Spesifikasi Teknikal SMD LED 19-21/BHC-AP1Q2/3T - Biru - 2.0x1.25x0.8mm - 3.3V - 75mW - Dokumen Teknikal MS

1. Gambaran Keseluruhan Produk

19-21/BHC-AP1Q2/3T ialah LED biru permukaan-mount yang padat, direka untuk aplikasi elektronik moden yang memerlukan penempatan komponen berketumpatan tinggi dan prestasi yang boleh dipercayai. Peranti ini menggunakan teknologi cip InGaN untuk menghasilkan pancaran biru dengan panjang gelombang dominan tipikal 468 nm. Kelebihan utamanya termasuk tapak kaki yang jauh berkurangan berbanding LED berangkai, membolehkan reka bentuk PCB yang lebih kecil, ketumpatan pembungkusan yang lebih tinggi, dan akhirnya produk akhir yang lebih padat. Pembinaan ringan ini menjadikannya sesuai untuk aplikasi miniatur dan mudah alih.

Penentudhalaan produk utama termasuk penggunaan sebagai penunjuk atau sumber cahaya latar dalam elektronik pengguna, peralatan telekomunikasi, papan pemuka automotif, dan pencahayaan umum di mana sumber cahaya biru padat diperlukan. Peranti ini mematuhi sepenuhnya peraturan RoHS, REACH, dan bebas halogen, menjadikannya sesuai untuk pasaran global dengan piawaian alam sekitar yang ketat.

1.1 Ciri dan Kelebihan Teras

• Pakej Diminiaturkan:Format SMD 19-21 adalah jauh lebih kecil daripada LED rangka berangkai tradisional, menyumbang kepada penjimatan ruang pada PCB.
• Keserasian Automasi:Dibekalkan pada pita 8mm pada gegelung 7-inci, ia serasi sepenuhnya dengan peralatan pick-and-place automatik berkelajuan tinggi.
• Pateri Kukuh:Serasi dengan kedua-dua proses pateri refluks inframerah dan fasa wap, memastikan pemasangan yang boleh dipercayai dalam pembuatan volum tinggi.
• Pematuhan Alam Sekitar:Produk ini bebas Pb, mematuhi RoHS, mematuhi REACH, dan memenuhi keperluan bebas halogen (Br <900 ppm, Cl <900 ppm, Br+Cl < 1500 ppm).
• Reka Bentuk Warna Tunggal:Menyediakan output warna biru yang konsisten.

2. Penerokaan Mendalam Parameter Teknikal

2.1 Rating Maksimum Mutlak

Rating ini mentakrifkan had tekanan di mana kerosakan kekal pada peranti mungkin berlaku. Operasi di bawah atau pada had ini tidak dijamin.

Parameter	Simbol	Rating	Unit	Syarat
Voltan Songsang	VR	5	V
Arus Kehadapan	IF	20	mA	Berterusan
Arus Kehadapan Puncak	IFP	40	mA	Kewajipan 1/10 @1KHz
Pelesapan Kuasa	Pd	75	mW
Nyahcas Elektrostatik (HBM)	ESD	150	V	Model Badan Manusia
Suhu Operasi	Topr	-40 hingga +85	°C
Suhu Penyimpanan	Tstg	-40 hingga +90	°C
Suhu Pateri	Tsol	260°C selama 10 saat (Refluks) 350°C selama 3 saat (Tangan)	°C

Tafsiran:Rating arus kehadapan 20mA adalah standard untuk LED isyarat kecil. Rating voltan songsang rendah (5V) menekankan bahawa peranti ini tidak direka untuk operasi bias songsang dan memerlukan perlindungan dalam litar di mana voltan songsang mungkin berlaku. Rating ESD 150V (HBM) menunjukkan sensitiviti sederhana; prosedur pengendalian ESD yang betul adalah penting semasa pemasangan.

2.2 Ciri Elektro-Optik

Parameter ini diukur pada Ta=25°C dan mentakrifkan prestasi tipikal LED di bawah keadaan operasi biasa.

