內置驅動IC嘅SMD RGB LED - 3.2x2.8x1.9mm - 5V - 88mW - 紅/綠/藍 - 粵語規格書

1. 產品概覽

呢份文件詳細說明一款專為自動化印刷電路板組裝而設計嘅微型表面貼裝LED元件規格。該器件將三個獨立嘅LED晶片（紅、綠、藍）同一個8-bit驅動集成電路整合喺單一封裝內。呢種整合能夠精確、獨立咁控制每個顏色通道，令其適合需要動態混色同高解析度亮度調節嘅應用。元件以符合業界標準嘅8mm載帶供應，並捲喺7英寸捲盤上，方便大批量自動化貼裝。

1.1 產品特點

• 符合RoHS環保指令。
• 採用高效率嘅AlInGaP（紅）同InGaN（綠、藍）半導體材料，提供卓越亮度。
• 內置8-bit驅動IC，為三個顏色通道（紅、綠、藍）各自提供256個唔同嘅亮度級別。
• 數據掃描頻率唔低於800 kHz，確保流暢嘅顏色過渡同刷新率。
• 以8mm載帶包裝，兼容標準自動化貼片設備。
• 兼容紅外線（IR）回流焊接製程，適合無鉛組裝。
• 邏輯電平輸入兼容，易於同微控制器同數碼邏輯電路連接。

1.2 應用範圍

呢款器件專為廣泛嘅電子設備而設計，呢啲設備對空間、自動化組裝同精確顏色控制有嚴格要求。主要應用領域包括：

• 背光照明：消費電子產品、辦公室自動化設備同家用電器中嘅鍵盤、按鍵同裝飾面板照明。
• 狀態指示燈：電訊、網絡同工業控制設備中嘅多色狀態同信號指示燈。
• 微型顯示器同標誌：用於資訊顯示、符號燈飾同裝飾照明嘅低解析度像素元件。

2. 技術參數：深入客觀解讀

2.1 絕對最大額定值

呢啲數值定義咗器件可能遭受永久損壞嘅應力極限。喺呢啲條件下操作並唔保證正常。

• 功耗（P_D）：88 mW。呢個係封裝可以作為熱量散發嘅最大總功率。超過呢個限制有令內部IC同LED晶粒過熱嘅風險。
• IC供電電壓（V_DD）：+4.2V 至 +5.5V。內置驅動電路需要喺呢個範圍內嘅穩定電源先至可以可靠運作。超出呢個範圍嘅電壓可能導致故障或損壞。
• 總正向電流（I_F）：16 mA DC。呢個係可以同時供應畀所有三個LED通道嘅最大電流總和。
• 工作溫度（T_op）：-20°C 至 +85°C。保證器件喺呢個環境溫度範圍內正常運作。
• 儲存溫度（T_stg）：-30°C 至 +85°C。
• 焊接溫度：可承受260°C持續10秒，符合典型無鉛回流焊溫度曲線。

關鍵設計備註：內置IC喺運作時會產生熱量。一個設計良好嘅PCB熱管理系統（例如足夠嘅銅箔鋪設、散熱通孔）對於將LED焊盤溫度維持喺85°C以下以確保長期可靠性至關重要。

2.2 電光特性

測量條件：環境溫度（T_a）為25°C，V_DD=5V，所有顏色通道設定為最大亮度（數據 = 8'b11111111）。

• 發光強度（I_V）：
  • 紅色（AlInGaP）：71.0 - 180.0 mcd（毫坎德拉）
  • 綠色（InGaN）：180.0 - 355.0 mcd
  • 藍色（InGaN）：35.5 - 71.0 mcd
  特定單元嘅具體強度由其分級代碼決定（見第4節）。
• 視角（2θ_1/2）：120度。呢個係發光強度下降到其軸向峰值一半時嘅全角，表示一種寬闊、擴散嘅發射模式，適合區域照明。
• 主波長（λ_d）：
  • 紅色：620.0 - 628.0 nm
  • 綠色：522.0 - 530.0 nm
  • 藍色：464.0 - 472.0 nm
  呢個參數定義咗光嘅感知顏色，同樣受分級影響。
• IC輸出電流（I_F每通道）：當V_DD=5V驅動時，通常每個顏色通道為5 mA。呢個係內部驅動器為每個LED設定嘅恆定電流。
• IC靜態電流（I_DD）：當所有LED數據設定為'0'（關閉狀態）時，通常為0.8 mA。呢個係驅動器IC本身喺未主動點亮LED時消耗嘅功率。

