Spesifikasi LED Monokromatik Siri T20 - Pakej 2016 - 2.0x1.6x0.75mm - 40mA - Dokumen Teknikal Bahasa Melayu

1. Gambaran Keseluruhan Produk

Siri T20 mewakili keluarga Diode Pemancar Cahaya (LED) monokromatik pandangan atas berprestasi tinggi yang direka untuk aplikasi pencahayaan am. Model spesifik yang diterangkan dalam dokumen ini menggunakan pakej peranti permukaan-pasang (SMD) 2016 yang padat. Siri ini direkabentuk untuk memberikan output cahaya yang cekap dan boleh dipercayai dalam pakej yang dipertingkatkan terma, sesuai untuk proses pemasangan automatik.

Falsafah reka bentuk teras memberi tumpuan kepada mengimbangi output fluks bercahaya tinggi dengan pengurusan terma yang teguh, membolehkan operasi stabil walaupun dalam keadaan yang mencabar. Pakej ini dioptimumkan untuk pematerian refluks bebas plumbum, selaras dengan piawaian alam sekitar dan pembuatan moden, dan direka untuk kekal mematuhi arahan RoHS.

2. Ciri Utama dan Aplikasi

2.1 Ciri Produk

• LED Putih Pandangan Atas:Memancarkan cahaya berserenjang dengan satah pemasangan, sesuai untuk pencahayaan langsung.
• Reka Bentuk Pakej Dipertingkatkan Terma:Laluan terma yang diperbaiki dari cip LED ke PCB, membantu mengurus suhu simpang dan mengekalkan prestasi serta jangka hayat.
• Output Fluks Bercahaya Tinggi:Memberikan output cahaya terang untuk saiznya yang padat, dengan nilai tipikal berbeza mengikut warna (contohnya, 10 lm untuk Hijau, 5.5 lm untuk Merah pada 40mA).
• Keupayaan Arus Tinggi:Dinilai untuk arus kehadapan (IF) 50 mA berterusan, dengan penarafan denyut (IFP) 75 mA di bawah keadaan yang ditetapkan.
• Saiz Pakej Padat:Pakej 2016 berukuran kira-kira 2.0mm x 1.6mm, membolehkan susun atur PCB berketumpatan tinggi.
• Sudut Pandangan Luas:Sudut pandangan tipikal (2θ1/2) 120 darjah memberikan pencahayaan yang luas dan sekata.
• Aplikasi Pematerian Refluks Bebas Plumbum:Serasi dengan proses refluks SMT standard menggunakan pateri bebas plumbum.
• Mematuhi RoHS:Produk ini direka dan dikilang untuk memenuhi arahan Sekatan Bahan Berbahaya.

2.2 Aplikasi Sasaran

Siri LED ini serba boleh dan digunakan dalam pelbagai senario pencahayaan, termasuk:

• Pencahayaan Dalaman:Integrasi ke dalam pemasangan untuk ruang dalaman kediaman, komersial atau perindustrian.
• Penggantian (Retrofit):Berfungsi sebagai pengganti langsung untuk sumber cahaya lama atau kurang cekap dalam pemasangan sedia ada.
• Pencahayaan Am:Menyediakan pencahayaan primer atau sekunder dalam pelbagai produk.
• Pencahayaan Seni Bina / Hiasan:Digunakan dalam pencahayaan aksen, papan tanda, dan reka bentuk pencahayaan estetik di mana warna monokromatik tertentu dikehendaki.

3. Sorotan Mendalam Spesifikasi Teknikal

3.1 Ciri Elektro-Optik dan Elektrik

Semua ukuran dinyatakan pada suhu simpang (Tj) 25°C dan arus kehadapan (IF) 40mA, melainkan dinyatakan sebaliknya. Toleransi mesti dipertimbangkan untuk margin reka bentuk.

