, ikitoa mwanda mpana wa mwanga.

2.2 Makadirio ya Juu Kabisa

• Uharibifu wa Nguvu (PD): 5100 mW
• Mkondo wa Mbele (IF): 1500 mA
• Kilele cha Mkondo wa Mbele (IFP): 1650 mA (mzunguko wa 1/10, pulse 0.1ms)
• Voltage ya Nyuma (VR): 5 V
• ESD (HBM): 2000 V
• Joto la Uendeshaji (TOPR): -40°C hadi +85°C
• Joto la Hifadhi (TSTG): -40°C hadi +85°C
• Joto la Makutano (TJ): 125°C

Uangalifu lazima uchukuliwe ili kuhakikisha uharibifu wa nguvu hauzidi makadirio ya juu kabisa. Joto la makutano linapaswa kuwekwa chini ya 125°C ili kudumisha kuegemea.

3. Mfumo wa Binning

3.1 Vipimo vya Voltage ya Mbele (IF=350mA)

Voltage ya mbele imepangwa katika vipimo vinne:

• F0: 2.6 – 2.8 V
• G0: 2.8 – 3.0 V
• H0: 3.0 – 3.2 V
• I0: 3.2 – 3.4 V

3.2 Vipimo vya Mtiririko wa Mwanga (IF=350mA)

• FA3: 30 – 35 lm
• FA4: 35 – 40 lm
• FA5: 40 – 45 lm
• FA6: 45 – 50 lm

3.3 Vipimo vya Wavelength Kuu

• D00: 465 – 470 nm
• E00: 470 – 475 nm

Uvumilivu wa vipimo: VF ±0.1V, λD ±1nm, ukali wa mwanga ±10%. Upangaji wa vipimo huwawezesha wateja kuchagua mchanganyiko sahihi wa rangi na mtiririko kwa matumizi yao.

4. Mizunguko ya Utendaji

4.1 Mkondo wa Mbele dhidi ya Voltage ya Mbele

Mkondo wa mbele huongezeka kwa kasi kwa voltage baada ya kizingiti cha kuwasha (~2.6V). Kwa 3.0V, mkondo ni ~350mA; kwa 3.4V, mkondo unakaribia 1500mA. Tabia hii kali ya IV inahitaji udhibiti makini wa mkondo ili kuepuka kuendesha kupita kiasi.

4.2 Nguvu Jumuishi dhidi ya Mkondo wa Mbele

Pato la mwanga jumuishi huongezeka karibu kwa mstari na mkondo hadi karibu 1000mA, kisha huanza kujaa. Kwa 1500mA, nguvu jumuishi ni takriban mara 3.0 ya thamani katika 350mA. Hata hivyo, athari za joto kwenye mkondo wa juu zinaweza kupunguza ufanisi.

4.3 Joto dhidi ya Nguvu Jumuishi

Joto la hatua ya solder (Ts) linapoongezeka kutoka 25°C hadi 105°C, nguvu jumuishi hupungua kwa takriban 20-30%. Uharibifu wa joto wa kutosha ni muhimu ili kudumisha pato la mwanga katika shughuli za nguvu za juu.

4.4 Joto la Ts dhidi ya Mkondo wa Mbele (Kupunguza)

Mkondo wa juu unaoruhusiwa wa mbele lazima upunguzwe joto linapoongezeka: kwa 85°C Ts, mkondo wa juu unapunguzwa hadi takriban 800mA (kutoka 1500mA kwa 25°C). Mzunguko huu wa kupunguza unahakikisha joto la makutano halizidi 125°C.

4.5 Usambazaji wa Spectrum

Pato la spectral lina kilele katika ~465-475nm na upana kamili kwa nusu ya upeo (FWHM) wa takriban 25-30nm. Spectrum ni ya kawaida kwa LED za bluu za InGaN, bila utoaji wa pili muhimu.

4.6 Mchoro wa Mionzi

Mfumo wa mionzi ni kama Lambertian na pembe ya nusu ya nyuzi 60 (pembe kamili 120°). Nguvu ya mwanga jumuishi inashuka hadi 50% kwa ±60° kutoka kwa mhimili wa macho.

5. Habari za Kimechanika na Kifurushi

5.1 Vipimo vya Kifurushi

Kifurushi cha LED kina vipimo 3.45mm x 3.45mm x 2.20mm (urefu x upana x urefu). Mtazamo wa juu unaonyesha eneo la mraba la kutoa mwanga; mtazamo wa upande unaonyesha unene wa 2.20mm ikiwa ni pamoja na msingi wa kauri na lenzi ya silikoni. Mtazamo wa chini unaonyesha pedi mbili za umeme (anode na cathode) zenye vipimo 1.30mm x 0.65mm na 0.50mm x 0.65mm mtawalia. Alama ya polarity imetolewa.

5.2 Mfano uliopendekezwa wa Solder

Mfumo wa ardhi wa PCB uliopendekezwa unajumuisha pedi mbili za mstatili: 1.30mm x 0.85mm kwa anode na 1.30mm x 0.50mm kwa cathode, na pengo la 0.45mm kati yao. Pedi ya ziada ya joto (3.50mm x 3.40mm) inapendekezwa kwa uharibifu wa joto. Vipimo vyote vina uvumilivu wa ±0.2mm.

