Dokumen Teknikal SMD LED 19-22/R6G6C-A01/2T - Pelbagai Warna (Merah/Hijau Kuning) - Pakej 2.0x1.25x0.8mm - Voltan 2.0V - Kuasa 60mW

1. Gambaran Keseluruhan Produk

LED SMD 19-22 ialah peranti permukaan-pasang padat yang direka untuk aplikasi PCB berketumpatan tinggi. Varian pelbagai warna ini menggabungkan dua cip LED berbeza dalam satu pakej: satu memancarkan Merah Cemerlang (R6) dan satu lagi memancarkan Hijau Kuning Cemerlang (G6). Saiznya yang mini membolehkan penjimatan ruang yang ketara berbanding komponen bingkai plumbum tradisional, menyumbang kepada reka bentuk produk akhir yang lebih kecil, keperluan penyimpanan yang berkurangan, dan ketumpatan pemasangan yang lebih tinggi. Pembinaan ringan ini menjadikannya sesuai untuk peranti elektronik mudah alih dan miniatur.

Produk ini direka untuk keserasian dengan barisan pemasangan automatik pick-and-place moden dan proses pateri reflow fasa wap atau inframerah standard. Ia mematuhi piawaian alam sekitar dan keselamatan yang ketat, sepenuhnya bebas plumbum, mematuhi arahan EU RoHS, peraturan EU REACH, dan memenuhi kriteria bebas halogen (Br <900 ppm, Cl <900 ppm, Br+Cl < 1500 ppm).

2. Penerangan Mendalam Parameter Teknikal

2.1 Had Maksimum Mutlak

Had ini mentakrifkan had tekanan di mana kerosakan kekal pada peranti mungkin berlaku. Operasi pada atau melebihi had ini tidak dijamin dan harus dielakkan untuk prestasi jangka panjang yang boleh dipercayai.

• Voltan Songsang (V_R):5 V. Melebihi voltan ini dalam bias songsang boleh menyebabkan kerosakan simpang.
• Arus Hadapan Berterusan (I_F):25 mA untuk kedua-dua cip R6 dan G6. Ini adalah arus DC maksimum untuk operasi berterusan pada Ta=25°C.
• Arus Hadapan Puncak (I_FP):60 mA (Duty 1/10 @1KHz). Sesuai untuk operasi berdenyut tetapi bukan untuk DC.
• Pelesapan Kuasa (P_d):60 mW. Kuasa maksimum yang boleh dipelesapkan oleh pakej, dikira sebagai V_F* I_F.
• Nyahcas Elektrostatik (ESD) HBM:2000 V. Menunjukkan kepekaan peranti; prosedur pengendalian ESD yang betul adalah wajib.
• Suhu Operasi (T_opr):-40°C hingga +85°C. Julat suhu ambien untuk operasi normal.
• Suhu Penyimpanan (T_stg):-40°C hingga +90°C.
• Suhu Pateri:Reflow: Puncak 260°C selama maksimum 10 saat. Pateri tangan: 350°C selama maksimum 3 saat setiap terminal.

2.2 Ciri Elektro-Optik (Ta=25°C)

Ini adalah parameter prestasi tipikal yang diukur di bawah keadaan ujian piawai (I_F=20mA, Ta=25°C).

• Keamatan Bercahaya (I_v):
  • R6 (Merah): 45.0 - 112.0 mcd (lihat binning).
  • G6 (Hijau Kuning): 45.0 - 72.0 mcd (lihat binning).
  • Toleransi: ±11%.
• Sudut Pandangan (2θ_1/2):130° (tipikal). Sudut lebar ini memastikan keterlihatan yang baik dari pelbagai perspektif.
• Panjang Gelombang Puncak (λ_p):
  • R6: 632 nm (tipikal).
  • G6: 575 nm (tipikal).
• Panjang Gelombang Dominan (λ_d):
  • R6: 617.5 - 633.5 nm.
  • G6: 567.5 - 575.5 nm.
  • Toleransi: ±1 nm.
• Lebar Jalur Spektrum Sinaran (Δλ):20 nm (tipikal) untuk kedua-dua warna, menunjukkan pancaran warna yang agak tulen.
• Voltan Hadapan (V_F):
  • R6 & G6: 1.7V (Min), 2.0V (Tip), 2.4V (Maks) @ I_F=20mA.
• Arus Songsang (I_R):10 µA (Maks) @ V_R=5V.

3. Penjelasan Sistem Binning

LED disusun (dibin) berdasarkan parameter optik utama untuk memastikan konsistensi dalam satu kelompok pengeluaran. Ini membolehkan pereka memilih bahagian yang memadani keperluan kecerahan dan warna tertentu.

