Spesifikasi Teknikal SMD LED 93-22SURSYGC/S530-A3/TR8 - 3.2x2.8x1.9mm - Voltan 2.0-2.4V - Merah Cemerlang/Hijau Kuning - Bahasa Melayu

1. Gambaran Keseluruhan Produk

Dokumen ini memperincikan spesifikasi untuk komponen SMD LED berprestasi tinggi yang dilengkapi dengan pemantul bersepadu. Peranti ini direka untuk kebolehpercayaan dan kemudahan pemasangan dalam persekitaran pembuatan automatik.

1.1 Kelebihan Teras

• Dibungkus pada pita 12mm untuk gelendong 7 inci, serasi dengan peralatan automatik pick-and-place standard.
• Tekanan melebihi had ini boleh menyebabkan kerosakan kekal. Semua nilai dinyatakan pada suhu persekitaran (Ta) 25°C.
• Mematuhi piawaian pembungkusan EIA.
• Input serasi dengan IC.
• Binaan bebas plumbum dan mematuhi RoHS.
• Pemantul bersepadu untuk meningkatkan arah dan keamatan cahaya.

1.2 Aplikasi Sasaran

LED ini sesuai untuk pelbagai fungsi penunjuk dan lampu latar, termasuk:

• Peralatan telekomunikasi (telefon, mesin faks).
• Peralatan audio dan video.
• Peranti berkuasa bateri.
• Penunjuk aplikasi luar.
• Peralatan pejabat.
• Lampu latar rata untuk suis, simbol, dan LED lain.
• Penunjuk kegunaan am.

2. Pemilihan Peranti dan Parameter Teknikal

2.1 Panduan Pemilihan Peranti

Produk ini ditawarkan dalam dua varian warna utama berdasarkan bahan cip:

• SUR: Menggunakan cip AlGaInP untuk memancarkan warna Merah Cemerlang. Resin pengkapsulan adalah jernih air.
• SYG: Menggunakan cip AlGaInP untuk memancarkan warna Hijau Kuning Cemerlang. Resin pengkapsulan adalah jernih air.

2.2 Had Maksimum Mutlak

Stresses beyond these limits may cause permanent damage. All values are specified at an ambient temperature (Ta) of 25°C.

2.3 Ciri-ciri Elektro-Optik

Parameter prestasi tipikal diukur pada Ta=25°C dan I_F=20mA, melainkan dinyatakan sebaliknya.

3. Analisis Keluk Prestasi

3.1 Arus Hadapan vs. Voltan Hadapan (Keluk IV)

Keluk yang disediakan untuk kedua-dua varian SUR (Merah) dan SYG (Hijau Kuning) menunjukkan ciri diod tipikal. Voltan hadapan (V_F) mempamerkan pekali suhu positif, bermakna ia berkurangan sedikit apabila suhu persekitaran meningkat. Pada arus operasi tipikal 20mA, V_Fadalah lebih kurang 2.0V, dengan nilai maksimum yang ditetapkan pada 2.4V. Voltan hadapan yang agak rendah ini adalah bermanfaat untuk aplikasi berkuasa bateri.

3.2 Keamatan Pencahayaan Relatif vs. Arus Hadapan

Output cahaya (keamatan pencahayaan) meningkat dengan arus hadapan. Keluk biasanya linear dalam julat operasi normal tetapi akan tepu pada arus yang lebih tinggi. Mengendalikan melebihi had maksimum mutlak 25mA arus berterusan tidak disyorkan, kerana ia boleh menyebabkan degradasi dipercepatkan dan jangka hayat berkurangan. Kadar arus berdenyut (60mA pada 1/10 kitar tugas) membenarkan tempoh kecerahan yang lebih tinggi secara ringkas.

3.3 Keamatan Pencahayaan Relatif vs. Suhu Persekitaran

Seperti kebanyakan LED, output pencahayaan peranti ini bergantung pada suhu. Keamatan berkurangan apabila suhu persekitaran meningkat. Keluk penurunan kadar adalah penting untuk reka bentuk, terutamanya dalam aplikasi dengan suhu persekitaran tinggi atau pengurusan haba yang lemah. Keluk menunjukkan arus hadapan yang dibenarkan mesti dikurangkan apabila suhu meningkat untuk kekal dalam had pelesapan kuasa dan memastikan kebolehpercayaan.

3.4 Taburan Spektrum

Plot spektrum mengesahkan sifat monokromatik cip AlGaInP. Varian SUR mempunyai panjang gelombang dominan berpusat sekitar 624nm (merah), manakala varian SYG berpusat sekitar 573nm (hijau kuning). Lebar jalur spektrum (FWHM) adalah lebih kurang 20nm untuk kedua-duanya, menunjukkan ketulenan warna yang baik.

