LED SMD Pemasangan Songsang Warna Oren 611nm - Pakej EIA - 30mA - 75mW - Lembaran Data Bahasa Melayu

1. Gambaran Keseluruhan Produk

Dokumen ini memperincikan spesifikasi untuk Peranti Permukaan Dipasang (SMD) Diod Pemancar Cahaya (LED) kecerahan tinggi dengan pemasangan songsang. Peranti ini menggunakan cip semikonduktor Aluminium Indium Gallium Fosfida (AlInGaP) yang terkenal dengan kecekapan dan prestasinya dalam spektrum panjang gelombang oren-merah. LED ini dibungkus dalam pakej piawai yang mematuhi EIA dengan kanta jernih air, direka untuk aplikasi yang memerlukan pencahayaan oren yang konsisten dan boleh dipercayai. Kelebihan reka bentuk utamanya termasuk keserasian dengan sistem pemasangan automatik pick-and-place dan kesesuaian untuk proses pematerian aliran balik inframerah (IR) suhu tinggi, menjadikannya sesuai untuk pembuatan elektronik moden berskala besar.

2. Analisis Parameter Teknikal Mendalam

2.1 Penarafan Maksimum Mutlak

Had operasi peranti ditakrifkan pada suhu ambien (Ta) 25°C. Melebihi penarafan ini boleh menyebabkan kerosakan kekal.

• Pelesapan Kuasa (Pd):75 mW. Ini adalah jumlah kuasa maksimum yang boleh dilesapkan oleh peranti sebagai haba dengan selamat.
• Arus Hadapan Puncak (I_FP):80 mA. Arus ini hanya dibenarkan dalam keadaan berdenyut, khususnya pada kitar tugas 1/10 dengan lebar denyut 0.1ms, membenarkan kilasan intensiti tinggi yang singkat.
• Arus Hadapan Berterusan (I_F):30 mA. Ini adalah arus maksimum yang disyorkan untuk operasi DC berterusan, yang mentakrifkan titik operasi piawai untuk pengukuran keamatan cahaya.
• Voltan Songsang (V_R):5 V. Menggunakan voltan songsang melebihi had ini boleh merosakkan simpang PN LED.
• Julat Suhu Operasi & Penyimpanan:-55°C hingga +85°C. Peranti ini dinilai untuk ketahanan suhu gred perindustrian.
• Suhu Puncak Pematerian Aliran Balik IR:260°C untuk maksimum 10 saat, mematuhi keperluan pemasangan bebas plumbum (Pb-free).

2.2 Ciri-ciri Elektro-Optik

Parameter prestasi utama diukur pada Ta=25°C dengan arus hadapan (I_F) 20 mA, melainkan dinyatakan sebaliknya.

• Keamatan Bercahaya (I_V):Julat dari minimum 45.0 mcd hingga nilai tipikal 90.0 mcd. Keamatan diukur menggunakan sensor yang ditapis untuk sepadan dengan keluk tindak balas mata manusia fotopik (CIE).
• Sudut Pandangan (2θ_1/2):130 darjah. Sudut pandangan lebar ini, ditakrifkan sebagai sudut penuh di mana keamatan turun kepada separuh nilai paksi, menunjukkan corak pancaran Lambertian atau hampir Lambertian yang sesuai untuk pencahayaan kawasan atau penunjuk yang memerlukan keterlihatan luas.
• Panjang Gelombang Puncak (λ_P):611 nm. Ini adalah panjang gelombang di mana taburan kuasa spektrum mencapai maksimum.
• Panjang Gelombang Dominan (λ_d):605 nm. Diperoleh daripada koordinat kromatisiti CIE, panjang gelombang tunggal ini paling mewakili warna yang dilihat (oren) LED.
• Lebar Jalur Spektrum (Δλ):17 nm. Lebar jalur sempit ini adalah ciri teknologi AlInGaP, memberikan ketulenan warna yang tepu.
• Voltan Hadapan (V_F):Biasanya 2.4 V, dengan maksimum 2.4 V pada I_F=20mA. Pereka bentuk mesti mengambil kira penurunan voltan ini apabila mengira perintang had arus bersiri.
• Arus Songsang (I_R):Maksimum 10 μA pada V_R=5V, menunjukkan kualiti simpang yang baik.
• Kapasitans (C):40 pF pada bias 0V dan 1 MHz. Parameter ini relevan untuk aplikasi pensuisan frekuensi tinggi atau pemultipleksan.

3. Penjelasan Sistem Binning

Untuk memastikan konsistensi warna dan kecerahan dalam pengeluaran, LED disusun ke dalam bin berdasarkan keamatan bercahaya yang diukur pada 20mA.

