Spesifikasi Teknikal LED Biru SMD 19-217/B7C-ZL2N1B3X/3T - 2.0x1.25x0.8mm - 2.5-2.9V - 40mW - Dokumen Teknikal MS

1. Gambaran Keseluruhan Produk

19-217/B7C-ZL2N1B3X/3T ialah LED biru permukaan-pasang yang padat, direka untuk aplikasi elektronik moden yang memerlukan kebolehpercayaan tinggi dan pemasangan yang cekap. Komponen ini mewakili kemajuan yang ketara berbanding LED bingkai plumbum tradisional, membolehkan peminikroan dan penambahbaikan prestasi yang besar dalam produk akhir.

1.1 Kelebihan Teras dan Penentududukan Produk

Kelebihan utama LED ini ialah saiz tapaknya yang mini. Pakej SMD membolehkan reka bentuk papan litar bercetak (PCB) yang jauh lebih kecil, membawa kepada ketumpatan pek komponen yang lebih tinggi. Ini secara langsung membawa kepada pengurangan saiz peralatan dan keperluan penyimpanan yang lebih rendah untuk kedua-dua komponen dan barang siap. Tambahan pula, sifat pakej SMD yang ringan menjadikannya sesuai untuk aplikasi mudah alih dan mini di mana berat adalah faktor kritikal. Produk ini diposisikan sebagai sumber penunjuk dan lampu latar biru yang boleh dipercayai dan mematuhi piawaian industri, serta mematuhi peraturan alam sekitar dan keselamatan utama.

1.2 Ciri-ciri Utama

• Pembungkusan:Dibekalkan pada pita 8mm yang dipasang pada gegelung berdiameter 7 inci, serasi sepenuhnya dengan peralatan pick-and-place automatik berkelajuan tinggi.
• Keserasian Pateri:Direka untuk digunakan dengan proses pateri alir balik inframerah (IR) standard dan fasa wap.
• Pematuhan Alam Sekitar:Peranti ini bebas Pb (bebas plumbum), mematuhi arahan RoHS EU, dan mematuhi peraturan REACH EU. Ia juga dikelaskan sebagai Bebas Halogen, dengan kandungan Bromin (Br) dan Klorin (Cl) masing-masing di bawah 900 ppm dan jumlahnya di bawah 1500 ppm.
• Jenis:LED satu warna (Biru) dengan kanta resin jernih air.

2. Selaman Mendalam Spesifikasi Teknikal

Bahagian ini memberikan analisis objektif yang terperinci mengenai parameter elektrik, optik dan terma LED, yang penting untuk reka bentuk litar yang teguh.

2.1 Penarafan Maksimum Mutlak

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

• Voltan Songsang (V_R):5V. Melebihi voltan ini dalam pincang songsang boleh menyebabkan kerosakan simpang serta-merta.
• Arus Hadapan Berterusan (I_F):10 mA. Arus DC yang boleh digunakan secara berterusan.
• Arus Hadapan Puncak (I_FP):40 mA. Ini hanya dibenarkan di bawah keadaan berdenyut (kitar tugas 1/10 pada 1 kHz) untuk mengendalikan lonjakan sementara.
• Pelesapan Kuasa (P_d):40 mW. Kuasa maksimum yang boleh dipelesapkan oleh pakej pada suhu ambien 25°C, dikira sebagai V_F* I_F.
• Nyahcas Elektrostatik (ESD):150V (Model Badan Manusia). Prosedur pengendalian ESD yang betul adalah wajib semasa pemasangan.
• Suhu Operasi & Penyimpanan:-40°C hingga +85°C (operasi), -40°C hingga +90°C (penyimpanan).
• Suhu Pateri:Alir balik: 260°C puncak untuk maksimum 10 saat. Pateri tangan: 350°C untuk maksimum 3 saat setiap terminal.

2.2 Ciri-ciri Elektro-Optik

Ini adalah parameter prestasi tipikal yang diukur pada suhu ambien 25°C dan arus hadapan 2mA, melainkan dinyatakan sebaliknya.