5.3 Utambuzi wa Polarity

Cathode imewekwa alama na notch ndogo kwenye makali ya kifurushi. Katika mtazamo wa chini, pedi kubwa kwa kawaida ni anode (chanya). Polarity isiyo sahihi inaweza kuharibu LED kwa kudumu.

6. Mwongozo wa Solder na Mkutano

6.1 Profaili ya Solder ya Reflow

Profaili iliyopendekezwa ya reflow SMT inafuata J-STD-020. Vigezo muhimu:

• Kiwango cha kupanda: max 3°C/s
• Kupasha joto: 150°C hadi 200°C kwa sekunde 60-120
• Muda juu ya 217°C (TL): max sekunde 60
• Joto la kilele (TP): 260°C, max sekunde 10
• Muda ndani ya 5°C ya kilele: max sekunde 30
• Kiwango cha kushuka: max 6°C/s
• Jumla ya muda kutoka 25°C hadi kilele: max dakika 8

Reflow haipaswi kuzidi mizunguko miwili. Ikiwa muda kati ya reflows unazidi masaa 24, kuoka kunapendekezwa ili kuondoa unyevu ulioingizwa na lenzi ya silikoni.

6.2 Solder ya Mkono

Kwa solder ya mkono, weka joto la chuma chini ya 300°C na muda wa mguso chini ya sekunde 3. Operesheni moja tu ya solder ya mkono inaruhusiwa. Epuka kutumia shinikizo kwenye lenzi ya silikoni wakati iko moto.

6.3 Kushughulikia na Kuhifadhi

Hifadhi LED kwenye mfuko uliofungwa asilia kwa<30°C na<75% RH. Baada ya kufungua, kifaa kinapaswa kutumika ndani ya masaa 168 (30°C/60% RH). Ikiwa uhifadhi unazidi miezi 6 au kiashiria cha unyevu kinabadilika rangi, oka kwa 60±5°C,<5% RH kwa angalau masaa 24 kabla ya matumizi.

7. Habari za Kupakia na Kuagiza

7.1 Muundo wa Kifurushi

Kifurushi cha kawaida: vipande 1000 kwa reel. Vipimo vya tepi ya kubeba: upana 12mm, lami 8mm, na mifuko 50 tupu mwanzoni na mwishoni. Kipenyo cha reel: 178mm ±1mm, kipenyo cha kitovu 59mm. Lebo inajumuisha namba ya sehemu, namba ya spec, msimbo wa kura, msimbo wa bin (flux, wavelength, voltage), wingi, na msimbo wa tarehe. Mfuko wa kuzuia unyevu na desiccant na lebo ya onyo la ESD hutumiwa.

7.2 Sanduku la Kadibodi

Reel hupakiwa kwenye masanduku ya kadibodi kwa ulinzi wa kimitambo wakati wa usafirishaji. Mteja anaweza kutaja mahitaji ya lebo.

8. Mapendekezo ya Matumizi

8.1 Ubunifu wa Joto

Kwa sababu ya wiani mkubwa wa nguvu (hadi 5.1W), usimamizi mzuri wa joto ni muhimu. Tumia pedi ya joto kwenye PCB iliyounganishwa na eneo kubwa la shaba au heatsink. Joto la makutano lazima liwe chini ya 125°C. Kwa 350mA, upinzani wa joto kutoka kwenye makutano hadi kwenye hatua ya solder unapaswa kuwa takriban 10-15°C/W (kawaida). Kupunguza mkondo katika joto la juu la mazingira ni muhimu.

8.2 Ubunifu wa Mzunguko

Daima tumia resistor za kuzuia mkondo au viendeshi vya mkondo wa mara kwa mara ili kuzuia mkondo kupita kiasi unaosababishwa na mabadiliko madogo ya voltage. Jumuisha ulinzi wa voltage ya nyuma (mfano, diode ya Schottky) ikiwa mzunguko unaweza kutumia bias ya nyuma. Kwa nyuzi sambamba, hakikisha mgawanyo sawa wa mkondo kwa kutumia resistor za mtu binafsi.

8.3 Upatanifu na Nyenzo

Epuka kufichua LED kwa mazingira yenye kiwango cha juu cha sulfuri (>100ppm), kwani sulfuri inaweza kuharibu pedi za fedha. Maudhui ya bromini na klorini kwenye nyenzo zinazozunguka yanapaswa kuwa chini ya 900ppm kila moja, na jumla ya halojeni chini ya 1500ppm. Chagua vibandiko na misombo ya kupachika ambayo haitoi misombo ya kikaboni tete (VOCs) ambayo inaweza kufunika lenzi ya silikoni.