• Kod Bin P:45.0 – 71.0 mcd
• Kod Bin Q:71.0 – 112.0 mcd
• Kod Bin R:112.0 – 180.0 mcd
• Kod Bin S:180.0 – 280.0 mcd

Toleransi +/-15% digunakan dalam setiap bin keamatan. Lembaran data ini tidak menyatakan bin panjang gelombang atau voltan hadapan yang berasingan untuk nombor bahagian ini, mencadangkan kawalan ketat ke atas parameter tersebut atau tawaran bin tunggal.

4. Analisis Keluk Prestasi

Walaupun keluk grafik khusus dirujuk tetapi tidak dipaparkan dalam teks yang diberikan, hubungan tipikal untuk LED sedemikian boleh disimpulkan dan adalah kritikal untuk reka bentuk:

• Keluk I-V (Arus-Voltan):Memaparkan ciri diod eksponen piawai. Voltan hadapan mempunyai pekali suhu negatif, bermaksud V_Fmenurun sedikit apabila suhu simpang meningkat.
• Keamatan Bercahaya vs. Arus Hadapan:Keintensian adalah berkadar secara kasar dengan arus hadapan dalam julat operasi biasa tetapi akan tepu pada arus yang sangat tinggi disebabkan oleh droop terma dan kecekapan.
• Keamatan Bercahaya vs. Suhu Ambien:Untuk LED AlInGaP, keamatan bercahaya biasanya berkurangan apabila suhu ambien (dan simpang) meningkat. Penurunan nilai terma ini mesti dipertimbangkan dalam persekitaran suhu tinggi.
• Taburan Spektrum:Keluk sempit seperti Gaussian berpusat sekitar 611 nm (puncak) dengan separuh lebar 17 nm, mengesahkan output oren monokromatiknya.

5. Maklumat Mekanikal dan Pakej

5.1 Dimensi Pakej dan Polarity

LED ini mematuhi garis besar pakej EIA piawai. Nota dimensi utama termasuk:

• Semua dimensi diberikan dalam milimeter, dengan toleransi umum ±0.10 mm melainkan dinyatakan sebaliknya.
• Penamaan "pemasangan songsang" biasanya menunjukkan bahawa LED dipasang dengan permukaan pemancar cahaya utamanya menghadap papan litar bercetak (PCB), dengan cahaya keluar melalui apertur atau dipantulkan. Lukisan mekanikal tepat akan menjelaskan orientasi kanta berbanding pad.
• Polariti ditunjukkan pada pakej peranti (contohnya, tanda katod, takuk, atau titik) dan mesti diselaraskan dengan betul dengan tapak kaki PCB.

5.2 Reka Bentuk Pad Pematerian yang Disyorkan

Corak tanah pad pematerian yang dicadangkan disediakan untuk memastikan pematerian yang betul, kestabilan mekanikal, dan pelepasan haba semasa aliran balik. Mengikuti tapak kaki ini adalah penting untuk mengelakkan tombstoning (komponen berdiri) atau pembentukan sendi pateri yang lemah.

6. Panduan Pemasangan dan Pengendalian

6.1 Proses Pematerian

Peranti ini serasi sepenuhnya dengan proses pematerian aliran balik inframerah (IR) menggunakan pateri bebas plumbum (Pb-free). Profil aliran balik yang dicadangkan disediakan, mematuhi piawaian JEDEC.

• Pemanasan Awal:150–200°C untuk maksimum 120 saat untuk memanaskan papan secara beransur-ansur dan mengaktifkan fluks.
• Suhu Puncak:Maksimum 260°C. Peranti tidak boleh melebihi suhu ini.
• Masa Atas Likuidus:Profil harus menghadkan masa peranti berada di atas takat lebur pateri kepada apa yang diperlukan untuk sendi yang boleh dipercayai, biasanya sekitar 10 saat maksimum pada suhu puncak.
• Besi Pemateri:Jika pematerian tangan diperlukan untuk pembaikan, suhu hujung maksimum 300°C dengan masa sentuh 3 saat atau kurang adalah disyorkan, dan hanya sekali.

6.2 Pembersihan

Jika pembersihan selepas pematerian diperlukan, hanya pelarut yang ditetapkan harus digunakan. Agen yang disyorkan adalah etil alkohol atau isopropil alkohol pada suhu bilik, dengan masa rendaman kurang daripada satu minit. Bahan kimia yang tidak ditentukan boleh merosakkan kanta epoksi atau pakej.

6.3 Penyimpanan dan Kepekaan Kelembapan

LED adalah sensitif kelembapan (MSL 2a).

