Dokumen Teknikal SMD LED 16-213/BHC-ZL1M2QY/3T - 1.6x0.8mm - 3.2V - 110mW - Biru

1. Gambaran Keseluruhan Produk

16-213/BHC-ZL1M2QY/3T ialah diod pemancar cahaya (LED) peranti permukaan-pasang (SMD) yang menggunakan cip semikonduktor biru InGaN. Komponen ini direka untuk pemasangan elektronik moden berketumpatan tinggi di mana ruang dan berat adalah kekangan kritikal. Proposisi nilai utamanya terletak pada keupayaan untuk mengecilkan produk akhir sambil mengekalkan prestasi optik yang boleh dipercayai.

LED ini dibungkus pada pita 8mm yang dililit pada gegelung berdiameter 7 inci, menjadikannya serasi sepenuhnya dengan peralatan pemasangan 'pick-and-place' automatik. Keserasian ini memudahkan proses pembuatan volum tinggi. Peranti ini dibina dengan bahan bebas plumbum (Pb-free) dan mematuhi arahan Kesatuan Eropah 'Restriction of Hazardous Substances' (RoHS), peraturan 'Registration, Evaluation, Authorisation and Restriction of Chemicals' (REACH), dan piawaian bebas halogen (Br <900 ppm, Cl <900 ppm, Br+Cl < 1500 ppm). Ia layak digunakan dengan proses pateri alir balik inframerah dan fasa wap.

2. Analisis Mendalam Parameter Teknikal

2.1 Penarafan Maksimum Mutlak

Penarafan ini menentukan had tekanan di mana kerosakan kekal pada peranti mungkin berlaku. Operasi pada atau melebihi had ini tidak dijamin dan harus dielakkan dalam reka bentuk litar.

• Voltan Songsang (V_R):5 V. Melebihi voltan ini dalam arah pincang songsang boleh menyebabkan kerosakan simpang.
• Arus Hadapan Berterusan (I_F):25 mA. Ini ialah arus DC maksimum yang disyorkan untuk operasi jangka panjang yang boleh dipercayai.
• Arus Hadapan Puncak (I_FP):100 mA. Penarafan arus berdenyut ini (pada kitar tugas 1/10, 1 kHz) adalah untuk keadaan sementara ringkas, bukan operasi berterusan.
• Pelesapan Kuasa (P_d):110 mW. Ini ialah kehilangan kuasa maksimum yang dibenarkan (V_F* I_F) dalam peranti pada suhu ambien 25°C. Pengurangan penarafan diperlukan pada suhu yang lebih tinggi.
• Ketahanan Nyahcas Elektrostatik (ESD):150 V (Model Badan Manusia). Prosedur pengendalian ESD yang betul adalah penting semasa pemasangan dan pengendalian.
• Suhu Operasi (T_opr):-40°C hingga +85°C. Peranti berfungsi merentasi julat suhu perindustrian yang luas ini.
• Suhu Penyimpanan (T_stg):-40°C hingga +90°C.
• Suhu Pateri (T_sol):Pakej ini boleh menahan pateri alir balik dengan suhu puncak 260°C sehingga 10 saat, atau pateri tangan pada 350°C sehingga 3 saat per terminal.

2.2 Ciri-ciri Elektro-Optik

Parameter ini biasanya diukur pada suhu ambien (T_a) 25°C dan arus hadapan (I_F) 5 mA, melainkan dinyatakan sebaliknya. Ia menentukan prestasi keluaran cahaya dan elektrik teras.

• Keamatan Bercahaya (I_v):Julat dari minimum 11.5 mcd hingga maksimum 28.5 mcd. Nilai tipikal berada dalam julat ini. Toleransi ±11% dikenakan.
• Sudut Pandangan (2θ_1/2):Kira-kira 120 darjah. Ini ialah sudut penuh di mana keamatan bercahaya adalah separuh daripada keamatan puncak yang diukur pada 0 darjah (paksi).
• Panjang Gelombang Puncak (λ_p):Biasanya 468 nm. Ini ialah panjang gelombang di mana taburan kuasa spektrum mencapai maksimum.
• Panjang Gelombang Dominan (λ_d):Julat dari 465 nm hingga 475 nm. Ini ialah panjang gelombang tunggal yang dilihat oleh mata manusia, menentukan warna. Toleransi ±1 nm dikenakan.
• Lebar Jalur Spektrum (Δλ):Biasanya 25 nm. Ini ialah lebar penuh pada separuh maksimum (FWHM) spektrum pancaran, menunjukkan ketulenan warna.
• Voltan Hadapan (V_F):Julat dari 2.7 V hingga 3.2 V pada I_F= 5mA. Toleransi ±0.05V dikenakan. Ini ialah susut voltan merentasi LED apabila mengalirkan arus.
• Arus Songsang (I_R):Maksimum 50 μA apabila pincang songsang 5 V dikenakan.

