Dokumen Teknikal LED Warna Penuh SMD 67-235 - Pakej 3.2x2.8x1.9mm - Voltan 1.75-3.65V - Kuasa 0.12W

1. Gambaran Keseluruhan Produk

67-235 ialah peranti permukaan-pasang (SMD) LED warna penuh yang direka untuk aplikasi yang memerlukan saiz padat, kecerahan tinggi, dan keupayaan pencampuran warna. Ia mengintegrasikan tiga cip LED individu (Merah, Hijau, Biru) dalam satu pakej resin jernih tidak berwarna, membolehkan penjanaan spektrum warna yang luas. Peranti ini mempunyai pakej SMT putih dengan bingkai plumbum dan enam pin individu untuk kawalan bebas setiap saluran warna. Kelebihan utamanya termasuk sudut pandangan yang luas, penggunaan kuasa rendah, dan keamatan bercahaya yang tinggi, menjadikannya sesuai untuk aplikasi lampu latar dan penunjuk dalam peranti elektronik yang mempunyai ruang terhad.

1.1 Ciri Teras dan Pematuhan

• Pakej: SMT putih, resin jernih tidak berwarna.
• Konfigurasi Cip: 3 cip LED terbina dalam (Merah RQ, Hijau GC, Biru BJ).
• Antara Muka Elektrik: Pakej bingkai plumbum dengan 6 pin individu.
• Prestasi Optik: Sudut pandangan luas, keamatan bercahaya tinggi.
• Pembuatan: Serasi dengan proses pematerian refluks.
• Pematuhan Alam Sekitar: Bebas plumbum, mematuhi RoHS, mematuhi peraturan REACH EU.
• Bebas Halogen: Bromin (Br) <900 ppm, Klorin (Cl) <900 ppm, Br+Cl < 1500 ppm.
• Prapenyesuaian: Berdasarkan JEDEC J-STD-020D Tahap 3.

1.2 Aplikasi Sasaran

LED ini sesuai untuk aplikasi di mana ruang, kecekapan, dan keupayaan warna adalah kritikal. Kes penggunaan biasa termasuk peralatan hiburan, papan maklumat dan papan tanda, modul lampu suluh untuk kamera digital atau telefon bimbit, dan pencahayaan umum untuk peranti elektronik kecil. Reka bentuknya amat sesuai untuk digunakan dengan paip cahaya.

2. Parameter Teknikal: Tafsiran Objektif Mendalam

2.1 Penarafan Maksimum Mutlak

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

• Voltan Songsang (VR): 12V untuk Merah (RQ), 5V untuk Hijau (GC) dan Biru (BJ).
• Arus Kehadapan (IF): 50mA untuk RQ, 30mA untuk GC dan BJ.
• Arus Kehadapan Puncak (IFP): 100mA (Duti 1/10 @1KHz).
• Pelesapan Kuasa (Pd): 120mW untuk RQ, 110mW untuk GC/BJ.
• Had Terma: Suhu Simpang (Tj) maks 125°C. Julat Suhu Operasi (Topr) -40°C hingga +100°C. Julat Suhu Penyimpanan (Tstg) -40°C hingga +110°C.
• Rintangan Terma (Rth): Simpang-ke-Ambien ialah 500 K/W (RQ) dan 600 K/W (GC/BJ). Simpang-ke-Titik Pateri ialah 300 K/W (RQ) dan 400 K/W (GC/BJ).
• Ketahanan ESD: 2000V untuk RQ, 500V untuk GC/BJ (diandaikan Model Badan Manusia).
• Suhu Pematerian: Pematerian refluks pada 260°C selama maksimum 30 saat. Pematerian tangan pada 350°C selama maksimum 3 saat.

2.2 Ciri Elektro-Optik (Ta=25°C)

Ini adalah parameter prestasi tipikal yang diukur di bawah keadaan ujian piawai (Arus Kehadapan IF=20mA).