2.3 數碼接口與時序

器件使用單線串行數據協議接收24-bit數據（紅、綠、藍每個通道各8-bit）。

• 邏輯電平：
  • 高電平輸入電壓（V_IH）：≥ 3.0V
  • 低電平輸入電壓（V_IL）：≤ 0.3 * V_DD
• 數據時序（T_H+ T_L= 1.2 µs ± 300ns）：
  • 位元 '0'：高電平時間（T_0H）= 300ns ±150ns，低電平時間（T_0L）= 900ns ±150ns。
  • 位元 '1'：高電平時間（T_1H）= 900ns ±150ns，低電平時間（T_1L）= 300ns ±150ns。
• 鎖存時間（LAT）：數據線上持續超過250 µs嘅低電平脈衝表示一個數據幀結束。IC會鎖存（儲存）接收到嘅24-bit數據並相應更新LED輸出。喺呢段鎖存期間唔應該進行任何數據傳輸。

數據流：數據通過DIN接腳串行輸入。接收完24-bit後，一個鎖存命令會更新內部寄存器。然後數據會通過DOUT接腳輸出，允許從單個微控制器接腳串聯控制多個器件。

3. 分級系統說明

為確保生產中顏色同亮度嘅一致性，器件會根據性能分級。兩個關鍵參數會進行分級：發光強度同主波長。

3.1 發光強度分級

每個顏色通道會獨立分級，每個級別內嘅公差為±15%。

• 紅色：級別 Q1（71.0-90.0 mcd）、Q2（90.0-112.0 mcd）、R1（112.0-140.0 mcd）、R2（140.0-180.0 mcd）。
• 綠色：級別 S1（180.0-224.0 mcd）、S2（224.0-280.0 mcd）、T1（280.0-355.0 mcd）。
• 藍色：級別 N2（35.5-45.0 mcd）、P1（45.0-56.0 mcd）、P2（56.0-71.0 mcd）。

3.2 主波長（色調）分級

呢個分級確保精確嘅色點。每個級別內嘅公差為±1 nm。

• 紅色：級別 U（620.0-624.0 nm）、級別 V（624.0-628.0 nm）。
• 綠色：級別 P（522.0-526.0 nm）、級別 Q（526.0-530.0 nm）。
• 藍色：級別 C（464.0-468.0 nm）、級別 D（468.0-472.0 nm）。

設計影響：對於需要多個單元顏色均勻嘅應用，建議指定嚴格嘅分級代碼或從同一生產批次購買。

4. 機械與封裝資料

4.1 器件尺寸與接腳定義

元件佔用空間緊湊。關鍵尺寸包括主體尺寸約為3.2mm x 2.8mm，高度為1.9mm。除非另有說明，公差通常為±0.15mm。

接腳配置：

1. V_DD:內置驅動IC嘅電源輸入（+4.2V 至 +5.5V）。
2. DIN：串行數據輸入。RGB通道嘅控制數據通過呢個接腳輸入。
3. V_SS:接地連接。
4. DOUT：串行數據輸出。用於串聯多個器件；經過內部延遲後輸出從DIN接收到嘅數據。

4.2 建議PCB焊盤圖案

提供建議嘅焊盤佈局，以確保可靠焊接同機械穩定性。設計通常包括散熱連接同足夠嘅焊盤尺寸，以促進回流焊期間形成良好嘅焊點。

5. 組裝與處理指引

5.1 焊接製程

器件兼容使用無鉛焊料嘅紅外線（IR）回流焊接製程。建議嘅最高峰值本體溫度為260°C，唔應該超過10秒。應遵循針對濕度敏感元件（MSL）嘅標準回流焊溫度曲線。

5.2 清潔

如果組裝後需要清潔，請將組裝好嘅電路板浸入室溫下嘅乙醇或異丙醇中，時間唔超過一分鐘。使用未指定或強力嘅化學清潔劑可能會損壞LED封裝材料。

5.3 靜電放電（ESD）預防措施

集成電路同LED晶片對靜電放電敏感。喺處理同組裝期間必須採取適當嘅ESD控制措施：

• 人員應佩戴接地手環或防靜電手套。
• 所有工作站、工具同設備必須正確接地。
• 喺ESD防護包裝中儲存同運輸元件。

5.4 儲存條件

• 密封防潮袋（MBB）：儲存溫度≤30°C，相對濕度（RH）≤90%。當袋內放有乾燥劑時，從袋子密封日期起計，保存期限為一年。
• 開袋後：如果唔立即使用，元件應儲存喺溫度唔超過30°C、濕度唔超過60% RH嘅環境中。開袋後長期儲存，可能需要根據標準IPC/JEDEC濕度敏感等級程序喺回流焊前進行烘烤。