3. Penjelasan Sistem Pengelasan

Untuk memastikan konsistensi dalam pengeluaran besar-besaran, LED dikelaskan ke dalam 'bin' prestasi berdasarkan parameter utama. Ini membolehkan pereka memilih bahagian yang memenuhi keperluan aplikasi tertentu.

3.1 Pengelasan Keamatan Bercahaya

Dikelaskan pada I_F= 5 mA. Kod L1, L2, M1, M2 mewakili tahap keluaran cahaya yang semakin meningkat.

• L1:11.5 – 14.5 mcd
• L2:14.5 – 18.0 mcd
• M1:18.0 – 22.5 mcd
• M2:22.5 – 28.5 mcd

3.2 Pengelasan Panjang Gelombang Dominan

Dikelaskan pada I_F= 5 mA. Menentukan nuansa biru yang tepat.

• X:465 – 470 nm
• Y:470 – 475 nm

3.3 Pengelasan Voltan Hadapan

Dikelaskan pada I_F= 5 mA. Penting untuk mereka bentuk litar had arus dan mengurus penggunaan kuasa.

• 29:2.7 – 2.8 V
• 30:2.8 – 2.9 V
• 31:2.9 – 3.0 V
• 32:3.0 – 3.1 V
• 33:3.1 – 3.2 V

4. Analisis Lengkung Prestasi

Dokumen data ini menyediakan beberapa lengkung ciri yang diukur pada T_a=25°C, memberikan pandangan tentang prestasi di bawah pelbagai keadaan.

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

Lengkung ini menunjukkan hubungan eksponen antara arus dan voltan. Titik operasi untuk arus tertentu (cth., 5mA, 20mA) boleh ditentukan dari graf ini, yang penting untuk memilih perintang had arus atau litar pemacu yang sesuai.

4.2 Keamatan Bercahaya vs. Arus Hadapan

Keluaran cahaya meningkat dengan arus hadapan, tetapi hubungannya tidak linear sempurna, terutamanya pada arus yang lebih tinggi. Graf ini membantu pereka memahami pertukaran kecekapan apabila memacu LED pada tahap arus yang berbeza.

4.3 Keamatan Bercahaya vs. Suhu Ambien

Keluaran cahaya LED berkurangan apabila suhu simpang meningkat. Lengkung pengurangan penarafan ini adalah kritikal untuk aplikasi yang beroperasi pada suhu ambien yang tinggi. Ia menunjukkan keamatan bercahaya relatif menurun apabila suhu meningkat dari -40°C hingga +100°C.

4.4 Lengkung Pengurangan Penarafan Arus Hadapan

Berkaitan langsung dengan had pelesapan kuasa, lengkung ini menentukan arus hadapan berterusan maksimum yang dibenarkan sebagai fungsi suhu ambien. Untuk mengelakkan kepanasan dan memastikan jangka hayat panjang, arus pemacu mesti dikurangkan apabila beroperasi melebihi 25°C.

4.5 Taburan Spektrum

Plot ini memaparkan kuasa optik relatif yang dipancarkan merentasi spektrum panjang gelombang, berpusat di sekitar panjang gelombang puncak ~468 nm dengan lebar jalur ciri. Ia mengesahkan pancaran warna biru.

4.6 Corak Radiasi

Gambar rajah kutub yang menggambarkan taburan ruang keamatan cahaya. Sudut pandangan 120 darjah disahkan secara visual oleh corak ini, menunjukkan bagaimana cahaya dipancarkan dalam taburan luas seperti Lambertian.