• Keamatan Bercahaya (Iv): Merah (RQ): 450-1400 mcd. Hijau (GC): 1120-2240 mcd. Biru (BJ): 225-450 mcd.
• Sudut Pandangan (2θ1/2): 120 darjah (tipikal).
• Panjang Gelombang: Panjang Gelombang Puncak (λp): RQ~632nm, GC~518nm, BJ~468nm. Panjang Gelombang Dominan (λd): RQ 617.5-629.5nm, GC 525-535nm, BJ 465-475nm.
• Lebar Jalur Spektrum (Δλ): RQ~20nm, GC~35nm, BJ~25nm.
• Voltan Kehadapan (VF): RQ: 1.75-2.75V. GC/BJ: 2.75-3.65V.
• Arus Songsang (IR): ≤10 μA pada VR dinilai untuk semua cip.

Nota mengenai Toleransi:Keamatan Bercahaya ±11%, Panjang Gelombang Dominan ±1nm, Voltan Kehadapan ±0.1V.

3. Penjelasan Sistem Pembin

Produk ini dikelaskan ke dalam bin berdasarkan parameter prestasi utama untuk memastikan konsistensi dalam pengeluaran besar-besaran. Pereka mesti menentukan kod bin yang diperlukan semasa membuat pesanan.

3.1 Pembin Keamatan Bercahaya

Diukur pada IF=20mA. Kod julat dari keamatan rendah ke tinggi.

• Merah (RQ): U1 (450-560 mcd), U2 (560-710), V1 (710-900), V2 (900-1120), AA (1120-1400).
• Hijau (GC): AA (1120-1400 mcd), AB (1400-1800), BA (1800-2240).
• Biru (BJ): S2 (225-285 mcd), T1 (285-360), T2 (360-450).

3.2 Pembin Panjang Gelombang Dominan

Menentukan titik warna setiap cip.

• Merah (RQ): E4 (617.5-621.5 nm), E5 (621.5-625.5), E6 (625.5-629.5).
• Hijau (GC): Y (525-530 nm), Z (530-535).
• Biru (BJ): X (465-470 nm), Y (470-475).

3.3 Pembin Voltan Kehadapan

Penting untuk reka bentuk pemacu dan pengurusan kuasa.

• Merah (RQ): 0 (1.75-1.95V), 1 (1.95-2.15), 2 (2.15-2.35), 3 (2.35-2.55), 4 (2.55-2.75).
• Hijau (GC) / Biru (BJ): 5 (2.75-3.05V), 6 (3.05-3.35), 7 (3.35-3.65).

4. Analisis Lengkung Prestasi

Dokumen data menyediakan lengkung ciri tipikal yang penting untuk memahami tingkah laku peranti di bawah keadaan bukan piawai.

4.1 Taburan Spektrum

Lengkung menunjukkan output cahaya relatif sebagai fungsi panjang gelombang untuk setiap cip. Cip Merah (RQ) mempunyai lebar jalur sempit (~20nm) berpusat sekitar 632nm. Hijau (GC) mempunyai lebar jalur lebih luas (~35nm) berpusat berhampiran 518nm, dan Biru (BJ) mempunyai lebar jalur sederhana (~25nm) berhampiran 468nm. Data ini penting untuk pengiraan pencampuran warna dan reka bentuk penapis.

4.2 Corak Sinaran

Rajah menggambarkan taburan ruang cahaya, mengesahkan sudut pandangan luas 120 darjah. Keamatan adalah agak seragam merentasi kon pandangan tengah, yang bermanfaat untuk aplikasi yang memerlukan pencahayaan sekata.

