Spesifikasi LED Merah 0402 - 1.0x0.5x0.4mm - Voltan Hadapan 1.6-2.4V - Kuasa 48mW - Lembaran Data Teknikal

1. Gambaran Keseluruhan Produk

1.1 Penerangan Umum

LED ini adalah diod pemancar cahaya merah permukaan yang dihasilkan menggunakan cip merah. Dimensi bungkusan adalah 1.0 mm x 0.5 mm x 0.4 mm, menjadikannya sesuai untuk reka bentuk padat. Ia menawarkan sudut pandangan yang luas dan serasi dengan proses pemasangan SMT standard. Peranti ini direka untuk aplikasi penunjuk dan paparan tujuan umum.

1.2 Ciri-ciri

• Sudut pandangan yang sangat luas iaitu 140 darjah.
• Sesuai untuk semua proses pemasangan SMT dan pematerian.
• Tahap kepekaan lembapan: Tahap 3 (mengikut JEDEC).
• Mematuhi RoHS dan bebas daripada bahan berbahaya.

1.3 Aplikasi

• Penunjuk optik dalam elektronik pengguna.
• Pencahayaan latar belakang suis dan simbol.
• Papan tanda elektronik umum dan modul paparan.

2. Parameter Teknikal

2.1 Ciri Elektrik dan Optik (pada Ts=25°C, IF=5mA)

Berikut adalah parameter elektrik dan optik utama yang diukur pada arus hadapan 5 mA dan suhu ambien 25°C:

• Lebar Jalur Separa Spektrum:15 nm (biasa). Ini menunjukkan lebar spektrum pelepasan pada separuh intensiti maksimum.
• Voltan Hadapan (VF):Dikelaskan kepada 8 julat dari 1.6 V hingga 2.4 V, dengan kenaikan 0.1 V. Bin termasuk A1 (1.6-1.7V), A2 (1.7-1.8V), B1 (1.8-1.9V), B2 (1.9-2.0V), C1 (2.0-2.1V), C2 (2.1-2.2V), D1 (2.2-2.3V), D2 (2.3-2.4V).
• Panjang Gelombang Dominan (λD):Tersedia dalam tiga bin: F00 (625–630 nm), G00 (630–635 nm), H00 (635–640 nm).
• Keamatan Bercahaya (IV):Diisih kepada enam bin: A00 (8–12 mcd), B00 (12–18 mcd), C00 (18–28 mcd), D00 (28–43 mcd), E00 (43–65 mcd), F00 (65–100 mcd).
• Sudut Pandangan (2θ1/2):140 darjah (biasa), memberikan corak sinaran yang luas.
• Arus Songsang (IR):Maksimum 10 μA pada voltan songsang VR=5V.
• Rintangan Terma (RTHJ-S):Maksimum 450 °C/W, menunjukkan rintangan terma simpang-ke-titik pateri.

2.2 Penarafan Maksimum Mutlak

Untuk mengelakkan kerosakan, LED tidak boleh dikendalikan melebihi had berikut:

• Pelupusan Kuasa (Pd): 48 mW.
• Arus Hadapan (IF): 20 mA berterusan.
• Arus Hadapan Puncak (IFP): 60 mA (lebar nadi 0.1 ms, kitaran tugas 1/10).
• Pelepasan Elektrostatik (ESD, HBM): 2000 V.
• Suhu Operasi (Topr): -40 hingga +85 °C.
• Suhu Simpanan (Tstg): -40 hingga +85 °C.
• Suhu Simpang (Tj): 95 °C.

3. Sistem Bin

3.1 Bin Voltan

Voltan hadapan dikawal ketat melalui bin untuk memastikan prestasi yang konsisten dalam litar siri dan selari. Terdapat lapan bin voltan dari 1.6 V hingga 2.4 V, setiap satu meliputi tetingkap 0.1 V. Kod bin ialah A1, A2, B1, B2, C1, C2, D1, dan D2.

3.2 Bin Panjang Gelombang

Panjang gelombang dominan dikelaskan kepada tiga kumpulan untuk memenuhi keperluan warna tertentu: F00 (625–630 nm, merah gelap), G00 (630–635 nm, merah standard), dan H00 (635–640 nm, merah sedikit lebih panjang).

3.3 Bin Keamatan Bercahaya

Keamatan bercahaya dibahagikan kepada enam bin untuk memberikan fleksibiliti dalam pemilihan kecerahan. Bin berkisar dari A00 (terendah) hingga F00 (tertinggi), dengan nilai dari 8 mcd hingga 100 mcd.

4. Lengkung Prestasi

4.1 Voltan Hadapan lawan Arus Hadapan

Lengkung menunjukkan hubungan logaritma: apabila arus hadapan meningkat, voltan hadapan juga meningkat secara beransur-ansur. Pada 5 mA, voltan biasa adalah sekitar 1.8–2.0 V bergantung pada bin.

