Spesifikasi Teknikal LED SMD 0603 Biru - Dimensi 1.6x0.8x0.6mm - Voltan 2.8-3.8V - Kuasa 76mW - Dokumen Teknikal MS

1. Gambaran Keseluruhan Produk

Dokumen ini menyediakan spesifikasi teknikal lengkap untuk diod pemancar cahaya (LED) peranti permukaan-pasang (SMD) dalam saiz pakej 0603. Peranti ini mempunyai kanta jernih-air dan menggunakan struktur semikonduktor InGaN (Indium Gallium Nitride) untuk memancarkan cahaya biru. Ia direka untuk proses pemasangan automatik dan serasi dengan pelbagai teknik pematerian reflow, menjadikannya sesuai untuk pembuatan elektronik volum tinggi.

1.1 Ciri dan Kelebihan Teras

LED ini dicirikan oleh beberapa ciri utama yang meningkatkan kebolehgunaan dan kebolehpercayaannya dalam aplikasi elektronik moden. Ia mematuhi arahan RoHS (Sekatan Bahan Berbahaya), mengklasifikasikannya sebagai produk hijau. Komponen dibekalkan dalam pita 8mm piawaian industri pada gegelung diameter 7 inci, memudahkan keserasian dengan peralatan pick-and-place automatik. Piawaian pembungkusan ini memastikan pengendalian yang cekap dan mengurangkan risiko kerosakan semasa proses pemasangan. Peranti ini juga direka untuk menahan profil terma kedua-dua proses pematerian reflow fasa wap dan inframerah (IR), yang biasa dalam barisan pemasangan bebas plumbum (Pb-free). Pakejnya mematuhi piawaian EIA (Persekutuan Industri Elektronik), dan ciri elektriknya serasi dengan tahap pemacu litar bersepadu (IC) piawai.

1.2 Aplikasi Sasaran dan Pasaran

LED SMD biru ini bertujuan untuk digunakan dalam pelbagai peralatan elektronik biasa. Aplikasi tipikal termasuk penunjuk status, lampu latar untuk paparan kecil, pencahayaan panel, dan pencahayaan hiasan dalam elektronik pengguna, peralatan automasi pejabat, peranti komunikasi, dan perkakas rumah. Saiznya yang kecil dan kebolehpercayaan menjadikannya komponen serba boleh untuk pereka yang mencari penyelesaian pencahayaan yang padat dan cekap. Adalah penting untuk diperhatikan bahawa LED ini tidak dinilai khusus untuk aplikasi yang memerlukan kebolehpercayaan luar biasa di mana kegagalan boleh membahayakan nyawa atau kesihatan, seperti dalam penerbangan, sistem sokongan hayat perubatan, atau kawalan pengangkutan kritikal keselamatan. Untuk aplikasi sedemikian, perundingan dengan pengilang untuk produk khusus adalah perlu.

2. Parameter Teknikal: Tafsiran Objektif Mendalam

Pemahaman menyeluruh tentang parameter elektrik dan optik adalah penting untuk reka bentuk litar yang berjaya dan operasi yang boleh dipercayai.

2.1 Rating Maksimum Mutlak

Rating ini mentakrifkan had di mana kerosakan kekal pada peranti mungkin berlaku. Mengoperasikan LED di bawah keadaan yang melebihi nilai ini tidak disyorkan. Rating maksimum mutlak dinyatakan pada suhu ambien (Ta) 25°C.

• Pelesapan Kuasa (Pd):76 mW. Ini adalah jumlah kuasa maksimum yang boleh dipancarkan oleh pakej LED sebagai haba.
• Arus Hadapan Puncak (I_F(puncak)):100 mA. Arus ini hanya boleh digunakan di bawah keadaan berdenyut dengan kitar tugas 1/10 dan lebar denyut 0.1ms. Melebihi ini dalam operasi DC akan menyebabkan kerosakan.
• Arus Hadapan DC (I_F):20 mA. Ini adalah arus hadapan berterusan yang disyorkan untuk operasi normal.
• Penurunan Rating:Arus hadapan DC maksimum yang dibenarkan berkurangan secara linear di atas suhu ambien 50°C pada kadar 0.25 mA per °C. Ini adalah kritikal untuk pengurusan terma.
• Voltan Songsang (V_R):5 V. Menggunakan voltan songsang yang lebih tinggi daripada ini boleh merosakkan simpang LED. Datasheet secara eksplisit menyatakan bahawa operasi voltan songsang tidak boleh berterusan.
• Julat Suhu Operasi:-20°C hingga +80°C. Peranti dijamin berfungsi dalam julat suhu ambien ini.
• Julat Suhu Penyimpanan:-30°C hingga +100°C.
• Keadaan Pematerian:LED boleh menahan pematerian gelombang pada 260°C selama 5 saat, reflow IR pada 260°C selama 5 saat, dan reflow fasa wap pada 215°C selama 3 minit.