• Keamatan Bercahaya (I_v):Julat dari 14.5 mcd (min) hingga 36.0 mcd (maks), dengan toleransi tipikal ±11%. Ini mentakrifkan kecerahan yang dilihat bagi LED.
• Sudut Pandangan (2θ_1/2):120 darjah (tipikal). Ini adalah sudut penuh di mana keamatan bercahaya adalah separuh daripada keamatan puncak, menunjukkan kon pandangan yang luas.
• Panjang Gelombang Puncak (λ_p):468 nm (tipikal). Panjang gelombang di mana taburan kuasa spektrum adalah maksimum.
• Panjang Gelombang Dominan (λ_d):465.0 nm hingga 475.0 nm. Ini mentakrifkan warna cahaya yang dilihat, dengan toleransi ketat ±1 nm.
• Lebar Jalur Spektrum (Δλ):25 nm (tipikal). Lebar spektrum yang dipancarkan pada separuh kuasa maksimumnya.
• Voltan Hadapan (V_F):2.50V hingga 2.90V pada I_F=2mA, dengan toleransi ±0.05V. Ini adalah kritikal untuk pengiraan perintang had semasa.
• Arus Songsang (I_R):Maksimum 50 μA pada V_R=5V. Peranti ini tidak direka untuk beroperasi dalam pincang songsang.

3. Penjelasan Sistem Pembin

LED disusun (dibin) selepas pengeluaran berdasarkan parameter utama untuk memastikan konsistensi. Nombor bahagian 19-217/B7C-ZL2N1B3X/3T menyandikan maklumat bin ini.

3.1 Pembin Keamatan Bercahaya (Kod: L2, M1, M2, N1)

LED dikumpulkan ke dalam empat bin keamatan pada I_F=2mA:

• L2:14.5 - 18.0 mcd
• M1:18.0 - 22.5 mcd
• M2:22.5 - 28.5 mcd
• N1:28.5 - 36.0 mcd

"N1" dalam nombor bahagian menunjukkan unit khusus ini jatuh ke dalam bin kecerahan tertinggi.

3.2 Pembin Panjang Gelombang Dominan (Kod: X, Y)

LED disusun ke dalam dua bin panjang gelombang pada I_F=2mA:

• X:465.0 - 470.0 nm
• Y:470.0 - 475.0 nm

"X" dalam nombor bahagian menentukan julat panjang gelombang yang lebih rendah, menghasilkan warna biru yang sedikit lebih dalam.

3.3 Pembin Voltan Hadapan (Kod: 27, 28, 29, 30)

LED dikumpulkan ke dalam empat bin voltan hadapan pada I_F=2mA:

• 27:2.50 - 2.60 V
• 28:2.60 - 2.70 V
• 29:2.70 - 2.80 V
• 30:2.80 - 2.90 V

"3" dalam rentetan bin nombor bahagian sepadan dengan bin V_F, memastikan penurunan voltan yang boleh diramal dalam reka bentuk litar.

4. Analisis Lengkung Prestasi

Spesifikasi ini menyediakan beberapa lengkung ciri penting untuk memahami tingkah laku LED di bawah keadaan operasi yang berbeza.

4.1 Keamatan Bercahaya Relatif vs. Arus Hadapan

Lengkung ini menunjukkan bahawa keamatan bercahaya meningkat dengan arus hadapan tetapi secara tidak linear. Ia menekankan kepentingan memacu LED pada arus yang stabil dan ditentukan (contohnya, 2mA untuk output dinilai) dan bukannya voltan, kerana perubahan voltan kecil boleh menyebabkan variasi arus dan kecerahan yang besar.

4.2 Keamatan Bercahaya Relatif vs. Suhu Ambien

Output LED berkurangan apabila suhu simpang meningkat. Lengkung ini biasanya menunjukkan penurunan beransur-ansur dalam keamatan dari suhu rendah hingga suhu operasi maksimum (+85°C). Pereka bentuk mesti mengambil kira penurunan kuasa terma ini dalam aplikasi di mana suhu ambien tinggi atau penyingkiran haba yang lemah dijangka.