3.5 Corak Sinaran

Gambar rajah kutub menggambarkan corak pancaran lebar, seperti lambertian dengan sudut separuh keamatan tipikal (2θ_1/2) 130°. Pemantul bersepadu membantu membentuk pancaran ini, menyediakan sudut pandangan yang konsisten sesuai untuk aplikasi penunjuk di mana keterlihatan dari pelbagai sudut adalah penting.

4. Maklumat Mekanikal dan Pembungkusan

4.1 Dimensi Pakej

Pakej SMD mempunyai tapak yang padat. Dimensi utama termasuk saiz badan lebih kurang 3.2mm x 2.8mm, dengan ketinggian kira-kira 1.9mm. Katod biasanya dikenal pasti oleh penanda visual seperti takik atau warna hijau pada pakej. Lukisan dimensi terperinci dengan toleransi (biasanya ±0.1mm) disediakan dalam datasheet untuk reka bentuk corak pendaratan PCB.

4.2 Pembungkusan Gelendong dan Pita

Komponen dibekalkan dalam pita pembawa timbul dengan lebar 12mm, dililit pada gelendong berdiameter 7 inci (178mm). Setiap gelendong mengandungi 1000 keping. Dimensi pita pembawa (saiz poket, pic, dll.) distandardkan untuk memastikan keserasian dengan peralatan pemasangan automatik. Pembungkusan termasuk langkah-langkah tahan lembap seperti bahan pengering dan beg kalis lembap aluminium untuk melindungi komponen semasa penyimpanan dan pengangkutan, terutamanya penting untuk pakej SMD bukan kedap udara.

4.3 Penjelasan Sistem Label dan Pembahagian Kategori

Label pada gelendong menyediakan maklumat pesanan dan kebolehjejakan yang kritikal. Lebih penting lagi, ia menunjukkan pembahagian kategori prestasi peranti:

• CAT (Pangkat Keamatan Pencahayaan): Kod ini menentukan kategori keamatan pencahayaan minimum untuk LED pada gelendong, memastikan konsistensi kecerahan dalam satu kelompok pengeluaran.
• HUE (Pangkat Panjang Gelombang Dominan): Kod ini menentukan kategori panjang gelombang, memastikan konsistensi warna. Ini amat penting untuk aplikasi di mana pelbagai LED digunakan bersebelahan antara satu sama lain.
• REF (Pangkat Voltan Hadapan): Kod ini menentukan kategori voltan hadapan, yang boleh berguna untuk reka bentuk yang memerlukan padanan arus yang ketat dalam rentetan selari atau keperluan voltan pemacu tertentu.

5. Garis Panduan Pateri dan Pemasangan

5.1 Profil Pateri Alir Balik

Peranti ini dinilai untuk proses pateri alir balik bebas plumbum. Suhu pateri maksimum yang disyorkan adalah 260°C pada terminal pakej, dengan jumlah masa melebihi 217°C tidak melebihi 60 saat. Profil alir balik tipikal dengan peringkat pemanasan awal, rendaman, alir balik, dan penyejukan harus diikuti. Penggunaan alir balik inframerah atau fasa wap dinyatakan sebagai serasi.

5.2 Pateri Tangan

Jika pateri tangan diperlukan, penjagaan yang melampau mesti diambil. Suhu hujung besi pateri tidak boleh melebihi 350°C, dan masa sentuhan dengan mana-mana kaki hendaklah dihadkan kepada 3 saat atau kurang. Penyerap haba boleh digunakan pada kaki antara sambungan dan badan pakej.

5.3 Penyimpanan dan Pengendalian

Komponen hendaklah disimpan dalam beg penghalang lembap asal yang belum dibuka pada keadaan dalam julat suhu penyimpanan yang ditetapkan (-40°C hingga +100°C). Sebaik sahaja beg dibuka, komponen hendaklah digunakan dalam tempoh masa yang ditetapkan (biasanya 168 jam pada keadaan kilang) atau dibakar semula mengikut arahan tahap kepekaan lembap (MSL) pengeluar untuk mengelakkan "popcorning" semasa alir balik.

6. Cadangan Aplikasi dan Pertimbangan Reka Bentuk

6.1 Had Arus

LED adalah peranti didorong arus. Perintang had arus bersiri adalah wajib apabila didorong dari sumber voltan. Nilai perintang boleh dikira menggunakan Hukum Ohm: R = (V_sumber- V_F) / I_F. Sentiasa gunakan V_Fmaksimum dari datasheet (2.4V) untuk reka bentuk yang teguh untuk memastikan arus tidak melebihi had walaupun dengan variasi antara bahagian.