4.2 Arus Hadapan lawan Keamatan Relatif

Keluaran cahaya relatif meningkat dengan arus hadapan. Lengkung hampir linear sehingga 20 mA, menunjukkan kecekapan yang baik pada arus pemacu biasa.

4.3 Suhu Pin lawan Keamatan Relatif

Apabila suhu pin meningkat, keamatan relatif menurun. Pada 85°C, keamatan mungkin turun kepada kira-kira 80–90% daripada nilai pada 25°C, bergantung pada arus.

4.4 Suhu Pin lawan Arus Hadapan

Suhu yang lebih tinggi memerlukan pengurangan arus hadapan untuk mengelakkan melebihi suhu simpang maksimum.

4.5 Arus Hadapan lawan Panjang Gelombang Dominan

Peningkatan arus hadapan menyebabkan pergeseran kecil dalam panjang gelombang dominan, biasanya beberapa nanometer ke arah panjang gelombang yang lebih panjang.

4.6 Keamatan Relatif lawan Panjang Gelombang

Spektrum pelepasan mempunyai puncak sekitar 625–640 nm dengan separuh lebar 15 nm, memberikan warna merah yang sempit.

4.7 Corak Sinaran

Rajah sinaran menunjukkan sudut lebar 140 darjah, menjadikan LED sesuai untuk pencahayaan kawasan luas dalam aplikasi penunjuk.

5. Maklumat Mekanikal dan Bungkusan

5.1 Dimensi Bungkusan

Bungkusan LED berukuran 1.0 mm × 0.5 mm × 0.4 mm (panjang × lebar × tinggi). Pandangan atas menunjukkan dua elektrod: anod dan katod. Pandangan bawah mendedahkan pad pateri dengan saiz berbeza untuk pengenalan mudah. Kekutuban ditandai dengan takuk atau titik pada permukaan atas.

5.2 Kekutuban dan Corak Pematerian

Corak pematerian yang disyorkan terdiri daripada dua pad: satu untuk anod (lebih besar) dan satu untuk katod (lebih kecil). Penjajaran yang betul memastikan kekutuban yang betul. Dimensi susun atur disediakan dalam lembaran data: 0.6 mm untuk setiap pad dengan jarak 0.5 mm.

5.3 Dimensi Pita dan Gelendong

Pita pembawa menggunakan lebar 8 mm, dengan pic 2.00 mm untuk poket komponen. Diameter gelendong ialah 178 mm, dengan lebar 8.0 mm. Setiap gelendong mengandungi 4000 keping.

6. Panduan Pematerian dan Pemasangan

6.1 Pematerian Aliran Semula SMT

Profil aliran semula yang disyorkan melibatkan kadar kenaikan sehingga 3°C/s, pemanasan awal dari 150°C hingga 200°C selama 60–120 saat, diikuti dengan kenaikan ke suhu puncak 260°C (maks) selama 10 saat. Sejukkan pada kadar sehingga 6°C/s. Jumlah masa dari 25°C ke puncak tidak boleh melebihi 8 minit.

6.2 Pematerian Tangan

Jika pematerian tangan perlu, gunakan besi pematerian dengan suhu di bawah 300°C dan selesaikan sambungan dalam masa kurang daripada 3 saat. Hanya satu operasi pematerian tangan dibenarkan untuk setiap LED.

6.3 Pembaikan dan Kerja Semula

Pembaikan selepas pematerian tidak disyorkan. Jika tidak dapat dielakkan, gunakan besi pematerian dua kepala dan sahkan bahawa ciri-ciri LED tidak terjejas. Elakkan tekanan mekanikal semasa penyejukan.

6.4 Amaran Am

Jangan pasang LED pada kawasan PCB yang melengkung. Selepas pematerian, jangan melengkungkan papan atau menggunakan getaran. Penyejukan cepat selepas aliran semula tidak dibenarkan.

7. Maklumat Pembungkusan dan Pemesanan

7.1 Pita Pembawa dan Gelendong

Pembungkusan standard adalah 4000 keping setiap gelendong dalam pita pembawa 8 mm. Pita mempunyai lubang suapan dan pita penutup atas. Gelendong dilabel dengan nombor bahagian, nombor lot, kod bin, kuantiti, dan tarikh.

7.2 Pembungkusan Tahan Lembapan

LED dihantar dalam beg penghalang lembapan dengan bahan pengering untuk mengekalkan tahap lembapan yang rendah. MSL Tahap 3 memerlukan selepas dibuka, peranti mesti digunakan dalam masa 168 jam jika disimpan pada ≤30°C/60%RH. Pembakaran pada 60°C selama 24 jam diperlukan jika had masa dilampaui.