3.1.1 Ciri Elektro-Optik

Output fluks bercahaya bergantung pada warna. Nilai tipikal dan minimum disediakan:

• Merah (RED):Tipikal 5.5 lm, Minimum 2.0 lm.
• Kuning (YELLOW):Tipikal 5.0 lm, Minimum 2.0 lm.
• Biru (BLUE):Tipikal 2.3 lm, Minimum 1.0 lm.
• Hijau (GREEN):Tipikal 10.0 lm, Minimum 8.0 lm.

Toleransi ukuran fluks bercahaya ialah ±7%.

3.1.2 Ciri Elektrik

• Voltan Kehadapan (VF):Berbeza mengikut bahan semikonduktor. Nilai tipikal antara 2.1V untuk Merah hingga 3.0V untuk Hijau, dengan had maksimum sehingga 3.4V.Toleransi ialah ±0.1V.
• Arus Songsang (IR):Maksimum 10 μA pada voltan songsang (VR) 5V untuk semua warna.
• Sudut Pandangan (2θ1/2):Tipikal 120 darjah untuk semua warna, ditakrifkan sebagai sudut luar paksi di mana keamatan adalah separuh daripada nilai puncak.
• Kepekaan Nyahcas Elektrostatik (ESD):Dinilai pada 1000V (Model Badan Manusia, HBM) minimum untuk semua warna, menunjukkan tahap keteguhan ESD sederhana untuk langkah berjaga-jaga pengendalian standard.

3.2 Had Maksimum Mutlak

Tekanan melebihi had ini boleh menyebabkan kerosakan kekal. Keadaan operasi harus direka untuk kekal dalam had penarafan ini untuk kebolehpercayaan.

• Arus Kehadapan (IF):50 mA (DC Berterusan).
• Arus Kehadapan Denyut (IFP):75 mA (Lebar denyut ≤100μs, Kitar tugas ≤1/10).
• Voltan Songsang (VR):5 V.
• Pelesapan Kuasa (PD):Merah/Kuning: 130 mW; Biru/Hijau: 170 mW.
• Suhu Operasi (Topr):-40°C hingga +105°C.
• Suhu Penyimpanan (Tstg):-40°C hingga +85°C.
• Suhu Simpang (Tj):110°C (Maksimum mutlak).
• Suhu Pematerian (Tsld):Profil refluks dengan suhu puncak 230°C atau 260°C untuk maksimum 10 saat.

Nota: Melebihi parameter ini boleh mengubah sifat LED daripada nilai yang ditetapkan.

4. Penjelasan Sistem Bin

Untuk memastikan konsistensi warna dan kecerahan dalam pengeluaran, LED disusun ke dalam bin berdasarkan parameter utama.

4.1 Bin Fluks Bercahaya

Pada IF=40mA, Tj=25°C, fluks dikategorikan kepada kod dari AA hingga AG, dengan julat lumen minimum dan maksimum yang ditakrifkan. Contohnya, kod AF meliputi 10 hingga 14 lm. Ini membolehkan pereka memilih LED yang memenuhi keperluan kecerahan mereka.

4.2 Bin Panjang Gelombang

Panjang gelombang dominan dibin untuk mengawal ketulenan warna. Julat ditentukan untuk setiap warna:

• Merah:620-625 nm, 625-630 nm, 630-635 nm.
• Kuning:585-590 nm, 590-595 nm, 595-600 nm.
• Biru:455-460 nm, 460-465 nm, 465-470 nm.
• Hijau:520-525 nm, 525-530 nm, 530-535 nm.

Toleransi ukuran panjang gelombang ialah ±1nm.

4.3 Bin Voltan Kehadapan

Voltan kehadapan juga dibin untuk membantu reka bentuk litar untuk pengawalan arus. Julat kod berbeza disediakan untuk warna voltan rendah (Merah/Kuning: 1.8-2.6V dalam langkah) dan warna voltan tinggi (Biru/Hijau: 2.6-3.4V dalam langkah).Toleransi ialah ±0.1V.