2.2 Ciri Elektrik & Optik

Ini adalah parameter prestasi tipikal yang diukur pada Ta=25°C dan I_F=20mA, melainkan dinyatakan sebaliknya.

• Keamatan Bercahaya (I_V):28.0 hingga 180.0 mcd (millicandela). Julat yang luas menunjukkan peranti tersedia dalam bin kecerahan yang berbeza (lihat Seksyen 3). Pengukuran dilakukan dengan penapis yang menghampiri lengkung tindak balas mata fotopik CIE.
• Sudut Pandangan (2θ_1/2):130 darjah. Ini adalah sudut penuh di mana keamatan bercahaya adalah separuh daripada keamatan yang diukur pada paksi pusat (0°). Sudut pandangan yang luas adalah tipikal untuk LED dengan kanta jernih-air, bukan tersebar.
• Panjang Gelombang Pancaran Puncak (λ_P):468 nm. Ini adalah panjang gelombang di mana taburan kuasa spektrum berada pada maksimum.
• Panjang Gelombang Dominan (λ_d):465.0 hingga 475.0 nm. Ini adalah panjang gelombang tunggal yang dilihat oleh mata manusia yang mentakrifkan warna cahaya, diperoleh daripada rajah kromatisiti CIE.
• Separuh Lebar Garisan Spektrum (Δλ):25 nm. Ini menunjukkan lebar jalur spektrum; nilai yang lebih kecil akan menunjukkan sumber cahaya yang lebih monokromatik.
• Voltan Hadapan (V_F):2.80 hingga 3.80 V. Susut voltan merentasi LED apabila didorong pada 20mA. Parameter ini juga dibin (lihat Seksyen 3).
• Arus Songsang (I_R):10 μA (maks). Arus bocor apabila voltan songsang 5V digunakan.

3. Penjelasan Sistem Binning

Untuk memastikan konsistensi dalam pengeluaran besar-besaran, LED disusun ke dalam bin berdasarkan parameter utama. Ini membolehkan pereka memilih bahagian yang memenuhi keperluan khusus untuk keseragaman warna dan kecerahan dalam aplikasi mereka.

3.1 Binning Voltan Hadapan

LED dikategorikan mengikut voltan hadapan (V_F) pada 20mA. Kod bin (D7 hingga D11) mewakili julat voltan dengan toleransi ±0.1V dalam setiap bin. Sebagai contoh, bin D8 termasuk LED dengan V_Fantara 3.00V dan 3.20V. Memilih LED dari bin voltan yang sama boleh membantu mencapai perkongsian arus yang lebih seragam apabila berbilang LED disambung secara selari.

3.2 Binning Keamatan Bercahaya

Ini adalah bin kritikal untuk konsistensi kecerahan. Bin (N, P, Q, R) mentakrifkan nilai keamatan bercahaya minimum dan maksimum, setiap satu dengan toleransi ±15%. Bin N meliputi 28.0-45.0 mcd, manakala bin R meliputi julat kecerahan tertinggi 112.0-180.0 mcd. Menggunakan LED dari bin keamatan yang sama adalah penting untuk aplikasi di mana kecerahan yang dirasakan seragam adalah penting.

3.3 Binning Panjang Gelombang Dominan

Binning ini memastikan konsistensi warna. Dua bin, AC (465.0-470.0 nm) dan AD (470.0-475.0 nm), mempunyai toleransi ketat ±1 nm. Bin AC mewakili biru yang lebih pendek dan lebih tulen, manakala bin AD adalah biru yang lebih panjang dan sedikit kehijauan. Pemilihan panjang gelombang yang konsisten adalah kunci untuk aplikasi penunjuk kritikal warna atau apabila mencampurkan warna.

4. Analisis Lengkung Prestasi

Walaupun datasheet merujuk kepada lengkung ciri tipikal, data yang disediakan membolehkan analisis trend prestasi.

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

Berdasarkan julat V_Fyang ditetapkan iaitu 2.8-3.8V pada 20mA, LED mempamerkan lengkung I-V eksponen ciri tipikal diod. Voltan hadapan mempunyai pekali suhu negatif, bermakna ia berkurangan sedikit apabila suhu simpang meningkat untuk arus tertentu.