6.2 Pengurusan Haba

Walaupun pelesapan kuasa adalah rendah (60mW maks), pengurusan haba yang berkesan pada PCB meningkatkan jangka hayat dan mengekalkan kecerahan. Pastikan corak pendaratan PCB mempunyai pelega haba yang mencukupi dan, jika mungkin, sambungkan pad haba (jika ada) ke satah bumi untuk penyerapan haba. Elakkan beroperasi pada arus dan suhu maksimum secara serentak.

6.3 Langkah Berjaga-jaga ESD

Walaupun peranti mempunyai penarafan ESD HBM 2000V, langkah berjaga-jaga pengendalian ESD standard harus dipatuhi semasa pemasangan dan pengendalian untuk mengelakkan kerosakan pendam.

6.4 Reka Bentuk Optik

Sudut pandangan lebar 130° menjadikan LED ini sesuai untuk pandangan langsung tanpa optik sekunder dalam banyak aplikasi penunjuk. Untuk lampu latar, panduan cahaya atau penyebar boleh digunakan untuk mencapai pencahayaan seragam. Cawan pemantul membantu mengurangkan pancaran sisi dan mengarahkan cahaya ke hadapan.

7. Perbandingan dan Pembezaan Teknikal

Keluarga LED ini membezakan dirinya melalui beberapa ciri utama:

• Teknologi Cip: Penggunaan bahan semikonduktor AlGaInP menyediakan kecekapan tinggi dan ketepuan warna yang sangat baik untuk pancaran merah dan hijau kuning berbanding teknologi lama seperti GaAsP.
• Pemantul Bersepadu: Cawan pemantul terbina dalam meningkatkan output cahaya ke hadapan dan menyediakan corak pancaran yang jelas tanpa memerlukan komponen luaran, menjimatkan ruang dan kos.
• Pembungkusan Teguh: Pakej direka untuk proses pateri kebolehpercayaan tinggi (alir balik bebas plumbum) dan termasuk perlindungan lembap, menjadikannya sesuai untuk pembuatan elektronik moden.
• Pembahagian Kategori Komprehensif: Pembahagian kategori tiga parameter (Keamatan, Panjang Gelombang, Voltan) membolehkan pereka memilih bahagian dengan toleransi prestasi yang ketat untuk aplikasi yang memerlukan konsistensi.

8. Soalan Lazim (Berdasarkan Parameter Teknikal)

8.1 Apakah perbezaan antara panjang gelombang puncak dan panjang gelombang dominan?

Panjang gelombang puncak (λ_p) adalah panjang gelombang di mana taburan kuasa spektrum adalah maksimum. Panjang gelombang dominan (λ_d) adalah panjang gelombang tunggal cahaya monokromatik yang sepadan dengan warna yang dilihat bagi LED. Untuk LED dengan spektrum simetri, ia adalah hampir. Untuk pereka, panjang gelombang dominan adalah lebih relevan untuk padanan warna.

8.2 Bolehkah saya mengendalikan LED ini pada 30mA untuk kecerahan yang lebih tinggi?

Tidak. Had Maksimum Mutlak untuk arus hadapan berterusan (I_F) adalah 25mA. Mengendalikan pada 30mA melebihi kadar ini, yang boleh menyebabkan kerosakan tidak boleh balik, mengurangkan jangka hayat operasi dengan ketara, dan membatalkan jaminan kebolehpercayaan. Untuk kecerahan yang lebih tinggi, pilih LED yang dinilai untuk arus yang lebih tinggi atau gunakan mod berdenyut (60mA maks pada 1/10 kitar tugas) jika aplikasi membenarkan.

8.3 Mengapakah keamatan pencahayaan diberikan sebagai nilai minimum/tipikal dan bukannya julat yang ketat?

Disebabkan variasi dalam proses pembuatan semikonduktor, prestasi LED dibahagikan kepada kategori. Datasheet menyediakan nilai "Tipikal" sebagai rujukan biasa. Minimum terjamin sebenar untuk pesanan tertentu ditakrifkan oleh kodCAT(Pangkat Keamatan) pada label gelendong. Jurutera harus mereka bentuk berdasarkan keamatan minimum kategori yang mereka nyatakan.

8.4 Betapa pentingnya pembahagian kategori HUE untuk aplikasi saya?

Ia bergantung. Untuk penunjuk LED tunggal, pembahagian kategori HUE mungkin tidak kritikal. Walau bagaimanapun, jika pelbagai LED digunakan bersebelahan antara satu sama lain dalam panel, tatasusunan, atau lampu latar, perbezaan warna yang ketara ("pembahagian kategori warna") boleh berlaku jika bahagian dari kategori HUE yang berbeza dicampurkan. Untuk aplikasi sedemikian, menetapkan kategori HUE yang ketat atau memesan gelendong penuh dari kelompok yang sama adalah penting.