7.3 Ringkasan Ujian Kebolehpercayaan

Produk telah lulus ujian kebolehpercayaan standard termasuk pematerian aliran semula (260°C, 10s, 2 kitaran), kitaran suhu (−40°C hingga 100°C, 100 kitaran), kejutan terma (−40°C/100°C, 300 kitaran), penyimpanan suhu tinggi (100°C, 1000j), penyimpanan suhu rendah (−40°C, 1000j), dan ujian hayat (25°C, 5mA, 1000j). Kriteria kegagalan ditakrifkan sebagai peralihan VF >10%, IR >2x had, atau penurunan keamatan >30%.

8. Cadangan Aplikasi

8.1 Litar Aplikasi Biasa

Untuk aplikasi penunjuk, perintang pengehad arus siri harus digunakan. Sebagai contoh, pada bekalan 5V dan arus 5mA, perintang sekitar 640Ω (untuk VF≈1.8V) adalah sesuai. Untuk kecerahan yang lebih tinggi, pacu sehingga 20mA dengan pengurusan terma yang betul.

8.2 Perlindungan ESD

LED mempunyai voltan tahan ESD 2000V (HBM). Walau bagaimanapun, langkah berjaga-jaga ESD standard (pembumian, tali pergelangan tangan, pengion) disyorkan semasa pengendalian dan pemasangan.

8.3 Reka Bentuk Terma

Walaupun rintangan terma agak tinggi (450°C/W), pelupusan kuasa yang rendah bermakna haba boleh diurus. Pastikan sentuhan sambungan pateri yang baik dan elakkan meletakkan LED berhampiran sumber haba berkuasa tinggi.

9. Perbandingan Teknikal

9.1 Perbandingan dengan LED Merah 0402 Standard

LED ini menawarkan sudut pandangan yang lebih luas (140°) berbanding peranti biasa 120°. Pilihan bin yang ketat membolehkan konsistensi warna dan kecerahan yang lebih baik. Penarafan ESD 2 kV lebih tinggi daripada banyak LED standard (biasanya 1 kV). Rintangan terma setanding dengan bungkusan yang serupa.

10. Soalan Lazim

10.1 Apakah arus hadapan yang disyorkan?

Arus ujian biasa ialah 5 mA, tetapi LED boleh dipacu sehingga 20 mA secara berterusan. Untuk denyutan, sehingga 60 mA pada kitaran tugas 10%.

10.2 Bagaimana saya harus menyimpan LED selepas membuka beg?

Simpan pada ≤30°C dan ≤60% RH. Gunakan dalam masa 168 jam. Jika tidak digunakan, bakar pada 60°C selama 24 jam sebelum digunakan.

10.3 Bolehkah saya menggunakan LED ini dalam aplikasi luar?

Julat suhu operasi adalah -40 hingga +85°C, sesuai untuk banyak aplikasi luar jika dilindungi dengan betul daripada lembapan dan tekanan mekanikal.

11. Contoh Aplikasi Praktikal

11.1 Penunjuk Status pada Kes Telefon Pintar

LED merah 0402 digunakan untuk menunjukkan status pengecasan. Dengan pemacu 5 mA, ia memberikan keterlihatan yang mencukupi. Sudut pandangan yang luas memastikan penunjuk dapat dilihat dari pelbagai sudut.

11.2 Butang Bercahaya Latar dalam Konsol Automotif

Pelbagai LED 0402 diletakkan di belakang simbol untuk memberikan pencahayaan latar merah seragam. Saiz padat membolehkan pembungkusan padat.

12. Prinsip Operasi

12.1 Prinsip Kerja LED Merah

LED berdasarkan simpang semikonduktor yang diperbuat daripada bahan pemancar merah (biasanya AlGaInP atau GaAsP). Apabila bias hadapan dikenakan, elektron dan lubang bergabung semula di rantau aktif, memancarkan foton dengan tenaga yang sepadan dengan julat panjang gelombang merah (625–640 nm). Keamatan adalah berkadar dengan arus. Cip tersebut dibungkus dalam epoksi lutsinar atau bungkusan silikon yang mengarahkan cahaya ke luar.

13. Trend Pembangunan

13.1 Pengecilan dan Kecekapan Lebih Tinggi

Trend dalam pembungkusan LED adalah ke arah jejak yang lebih kecil seperti 0402 dan juga 0201, tanpa mengorbankan kecerahan atau kebolehpercayaan. Kemajuan dalam reka bentuk cip dan teknologi fosfor (untuk LED putih) terus mendorong keberkesanan lebih tinggi. Untuk LED merah, struktur AlGaInP yang lebih baik telah membawa kepada keberkesanan bercahaya yang lebih tinggi dan kestabilan suhu yang lebih baik. Perkembangan masa depan mungkin termasuk perlindungan ESD bersepadu dan keupayaan kuasa yang lebih tinggi dalam bungkusan kecil.