5. Maklumat Mekanikal dan Pakej

5.1 Dimensi Pakej

LED ini mematuhi tapak kaki standard LED cip 1608 (1.6mm x 0.8mm). Dimensi utama termasuk panjang keseluruhan, lebar, dan tinggi, serta jarak dan saiz pad elektrod. Semua toleransi biasanya ±0.1mm melainkan dinyatakan sebaliknya. Corak tanah (tapak kaki) yang dicadangkan untuk reka bentuk PCB disediakan sebagai rujukan, walaupun pereka dinasihatkan untuk menyesuaikannya berdasarkan proses pemasangan dan keperluan kebolehpercayaan khusus mereka.

5.2 Pengenalpastian Kutub

Katod biasanya ditanda oleh warna hijau atau penunjuk visual lain pada pakej itu sendiri. Dokumen data harus dirujuk untuk skim penandaan yang tepat. Kutub yang betul adalah penting untuk operasi litar.

6. Garis Panduan Pateri dan Pemasangan

6.1 Profil Pateri Alir Balik

Profil suhu alir balik bebas plumbum (Pb-free) ditentukan:

• Pra-pemanasan:150–200°C selama 60–120 saat.
• Masa Atas Cecair (TAL):60–150 saat di atas 217°C.
• Suhu Puncak:Maksimum 260°C, dikekalkan selama maksimum 10 saat.
• Kadar Pemanasan:Maksimum 6°C/saat sehingga 255°C.
• Kadar Penyejukan:Maksimum 3°C/saat.
• Had Alir Balik:Pemasangan tidak boleh menjalani pateri alir balik lebih daripada dua kali.

6.2 Pateri Tangan

Jika pateri tangan diperlukan, suhu hujung besi pateri mesti dikekalkan di bawah 350°C, dan masa sentuhan per terminal tidak boleh melebihi 3 saat. Besi pateri berkuasa rendah (≤25W) disyorkan. Selang penyejukan sekurang-kurangnya 2 saat harus dibenarkan antara pateri setiap terminal untuk mengelakkan kejutan terma.

6.3 Penyimpanan dan Kepekaan Kelembapan

LED dibungkus dalam beg tahan lembap dengan penyerap lembapan.

• Sebelum Dibuka:Simpan pada ≤30°C dan ≤90% Kelembapan Relatif (RH).
• Selepas Dibuka:"Jangka hayat lantai" ialah 1 tahun di bawah keadaan ≤30°C dan ≤60% RH. Peranti yang tidak digunakan harus dimeterai semula dalam pakej kalis lembap.
• Pembakaran:Jika penunjuk penyerap lembapan telah berubah warna atau masa penyimpanan terlampaui, rawatan pembakaran 60 ±5°C selama 24 jam diperlukan sebelum alir balik untuk mengelakkan "popcorning" (keretakan pakej akibat tekanan wap).

6.4 Langkah Berjaga-jaga Kritikal

• Had Arus:Perintang had arus luaran atau pemacu arus malar adalah wajib. Ciri I-V eksponen LED bermaksud perubahan voltan kecil menyebabkan perubahan arus besar, yang boleh membawa kepada kegagalan serta-merta.
• Tekanan Mekanikal:Elakkan mengenakan tekanan pada badan LED semasa pateri atau dalam pemasangan akhir. Jangan meledingkan PCB selepas pateri.
• Pembaikan:Pembaikan selepas pateri tidak disyorkan. Jika tidak dapat dielakkan, besi pateri berkepala dua khusus harus digunakan untuk memanaskan kedua-dua terminal secara serentak, mencegah tekanan mekanikal pada sambungan pateri. Kesan pada ciri-ciri LED mesti dinilai terlebih dahulu.

7. Pembungkusan dan Maklumat Pesanan

7.1 Spesifikasi Pita dan Gegelung

Komponen dibekalkan pada pita pembawa timbul dengan lebar 8mm. Pita dililit pada gegelung diameter standard 7 inci (178mm). Setiap gegelung mengandungi 3000 keping (POS). Dimensi terperinci untuk pita pembawa, termasuk jarak poket dan saiz hab gegelung, disediakan.

7.2 Penjelasan Label

Label gegelung mengandungi beberapa kod utama:

• CPN:Nombor Bahagian Pelanggan (pilihan).
• P/N:Nombor Bahagian Penuh Pengilang (cth., 16-213/BHC-ZL1M2QY/3T).
• QTY:Kuantiti Pembungkusan pada gegelung.
• CAT:Kedudukan Keamatan Bercahaya (cth., L1, M2).
• HUE:Kedudukan Kromatisiti/Panjang Gelombang Dominan (cth., X, Y).
• REF:Kedudukan Voltan Hadapan (cth., 30, 32).
• LOT No:Nombor lot pembuatan yang boleh dikesan.