3.1 Binning R6 (Merah Cemerlang)

• Bin Keamatan Bercahaya:
  • P1: 45.0 - 57.0 mcd
  • P2: 57.0 - 72.0 mcd
  • Q1: 72.0 - 90.0 mcd
  • Q2: 90.0 - 112.0 mcd
• Bin Panjang Gelombang Dominan:
  • E4: 617.50 - 621.50 nm
  • E5: 621.50 - 625.50 nm
  • E6: 625.50 - 629.50 nm
  • E7: 629.50 - 633.50 nm

3.2 Binning G6 (Hijau Kuning Cemerlang)

• Bin Keamatan Bercahaya:
  • P1: 45.0 - 57.0 mcd
  • P2: 57.0 - 72.0 mcd
• Bin Panjang Gelombang Dominan:
  • C15: 567.50 - 569.50 nm
  • C16: 569.50 - 571.50 nm
  • C17: 571.50 - 573.50 nm
  • C18: 573.50 - 575.50 nm

Kod produk lengkap termasuk kedua-dua kod bin Keamatan (CAT) dan Panjang Gelombang (HUE), membolehkan pemilihan yang tepat.

4. Analisis Lengkung Prestasi

4.1 Ciri Cip R6

Lengkung yang disediakan untuk cip R6 (Merah) menggambarkan hubungan utama:

• Keamatan Bercahaya Relatif vs. Suhu Ambien:Output bercahaya berkurangan apabila suhu ambien meningkat, tingkah laku tipikal untuk LED disebabkan oleh kecekapan kuantum dalaman yang berkurangan dan peningkatan rekombinasi bukan sinaran pada suhu yang lebih tinggi.
• Voltan Hadapan vs. Arus Hadapan (Lengkung I-V):Menunjukkan hubungan eksponen. Voltan lutut lengkung adalah sekitar 1.7-2.0V. Rintangan dinamik boleh disimpulkan dari cerun di atas voltan lutut.
• Keamatan Bercahaya Relatif vs. Arus Hadapan:Output adalah hampir linear dengan arus dalam julat operasi normal (sehingga ~20-30mA), selepas itu kecekapan mungkin jatuh disebabkan pemanasan dan kesan lain.
• Taburan Spektrum:Graf menunjukkan puncak dominan sekitar 632 nm (merah) dengan lebar penuh pada separuh maksimum (FWHM) tipikal kira-kira 20 nm.

4.2 Ciri Cip G6

Lengkung serupa disediakan untuk cip G6 (Hijau Kuning), menggambarkan:

• Keamatan Bercahaya Relatif vs. Suhu Ambien.
• Voltan Hadapan vs. Arus Hadapan.
• Keamatan Bercahaya Relatif vs. Arus Hadapan.
• Taburan Spektrum:Puncak dijangka sekitar 575 nm.

Lengkung ini adalah penting untuk reka bentuk pengurusan haba dan untuk meramalkan prestasi di bawah keadaan operasi bukan standard.

5. Maklumat Mekanikal & Pakej

5.1 Dimensi Pakej

LED SMD 19-22 mempunyai saiz yang sangat padat. Dimensi utama (toleransi ±0.1mm melainkan dinyatakan) termasuk:

• Panjang Pakej: 2.0 mm
• Lebar Pakej: 1.25 mm
• Ketinggian Pakej: 0.8 mm
• Dimensi dan jarak terminal ditakrifkan untuk pateri yang boleh dipercayai.

Lukisan berdimensi terperinci adalah penting untuk reka bentuk corak pendaratan PCB (footprint). Footprint yang direka dengan betul memastikan pembentukan sendi pateri yang betul, penjajaran, dan kestabilan mekanikal.

5.2 Pengenalpastian Polarity

Pakej termasuk penunjuk polarity, biasanya takuk atau katod bertanda. Orientasi yang betul semasa penempatan adalah penting untuk fungsi litar.

6. Panduan Pateri & Pemasangan

6.1 Profil Pateri Reflow (Bebas Plumbum)

Proses kritikal untuk pemasangan yang boleh dipercayai. Profil yang disyorkan termasuk:

• Pra-Pemanasan:150-200°C selama 60-120 saat. Pemanasan beransur-ansur untuk mengurangkan kejutan haba.
• Masa Atas Likuidus (TAL):60-150 saat di atas 217°C.
• Suhu Puncak:Maksimum 260°C, dikekalkan untuk maksimum 10 saat.
• Kadar Pemanasan:Maksimum 6°C/saat sehingga 255°C.
• Kadar Penyejukan:Maksimum 3°C/saat.
• Had Reflow:Pemasangan tidak sepatutnya menjalani pateri reflow lebih daripada dua kali untuk mengelakkan tekanan haba berlebihan pada pakej LED dan ikatan wayar.