9. Contoh Reka Bentuk dan Penggunaan Praktikal

9.1 Contoh 1: Penunjuk Status untuk Peranti Pengguna

Senario: Penunjuk butang kuasa untuk pembesar suara tanpa wayar.
Reka Bentuk: Gunakan varian SYG (Hijau Kuning) untuk penunjuk "kuasa-hidup" neutral. Kendalikannya pada 15mA (di bawah 20mA tipikal) menggunakan bekalan 3.3V dan perintang bersiri: R = (3.3V - 2.0V) / 0.015A ≈ 87Ω (gunakan nilai standard 82Ω atau 100Ω). Ini menyediakan kecerahan yang mencukupi sambil memaksimumkan jangka hayat bateri dan peranti. Sudut pandangan lebar memastikan keterlihatan dari pelbagai sudut.

9.2 Contoh 2: Lampu Latar untuk Legenda Suis Membran

Senario: Menerangi simbol pada panel kawalan.
Reka Bentuk: Gunakan pelbagai LED SUR (Merah) yang diletakkan di sekeliling perimeter panel, menghadap ke dalam ke arah lapisan panduan cahaya. Sudut pandangan lebar membantu menggandingkan cahaya ke dalam panduan. Disebabkan kemungkinan kenaikan suhu di dalam selongsong, rujuk keluk penurunan kadar arus hadapan. Ia mungkin bijak untuk mengendalikan LED pada 18-20mA dan bukannya 25mA penuh untuk memastikan operasi yang boleh dipercayai sepanjang jangka hayat produk. Keseragaman boleh diperbaiki dengan memilih LED dari kategori CAT dan HUE yang sama.

10. Prinsip dan Trend Teknikal

10.1 Prinsip Operasi

LED ini berdasarkan pada simpang p-n semikonduktor yang diperbuat daripada Aluminium Gallium Indium Phosphide (AlGaInP). Apabila voltan hadapan dikenakan, elektron dan lubang disuntik ke dalam kawasan aktif di mana mereka bergabung semula. Tenaga yang dibebaskan semasa penggabungan semula ini dipancarkan sebagai foton (cahaya). Komposisi khusus aloi AlGaInP menentukan tenaga jurang jalur, yang secara langsung mentakrifkan panjang gelombang (warna) cahaya yang dipancarkan—merah dan hijau kuning dalam kes ini. Resin epoksi pengkapsulan melindungi cip, bertindak sebagai kanta untuk membentuk output cahaya, dan mengandungi fosfor jika diperlukan (bukan untuk jenis monokromatik ini). Cawan pemantul, biasanya diperbuat daripada plastik atau bahan bersalut yang sangat reflektif, mengelilingi cip untuk mengarahkan semula cahaya yang dipancarkan sisi ke hadapan, meningkatkan keamatan pencahayaan berguna dalam arah pandangan yang dimaksudkan.

10.2 Trend Industri

Pembangunan SMD LED seperti ini mengikuti beberapa trend industri utama:

• Pengecilan & Integrasi: Pengurangan berterusan dalam saiz pakej sambil mengekalkan atau meningkatkan output cahaya. Integrasi ciri seperti pemantul dan perlindungan elektrostatik dalam pakej adalah standard.
• Kecekapan Lebih Tinggi: Penambahbaikan berterusan dalam kecekapan kuantum dalaman (IQE) dan kecekapan pengekstrakan cahaya membawa kepada keberkesanan pencahayaan yang lebih tinggi (lebih banyak cahaya per watt elektrik), mengurangkan penggunaan kuasa dan beban haba.
• Kebolehpercayaan Dipertingkatkan: Penambahbaikan dalam bahan pembungkusan (epoksi, silikon) dan teknologi lampiran die meningkatkan rintangan kepada kitaran haba, lembap, dan tekanan persekitaran lain, membawa kepada jangka hayat operasi yang lebih panjang (sering dinilai pada L70/B50 untuk 50,000 jam atau lebih).
• Pemiawaian dan Automasi: Pembungkusan (seperti pita 12mm pada gelendong 7") dan tapak adalah sangat distandardkan untuk melancarkan pemasangan automatik, mengurangkan kos pembuatan.
• Fokus pada Konsistensi Warna: Toleransi pembahagian kategori yang lebih ketat untuk panjang gelombang (HUE) dan keamatan (CAT) semakin dituntut untuk aplikasi dalam elektronik pengguna dan paparan di mana keseragaman visual adalah kritikal.

Komponen ini mewakili penyelesaian yang matang, boleh dipercayai, dan kos efektif dalam landskap yang berkembang ini, sesuai untuk pelbagai aplikasi penunjuk dan lampu latar arus perdana.