4.2 Keamatan Bercahaya vs. Arus Hadapan

Keamatan bercahaya adalah lebih kurang berkadar dengan arus hadapan dalam julat operasi normal (sehingga 20mA). Walau bagaimanapun, kecekapan mungkin jatuh pada arus yang sangat tinggi disebabkan peningkatan suhu simpang dan kesan bukan linear lain. Spesifikasi penurunan rating di atas 50°C berkaitan secara langsung dengan menguruskan kesan terma ini untuk mengekalkan output cahaya dan jangka hayat.

4.3 Taburan Spektrum

Dengan panjang gelombang puncak 468 nm dan julat panjang gelombang dominan 465-475 nm, LED memancarkan dalam kawasan biru spektrum cahaya nampak. Separuh lebar spektrum 25 nm menunjukkan jalur pancaran yang agak sempit, yang merupakan ciri LED biru berasaskan InGaN.

5. Maklumat Mekanikal & Pakej

5.1 Dimensi Pakej

LED menggunakan tapak kaki pakej 0603 piawaian industri, yang secara nominal berukuran 1.6mm panjang, 0.8mm lebar, dan 0.6mm tinggi. Semua toleransi dimensi adalah ±0.10mm melainkan dinyatakan sebaliknya. Pakej mempunyai kanta epoksi jernih-air.

5.2 Pengenalpastian Polarity dan Reka Bentuk Pad

Katod biasanya ditanda, selalunya oleh warna hijau pada sisi pakej yang sepadan atau takuk dalam poket gegelung pita. Datasheet termasuk dimensi pad pematerian yang dicadangkan untuk memastikan sambungan pateri yang boleh dipercayai dan penjajaran yang betul semasa reflow. Mengikuti cadangan corak landasan ini adalah penting untuk hasil pematerian yang baik dan kestabilan mekanikal.

6. Garis Panduan Pematerian & Pemasangan

6.1 Profil Pematerian Reflow

Datasheet menyediakan dua profil reflow inframerah (IR) yang dicadangkan: satu untuk proses normal (timah-plumbum) dan satu untuk proses Pb-free menggunakan pes pateri SnAgCu. Profil Pb-free biasanya mempunyai suhu puncak yang lebih tinggi (sehingga 260°C) tetapi masa-di-atas-cairan yang serupa. Pematuhan kepada profil ini adalah kritikal untuk mengelakkan kerosakan terma pada epoksi LED atau die semikonduktor.

6.2 Pembersihan dan Penyimpanan

Jika pembersihan diperlukan selepas pematerian, hanya pelarut yang ditetapkan seperti etil alkohol atau isopropil alkohol harus digunakan pada suhu normal selama kurang daripada satu minit. Bahan kimia yang tidak ditentukan mungkin merosakkan pakej. Untuk penyimpanan, LED yang dikeluarkan dari beg penghalang kelembapan asal mereka harus direflow dalam masa satu minggu. Untuk penyimpanan yang lebih lama di luar pembungkusan asal, mereka mesti disimpan dalam persekitaran kering (contohnya, dengan penyerap lembapan) dan mungkin memerlukan proses pembakaran (contohnya, 60°C selama 24 jam) sebelum pemasangan untuk membuang kelembapan yang diserap dan mengelakkan "popcorning" semasa reflow.

7. Maklumat Pembungkusan dan Pesanan

LED dibekalkan pada pita pembawa timbul lebar 8mm yang dililit pada gegelung diameter 7 inci (178mm). Setiap gegelung mengandungi 3000 keping. Spesifikasi pita dan gegelung mematuhi ANSI/EIA 481-1-A-1994. Poket kosong dalam pita dimeterai dengan pita penutup. Bilangan maksimum komponen hilang berturut-turut (langkau) yang dibenarkan adalah dua. Untuk kuantiti kurang daripada gegelung penuh, kuantiti pembungkusan minimum 500 keping ditetapkan untuk lot baki.

8. Cadangan Aplikasi dan Pertimbangan Reka Bentuk

8.1 Reka Bentuk Litar Pemacu

LED adalah peranti beroperasi arus. Kaedah yang paling boleh dipercayai untuk memandu berbilang LED adalah menggunakan perintang had arus bersiri untuk setiap LED (Model Litar A dalam datasheet). Ini memastikan kecerahan seragam walaupun terdapat variasi dalam voltan hadapan (V_F) setiap LED. Menyambung berbilang LED secara selari secara langsung tanpa perintang individu (Model Litar B) tidak disyorkan, kerana perbezaan kecil dalam V_Fboleh menyebabkan ketidakseimbangan arus yang ketara, membawa kepada kecerahan tidak sekata dan potensi arus berlebihan dalam LED dengan V_F.

terendah.