6.2 Pateri Tangan

Jika pateri manual diperlukan:

• Suhu hujung besi: < 350°C.
• Masa sentuhan setiap terminal: ≤ 3 saat.
• Kuasa besi pateri: ≤ 25W.
• Elakkan daripada mengenakan tekanan mekanikal pada komponen semasa atau selepas pateri.

6.3 Penyimpanan & Kepekaan Kelembapan

LED dibungkus dalam beg penghalang tahan lembapan dengan penyerap lembapan untuk mengelakkan penyerapan kelembapan, yang boleh menyebabkan "popcorning" (retak pakej) semasa reflow.

• Sebelum Digunakan:Jangan buka beg kalis lembapan sehingga bersedia untuk pemasangan.
• Selepas Dibuka:Gunakan dalam masa 168 jam (7 hari) jika disimpan pada ≤ 30°C dan ≤ 60% RH.
• Pembakaran Semula:Jika masa pendedahan terlampaui atau penyerap lembapan tepu, bakar pada 60 ±5°C selama 24 jam sebelum digunakan.

7. Pembungkusan & Maklumat Pesanan

7.1 Spesifikasi Pita dan Gegelung

Komponen dibekalkan dalam pita pembawa timbul piawai industri untuk pemasangan automatik.

• Lebar Pita Pembawa:8 mm.
• Diameter Gegelung:7 inci.
• Jarak Poket:Ditakrifkan dalam lukisan pita pembawa.
• Kuantiti per Gegelung:2000 keping.

Dimensi gegelung dan pita terperinci disediakan untuk keserasian dengan peralatan feeder.

7.2 Penjelasan Label

Label gegelung mengandungi beberapa kod penting untuk kebolehjejakan dan pengesahan:

• P/N:Nombor Produk (cth., 19-22/R6G6C-A01/2T).
• QTY:Kuantiti Pembungkusan.
• CAT:Pangkat Keamatan Bercahaya (Kod Bin).
• HUE:Koordinat Kromatisiti & Pangkat Panjang Gelombang Dominan (Kod Bin).
• REF:Pangkat Voltan Hadapan.
• No LOT:Nombor Lot Pembuatan untuk kebolehjejakan.

8. Cadangan Aplikasi

8.1 Senario Aplikasi Biasa

• Pencahayaan Belakang:Sesuai untuk penunjuk papan pemuka, pencahayaan belakang suis, dan pencahayaan belakang rata untuk simbol LCD kerana saiznya yang kecil dan kecerahan yang baik.
• Penunjuk Status:Sempurna untuk peralatan telekomunikasi (telefon, mesin faks), elektronik pengguna, dan panel kawalan industri sebagai penunjuk status atau fungsi pelbagai warna.
• Penunjuk Tujuan Umum:Mana-mana aplikasi yang memerlukan penunjuk visual padat, boleh dipercayai, dan terang.

8.2 Pertimbangan Reka Bentuk

• Had Arus: Perintang had arus luaran adalah wajib mutlak.Ciri I-V eksponen LED bermaksud peningkatan kecil dalam voltan menyebabkan peningkatan arus yang besar, membawa kepada kegagalan serta-merta. Nilai perintang dikira sebagai R = (V_bekalan- V_F) / I_F.
• Pengurusan Haba:Walaupun pelesapan kuasa rendah, mengekalkan suhu simpang dalam had adalah kunci untuk jangka hayat panjang dan output cahaya stabil. Pastikan kawasan kuprum PCB atau laluan haba yang mencukupi jika beroperasi pada suhu ambien atau arus yang tinggi.
• Perlindungan ESD:Laksanakan perlindungan ESD pada talian input jika LED terdedah kepada antara muka pengguna, dan sentiasa ikuti prosedur pengendalian selamat ESD semasa pemasangan.
• Susun Atur PCB:Ikuti corak pendaratan yang disyorkan dari lukisan dimensi. Pastikan empangan topeng pateri antara pad untuk mengelakkan jambatan.