4.4 Sistem Penomboran Bahagian

Struktur nombor bahagian (contohnya, T20**011F-*****) mengekod atribut spesifik yang membolehkan pengenalpastian dan pesanan yang tepat. Elemen utama termasuk Kod Jenis (20 untuk pakej 2016), Kod CCT/Warna, Indeks render warna (untuk putih), bilangan cip bersiri/selari, dan kod warna yang mentakrifkan piawaian prestasi (contohnya, F untuk ERP, M untuk ANSI).

5. Analisis Lengkung Prestasi

Lembaran data merujuk kepada dua perwakilan grafik utama prestasi.

5.1 Spektrum Warna

Rajah 1. Spektrum Warna:Graf ini biasanya menunjukkan kuasa sinaran relatif berbanding panjang gelombang untuk setiap warna LED (Merah, Kuning, Biru, Hijau) pada Tj=25°C. Ia secara visual mentakrifkan ketulenan spektrum dan panjang gelombang puncak, yang berkorelasi secara langsung dengan warna yang dilihat. Spektrum sempit menunjukkan ketepuan warna tinggi, yang tipikal untuk LED monokromatik.

5.2 Taburan Sudut Pandangan

Rajah 2. Taburan Sudut Pandangan:Plot kutub ini menggambarkan corak sinaran ruang LED. Untuk LED pandangan atas dengan sudut pandangan luas 120 darjah, lengkung akan menunjukkan taburan luas seperti Lambertian di mana keamatan tertinggi pada 0 darjah (berserenjang dengan muka LED) dan berkurangan dengan lancar ke arah tepi. Corak ini penting untuk mereka bentuk optik dan memahami keseragaman pencahayaan.

6. Maklumat Mekanikal dan Pakej

6.1 Dimensi Pakej

Pakej SMD 2016 mempunyai dimensi nominal 2.0mm panjang, 1.6mm lebar, dan 0.75mm tinggi. Gambar rajah pandangan bawah menunjukkan susun atur pad pateri dan penandaan polarity. Pad anod dan katod dikenal pasti dengan jelas, dengan katod biasanya ditunjukkan oleh tanda atau sudut serong pada pakej. Toleransi dimensi ialah ±0.1mm melainkan dinyatakan sebaliknya.

6.2 Pengenalpastian Polarity

Polarity yang betul adalah penting. Pakej termasuk penanda visual (contohnya, titik, garisan, atau sudut potong) untuk mengenal pasti terminal katod. Corak pad pateri adalah tidak simetri untuk mengelakkan penempatan yang salah semasa pemasangan.

7. Panduan Pematerian dan Pemasangan

7.1 Profil Pematerian Refluks

Profil refluks terperinci disediakan untuk proses pematerian bebas plumbum. Parameter utama termasuk:

• Pemanasan Awal:Cerun dari 150°C ke 200°C dalam 60-120 saat.
• Kadar Cerun Naik:Maksimum 3°C/saat ke suhu puncak.
• Masa Melebihi Likuidus (T_L=217°C):60-150 saat.
• Suhu Badan Pakej Puncak (T_P):Maksimum 260°C.
• Masa dalam 5°C T_P:Maksimum 30 saat.
• Kadar Cerun Turun:Maksimum 6°C/saat.
• Masa Kitaran Jumlah:Maksimum 8 minit dari 25°C ke puncak.

7.2 Amaran Penting

1. Had Refluks:Adalah disyorkan untuk tidak mengendalikan LED kepada pematerian refluks lebih daripada dua kali. Jika lebih daripada 24 jam berlalu selepas pematerian pertama sebelum refluks kedua, LED mungkin rosak.
2. Pembaikan Lepas Pematerian:Pembaikan (contohnya, menggunakan besi pemateri) tidak boleh dilakukan pada LED selepas ia menjalani pematerian refluks, kerana haba setempat boleh menyebabkan kerosakan.
3. Pelesapan Kuasa:Perhatian mesti diambil dalam reka bentuk terma aplikasi untuk memastikan pelesapan kuasa tidak melebihi had maksimum mutlak, kerana ini secara langsung memberi kesan kepada suhu simpang dan jangka hayat.