6. 包裝與訂購

6.1 載帶與捲盤規格

器件為自動化組裝而供應：

• 載帶寬度： 8mm.
• 捲盤直徑：7英寸（178mm）。
• 每捲數量：4000件。
• 最小訂購量（MOQ）：剩餘數量為500件。
• 口袋密封：元件口袋用頂部覆蓋帶密封。
• 缺件：根據規格，最多允許連續兩個空口袋。
• 標準：包裝符合ANSI/EIA-481規範。

7. 應用備註與設計考量

7.1 典型應用電路

典型實現方式係將微控制器嘅通用I/O（GPIO）接腳連接到串聯鏈中第一個LED嘅DIN。第一個LED嘅DOUT連接到下一個嘅DIN，如此類推。因此，單個GPIO就可以控制一長串LED。必須為V_DD接腳提供穩定、去耦嘅5V電源，並喺每個器件或一小組器件附近放置一個本地旁路電容器（例如100nF）。

7.2 熱管理

正如額定值中強調嘅，熱設計至關重要。PCB應使用連接到接地（V_SS）焊盤嘅銅平面作為散熱器。器件下方嘅散熱通孔可以幫助將熱量傳遞到內層或底層。對於高亮度或高佔空比操作，應監測焊盤溫度以確保其保持喺85°C以下。

7.3 數據信號完整性

對於長串聯鏈或喺電氣嘈雜嘅環境中，請考慮以下事項：

• 盡量縮短數據線長度。
• 避免數據線與大電流或開關走線平行佈線。
• 喺微控制器輸出接腳附近放置一個小嘅串聯電阻（例如33-100 Ω）可以幫助減少數據線上嘅振鈴。
• 確保微控制器能夠生成協議所需嘅精確1.2µs位元時序。

7.4 電源順序與湧入電流

當為一長串LED通電時，內部驅動器IC同時開啟可能會導致V_DD線上出現瞬間湧入電流尖峰。電源同PCB走線必須有足夠嘅尺寸來處理呢種情況，而唔會出現明顯嘅電壓下降。喺大型陣列中，可能需要慢啟動電路或錯開唔同鏈路嘅啟用時間。

8. 常見問題（基於技術參數）

8.1 我可以用3.3V微控制器驅動呢款LED嗎？

可以，但要小心。高電平輸入電壓（V_IH）要求最低為3.0V。3.3V邏輯高電平符合呢個規格。然而，你必須確保電源（V_DD）仍然喺其指定範圍4.2V至5.5V內。LED驅動器IC本身需要5V，所以你唔可以用3.3V為其供電。

8.2 DOUT接腳有咩用途？

DOUT接腳允許串聯連接。IC內部緩衝輸入嘅串行數據並喺固定延遲後輸出。咁樣允許來自微控制器嘅單條數據線串聯供電畀無限多個LED，因為每個器件都會將數據流傳遞畀下一個。

8.3 點樣計算總功耗？

總功耗係LED功率同IC靜態功率嘅總和。
LED功率（最大）：（V_DD* I_{F_Red}）+（V_DD* I_{F_Green}）+（V_DD* I_{F_Blue}）≈ 5V *（5mA+5mA+5mA）= 75mW。
IC靜態功率： V_DD* I_DD≈ 5V * 0.8mA = 4mW。
大約總計（全開）：79mW，低於88mW嘅最大功耗。記住，呢個係喺全亮度下。較低嘅亮度設定會消耗較少功率。

8.4 點解要有最少250µs嘅鎖存時間？

鎖存時間（LAT）係一個重置週期。一個長過250µs嘅低電平信號話畀IC知，當前嘅24-bit數據幀已完成，佢應該更新其輸出寄存器。呢個機制確保控制器同LED鏈之間可靠同步，防止顯示損壞嘅數據。