Parameter	Simbol	Min.	Typ.	Max.	Unit	Syarat
Keamatan Bercahaya	Iv	45.0	-	112.0	mcd	IF=20mA
Sudut Pandangan (2θ1/2)	-	-	100	-	darjah
Panjang Gelombang Puncak	λp	-	468	-	nm
Panjang Gelombang Dominan	λd	464.5	-	476.5	nm
Lebar Jalur Spektrum	Δλ	-	25	-	nm
Voltan Kehadapan	VF	2.70	3.3	3.7	V	IF=20mA
Arus Songsang	IR	-	-	50	μA	VR=5V

Tafsiran:Keamatan bercahaya mempunyai julat yang luas (45-112 mcd), yang diuruskan melalui sistem binning (diterangkan kemudian). Voltan kehadapan tipikal 3.3V pada 20mA adalah parameter utama untuk reka bentuk litar, kerana ia menentukan nilai perintang had arus yang diperlukan. Sudut pandangan 100 darjah menyediakan corak pancaran lebar yang sesuai untuk aplikasi penunjuk.

2.3 Ciri Terma

Walaupun tidak disenaraikan secara eksplisit dalam jadual berasingan, pengurusan terma tersirat melalui pelesapan kuasa (75mW) dan julat suhu operasi (-40 hingga +85°C). Lengkung penurunan arus kehadapan (ditunjukkan dalam PDF) adalah kritikal untuk reka bentuk. Apabila suhu ambien meningkat, arus kehadapan maksimum yang dibenarkan mesti dikurangkan untuk mengelakkan terlalu panas dan degradasi dipercepatkan. Pereka mesti merujuk lengkung ini untuk memastikan operasi yang boleh dipercayai pada suhu tinggi.

3. Penjelasan Sistem Binning

Proses pembuatan LED menghasilkan variasi semula jadi dalam parameter utama. Binning menyusun LED ke dalam kumpulan (bin) dengan ciri-ciri yang dikawal ketat untuk memastikan konsistensi dalam aplikasi akhir.

3.1 Binning Keamatan Bercahaya

Kod Bin	Keamatan Min.	Keamatan Maks.	Unit	Syarat
P1	45.0	57.0	mcd	IF =20mA
P2	57.0	72.0	mcd
Q1	72.0	90.0	mcd
Q2	90.0	112.0	mcd

Nota Aplikasi:Untuk aplikasi yang memerlukan kecerahan seragam merentasi pelbagai LED (contohnya, tatasusunan cahaya latar), menetapkan satu bin yang sempit (contohnya, Q1 sahaja) adalah penting. Kod produk \"AP1Q2/3T\" berkemungkinan termasuk maklumat bin (Q2 untuk keamatan).

3.2 Binning Panjang Gelombang Dominan

Kod Bin	Panjang Gelombang Min.	Panjang Gelombang Maks.	Unit	Syarat
A9	464.5	467.5	nm	IF =20mA
A10	467.5	470.5	nm
A11	470.5	473.5	nm
A12	473.5	476.5	nm

Nota Aplikasi:Binning ini memastikan konsistensi warna. Panjang gelombang puncak tipikal ialah 468nm, yang berada dalam bin A10. Memadankan bin panjang gelombang adalah penting untuk aplikasi di mana persepsi warna adalah penting.

4. Analisis Lengkung Prestasi

Spesifikasi ini menyediakan beberapa lengkung ciri yang penting untuk memahami tingkah laku peranti di bawah keadaan bukan standard.

4.1 Keamatan Bercahaya Relatif vs. Arus Kehadapan

Lengkung ini menunjukkan bahawa keamatan bercahaya tidak berkadar linear dengan arus. Ia meningkat dengan arus tetapi mungkin tepu atau berkurangan pada arus yang sangat tinggi disebabkan oleh kesan terma dan penurunan kecekapan. Beroperasi pada atau di bawah 20mA yang disyorkan memastikan kecekapan dan jangka hayat yang optimum.

4.2 Keamatan Bercahaya Relatif vs. Suhu Ambien

Output cahaya LED berkurangan apabila suhu simpang meningkat. Lengkung ini mengukur hubungan tersebut. Sebagai contoh, pada suhu ambien 85°C, output cahaya mungkin hanya 70-80% daripada nilainya pada 25°C. Ini mesti diambil kira dalam pengiraan kecerahan untuk persekitaran suhu tinggi.

4.3 Voltan Kehadapan vs. Arus Kehadapan

Lengkung IV ini menunjukkan hubungan eksponen diod antara voltan dan arus. Voltan \"lutut\" adalah sekitar 2.7-3.0V. Peningkatan kecil dalam voltan melebihi titik ini menyebabkan peningkatan besar dalam arus, menekankan keperluan kritikal untuk pemacu had arus atau perintang.