8. Maklumat Pembungkusan dan Pesanan

8.1 Pembungkusan Pita dan Gegelung

Untuk pemasangan automatik pick-and-place, LED dibekalkan pada pita pembawa timbul dan gegelung.

• Dimensi Pita:Ditentukan untuk memastikan keserasian dengan peralatan feeder.
• Kapasiti Gegelung:Maksimum 5000 keping setiap gegelung.
• Toleransi Kumulatif:Toleransi kumulatif lebih 10 pic ialah ±0.2mm.

8.2 Pembungkusan Luar

Gegelung dibungkus lagi dalam kotak untuk penghantaran dan penyimpanan.

• Kapasiti Kotak:Konfigurasi standard termasuk 10 gegelung setiap kotak, dengan pilihan untuk 30 atau 60 gegelung setiap kotak.
• Pelabelan:Kotak dan beg dalam dilabel dengan maklumat kritikal termasuk Nombor Bahagian, Kod Tarikh Pembuatan, Nombor Lot, Kuantiti, dan parameter produk. Penyerap lembapan disertakan dalam beg penghalang kelembapan untuk melindungi komponen.

9. Pertimbangan Reka Bentuk Aplikasi

9.1 Memacu LED

LED adalah peranti pacuan arus. Sumber arus malar sangat disyorkan berbanding sumber voltan malar untuk memastikan output cahaya stabil dan mencegah pelarian terma. Pemacu harus direka untuk memberikan arus operasi yang dikehendaki (contohnya, 40mA untuk spesifikasi nominal) sambil kekal dalam Had Maksimum Mutlak. Maklumat bin voltan kehadapan berguna untuk mengira pematuhan voltan yang diperlukan oleh pemacu.

9.2 Pengurusan Terma

Walaupun pakej dipertingkatkan terma, penyingkiran haba yang berkesan adalah kritikal untuk prestasi dan jangka hayat. Susun atur PCB harus menggunakan kawasan kuprum yang mencukupi (pad terma) yang disambungkan ke pad pateri LED untuk mengalirkan haba dari simpang. Beroperasi pada atau berhampiran penarafan arus maksimum akan menghasilkan lebih banyak haba, memerlukan reka bentuk terma yang lebih agresif untuk mengekalkan suhu simpang (Tj) jauh di bawah had maksimumnya 110°C.

9.3 Integrasi Optik

Sudut pandangan luas 120 darjah menjadikan LED ini sesuai untuk aplikasi yang memerlukan pencahayaan luas dan meresap tanpa optik sekunder. Untuk pancaran fokus, optik primer (kanta) atau pemantul akan diperlukan. Saiz sumber kecil pakej 2016 adalah menguntungkan untuk kawalan optik.

10. Perbandingan dan Pembezaan Teknikal

Dalam landskap LED SMD monokromatik, siri T20/2016 menempatkan dirinya dengan kelebihan tertentu:

• berbanding Pakej Lebih Kecil (contohnya, 0603, 0402):Menawarkan output cahaya yang jauh lebih tinggi dan prestasi terma yang lebih baik kerana saiznya yang lebih besar, menjadikannya sesuai untuk tugas pencahayaan am kuasa tinggi dan bukan hanya fungsi penunjuk.
• berbanding Pakej Lebih Besar (contohnya, 5050, 7070):Menyediakan tapak kaki yang lebih padat untuk reka bentuk yang terhad ruang sambil masih memberikan fluks yang ketara, menawarkan keseimbangan antara saiz dan prestasi.
• Peningkatan Terma:Sebutan eksplisit reka bentuk pakej dipertingkatkan terma adalah pembeza utama daripada banyak pakej LED standard, membayangkan kebolehpercayaan yang lebih baik di bawah operasi berterusan.
• Bin Komprehensif:Bin terperinci untuk fluks, panjang gelombang, dan voltan menyediakan pereka dengan alat yang diperlukan untuk aplikasi konsistensi tinggi, yang mungkin tidak ditakrifkan dengan ketat untuk semua siri LED.