• Beg Tertutup:Simpan pada ≤30°C dan ≤90% RH. Jangka hayat rak adalah satu tahun apabila beg penghalang kelembapan asal dengan penyerap lembapan tidak dibuka.
• Beg Terbuka:Selepas dibuka, persekitaran penyimpanan tidak boleh melebihi 30°C / 60% RH. Komponen harus menjalani aliran balik IR dalam masa 672 jam (28 hari).
• Pendedahan Lanjutan:Untuk penyimpanan melebihi 672 jam di luar beg asal, bakar pada kira-kira 60°C selama sekurang-kurangnya 20 jam sebelum pematerian untuk mengeluarkan kelembapan yang diserap dan mengelakkan "popcorning" (retak pakej semasa aliran balik).

6.4 Langkah Berjaga-jaga Pelepasan Elektrostatik (ESD)

LED terdedah kepada kerosakan daripada pelepasan elektrostatik. Langkah berjaga-jaga pengendalian termasuk menggunakan tali pergelangan tangan berasaskan bumi, sarung tangan anti-statik, dan memastikan semua peralatan dan permukaan kerja dibumikan dengan betul.

7. Pembungkusan dan Pemesanan

• Pita dan Gegelung:Peranti dibekalkan pada pita pembawa timbul lebar 8mm yang dililit pada gegelung diameter 7 inci (178mm).
• Kuantiti per Gegelung:3000 keping.
• Kuantiti Pesanan Minimum (MOQ):500 keping untuk baki kuantiti.
• Piawaian Pembungkusan:Mematuhi spesifikasi ANSI/EIA-481. Pita mempunyai penutup meterai, dan maksimum dua poket kosong berturut-turut dibenarkan.

8. Nota Aplikasi dan Pertimbangan Reka Bentuk

8.1 Senario Aplikasi Biasa

LED oren ini sesuai untuk pelbagai aplikasi penunjuk dan pencahayaan, termasuk tetapi tidak terhad kepada:

• Penunjuk status pada elektronik pengguna, panel kawalan perindustrian, dan peralatan rangkaian.
• Pencahayaan belakang untuk legenda pada suis, kekunci, atau panel membran.
• Pencahayaan dalaman automotif (bukan kritikal).
• Papan tanda dan pencahayaan hiasan di mana warna oren diperlukan.

Nota Penting:Peranti ini bertujuan untuk peralatan elektronik piawai. Aplikasi yang memerlukan kebolehpercayaan luar biasa di mana kegagalan boleh membahayakan nyawa atau kesihatan (contohnya, penerbangan, sokongan hayat perubatan, sistem keselamatan pengangkutan) memerlukan perundingan dan kelayakan terlebih dahulu.

8.2 Reka Bentuk Litar Pemacu

LED adalah peranti yang didorong arus. Perintang had arus bersiri adalah wajib apabila memacu dari sumber voltan untuk menetapkan arus operasi yang dikehendaki dan mengelakkan pelarian terma. Nilai perintang (R_s) boleh dikira menggunakan Hukum Ohm: R_s= (V_bekalan- V_F) / I_F. Untuk operasi stabil merentasi suhu, pemacu arus malar adalah disyorkan, terutamanya untuk reka bentuk yang beroperasi berhampiran penarafan maksimum atau dalam persekitaran terma yang berbeza.

8.3 Pengurusan Terma

Walaupun pakejnya kecil, menguruskan pelesapan kuasa maksimum 75mW adalah penting untuk jangka hayat panjang dan mengekalkan output cahaya. Kawasan kuprum yang mencukupi pada PCB yang disambungkan ke pad terma (jika ada) atau sendi pateri LED membantu mengalirkan haba dari simpang. Beroperasi pada arus yang lebih rendah daripada maksimum 30mA mengurangkan pelesapan kuasa dan suhu simpang dengan ketara, memanjangkan hayat operasi.

9. Perbandingan dan Pembezaan Teknikal

Key advantages of this specific LED platform include:

• Keupayaan Pemasangan Songsang:Menawarkan fleksibiliti reka bentuk untuk mencipta kesan optik tertentu atau mencapai pemasangan profil rendah di mana sumber cahaya disembunyikan.
• Teknologi AlInGaP:Menyediakan kecekapan yang lebih tinggi dan kestabilan suhu yang lebih baik untuk warna oren/merah berbanding teknologi lama seperti GaAsP.
• Sudut Pandangan Luas (130°):Memberikan pencahayaan luas dan sekata yang sesuai untuk penunjuk panel.
• Keserasian Pemasangan Teguh:Diperakui untuk penempatan automatik dan profil aliran balik IR bebas plumbum piawai, mengurangkan kerumitan dan kos pembuatan.