4.3 Hubungan Arus-Voltan (I-V)

Lengkung berasingan untuk RQ, GC, dan BJ menunjukkan hubungan tak linear antara arus kehadapan (IF) dan voltan kehadapan (VF). Lengkung menunjukkan ciri eksponen tipikal diod. Cip Merah mempunyai voltan hidup lebih rendah (~1.8V) berbanding cip Hijau dan Biru (~2.8V). Ini mesti diambil kira dalam reka bentuk litar, terutamanya apabila memacu cip dari sumber voltan biasa.

4.4 Panjang Gelombang vs. Arus dan Keamatan vs. Arus

Graf Panjang Gelombang Dominan vs. Arus Kehadapan menunjukkan anjakan minima dengan peningkatan arus, menunjukkan kestabilan warna yang baik. Graf Keamatan Bercahaya Relatif vs. Arus Kehadapan adalah lebih kurang linear dalam julat operasi yang disyorkan, tetapi akan tepu pada arus lebih tinggi disebabkan kesan terma.

4.5 Penurunan Nilai dan Pengurusan Terma

Graf Arus Kehadapan Maksimum Dibenarkan vs. Suhu adalah kritikal untuk kebolehpercayaan. Ia menunjukkan bagaimana arus operasi selamat maksimum mesti dikurangkan apabila suhu ambien atau titik pateri meningkat. Contohnya, pada 100°C, arus yang dibenarkan adalah jauh lebih rendah daripada pada 25°C. Susun atur PCB yang betul untuk penyingkiran haba adalah perlu untuk mengekalkan prestasi dan jangka hayat.

5. Maklumat Mekanikal dan Pakej

5.1 Dimensi Pakej

LED mempunyai tapak SMD padat. Dimensi utama (dalam mm, toleransi ±0.1mm melainkan dinyatakan) adalah: Panjang keseluruhan 3.2mm, lebar 2.8mm, dan ketinggian 1.9mm. Lukisan terperinci menentukan lokasi pad, garis besar komponen, dan pengenalan pin (1 hingga 6). Pin 1 biasanya katod untuk cip Merah, dengan pin lain ditetapkan untuk anod dan katod cip Hijau dan Biru. Susunan pin tepat mesti disahkan dari rajah dimensi untuk susun atur PCB yang betul.

6. Garis Panduan Pematerian dan Pemasangan

6.1 Parameter Pematerian

• Pematerian Refluks (Disyorkan):Suhu puncak maksimum 260°C selama 30 saat. Profil refluks bebas plumbum piawai adalah sesuai.
• Pematerian Tangan:Jika perlu, suhu besi tidak boleh melebihi 350°C, dan masa sentuhan harus dihadkan kepada 3 saat setiap sambungan.

6.2 Langkah Berjaga-jaga Pengendalian dan Penyimpanan

• Peranti ini sensitif kepada nyahcas elektrostatik (ESD). Gunakan langkah berjaga-jaga ESD piawai semasa pengendalian dan pemasangan.
• Simpan dalam persekitaran kering. Tahap kepekaan kelembapan (MSL) diimplikasikan oleh prapenyesuaian JEDEC J-STD-020D Tahap 3, yang biasanya sepadan dengan MSL 3. Ini bermakna pakej boleh terdedah kepada keadaan lantai sehingga 168 jam sebelum ia memerlukan pembakaran sebelum refluks.
• Elakkan tekanan mekanikal pada kanta semasa penempatan.

7. Maklumat Pembungkusan dan Pesanan

7.1 Pembungkusan Tahan Lembapan

Peranti dibekalkan dalam pembungkusan tahan lembapan, seperti pita dan gegelung, untuk mengekalkan jangka hayat rak dan mencegah penyerapan lembapan.

7.2 Penjelasan Label

Label gegelung mengandungi maklumat utama untuk kebolehjejakan dan pengesahan: Nombor Produk Pelanggan (CPN), Nombor Produk (P/N), Kuantiti Pembungkusan (QTY), dan Kod Pembin khusus untuk Keamatan Bercahaya (CAT), Panjang Gelombang Dominan (HUE), dan Voltan Kehadapan (REF). No. LOT menyediakan kebolehjejakan pembuatan.