9. Ulinganisho wa Kiufundi na Suluhisho Zinazoshindana

Ikilinganishwa na LED za kifurushi cha plastiki cha kawaida 3535 (mfano PLCC), kifurushi cha kauri cha LED hii kinatoa upinzani mdogo wa joto (kawaida 5-10°C/W dhidi ya 15-20°C/W), kuwezesha mikondo ya juu ya kuendesha na matengenezo bora ya lumen. Lenzi ya silikoni hutoa ufanisi wa juu wa macho na pembe pana ya kuona kuliko lenzi za epoksia. Zaidi ya hayo, ukadiriaji wa MSL 1 unaondoa hitaji la kuoka kwa kuchosha kabla ya mkutano, kupunguza muda wa uzalishaji. Hata hivyo, vifurushi vya kauri ni ghali kidogo, ambayo hulipwa na kuegemea bora katika matumizi ya nguvu za juu.

10. Maswali Yanayoulizwa Mara kwa Mara

10.1 Je, ninaweza kuendesha LED hii kwa 1A mfululizo?

Ndiyo, lakini tu ikiwa muundo wa joto unaweka joto la makutano chini ya 125°C. Kwa 1A (1000mA), voltage ya mbele itakuwa karibu 3.2-3.4V, na kusababisha uharibifu wa takriban 3.2-3.4W. Uharibifu mzuri wa joto ni lazima. Rejea mzunguko wa kupunguza: kwa 85°C ya mazingira, mkondo wa juu ni ~800mA.

10.2 Maisha ya kawaida ya LED hii ni yapi?

Chini ya hali zilizokadiriwa (350mA, Tj<105°C), matengenezo ya lumen ya >70% baada ya masaa 50,000 yanatarajiwa. Mikondo ya juu au joto litapunguza maisha. Kwa makadirio ya kina, wasiliana na data ya mtihani wa kuegemea (mtihani wa maisha: 1000h kwa 350mA/25°C bila kushindwa).

10.3 Ninawezaje kushughulikia unyeti wa ESD?

LED ina ukadiriaji wa ESD wa 2000V HBM. Tumia vituo vya kazi vilivyowekwa ardhini, mikanda ya mkono ya kupambana na tuli, na vifurushi vya conductive. Wakati wa kushughulikia kwa mkono, epuka kugusa mawasiliano ya umeme.

11. Uchunguzi wa Kesi ya Ubunifu wa Vitendo

Fikiria kamba ya LED ya bluu kwa taa ya ukuaji wa mimea. Kutumia LED 24 kwa mita, kila moja ikiendeshwa kwa 350mA (jumla ~0.84A kwa mita), nguvu jumla kwa mita ni takriban 24 * 3.0V * 0.35A = 25.2W. PCB lazima iwe na safu nene ya shaba (≥2 oz) na msingi wa alumini kwa uharibifu wa joto. Ili kufikia usambazaji sawa wa mwanga, LED zimewekwa umbali wa 41.6mm. Kiendeshi cha mkondo wa mara kwa mara chenye pato la 24V na kizuizi cha mkondo kwa kila chaneli kinahakikisha uendeshaji thabiti. Wavelength ya bluu (470nm) imechaguliwa kwa hatua ya ukuaji wa mimea. Hakuna fosforasi ya ziada inayohitajika. Taa inafikia ufanisi zaidi ya 90% katika kubadilisha nguvu ya umeme kuwa mtiririko wa mionzi.

12. Kanuni ya Uendeshaji

LED hii hutumia visima vya quantum vya InGaN (Indium Gallium Nitride) kama safu ya kazi. Inapowekwa bias ya mbele, elektroni na mashimo hujiunga tena kwenye visima vya quantum, ikitoa fotoni zenye nishati inayolingana na bandgap (takriban 2.6eV kwa bluu 475nm). Substrate kawaida ni samafi au silicon carbudi, ambayo tabaka za epitaksia hukuzwa juu yake. Kifurushi cha kauri hufanya kama mweneza joto na hutoa utengaji wa umeme. Lenzi ya silikoni hufunika kifo ili kuboresha uondoaji wa mwanga na kulinda chip. Bandgap moja kwa moja ya LED inahakikisha ufanisi wa juu wa quantum ndani (>80% kwa mikondo ya chini).

13. Mwenendo wa Maendeleo

Sekta inaelekea kwa ufanisi wa juu zaidi na utoaji wa rangi wa juu zaidi katika LED nyeupe kwa kuchanganya LED za bluu na fosforasi. Hata hivyo, LED maalum za bluu zinabaki muhimu kwa matumizi maalum kama vile taa za mimea (spectra bluu + nyekundu), matibabu ya picha ya matibabu, na taa za burudani. Mienendo inajumuisha kuongeza ufanisi wa mwanga (lengo >200 lm/W kwa chip za bluu), kupunguza upinzani wa joto kupitia miundo bora ya kifurushi (mfano, flip-chip ya filamu nyembamba), na kuunganisha ulinzi wa ESD ndani ya kifurushi. Kupitishwa kwa upangaji otomatiki katika kiwango cha wafer kunaruhusu usambazaji mkali wa rangi na flux, kuwezesha utendaji thabiti katika uzalishaji wa wingi.