SMD LED Pandangan Sisi Merah Siri 57-21 - Dimensi Pakej 2.0x1.25x0.7mm - Voltan Hadapan 1.75-2.35V - Keamatan Pencahayaan 45-112mcd - Dokumentasi Teknikal

1. Gambaran Keseluruhan Produk

Siri 57-21 mewakili satu keluarga Peranti Permukaan Dipasang (SMD) Diod Pemancar Cahaya (LED) yang memancarkan cahaya dari sisi. Dokumen khusus ini memperincikan varian merah, yang menggunakan cip semikonduktor AlGaInP (Aluminium Gallium Indium Phosphide) untuk menghasilkan cahaya merah yang terang. Peranti ini dicirikan oleh pakejnya yang padat dan rendah, direka khas untuk aplikasi di mana ruang adalah terhad dan pencahayaan dari sisi diperlukan.

1.1 Kelebihan Teras dan Penentududukan Produk

Kelebihan reka bentuk utama siri LED ini berasal daripada seni bina pakejnya. Ia mempunyai sudut pandangan yang lebar, biasanya 120 darjah, yang dicapai melalui reka bentuk pemantul dalaman yang dioptimumkan. Ini menjadikan komponen ini sangat sesuai untuk aplikasi panduan cahaya atau paip cahaya, di mana gandingan yang cekap dan pencahayaan sisi yang seragam adalah kritikal. Tambahan pula, peranti ini beroperasi pada arus yang rendah, menjadikannya sesuai untuk elektronik mudah alih berkuasa bateri dan aplikasi lain di mana penggunaan kuasa adalah kebimbangan utama. Produk ini dihasilkan bebas Pb dan mematuhi arahan RoHS (Sekatan Bahan Berbahaya).

1.2 Aplikasi Sasaran

Gabungan faktor bentuk pandangan sisi, sudut pandangan lebar, dan keperluan kuasa rendah menentukan pasaran sasarannya. Kawasan aplikasi utama termasuk lampu latar untuk Paparan Hablur Cecair (LCD) warna penuh, terutamanya dalam elektronik pengguna nipis seperti telefon bimbit, tablet, dan komputer riba. Ia juga sesuai untuk penunjuk status dalam peralatan automasi pejabat (OA) dan sebagai pengganti moden dan cekap untuk mentol lampu miniatur konvensional dalam pelbagai peranti elektronik.

2. Analisis Parameter Teknikal Mendalam

Bahagian ini memberikan tafsiran objektif yang terperinci bagi parameter elektrik, optik, dan haba utama yang ditetapkan untuk peranti di bawah keadaan ujian piawai (Ta=25°C).

2.1 Penarafan Maksimum Mutlak

Penarafan ini menentukan had tekanan di mana kerosakan kekal pada peranti mungkin berlaku. Ia tidak bertujuan untuk operasi biasa.

• Voltan Songsang (V_R):5V. Melebihi voltan ini dalam pincang songsang boleh menyebabkan kerosakan simpang.
• Arus Hadapan (I_F):25 mA DC. Arus berterusan maksimum yang dibenarkan.
• Arus Hadapan Puncak (I_FP):60 mA. Ini dibenarkan hanya di bawah keadaan berdenyut (kitar tugas 1/10 pada 1 kHz), berguna untuk pemultipleksan atau isyarat kecerahan tinggi yang singkat.
• Pelesapan Kuasa (P_d):60 mW. Kuasa maksimum yang boleh dipancarkan oleh pakej sebagai haba.
• Suhu Operasi & Penyimpanan:-40°C hingga +85°C dan -40°C hingga +100°C, masing-masing, menunjukkan kesesuaian untuk julat persekitaran perindustrian dan lanjutan.
• Nyahcas Elektrostatik (ESD):2000V (Model Badan Manusia). Tahap piawai yang memerlukan langkah berjaga-jaga pengendalian ESD asas semasa pemasangan.
• Suhu Pateri:Pateri alir semula pada 260°C selama 10 saat atau pateri tangan pada 350°C selama 3 saat ditetapkan, menentukan had profil haba untuk pemasangan PCB.