4.4 Taburan Spektrum

Graf menunjukkan satu puncak berpusat sekitar 468nm dengan lebar penuh pada separuh maksimum (FWHM) tipikal 25nm. Ini adalah ciri LED InGaN biru dan mentakrifkan warna biru tulen yang dipancarkan.

4.5 Corak Radiasi

Rajah kutub menggambarkan taburan ruang cahaya. Pakej 19-21 mempamerkan corak lambertian atau hampir lambertian dengan sudut pandangan 100 darjah, bermakna keamatan cahaya adalah tertinggi apabila dilihat terus dan berkurangan secara beransur-ansur ke arah sisi.

5. Maklumat Mekanikal dan Pakej

5.1 Dimensi Pakej

SMD LED 19-21 mempunyai dimensi nominal 2.0mm (panjang) x 1.25mm (lebar) x 0.8mm (tinggi). Toleransi biasanya ±0.1mm melainkan dinyatakan sebaliknya. Lukisan pakej dengan jelas menunjukkan tanda katod, yang penting untuk orientasi yang betul semasa pemasangan PCB. Corak tanah PCB yang disyorkan (reka bentuk pad) harus mengikut dimensi ini untuk memastikan pateri yang betul dan kestabilan mekanikal.

5.2 Pengenalpastian Polarity

Tanda katod yang berbeza terdapat pada peranti. Polarity yang betul adalah wajib; menggunakan voltan songsang melebihi 5V boleh menyebabkan kerosakan serta-merta.

6. Panduan Pateri dan Pemasangan

6.1 Profil Pateri Refluks

Profil refluks bebas plumbum (Pb-free) ditentukan:

• Pra-pemanasan:150-200°C selama 60-120 saat.
• Masa Melebihi Likuidus (217°C):60-150 saat.
• Suhu Puncak:260°C maksimum, dipegang tidak lebih daripada 10 saat.
• Kadar Pemanasan:Maksimum 6°C/saat.
• Kadar Penyejukan:Maksimum 3°C/saat.

Pateri refluks tidak boleh dilakukan lebih daripada dua kali pada peranti yang sama.

6.2 Pateri Tangan

Jika pateri tangan tidak dapat dielakkan, gunakan besi pateri dengan suhu hujung di bawah 350°C. Masa sentuhan per terminal hendaklah kurang daripada 3 saat, dengan rating kuasa besi pateri di bawah 25W. Benarkan selang penyejukan sekurang-kurangnya 2 saat antara pateri setiap terminal. Pateri tangan mempunyai risiko kerosakan terma yang lebih tinggi.

6.3 Kerja Semula dan Pembaikan

Pembaikan selepas pateri tidak disyorkan. Jika benar-benar perlu, besi pateri berkepala dua khusus harus digunakan untuk memanaskan kedua-dua terminal secara serentak dan mengangkat komponen tanpa menggunakan tekanan mekanikal pada badan LED. Potensi kerosakan adalah tinggi.

7. Langkah Berjaga-jaga Penyimpanan dan Pengendalian

7.1 Kepekaan Kelembapan

LED dibungkus dalam beg tahan lembapan dengan desiccant.

1. Jangan buka beg kalis lembapan sehingga sedia untuk digunakan.
2. Selepas dibuka, LED yang tidak digunakan hendaklah disimpan pada ≤30°C dan ≤60% Kelembapan Relatif.
3. \"Jangka hayat lantai\" selepas pembukaan beg ialah 168 jam (7 hari).
4. Jika tidak digunakan dalam tempoh ini, atau jika penunjuk desiccant telah bertukar warna, pembakaran diperlukan: 60 ±5°C selama 24 jam sebelum digunakan.

7.2 Perlindungan ESD

Dengan rating ESD 150V (HBM), peranti ini sensitif kepada nyahcas elektrostatik. Gunakan langkah berjaga-jaga ESD standard semasa pengendalian dan pemasangan: stesen kerja dibumikan, gelang pergelangan tangan, dan bekas konduktif.

8. Maklumat Pembungkusan dan Pesanan

8.1 Pembungkusan Standard

Peranti dibekalkan pada pita pembawa timbul dengan dimensi yang disesuaikan untuk pakej 19-21. Pita dililit pada gegelung diameter 7-inci standard. Setiap gegelung mengandungi 3000 keping.