8.2 Perlindungan Nyahcas Elektrostatik (ESD)

LED adalah sensitif kepada nyahcas elektrostatik. Untuk mengelakkan kerosakan ESD semasa pengendalian dan pemasangan, langkah berjaga-jaga berikut adalah wajib: kakitangan mesti memakai gelang pergelangan tangan dibumikan atau sarung tangan anti-statik; semua stesen kerja, peralatan, dan rak penyimpanan mesti dibumikan dengan betul; dan penggunaan pengion adalah disyorkan untuk meneutralkan cas statik dalam persekitaran kerja.

9. Perbandingan dan Pembezaan Teknikal

Berbanding dengan teknologi LED lama, LED biru berasaskan InGaN ini menawarkan kecekapan dan kecerahan tinggi dalam pakej 0603 miniatur. Keserasiannya dengan proses reflow suhu tinggi bebas plumbum menyelaraskannya dengan peraturan alam sekitar moden dan trend pembuatan. Ketersediaan bin elektrik dan optik yang ketat membolehkan aplikasi ketepatan tinggi di mana konsistensi adalah terpenting. Sudut pandangan luas 130 darjah menjadikannya sesuai untuk aplikasi yang memerlukan pencahayaan luas berbanding pancaran fokus.

10. Soalan Lazim (Berdasarkan Parameter Teknikal)

S: Bolehkah saya memandu LED ini dengan 3.3V secara langsung?

J: Mungkin, tetapi tidak boleh dipercayai. Voltan hadapan adalah dari 2.8V hingga 3.8V. Pada 3.3V, LED dari bin D11 (3.6-3.8V) mungkin tidak menyala langsung, manakala satu dari bin D7 (2.8-3.0V) akan didorong berlebihan dengan teruk. Sentiasa gunakan perintang bersiri untuk menetapkan arus tepat kepada 20mA (atau kurang), tanpa mengira voltan bekalan.

S: Mengapa terdapat julat yang begitu besar dalam keamatan bercahaya (28 hingga 180 mcd)?

J: Ini adalah sebaran pengeluaran keseluruhan. Untuk pesanan tertentu, anda memilih bin (N, P, Q, R) untuk mendapatkan julat yang lebih ketat. Proses binning ini memastikan anda menerima LED dengan kecerahan konsisten untuk projek anda.

S: Bagaimanakah saya mencapai warna seragam dalam produk saya?

J: Pesan LED dari bin Panjang Gelombang Dominan yang sama (sama ada AC atau AD). Mencampurkan bin boleh mengakibatkan warna biru yang berbeza secara ketara.

11. Kes Reka Bentuk dan Penggunaan Praktikal

1. Senario: Mereka bentuk panel penunjuk status dengan 10 LED biru.Keperluan Kecerahan:

2. Tentukan kecerahan yang diperlukan. Untuk persekitaran cahaya ambien tinggi, pilih bin Q atau R (71-180 mcd). Untuk persekitaran malap, bin N atau P mungkin mencukupi.Konsistensi Warna:

3. Nyatakan satu bin Panjang Gelombang Dominan (contohnya, AC) untuk memastikan semua penunjuk adalah warna biru yang sama.Reka Bentuk Litar:_{Gunakan bekalan 5V. Kira perintang bersiri untuk setiap LED: R = (V}bekalan_F- V_F) / I_F. Menggunakan V_Fkes terburuk dari bin voltan yang anda pilih (contohnya, D9 maks 3.4V), R = (5V - 3.4V) / 0.020A = 80 Ohm. Gunakan nilai piawai terdekat (82 Ohm). Ini memastikan tiada LED melebihi 20mA walaupun V

4. nya berada di hujung rendah bin.Susun Atur:

5. Ikuti susun atur pad yang dicadangkan dari datasheet untuk pematerian yang boleh dipercayai.Pemasangan:

Ikuti profil reflow Pb-free yang disyorkan jika berkenaan. Simpan gegelung yang dibuka dalam kabinet kering jika tidak digunakan serta-merta.

12. Pengenalan Prinsip Operasi

LED ini adalah berdasarkan heterostruktur semikonduktor yang diperbuat daripada Indium Gallium Nitride (InGaN). Apabila voltan hadapan digunakan, 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 (warna) cahaya yang dipancarkan. Untuk pancaran biru, bahan dengan jurang jalur yang agak luas (~2.7 eV) diperlukan. Kanta epoksi jernih-air berfungsi untuk melindungi die semikonduktor dan membentuk output cahaya, menghasilkan sudut pandangan yang luas.

13. Trend dan Perkembangan Teknologi