2.2 Ciri Elektro-Optik

Parameter ini diukur pada arus ujian piawai I_F= 10mA dan menentukan prestasi peranti.

• Keamatan Pencahayaan (I_v):Julat dari 45 mcd (min) hingga 112 mcd (maks), dengan toleransi tipikal ±11%. Ini adalah kecerahan yang dirasakan bagi output cahaya merah.
• Sudut Pandangan (2θ_1/2):120 darjah (tipikal). Ini adalah sudut penuh di mana keamatan pencahayaan jatuh kepada separuh daripada nilai maksimumnya, mengesahkan corak pancaran yang lebar dan menyebar.
• Panjang Gelombang Dominan (λ_d):Antara 617.5 nm dan 633.5 nm. Ini menentukan warna (warna) yang dirasakan bagi cahaya merah. Toleransi ±1 nm ditetapkan untuk padanan warna yang tepat.
• Panjang Gelombang Puncak (λ_p):Biasanya 632 nm, menunjukkan puncak spektrum cahaya yang dipancarkan, yang mungkin berbeza sedikit daripada panjang gelombang dominan.
• Lebar Jalur Spektrum (Δλ):Biasanya 20 nm, menerangkan lebar spektrum yang dipancarkan di sekitar panjang gelombang puncak.
• Voltan Hadapan (V_F):Antara 1.75V dan 2.35V pada 10mA, dengan toleransi ±0.1V. Ini adalah kritikal untuk mereka bentuk litar pembatas arus.
• Arus Songsang (I_R):Maksimum 10 µA pada pincang songsang 5V, menunjukkan kualiti simpang yang baik.

3. Penjelasan Sistem Pembin

Untuk memastikan konsistensi dalam pengeluaran besar-besaran, LED disusun ke dalam bin prestasi. Ini membolehkan pereka memilih bahagian yang memenuhi keperluan khusus untuk warna dan kecerahan.

3.1 Pembin Panjang Gelombang Dominan

Bin panjang gelombang dikumpulkan di bawah kod 'A' dan dibahagikan kepada empat sub-bin (E4, E5, E6, E7), setiap satu meliputi julat 4 nm dari 617.5 nm hingga 633.5 nm. Ini membolehkan pemilihan LED dengan warna merah yang sangat spesifik, penting untuk aplikasi yang memerlukan penampilan warna yang konsisten merentasi pelbagai unit.

3.2 Pembin Keamatan Pencahayaan

Kecerahan dibin kepada empat kumpulan: P1 (45-57 mcd), P2 (57-72 mcd), Q1 (72-90 mcd), dan Q2 (90-112 mcd). Ini membolehkan pemilihan berdasarkan tahap kecerahan yang diperlukan, berpotensi mengoptimumkan penggunaan kuasa atau memenuhi keperluan fotometrik tertentu.

3.3 Pembin Voltan Hadapan

Voltan hadapan dikumpulkan di bawah kod 'B' dengan tiga bin: 0 (1.75-1.95V), 1 (1.95-2.15V), dan 2 (2.15-2.35V). Pengetahuan tentang bin V_Fboleh menjadi penting untuk mereka bentuk litar pemacu yang cekap, terutamanya dalam peranti berkuasa bateri, untuk mengurangkan kehilangan voltan dan kuasa.

4. Analisis Lengkung Prestasi

Lembaran data termasuk beberapa lengkung ciri yang memberikan pandangan yang lebih mendalam tentang tingkah laku peranti di bawah pelbagai keadaan.

4.1 Arus Hadapan vs. Voltan Hadapan (Lengkung I-V)

Lengkung ini menunjukkan hubungan eksponen antara arus dan voltan untuk diod semikonduktor. Untuk LED ini, pada 25°C, voltan meningkat dari kira-kira 1.6V pada arus yang sangat rendah kepada sekitar 2.8V pada 40mA. Lengkung ini adalah penting untuk menentukan titik operasi dan mereka bentuk perintang pembatas arus atau pemacu arus malar yang sesuai.