9. Perbandingan & Pembezaan Teknikal

Siri 19-22 menawarkan kelebihan berbeza dalam konteks tertentu:

• vs. LED SMD Lebih Besar (cth., 3528, 5050):Kelebihan utama ialah saiz yang jauh lebih kecil (2.0x1.25mm), membolehkan reka bentuk ultra-miniatur di mana ruang papan sangat berharga. Kompromi biasanya output cahaya keseluruhan yang lebih rendah setiap pakej.
• vs. LED 19-22 Satu Warna:Varian A01/2T khusus ini menggabungkan dua cip warna berbeza (Merah dan Hijau Kuning) dalam satu pakej. Ini menjimatkan ruang dan kos penempatan berbanding menggunakan dua LED satu warna berasingan, memudahkan reka bentuk yang memerlukan penunjuk dwiwarna.
• vs. LED Lubang Laluan:Menawarkan semua faedah SMD standard: kesesuaian untuk pemasangan automatik, tiada lenturan/pemangkasan plumbum, profil lebih rendah, dan prestasi lebih baik dalam persekitaran getaran tinggi.
• Pematuhan:Keseluruhan pematuhannya (bebas plumbum, RoHS, REACH, Bebas Halogen) menjadikannya sesuai untuk pasaran global yang paling menuntut dan reka bentuk yang peka alam sekitar.

10. Soalan Lazim (Berdasarkan Parameter Teknikal)

Q1: Bolehkah saya memacu LED ini terus dari bekalan logik 3.3V atau 5V tanpa perintang?

A:Tidak, jangan sekali-kali.Anda mesti menggunakan perintang had arus siri. Tanpanya, voltan hadapan hanya ~2.0V, jadi voltan berlebihan dari bekalan 3.3V atau 5V akan menyebabkan arus berlebihan, memusnahkan LED serta-merta.

Q2: Apakah perbezaan antara Panjang Gelombang Puncak dan Panjang Gelombang Dominan?

A: Panjang Gelombang Puncak (λ_p) ialah panjang gelombang di mana spektrum pancaran mempunyai keamatan maksimum. Panjang Gelombang Dominan (λ_d) ialah panjang gelombang tunggal cahaya monokromatik yang sepadan dengan warna yang dilihat LED. λ_dlebih relevan untuk spesifikasi warna. Dokumen data menyediakan kedua-duanya.

Q3: Bagaimana saya memilih kod bin yang betul untuk aplikasi saya?

A: Jika reka bentuk anda memerlukan kecerahan konsisten merentasi pelbagai unit, nyatakan bin keamatan bercahaya yang lebih ketat (cth., P2 sahaja). Jika konsistensi warna kritikal (cth., untuk padanan warna), nyatakan bin panjang gelombang dominan yang sempit (cth., E5 untuk merah). Rujuk jadual binning dalam bahagian 3.1 dan 3.2.

Q4: Suhu operasi adalah sehingga 85°C. Bolehkah saya menggunakannya dalam aplikasi luar?

A: Penarafan 85°C merujuk kepada suhu udara ambien di sekitar peranti. Dalam selungkup luar yang terdedah kepada cahaya matahari langsung, suhu dalaman mudah melebihi ini. Anda mesti mereka bentuk sistem untuk memastikan suhu ambien tempatan LED kekal dalam -40°C hingga +85°C, dengan mempertimbangkan pemanasan solar, haba dalaman dari komponen lain, dan kekurangan pengudaraan.

Q5: Mengapa terdapat jangka hayat lantai ketat 7 hari selepas membuka beg penghalang lembapan?

A: Pakej LED plastik boleh menyerap lembapan dari udara. Semasa proses pateri reflow suhu tinggi, lembapan yang terperangkap ini cepat bertukar menjadi wap, mencipta tekanan yang boleh mengelupas pakej atau memecahkan epoksi, kegagalan yang dikenali sebagai "popcorning." Had 7 hari mengandaikan keadaan penyimpanan yang betul (30°C/60%RH).

11. Kajian Kes Reka Bentuk & Penggunaan Praktikal

Senario: Mereka Bentuk Penunjuk Status Dwiwarna untuk Peranti Perubatan Mudah Alih.

Keperluan:Peranti memerlukan satu penunjuk kecil untuk menunjukkan "Siap Sedia" (Hijau) dan "Ralat" (Merah). Ruang papan sangat terhad. Peranti mesti mematuhi RoHS dan bebas halogen untuk pematuhan pasaran perubatan global.

Pemilihan Komponen:19-22/R6G6C-A01/2T adalah calon yang ideal. Saiz 2.0x1.25mmnya menjimatkan ruang penting. Cip Merah (R6) dan Hijau Kuning (G6) bersepadu menghapuskan keperluan untuk dua LED berasingan dan kitaran penempatan berkaitan. Pematuhan alam sekitar penuhnya memenuhi keperluan kawal selia.