4.3 Lengkung Penurunan Kuasa Arus Hadapan

Ini adalah alat reka bentuk yang kritikal. Ia menentukan arus hadapan berterusan maksimum yang dibenarkan sebagai fungsi suhu ambien. Apabila suhu meningkat, arus selamat maksimum berkurangan untuk mengelakkan melebihi had pelesapan kuasa 40mW dan menyebabkan pelarian terma.

4.4 Taburan Spektrum

Plot spektrum mengesahkan jalur pancaran sempit berpusat sekitar 468 nm (biru), dengan lebar jalur tipikal 25 nm. Spektrum tulen ini adalah ciri bahan semikonduktor InGaN.

4.5 Corak Sinaran

Gambar rajah kutub menggambarkan sudut pandangan 120°, menunjukkan bagaimana keamatan cahaya diagihkan secara spatial. Corak ini biasanya Lambertian atau hampir-Lambertian, memberikan pencahayaan sekata di kawasan yang luas.

5. Maklumat Mekanikal dan Pembungkusan

5.1 Dimensi Pakej

LED mempunyai tapak yang sangat padat. Dimensi utama (dalam mm, toleransi ±0.1mm melainkan dinyatakan) termasuk panjang keseluruhan, lebar dan tinggi, serta susun atur pad pateri dan corak tanah PCB yang disyorkan. Dimensi tepat adalah kritikal untuk susun atur PCB dan reka bentuk stensil pes pateri untuk memastikan pateri dan penjajaran yang betul.

5.2 Pengenalpastian Polarity

Katod biasanya ditanda, selalunya oleh warna hijau pada sisi pakej yang sepadan atau takuk dalam acuan. Polarity yang betul mesti diperhatikan semasa penempatan untuk memastikan operasi yang betul.

6. Garis Panduan Pateri dan Pemasangan

Pematuhan kepada garis panduan ini adalah penting untuk kebolehpercayaan jangka panjang.

6.1 Profil Pateri Alir Balik (Bebas Plumbum)

Profil suhu terperinci disediakan:

• Pemanasan Awal:150-200°C selama 60-120 saat untuk meningkatkan suhu secara perlahan dan mengaktifkan fluks.
• Masa Atas Likuidus (TAL):60-150 saat di atas 217°C.
• Suhu Puncak:Maksimum 260°C, dipegang tidak lebih daripada 10 saat.
• Kadar Pemanasan/Penyejukan:Maksimum 6°C/saat pemanasan, 3°C/saat penyejukan untuk meminimumkan kejutan terma.

Alir balik tidak boleh dilakukan lebih daripada dua kali pada LED yang sama.

6.2 Penyimpanan dan Kepekaan Kelembapan

LED dibungkus dalam beg penghalang tahan lembap dengan penyerap lembapan.

• Jangan buka beg sehingga sedia untuk digunakan.
• Selepas dibuka, gunakan dalam masa 168 jam (7 hari) jika disimpan pada ≤30°C dan ≤60% RH.
• Jika masa pendedahan terlampaui atau penyerap lembapan tepu, pembakaran pada 60±5°C selama 24 jam diperlukan sebelum alir balik untuk mengelakkan "popcorning" (retak pakej disebabkan oleh kelembapan yang tersejat).

6.3 Pateri Tangan dan Kerja Semula

Jika pateri tangan diperlukan:

• Gunakan suhu hujung besi pateri ≤350°C.
• Hadkan masa sentuhan kepada ≤3 saat setiap terminal.
• Gunakan besi berkuasa rendah (≤25W).
• Benarkan selang penyejukan ≥2 saat antara terminal.
• Elakkan kerja semula selepas pateri awal. Jika tidak dapat dielakkan, gunakan besi pateri hujung dua untuk memanaskan kedua-dua terminal secara serentak dan mengangkat komponen tanpa memberi tekanan pada sendi pateri.