4.2 Keamatan Pencahayaan Relatif vs. Arus Hadapan

Graf ini menunjukkan bahawa output cahaya meningkat dengan arus tetapi tidak secara linear. Ia cenderung untuk tepu pada arus yang lebih tinggi. Tambahan pula, ia menunjukkan kesan operasi berdenyut (kitar tugas 1/10), di mana arus puncak yang lebih tinggi boleh digunakan untuk mencapai kecerahan sementara yang lebih tinggi tanpa melebihi had pelesapan kuasa purata.

4.3 Lengkung Penurunan Arus Hadapan

Ini adalah graf pengurusan haba yang kritikal. Ia menunjukkan arus hadapan berterusan maksimum yang dibenarkan sebagai fungsi suhu ambien (T_a). Apabila suhu meningkat, arus maksimum mesti dikurangkan untuk mengelakkan pemanasan berlebihan. Sebagai contoh, pada 85°C, arus berterusan maksimum adalah jauh lebih rendah daripada penarafan 25mA pada 25°C.

4.4 Taburan Spektrum

Plot spektrum mengesahkan sifat monokromatik LED, menunjukkan satu puncak sekitar 632 nm dengan lebar jalur tipikal 20 nm. Terdapat pancaran minimum di bahagian lain spektrum yang boleh dilihat, yang merupakan ciri LED merah AlGaInP ketulenan tinggi.

4.5 Corak Radiasi (Gambar Rajah Kutub)

Gambar rajah ini mewakili secara visual sudut pandangan 120 darjah. Keamatan diplot pada graf kutub, menunjukkan corak pancaran yang lebar, seperti Lambertian di mana keamatan adalah tertinggi pada 0 darjah (berserenjang dengan cip) dan berkurangan dengan lancar kepada 50% pada ±60 darjah dari pusat.

5. Maklumat Mekanikal dan Pembungkusan

5.1 Dimensi Pakej dan Tapak

Peranti mempunyai pakej SMD pandangan sisi yang padat. Dimensi utama termasuk panjang badan kira-kira 2.0 mm, lebar 1.25 mm, dan ketinggian 0.7 mm. Lukisan mekanikal terperinci menentukan semua dimensi kritikal, termasuk lokasi pad dan toleransi (biasanya ±0.1mm), yang penting untuk susun atur PCB dan memastikan pateri dan penjajaran yang betul.

5.2 Pengenalpastian Polarity

Katod biasanya dikenal pasti oleh sudut bertanda atau takuk pada pakej. Polarity yang betul mesti diperhatikan semasa penempatan untuk memastikan operasi yang betul.

6. Garis Panduan Pateri dan Pemasangan

6.1 Parameter Pateri Alir Semula

Komponen ini dinilai untuk proses pateri alir semula bebas plumbum dengan suhu puncak 260°C sehingga 10 saat. Ini selaras dengan profil piawai IPC/JEDEC J-STD-020. Pateri tangan dengan besi juga dibenarkan pada 350°C untuk maksimum 3 saat setiap kaki, memerlukan teknik yang berhati-hati untuk mengelakkan kerosakan haba.

6.2 Kepekaan Kelembapan dan Penyimpanan

LED dibungkus dalam beg penghalang tahan lembap dengan bahan pengering untuk mengelakkan penyerapan kelembapan, yang boleh menyebabkan "popcorning" (retak pakej) semasa alir semula. Sebaik sahaja beg tertutup dibuka, komponen harus digunakan dalam tempoh masa yang ditetapkan (tidak dinyatakan secara jelas tetapi tersirat oleh pembungkusan) atau dibakar mengikut prosedur MSL (Tahap Kepekaan Kelembapan) piawai sebelum dipateri.

7. Maklumat Pembungkusan dan Pemesanan

7.1 Spesifikasi Pita dan Gegelung

Untuk pemasangan automatik, komponen dibekalkan pada pita pembawa timbul yang dililit pada gegelung. Lebar pita, jarak poket, dan dimensi gegelung ditentukan untuk serasi dengan peralatan pick-and-place SMD piawai. Setiap gegelung mengandungi 500 keping.

7.2 Penjelasan Label dan Penomboran Bahagian

Label gegelung mengandungi maklumat kritikal untuk kebolehjejakan dan aplikasi yang betul: Nombor Bahagian (PN), Nombor Bahagian Pelanggan (CPN), kuantiti (QTY), nombor lot (LOT NO), dan bin prestasi khusus untuk Keamatan Pencahayaan (CAT), Panjang Gelombang Dominan (HUE), dan Voltan Hadapan (REF). Nombor bahagian 57-21/R6C-AP1Q2B/BF mungkin mengkodkan siri, warna, dan kod bin khusus.