8. Cadangan Aplikasi dan Pertimbangan Reka Bentuk

8.1 Litar Aplikasi Tipikal

Setiap saluran warna harus didorong secara bebas menggunakan sumber arus malar atau perintang pembatas arus bersiri dengan sumber voltan. Disebabkan voltan kehadapan yang berbeza, perintang penetapan arus berasingan diperlukan untuk saluran Merah dan saluran Hijau/Biru gabungan jika menggunakan bekalan voltan biasa. Modulasi lebar nadi (PWM) adalah kaedah yang disyorkan untuk pendim dan pencampuran warna, kerana ia mengekalkan arus kehadapan malar dan seterusnya koordinat warna yang stabil.

8.2 Reka Bentuk Terma

Memandangkan pelesapan kuasa (sehingga 120mW) dan rintangan terma, PCB bertindak sebagai penyingkir haba utama. Gunakan kawasan kuprum yang mencukupi (pad terma) disambungkan ke titik pateri LED, dan pertimbangkan menggunakan via terma ke lapisan dalam atau bawah untuk meningkatkan penyingkiran haba, terutamanya dalam aplikasi arus tinggi atau suhu ambien tinggi.

8.3 Reka Bentuk Optik

Sudut pandangan luas menjadikan LED ini sesuai untuk aplikasi yang memerlukan pencahayaan luas. Untuk aplikasi paip cahaya, pastikan pintu masuk paip sejajar dan bersaiz dengan betul untuk menangkap kon cahaya yang dipancarkan. Resin jernih membolehkan pencampuran warna yang baik apabila cip diletakkan berhampiran permukaan penyebaran.

9. Perbandingan dan Pembezaan Teknikal

Pembeza utama 67-235 dalam kelasnya ialah integrasi tiga cip berprestasi tinggi berbeza (AlGaInP untuk Merah, InGaN untuk Hijau dan Biru) dalam pakej 3.2x2.8mm yang sangat padat, digabungkan dengan sudut pandangan luas 120 darjah. Berbanding LED RGB dua pin yang lebih mudah, konfigurasi enam pin membolehkan kawalan sepenuhnya bebas setiap warna, membolehkan gamut warna yang lebih luas dan kesan pencahayaan yang lebih canggih. Pematuhannya dengan piawaian alam sekitar yang ketat (RoHS, REACH, Bebas Halogen) menjadikannya sesuai untuk pasaran global dengan peraturan ketat.

10. Soalan Lazim (Berdasarkan Parameter Teknikal)

10.1 Bolehkah saya memandu ketiga-tiga warna dengan perintang pembatas arus yang sama?

Tidak. Voltan kehadapan (VF) cip Merah (1.75-2.75V) adalah jauh lebih rendah daripada cip Hijau dan Biru (2.75-3.65V). Menggunakan perintang tunggal dari bekalan voltan biasa akan mengakibatkan arus berlebihan melalui cip Merah atau arus tidak mencukupi untuk cip Hijau/Biru, membawa kepada keseimbangan warna yang salah dan tekanan berlebihan yang berpotensi. Gunakan kawalan arus berasingan untuk setiap saluran.

10.2 Apakah maksud kod bin (CAT, HUE, REF)?

Ini adalah kod klasifikasi kualiti. CAT merujuk kepada bin Keamatan Bercahaya (cth., U1, AA). HUE merujuk kepada bin Panjang Gelombang Dominan (cth., E4, Y). REF merujuk kepada bin Voltan Kehadapan (cth., 0, 5). Menentukan bin memastikan anda menerima LED dengan ciri elektrik dan optik yang dikumpulkan rapat, yang penting untuk prestasi konsisten dalam tatasusunan pelbagai LED atau aplikasi kritikal warna.