Reka Bentuk Litar:Dua litar pemacu bebas direka, setiap satu terdiri daripada pin GPIO dari pengawal mikro, perintang had arus, dan anod sepadan pakej LED. Katod biasa disambungkan ke bumi. Nilai perintang dikira untuk arus sasaran 15mA (jauh di bawah maks 25mA) untuk jangka hayat panjang: R = (3.3V - 2.0V) / 0.015A ≈ 87Ω (gunakan nilai piawai 82Ω atau 100Ω).

Susun Atur PCB:Corak pendaratan yang disyorkan dari dokumen data digunakan. Sambungan pelega haba kecil digunakan pada pad untuk memudahkan pateri sambil mengekalkan sambungan haba yang baik ke tuangan bumi kecil untuk penyebaran haba.

Pemasangan & Keputusan:Bahagian dibekalkan pada pita 8mm untuk penempatan automatik. Profil reflow yang direka diikuti dengan tepat. Produk akhir mempunyai penunjuk dwiwarna yang bersih dan kelihatan profesional yang memenuhi semua keperluan saiz, kebolehpercayaan, dan pematuhan.

12. Pengenalan Teknologi

LED 19-22 menggunakan bahan semikonduktor AlGaInP (Aluminium Gallium Indium Phosphide) untuk kedua-dua cip R6 (Merah) dan G6 (Hijau Kuning). AlGaInP ialah semikonduktor sebatian III-V jurang jalur langsung yang sesuai untuk menghasilkan pancaran cahaya kecekapan tinggi dalam spektrum warna ambar-ke-merah (kira-kira 560-650 nm). Dengan menyesuaikan nisbah Aluminium, Gallium, dan Indium dalam kekisi kristal dengan teliti, tenaga jurang jalur—dan seterusnya panjang gelombang foton yang dipancarkan—boleh ditala dengan tepat.

Prinsip operasi asas ialah elektroluminesens. Apabila voltan hadapan dikenakan merentasi simpang p-n, elektron dari rantau jenis-n dan lubang dari rantau jenis-p disuntik ke dalam rantau aktif. Di sana, mereka bergabung semula secara sinaran, membebaskan tenaga dalam bentuk foton. Panjang gelombang (warna) foton ini ditentukan oleh tenaga jurang jalur bahan semikonduktor dalam rantau aktif. Cip disalut dalam resin epoksi jernih yang melindungi die semikonduktor, bertindak sebagai kanta untuk membentuk output cahaya (mencapai sudut pandangan 130°), dan memberikan kestabilan mekanikal.

13. Trend Teknologi

Pasaran untuk LED SMD miniatur seperti 19-22 terus berkembang didorong oleh beberapa trend utama:

• Peningkatan Miniaturisasi:Permintaan untuk elektronik pengguna, boleh pakai, dan peranti perubatan yang lebih kecil mendorong LED dengan saiz yang lebih kecil dan profil lebih rendah daripada 19-22, seperti LED pakej skala cip (CSP) atau jenis pakej yang lebih kecil.
• Kecekapan & Pencahayaan Lebih Tinggi:Penambahbaikan berterusan dalam pertumbuhan epitaksial, reka bentuk cip, dan kecekapan pengekstrakan pakej membawa kepada keamatan bercahaya yang lebih tinggi dari saiz cip yang sama atau lebih kecil, membolehkan pereka menggunakan kurang arus untuk kecerahan yang sama, meningkatkan hayat bateri dan prestasi haba.
• Pilihan Warna Lanjutan & Integrasi Multi-Cip:Trend yang dicontohi oleh produk ini—mengintegrasikan pelbagai warna—sedang berkembang untuk merangkumi RGB (Merah-Hijau-Biru) atau RGBW (Merah-Hijau-Biru-Putih) dalam pakej kecil, membolehkan kebolehprograman warna penuh dalam satu sumber titik.
• Kebolehpercayaan Dipertingkatkan & Kesesuaian Persekitaran Keras:Perkembangan dalam bahan enkapsulasi (cth., silikon menggantikan epoksi untuk rintangan haba dan UV yang lebih baik) dan struktur pakej meningkatkan jangka hayat dan prestasi LED dalam aplikasi automotif, perindustrian, dan luar.
• Integrasi Pintar:Trend yang lebih luas melibatkan pengintegrasian litar kawalan (seperti pemacu arus malar atau logik mudah) terus dengan die LED atau dalam pakej, bergerak ke arah komponen "LED pintar" yang memudahkan reka bentuk sistem.

Siri 19-22 mewakili penyelesaian matang dan boleh dipercayai dalam landskap ini, terutamanya sesuai untuk aplikasi penunjuk berkesan kos, ruang terhad yang memerlukan prestasi teguh dan pematuhan luas.