8. Ujian Kebolehpercayaan dan Kelayakan

Produk ini menjalani satu siri ujian kebolehpercayaan yang dijalankan dengan tahap keyakinan 90% dan Lot Tolerance Percent Defective (LTPD) 10%. Ujian utama termasuk:

• Pateri Alir Semula:Mengesahkan kebolehhidupan melalui profil haba pemasangan.
• Kitaran Suhu & Kejutan Haba:Menguji ketahanan terhadap tekanan pengembangan haba dari -40°C hingga +100°C.
• Penyimpanan Suhu Tinggi/Rendah:Menilai kestabilan jangka panjang di bawah keadaan bukan operasi yang melampau.
• Hayat Operasi DC:Ujian hayat 1000 jam pada 20mA untuk menilai kemerosotan prestasi dari masa ke masa.
• Suhu Tinggi/Kelembapan (85°C/85% RH):Menguji ketahanan terhadap haba lembap, yang boleh menyebabkan kakisan atau kegagalan lain.

9. Cadangan Aplikasi dan Pertimbangan Reka Bentuk

9.1 Litar Aplikasi Tipikal

Kaedah pemacu yang paling biasa adalah perintang siri ringkas. Nilai perintang (R) dikira menggunakan Hukum Ohm: R = (V_bekalan- V_F) / I_F. Menggunakan V_Fmaksimum (2.35V) untuk pengiraan memastikan arus tidak melebihi tahap yang dikehendaki walaupun dengan variasi bahagian ke bahagian. Sebagai contoh, dengan bekalan 5V dan sasaran I_F10mA: R = (5V - 2.35V) / 0.01A = 265 Ω. Perintang piawai 270 Ω akan sesuai. Untuk aplikasi yang memerlukan kecerahan stabil atau operasi dari sumber voltan berubah (seperti bateri), pemacu arus malar adalah disyorkan.

9.2 Reka Bentuk untuk Gandingan Paip Cahaya

Sudut pandangan lebar dan reka bentuk pakej dioptimumkan untuk paip cahaya. Untuk hasil terbaik, LED harus diletakkan sedekat mungkin dengan pintu masuk panduan cahaya. Bahan dan kemasan paip cahaya (contohnya, akrilik, polikarbonat) dan sebarang selekoh atau ciri akan mempengaruhi keseragaman dan kecekapan output cahaya akhir. Simulasi optik atau prototaip sering diperlukan untuk reka bentuk yang kompleks.

9.3 Pertimbangan Pengurusan Haba

Walaupun pelesapan kuasa adalah rendah, operasi berterusan pada suhu ambien tinggi atau arus tinggi memerlukan perhatian. Lengkung penurunan mesti diikuti. Memastikan kawasan kuprum yang mencukupi di sekitar pad PCB membantu memancarkan haba dan mengekalkan prestasi dan jangka hayat LED.

10. Perbandingan dan Pembezaan Teknikal

Pembeza utama siri LED pandangan sisi ini adalah gabungan atribut khususnya: faktor bentuk pancaran sisi, sudut pandangan yang sangat lebar 120 darjah yang difasilitasi oleh pemantul bersepadu, dan penggunaan teknologi AlGaInP untuk cahaya merah kecekapan tinggi. Berbanding dengan LED pandangan atas, ia menyediakan pencahayaan selari dengan satah PCB, yang penting untuk paparan pencahayaan tepi. Berbanding dengan LED pandangan sisi lain, pemantul dalaman yang dioptimumkannya bertujuan untuk kecekapan gandingan yang lebih tinggi ke dalam panduan cahaya. Voltan hadapan rendah cip AlGaInP juga menyumbang kepada kecekapan elektrik keseluruhan yang lebih tinggi berbanding dengan beberapa teknologi lama.

11. Soalan Lazim (Berdasarkan Parameter Teknikal)

S: Bolehkah saya memacu LED ini pada 20mA secara berterusan?