11. Soalan Lazim (FAQ)

11.1 Apakah perbezaan antara nilai fluks bercahaya "Tip" dan "Min"?

Nilai "Tip" (Tipikal) mewakili output purata atau paling biasa daripada pengeluaran di bawah keadaan ujian. Nilai "Min" (Minimum) adalah had bawah yang dijamin; mana-mana LED yang memenuhi spesifikasi akan berprestasi pada atau melebihi tahap ini. Pereka harus menggunakan nilai "Min" untuk pengiraan senario terburuk untuk memastikan aplikasi mereka memenuhi keperluan kecerahan minimum.

11.2 Bolehkah saya memacu LED ini pada arus maksimum 50mA secara berterusan?

Walaupun Had Maksimum Mutlak ialah 50mA, operasi berterusan pada tahap ini akan menghasilkan haba maksimum dan berkemungkinan mendorong suhu simpang ke arah hadnya melainkan pengurusan terma yang luar biasa digunakan. Untuk jangka hayat optimum dan prestasi stabil, adalah dinasihatkan untuk beroperasi pada atau di bawah arus ujian 40mA, atau untuk memodelkan prestasi terma pada 50mA dengan teliti.

11.3 Bagaimana saya mentafsir nombor bahagian untuk memesan LED yang betul?

Anda mesti merujuk jadual Sistem Penomboran Bahagian. Anda perlu mentakrifkan setiap pemegang tempat (X1 hingga X10) berdasarkan keperluan anda: jenis pakej (20 untuk 2016), warna/panjang gelombang yang dikehendaki, bin fluks yang diperlukan, bin voltan, dan kod warna spesifik (contohnya, F untuk piawaian ERP). Hubungi pembekal anda dengan nombor bahagian yang dibina sepenuhnya untuk pesanan yang tepat.

11.4 Mengapa terdapat amaran terhadap refluks kedua jika 24 jam telah berlalu?

Ini berkemungkinan berkaitan dengan kepekaan kelembapan. Pakej SMD boleh menyerap kelembapan dari atmosfera. Semasa refluks pantas, kelembapan yang terperangkap ini boleh mengewap dan menyebabkan pengelupasan dalaman atau retakan ("popcorning"). Jika peranti tidak dipateri dalam tempoh masa tertentu selepas dikeluarkan dari beg kalis lembapannya, atau jika ia terdedah terlalu lama, ia mungkin memerlukan proses pembakaran sebelum refluks kedua untuk mengeluarkan kelembapan. Amaran ini memudahkannya dengan mengesyorkan untuk tidak melakukan amalan tersebut sama sekali melainkan prosedur pengendalian spesifik diikuti.

12. Contoh Aplikasi Praktikal

Senario: Mereka bentuk lampu basuh dinding hiasan RGB.