8.2 Dimensi Gegelung dan Pita

Lukisan terperinci untuk gegelung, pita pembawa, dan pita penutup disediakan dalam spesifikasi. Pematuhan kepada dimensi ini memastikan keserasian dengan peralatan pemasangan automatik.

8.3 Maklumat Label

Label gegelung mengandungi maklumat kritikal untuk kebolehjejakan dan pengesahan:

• P/N:Nombor Produk (contohnya, 19-21/BHC-AP1Q2/3T).
• QTY:Kuantiti Pembungkusan (3000 keping/gegelung).
• CAT:Pangkat Keamatan Bercahaya (contohnya, Q2).
• HUE:Pangkat Kromatisiti/Panjang Gelombang Dominan (contohnya, A10).
• REF:Pangkat Voltan Kehadapan.
• LOT No:Nombor Lot Pembuatan untuk kebolehjejakan.

9. Cadangan Aplikasi dan Pertimbangan Reka Bentuk

9.1 Aplikasi Tipikal

• Cahaya Latar:Untuk butang, suis, simbol, dan panel LCD dalam elektronik pengguna, papan pemuka automotif, dan kawalan industri.
• Penunjuk Status:Dalam peralatan telekomunikasi (telefon, mesin faks), peranti rangkaian, dan bekalan kuasa.
• Pencahayaan Umum:Sebagai sumber cahaya biru padat dalam pencahayaan hiasan, papan tanda, dan elektronik boleh pakai.

9.2 Pertimbangan Reka Bentuk Kritikal

1. Had Arus:Perintang had arus luaran adalah WAJIB. Ciri V-I eksponen LED bermaksud perubahan voltan kecil menyebabkan perubahan arus besar, membawa kepada pelarian terma dan kegagalan. Kira nilai perintang menggunakan R = (Vsupply - VF) / IF, di mana VF adalah voltan kehadapan maksimum yang dijangkakan dari spesifikasi (contohnya, 3.7V).
2. Pengurusan Terma:Walaupun berkuasa rendah, pelesapan haba mesti dipertimbangkan, terutamanya dalam ruang tertutup atau suhu ambien tinggi. Gunakan lengkung penurunan. Pastikan kawasan kuprum yang mencukupi pada PCB di bawah dan di sekitar pad LED untuk bertindak sebagai penyerap haba.
3. Reka Bentuk Optik:Sudut pandangan 100 darjah sesuai untuk pandangan lebar. Untuk cahaya yang lebih fokus, kanta luaran atau pandu cahaya mungkin diperlukan. Pertimbangkan kod binning untuk memastikan keseragaman warna dan kecerahan dalam reka bentuk multi-LED.
4. Susun Atur PCB:Ikut susun atur pad yang disyorkan dari lukisan pakej. Pastikan tanda katod pada tapak kaki sepadan dengan orientasi peranti.

10. Perbandingan dan Pembezaan Teknikal

19-21/BHC-AP1Q2/3T membezakan dirinya terutamanya melalui tapak kaki padat 2.0x1.25mm, yang lebih kecil daripada banyak LED SMD tradisional seperti pakej 0603 (1.6x0.8mm) atau 0805 (2.0x1.25mm) yang sering menempatkan LED, menawarkan potensi penjimatan ruang. Voltan kehadapan tipikal 3.3V adalah serasi dengan bekalan logik 3.3V biasa. Berbanding dengan LED bukan binning, bin keamatan dan panjang gelombang yang ditakrifkan menyediakan prestasi yang boleh diramal, mengurangkan ketidakpastian reka bentuk. Pematuhan dengan piawaian alam sekitar moden (RoHS, Bebas Halogen) adalah keperluan asas tetapi kekal sebagai pembeza utama dalam pasaran yang dikawal selia.

11. Soalan Lazim (FAQ)

Q1: Apakah tujuan kod binning (P1, Q2, A10, dll.)?
A1: Binning memastikan konsistensi. Bin Keamatan Bercahaya (P1, Q2) menjamin kecerahan minimum. Bin Panjang Gelombang (A9-A12) menjamin julat warna tertentu. Sentiasa nyatakan bin untuk aplikasi yang memerlukan keseragaman.

Q2: Bolehkah saya memacu LED ini terus dari pin mikropengawal 3.3V?
A2: Tidak. Voltan kehadapan biasanya 3.3V, tidak meninggalkan ruang kepala voltan untuk perintang had arus jika disambung terus ke rel 3.3V. Ini akan mengakibatkan arus tidak terkawal dan kerosakan. Anda mesti menggunakan litar pemacu atau voltan bekalan yang lebih tinggi dengan perintang siri.