J: Ya, Penarafan Maksimum Mutlak untuk arus hadapan berterusan adalah 25mA, jadi 20mA berada dalam kawasan operasi selamat, dengan syarat suhu ambien berada dalam had (rujuk lengkung penurunan).

S: Mengapa terdapat julat yang begitu luas dalam Keamatan Pencahayaan (45-112 mcd)?

J: Ini adalah sebaran pengeluaran penuh. Melalui sistem pembin (P1, P2, Q1, Q2), pengeluar dan pelanggan boleh memilih bahagian dalam julat kecerahan yang lebih ketat untuk memastikan konsistensi dalam produk akhir mereka.

S: Apakah perbezaan antara Panjang Gelombang Dominan dan Puncak?

J: Panjang Gelombang Puncak (λ_p) adalah titik tunggal kuasa spektrum tertinggi. Panjang Gelombang Dominan (λ_d) adalah nilai yang dikira yang paling mewakili warna yang dirasakan oleh mata manusia, mengambil kira keseluruhan spektrum pancaran dan kepekaan mata. λ_dadalah lebih relevan untuk spesifikasi warna.

S: Adakah perintang pembatas arus sentiasa diperlukan?

J: Ya. LED adalah peranti yang didorong arus. Voltan hadapannya agak malar, tetapi arus boleh meningkat dengan cepat dengan peningkatan voltan yang kecil. Perintang atau litar arus malar aktif adalah penting untuk mengelakkan pelarian haba dan kemusnahan LED.

12. Contoh Kes Penggunaan Praktikal

Senario: Mereka bentuk penunjuk status untuk peranti perubatan mudah alih.

Peranti memerlukan penunjuk merah "siap sedia/pengecasan" yang boleh dilihat dari sisi. Satu LED siri 57-21 dalam bin kecerahan Q1 (72-90 mcd) dipilih untuk keterlihatan yang mencukupi. Peranti dikuasakan oleh bekalan terkawal 3.3V. Mensasarkan I_Fkonservatif 8mA untuk hayat bateri panjang dan menggunakan V_Fmaksimum 2.35V untuk pengiraan kes terburuk: R = (3.3V - 2.35V) / 0.008A = 118.75 Ω. Perintang 120 Ω dipilih. LED diletakkan di tepi PCB, diselaraskan dengan paip cahaya akrilik acuan yang mengarahkan cahaya ke tingkap kecil pada sarung peranti. Sudut pandangan lebar memastikan penunjuk boleh dilihat walaupun peranti dilihat dari sudut serong.

13. Pengenalan Prinsip Operasi

Pancaran cahaya dalam LED ini adalah berdasarkan elektroluminesens dalam simpang p-n semikonduktor yang diperbuat daripada AlGaInP. Apabila voltan hadapan dikenakan, elektron dari rantau jenis-n dan lubang dari rantau jenis-p disuntik ke dalam rantau 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 seterusnya menentukan panjang gelombang (warna) cahaya yang dipancarkan, dalam kes ini, dalam spektrum merah (~632 nm). Pemantul dalaman dan kanta epoksi jernih membentuk output cahaya menjadi corak sudut lebar yang dikehendaki.

14. Trend dan Konteks Teknologi

SMD LED pandangan sisi seperti siri 57-21 mewakili penyelesaian matang dan dioptimumkan untuk lampu latar dan penunjukan yang terhad ruang. Trend dalam segmen ini terus ke arah saiz pakej yang lebih kecil (contohnya, ketinggian 1.0mm atau kurang), kecekapan yang lebih tinggi (lebih banyak lumen per watt), dan peningkatan konsistensi warna melalui pembin yang lebih ketat. Tambahan pula, terdapat integrasi dengan komponen lain, seperti LED dengan perintang pembatas arus terbina dalam atau pemacu IC. Walaupun teknologi baru seperti Micro-LED dan OLED lanjutan sedang muncul untuk aplikasi paparan langsung, kesederhanaan, kebolehpercayaan, dan keberkesanan kos LED pandangan sisi diskret memastikan relevansinya yang berterusan dalam peranan pencahayaan sekunder dan penunjukan status untuk masa hadapan yang boleh dijangka.