1. Pemilihan Komponen:Seorang jurutera memilih LED Merah, Hijau, dan Biru dari siri T20. Mereka memilih bin panjang gelombang spesifik (contohnya, 625-630nm Merah, 525-530nm Hijau, 465-470nm Biru) untuk mencapai gamut warna yang dikehendaki. Mereka juga memilih bin fluks pertengahan (contohnya, kod AC atau AD) untuk kecerahan seimbang.
2. Reka Bentuk Litar:Tiga pemacu arus malar berasingan direka, satu untuk setiap saluran warna, ditetapkan kepada 40mA. Pematuhan voltan output pemacu disesuaikan menggunakan VF maksimum dari lembaran data (contohnya, 3.4V untuk Hijau/Biru) ditambah beberapa ruang kepala.
3. Susun Atur PCB:LED diletakkan pada PCB dengan tuangan kuprum yang banyak disambungkan ke pad terma mereka. Susun atur mengikuti corak pad pateri yang disyorkan dari gambar rajah dimensi untuk memastikan pematerian dan penjajaran yang betul.
4. Analisis Terma:Memandangkan pemasangan tertutup, jurutera mengira rintangan terma yang dijangkakan dari simpang ke ambien. Mereka memastikan bahawa walaupun dengan pelbagai LED menyala, anggaran Tj kekal di bawah 85°C untuk jangka hayat panjang.
5. Pemasangan:Pemasangan PCB mengikuti profil refluks yang ditetapkan dengan tepat. LED digunakan dalam tempoh masa yang disyorkan selepas beg dibuka untuk mengelakkan isu kelembapan.

13. Pengenalan Prinsip Operasi

Diode Pemancar Cahaya (LED) adalah peranti semikonduktor yang memancarkan cahaya apabila arus elektrik melaluinya. Fenomena ini dipanggil elektroluminesens. Dalam LED monokromatik seperti dalam siri T20, cip semikonduktor (biasanya diperbuat daripada bahan seperti AlInGaP untuk Merah/Kuning atau InGaN untuk Biru/Hijau) ditempatkan dalam pakej. Apabila voltan kehadapan melebihi voltan jurang jalur cip digunakan, elektron dan lubang bergabung semula di rantau aktif semikonduktor, membebaskan tenaga dalam bentuk foton (cahaya). Komposisi dan struktur bahan semikonduktor yang spesifik menentukan panjang gelombang (warna) cahaya yang dipancarkan. Pakej berfungsi untuk melindungi cip, menyediakan sambungan elektrik, dan termasuk fosfor (untuk LED putih) atau kubah/lensa jernih untuk membentuk output cahaya. Reka bentuk pakej 2016 memberi tumpuan kepada mengekstrak cahaya ini dengan cekap dan mengurus haba yang dihasilkan oleh penggabungan semula bukan sinaran dan rintangan elektrik.

14. Trend Teknologi

Pembangunan LED SMD seperti siri T20 mengikuti beberapa trend industri utama:

• Kecekapan Meningkat (lm/W):Peningkatan berterusan dalam sains bahan dan reka bentuk cip secara berterusan mendorong keberkesanan bercahaya yang lebih tinggi, bermakna lebih banyak output cahaya per unit kuasa elektrik yang digunakan.
• Pengecilan dengan Kuasa:Trend adalah untuk mengemas output cahaya yang lebih tinggi ke dalam pakej yang semakin kecil, seperti yang dilihat dengan pengganti kepada 2016, seperti 1010 atau cip yang lebih kecil. Ini membolehkan reka bentuk produk yang lebih ramping.
• Kebolehpercayaan dan Pengurusan Terma Dipertingkatkan:Apabila ketumpatan kuasa meningkat, bahan pakej termaju (contohnya, substrat seramik, sebatian acuan kekonduksian terma tinggi) sedang diterima pakai untuk mengurus suhu simpang dengan lebih baik, yang merupakan faktor utama yang mempengaruhi jangka hayat LED.
• Pemiawaian dan Bin:Industri bergerak ke arah sistem bin yang lebih tepat dan piawai untuk menyediakan pereka dengan prestasi yang boleh diramal, penting untuk aplikasi yang memerlukan konsistensi warna dan kecerahan merentasi ribuan unit.
• LED Pintar dan Bersepadu:Trend yang semakin berkembang adalah integrasi litar kawalan (pemacu, sensor, antara muka komunikasi) terus ke dalam pakej LED, mencipta LED "pintar" untuk sistem pencahayaan IoT dan bersambung, walaupun ini lebih lazim dalam pakej putih dan RGB.