10. Soalan Lazim (FAQ)

S1: Apakah perbezaan antara panjang gelombang puncak (611nm) dan panjang gelombang dominan (605nm)?

J1: Panjang gelombang puncak adalah puncak fizikal spektrum cahaya yang dipancarkan. Panjang gelombang dominan adalah nilai yang dikira berdasarkan persepsi warna manusia (carta CIE) yang paling sepadan dengan warna yang dilihat. Untuk LED monokromatik seperti ini, mereka hampir tetapi tidak sama.

S2: Bolehkah saya memacu LED ini pada 30mA secara berterusan?

J2: Ya, 30mA adalah penarafan arus hadapan DC berterusan maksimum. Walau bagaimanapun, untuk jangka hayat dan kebolehpercayaan optimum, memacu pada arus yang lebih rendah (contohnya, 20mA) sering disyorkan, kerana ia mengurangkan suhu simpang dan tekanan.

S3: Mengapa terdapat sistem binning untuk keamatan bercahaya?

J3: Variasi pembuatan menyebabkan perbezaan kecil dalam output cahaya. Binning menyusun LED ke dalam kumpulan dengan prestasi yang serupa, membolehkan pereka bentuk memilih bin yang memenuhi keperluan kecerahan mereka dan memastikan konsistensi merentasi pelbagai unit dalam produk.

S4: Betapa kritikalnya jangka hayat lantai 672 jam selepas membuka beg?

J4: Ia sangat penting untuk pematerian yang boleh dipercayai. Melebihi masa pendedahan ini tanpa kitaran bakar boleh menyebabkan kelembapan yang diserap mengewap semasa aliran balik, berpotensi menyebabkan delaminasi dalaman atau retak dalam pakej LED.

11. Kajian Kes Reka Bentuk dan Penggunaan

Senario: Mereka Bentuk Panel Penunjuk Status untuk Penghala Perindustrian.

Seorang pereka bentuk memerlukan pelbagai LED "Aktiviti" oren pada panel hadapan. Mereka memilih LED ini untuk kecerahan, sudut pandangan luas, dan keserasian dengan pemasangan automatik. Reka bentuk menggunakan bekalan kuasa 3.3V. Mensasarkan arus operasi piawai 20mA, perintang bersiri dikira: R = (3.3V - 2.4V) / 0.020A = 45 Ohm. Perintang piawai 47-ohm dipilih. Susun atur PCB menggunakan tapak kaki pad pematerian yang disyorkan dan termasuk sambungan pelepasan haba kecil ke satah bumi untuk penyingkiran haba. LED ditentukan dari Kod Bin Q (71-112 mcd) untuk memastikan kecerahan yang mencukupi dan seragam. Papan yang dipasang melalui ketuhar aliran balik bebas plumbum piawai menggunakan profil yang mematuhi JEDEC, menghasilkan sendi pateri yang boleh dipercayai tanpa kerosakan terma kepada komponen.

12. Pengenalan Prinsip Teknologi

LED ini berdasarkan bahan semikonduktor Aluminium Indium Gallium Fosfida (AlInGaP) yang ditumbuhkan pada substrat. Apabila voltan hadapan dikenakan merentasi simpang PN, elektron dan lubang bergabung semula dalam kawasan aktif, membebaskan tenaga dalam bentuk foton—proses yang dipanggil elektroluminesens. Nisbah khusus aluminium, indium, dan galium dalam kekisi kristal menentukan tenaga jurang jalur, yang secara langsung mentakrifkan panjang gelombang (warna) cahaya yang dipancarkan—dalam kes ini, oren (~605-611 nm). Kanta epoksi jernih air membungkus cip, memberikan perlindungan mekanikal, membentuk pancaran output cahaya (sudut pandangan 130°), dan meningkatkan kecekapan pengekstrakan cahaya.

13. Trend dan Perkembangan Industri

Trend dalam LED penunjuk SMD terus ke arah kecekapan yang lebih tinggi (lebih banyak output cahaya per unit input elektrik), peningkatan konsistensi warna melalui binning yang lebih ketat, dan peningkatan kebolehpercayaan di bawah keadaan pematerian dan operasi suhu tinggi. Terdapat juga dorongan untuk pengecilan sambil mengekalkan atau meningkatkan prestasi optik. Tambahan pula, integrasi dengan elektronik papan (seperti perintang had arus terbina dalam atau IC pemacu) dalam pakej yang lebih maju menjadi lebih biasa untuk reka bentuk yang dipermudahkan. Penggunaan AlInGaP untuk warna oren/merah/amber kekal sebagai teknologi prestasi tinggi dominan, walaupun penyelidikan berterusan ke dalam bahan novel seperti perovskit mungkin menawarkan alternatif masa depan.