10.3 Bagaimanakah saya mencapai cahaya putih dengan LED RGB ini?

Cahaya putih dicipta dengan mencampurkan tiga warna utama (Merah, Hijau, Biru) dalam nisbah keamatan tertentu. Nisbah tepat bergantung pada titik putih sasaran (cth., putih sejuk, putih suam) dan output spektrum khusus bin LED individu. Ini biasanya memerlukan penentukuran dan elektronik pemacu yang mampu menala halus arus ke setiap saluran. Ia bukan penyelesaian plug-and-play mudah untuk cahaya putih tanpa litar kawalan yang betul.

11. Kes Reka Bentuk dan Penggunaan Praktikal

Kes: Penunjuk Status untuk Peranti Mudah Alih

Seorang pereka memerlukan penunjuk status pelbagai warna untuk peranti perubatan mudah alih. Ruang adalah sangat terhad. LED 67-235 dipilih. Saluran Merah diprogramkan untuk menunjukkan amaran bateri rendah (berkelip), Hijau untuk operasi normal (tetap), dan Biru untuk menunjukkan sambungan Bluetooth (berdenyut). Pengawal mikro kecil dengan tiga output PWM memandu LED melalui suis transistor mudah. Sudut pandangan luas memastikan status kelihatan dari pelbagai sudut tanpa memerlukan kanta kompleks. Penggunaan kuasa rendah setiap saluran (20mA tipikal) membantu menjimatkan hayat bateri. Reka bentuk enam pin membolehkan pengawal mikro mengawal setiap warna secara bebas tanpa litar multipleks tambahan.

12. Pengenalan Prinsip Operasi

Diod Pemancar Cahaya (LED) ialah peranti semikonduktor yang memancarkan cahaya apabila arus elektrik melaluinya. Fenomena ini dipanggil elektroluminesens. Dalam 67-235, tiga bahan semikonduktor berbeza digunakan: AlGaInP (Aluminium Gallium Indium Fosfida) untuk cip Merah, dan InGaN (Indium Gallium Nitrida) untuk cip Hijau dan Biru. Komposisi khusus bahan ini menentukan tenaga jurang jalur semikonduktor, yang secara langsung menentukan panjang gelombang (warna) cahaya yang dipancarkan. Apabila pincang kehadapan, elektron dan lubang bergabung semula dalam rantau aktif semikonduktor, membebaskan tenaga dalam bentuk foton. Pakej resin epoksi jernih berfungsi untuk melindungi cip semikonduktor halus, bertindak sebagai kanta untuk membentuk output cahaya, dan mungkin mengandungi fosfor (walaupun tidak dalam versi jernih ini) untuk mengubah warna.

13. Aliran dan Konteks Teknologi

67-235 mewakili teknologi matang dalam bidang LED RGB SMD. Aliran semasa dalam industri sedang mendorong ke arah beberapa arah serentak: 1)Kecekapan dan Kecerahan Meningkat:Struktur epitaksial dan teknik pembungkusan baru terus meningkatkan output lumen per watt (keberkesanan). 2)Pengecilan:Saiz pakej yang lebih kecil (cth., 2.0x1.6mm, 1.6x1.6mm) semakin menjadi biasa untuk peranti ultra-padat. 3)Pemulihan Warna dan Gamut yang Lebih Baik:Perkembangan dalam LED penukar fosfor dan bahan pancaran langsung bertujuan untuk mengembangkan gamut warna untuk paparan dan mencapai Indeks Pemulihan Warna (CRI) yang lebih tinggi untuk pencahayaan. 4)Kepintaran Bersepadu:Pasaran menyaksikan pertumbuhan LED dengan IC kawalan terbina dalam (LED RGB boleh dialamatkan), memudahkan reka bentuk sistem. Walaupun 67-235 adalah komponen diskret, memahami aliran ini membantu dalam memilih teknologi yang betul untuk reka bentuk yang tahan masa, mengimbangi kos, prestasi, dan tahap integrasi.