7. Maklumat Pembungkusan dan Pesanan

7.1 Spesifikasi Gegelung dan Pita

LED dibekalkan dalam pita pembawa timbul pada gegelung 7 inci. Lebar pita ialah 8mm. Setiap gegelung mengandungi 3000 keping. Dimensi terperinci untuk poket pita pembawa dan hab/pinggir gegelung disediakan untuk memastikan keserasian dengan feeder automatik.

7.2 Penjelasan Label

Label gegelung mengandungi beberapa pengenal pasti utama:

• P/N:Nombor produk penuh.
• QTY:Kuantiti pada gegelung.
• CAT/HUE/REF:Kod yang sepadan dengan bin Keamatan Bercahaya, Panjang Gelombang Dominan, dan Voltan Hadapan, masing-masing.
• LOT No:Nombor lot kebolehjejakan.

8. Cadangan Aplikasi dan Pertimbangan Reka Bentuk

8.1 Senario Aplikasi Tipikal

• Lampu Latar:Sesuai untuk penunjuk papan pemuka, suis membran, dan pencahayaan simbol kerana saiznya yang kecil dan taburan cahaya yang sekata.
• Peralatan Telekomunikasi:Penunjuk status dan lampu latar kekunci dalam telefon, mesin faks, dan perkakasan rangkaian.
• Lampu Latar Rata LCD:Boleh digunakan dalam tatasusunan untuk panel LCD kecil yang diterangi tepi atau langsung.
• Penunjuk Umum:Status kuasa, penunjuk mod, dan pencahayaan hiasan dalam elektronik pengguna dan industri.

8.2 Pertimbangan Reka Bentuk Kritikal

1. Had Semasa:Perintang had semasa luaran adalahsangat wajib. Ciri I-V eksponen LED bermaksud peningkatan kecil dalam voltan menyebabkan peningkatan besar dalam arus, membawa kepada kegagalan pantas. Nilai perintang dikira menggunakan R = (V_bekalan- V_F) / I_F.
2. Pengurusan Terma:Walaupun pelesapan kuasa rendah, pastikan kawasan kuprum PCB atau via terma yang mencukupi jika beroperasi berhampiran arus maksimum atau dalam suhu ambien tinggi, mengikut lengkung penurunan kuasa.
3. Perlindungan ESD:Laksanakan perlindungan ESD pada talian input jika LED boleh diakses oleh pengguna, dan ikuti protokol ESD yang betul semasa pengendalian.
4. Reka Bentuk Optik:Sudut pandangan 120° memberikan liputan yang luas. Untuk cahaya fokus, kanta luaran atau pandu cahaya mungkin diperlukan.

9. Perbandingan dan Pembezaan Teknikal

Berbanding dengan LED biru lubang melalui lama atau pakej SMD yang lebih besar, 19-217 menawarkan kelebihan yang berbeza:

• Saiz:Tapak mini 2.0mm x 1.25mm membolehkan ketumpatan reka bentuk yang belum pernah berlaku.
• Konsistensi Prestasi:Pembin ketat pada keamatan, panjang gelombang dan voltan memastikan penampilan dan tingkah laku seragam dalam aplikasi pelbagai LED.
• Kebolehpengilangan:Keserasian penuh dengan talian pemasangan SMT automatik mengurangkan kos pengeluaran dengan ketara dan meningkatkan kebolehpercayaan berbanding dengan pemasukan manual.
• Pematuhan:Memenuhi piawaian RoHS, REACH dan Bebas Halogen memastikan reka bentuk sesuai untuk pasaran global dengan peraturan alam sekitar yang ketat.

10. Soalan Lazim (Berdasarkan Parameter Teknikal)

S1: Mengapa perintang had semasa diperlukan apabila voltan hadapan ditentukan?

J1: Voltan hadapan adalah ciri pada arus tertentu (2mA). Voltan bekalan kuasa berbeza-beza, dan V_FLED itu sendiri mempunyai toleransi dan berbeza dengan suhu. Perintang menyediakan kaedah linear dan stabil untuk menetapkan arus, melindungi LED daripada keadaan arus berlebihan.