Q3: Bagaimana saya mengira perintang siri yang betul?
A3: Gunakan Hukum Ohm: R = (Vs - Vf) / If. Untuk bekalan 5V (Vs), menggunakan Vf maksimum 3.7V dan sasaran If 20mA: R = (5 - 3.7) / 0.02 = 65 ohm. Gunakan nilai standard seterusnya (contohnya, 68 ohm). Sentiasa kira semula pelesapan kuasa dalam perintang: P = (If^2)*R.

Q4: Mengapakah prosedur penyimpanan dan pembakaran begitu penting?
A4: Pakej SMD boleh menyerap kelembapan. Semasa pateri refluks, kelembapan ini boleh bertukar menjadi wap dengan cepat, menyebabkan delaminasi dalaman atau \"popcorning,\" yang merekah pakej dan memusnahkan LED. Proses pembakaran mengeluarkan kelembapan yang diserap ini.

12. Contoh Aplikasi Praktikal

Senario: Mereka bentuk panel penunjuk status dengan 10 LED biru seragam.

1. Spesifikasi:Pilih 19-21/BHC-AP1Q2/3T untuk saiz padat dan warna birunya.
2. Binning:Untuk memastikan kecerahan dan warna seragam, nyatakan satu bin keamatan (contohnya, Q1) dan satu bin panjang gelombang (contohnya, A10) dalam pesanan pembelian.
3. Reka Bentuk Litar:Menggunakan bekalan sistem 5V. Kira perintang: R = (5V - 3.7V) / 0.02A = 65Ω. Gunakan perintang 68Ω 5%. Kuasa per perintang: (0.02^2)*68 = 0.0272W, jadi perintang 1/10W (0.1W) standard adalah mencukupi.
4. Susun Atur PCB:Letakkan LED dengan pad 2.0x1.25mm, memastikan orientasi katod yang betul. Sertakan tuangan kuprum kecil yang disambungkan ke pad katod untuk penyebaran haba sedikit.
5. Pemasangan:Ikut profil refluks yang ditentukan. Pastikan gegelung tertutup sehingga saat penggunaan dalam pengeluaran.

Pendekatan ini menghasilkan panel penunjuk yang boleh dipercayai, konsisten, dan kelihatan profesional.

13. Prinsip Operasi

19-21/BHC-AP1Q2/3T ialah diod pemancar cahaya semikonduktor. Terasnya ialah cip yang diperbuat daripada bahan Indium Gallium Nitride (InGaN). Apabila voltan kehadapan melebihi voltan lutut diod (lebih kurang 2.7V) dikenakan, elektron dan lubang disuntik ke dalam kawasan aktif semikonduktor. Pembawa cas ini bergabung semula, membebaskan tenaga dalam bentuk foton (cahaya). Komposisi khusus aloi InGaN menentukan tenaga jurang jalur, yang secara langsung sepadan dengan panjang gelombang cahaya yang dipancarkan—dalam kes ini, cahaya biru sekitar 468 nm. Resin pengkapsul jernih air melindungi cip dan bertindak sebagai kanta utama, membentuk corak output cahaya awal.

14. Trend Teknologi

Pembangunan LED SMD seperti siri 19-21 mengikuti trend industri yang lebih luas:Peminiaturanberterusan, membolehkan pemasangan elektronik yang lebih kecil dan padat.Peningkatan Kecekapanadalah pemacu berterusan, menghasilkan keamatan bercahaya yang lebih tinggi dari saiz cip yang sama atau lebih kecil.Kebolehpercayaan dan Kekukuhan yang Dipertingkatkanadalah kritikal, membawa kepada bahan yang lebih baik untuk pengkapsul dan toleransi suhu yang lebih tinggi untuk pateri bebas plumbum.Binning dan Konsistensi Warna yang Lebih Ketatsemakin dituntut oleh aplikasi seperti cahaya latar paparan. Akhirnya, integrasi elektronik kawalan terus dengan die LED (contohnya, LED berpemacu IC) adalah trend yang semakin berkembang, walaupun untuk jenis penunjuk mudah seperti ini, model diskret tanpa pemacu kekal dominan disebabkan oleh keberkesanan kos dan fleksibiliti reka bentuknya.