S2: Bolehkah saya memacu LED ini pada 10mA secara berterusan?

J2: Ya, 10mA adalah penarafan berterusan maksimum mutlak pada 25°C. Walau bagaimanapun, anda mesti merujuk lengkung penurunan kuasa arus hadapan. Jika suhu ambien lebih tinggi, arus maksimum yang dibenarkan adalah lebih rendah. Untuk operasi jangka panjang yang boleh dipercayai, memacu pada arus yang lebih rendah seperti 5mA sering disyorkan.

S3: Apakah maksud "B3X" dalam nombor bahagian untuk reka bentuk saya?

J3: Ini menunjukkan bin prestasi khusus. "B3X" merujuk kepada bin tertentu untuk keamatan bercahaya dan panjang gelombang dominan. Untuk reka bentuk yang memerlukan konsistensi warna dan kecerahan merentasi pelbagai unit atau kitaran pengeluaran, menentukan dan mematuhi nombor bahagian penuh termasuk kod bin adalah penting.

S4: Bagaimanakah saya mentafsir sudut pandangan 120°?

J4: Ini bermakna LED memancarkan cahaya dalam kon yang luas. Apabila dilihat terus (0°), kecerahan adalah maksimum. Pada ±60° dari pusat (jumlah 120°), kecerahan jatuh kepada separuh daripada nilai maksimum. Ini sesuai untuk aplikasi di mana LED perlu dilihat dari pelbagai sudut.

11. Kajian Kes Reka Bentuk dan Penggunaan Praktikal

Senario:Mereka bentuk panel kawalan padat dengan empat penunjuk status biru.

Pelaksanaan:

1. Reka Bentuk Litar:Menggunakan bekalan sistem 5V. Sasaran I_F= 5mA untuk kecerahan dan jangka hayat yang baik. Dengan mengandaikan V_Ftipikal 2.7V, kira R = (5V - 2.7V) / 0.005A = 460Ω. Gunakan nilai piawai terdekat, 470Ω.
2. Susun Atur PCB:Letakkan empat LED dalam barisan. Ikuti corak tanah yang disyorkan dari spesifikasi dengan tepat. Sertakan tuangan kuprum kecil yang disambungkan ke pad katod untuk pelepasan haba ringan.
3. Pemasangan:Simpan gegelung tertutup sehingga barisan pengeluaran sedia. Ikuti profil alir balik yang tepat. Lakukan pemeriksaan visual selepas pateri.
4. Keputusan:Empat penunjuk dengan warna dan kecerahan biru yang konsisten, operasi yang boleh dipercayai, dan penampilan profesional dan diminikan.

12. Pengenalan Prinsip Operasi

LED ini berdasarkan cip semikonduktor Indium Gallium Nitride (InGaN). Apabila voltan hadapan melebihi potensi terbina dalam simpang dikenakan, elektron dan lubang disuntik ke dalam kawasan aktif di mana mereka bergabung semula. Proses penggabungan semula ini 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, kira-kira 468 nm (biru). Enkapsulan resin epoksi jernih air melindungi cip, bertindak sebagai kanta untuk membentuk output cahaya, dan dirumus untuk kejelasan optik tinggi dan kestabilan jangka panjang.

13. Trend dan Konteks Teknologi

LED 19-217 menggambarkan trend utama dalam optoelektronik: peminikroan tanpa henti, peningkatan kebolehpengilangan melalui keserasian SMT, dan pematuhan ketat kepada piawaian alam sekitar. Penggunaan teknologi InGaN untuk pancaran biru kini matang dan sangat boleh dipercayai. Evolusi masa depan dalam komponen sedemikian mungkin memberi tumpuan kepada kecekapan yang lebih tinggi (lebih banyak output cahaya per mA), kawalan parametrik yang lebih ketat untuk aplikasi premium, dan integrasi dengan pemandu papan atau litar kawalan. Permintaan untuk penunjuk dan lampu latar yang padat, boleh dipercayai dan mematuhi piawaian terus berkembang merentasi pasaran automotif, industri, pengguna dan peranti IoT.