8. Cadangan Aplikasi

8.1 Senario Aplikasi Biasa

• Pencahayaan Latar:Sesuai untuk pencahayaan latar penunjuk, suis, simbol, dan panel LCD kecil dalam papan pemuka automotif, elektronik pengguna, dan panel kawalan perindustrian.
• Penunjuk Status:Sempurna untuk penunjuk status kuasa, sambungan, atau fungsi dalam peralatan telekomunikasi (telefon, faks), perkakasan rangkaian, dan peranti komputer.
• Pencahayaan Tujuan Umum:Sesuai untuk sebarang aplikasi yang memerlukan lampu penunjuk biru padat, boleh dipercayai, dan berkuasa rendah.

8.2 Pertimbangan Reka Bentuk

• Reka Bentuk Litar:Sentiasa gunakan perintang siri atau pemacu arus malar. Kira nilai perintang menggunakan R = (V_bekalan- V_F) / I_F, di mana V_Fharus dipilih dari nilai 'bin' maksimum (cth., 3.2V) untuk reka bentuk konservatif.
• Pengurusan Terma:Untuk operasi berterusan pada suhu ambien tinggi atau berhampiran arus maksimum, pertimbangkan susun atur PCB untuk membantu penyebaran haba. Gunakan lengkung pengurangan penarafan untuk memilih arus operasi yang selamat.
• Reka Bentuk Optik:Sudut pandangan 120 darjah memberikan keterlihatan yang luas. Untuk cahaya fokus, kanta luaran mungkin diperlukan. Pakej resin jernih air sesuai untuk aplikasi di mana warna cip boleh diterima.

9. Perbandingan dan Pembezaan Teknikal

Kelebihan utama LED pakej 1608 ini berbanding LED berwaya yang lebih besar ialah pengecilan ekstremnya, membolehkan ketumpatan pembungkusan yang lebih tinggi pada PCB dan akhirnya produk akhir yang lebih kecil. Berbanding pakej SMD lain, 1608 menawarkan keseimbangan yang baik antara saiz dan kemudahan pengendalian semasa pemasangan. Pematuhannya terhadap peraturan alam sekitar moden (RoHS, Bebas Halogen) menjadikannya sesuai untuk pasaran global dengan sekatan bahan yang ketat. Struktur pengelasan yang ditentukan memberikan prestasi yang boleh diramal kepada pereka, yang kritikal untuk aplikasi yang memerlukan warna dan kecerahan yang konsisten merentasi pelbagai unit.

10. Soalan Lazim (Berdasarkan Parameter Teknikal)

10.1 Apakah nilai perintang yang harus saya gunakan dengan bekalan 5V?

Menggunakan V_Fmaksimum 3.2V dan sasaran I_F5mA: R = (5V - 3.2V) / 0.005A = 360 Ω. Nilai standard terdekat yang lebih tinggi (cth., 390 Ω) akan memberikan arus yang sedikit lebih selamat ~4.6mA.

10.2 Bolehkah saya memacu LED ini pada 20mA secara berterusan?

Ya, penarafan maksimum mutlak untuk arus hadapan berterusan ialah 25 mA. Walau bagaimanapun, anda mesti merujuk lengkung pengurangan penarafan jika suhu ambien melebihi 25°C. Pada 85°C, arus maksimum yang dibenarkan adalah jauh lebih rendah. Juga, memacu pada 20mA akan menghasilkan keluaran cahaya yang lebih tinggi tetapi akan mengurangkan kecekapan dan meningkatkan suhu simpang.

10.3 Apakah maksud warna resin "jernih air"?

Ia bermaksud epoksi yang membungkus cip semikonduktor adalah lutsinar, tidak tersebar atau berwarna. Ini membolehkan warna sebenar cip biru InGaN dilihat secara langsung, menghasilkan titik warna yang lebih tepu tetapi berpotensi membuat cip kecil itu sendiri kelihatan.

10.4 Mengapa maklumat penyimpanan dan pembakaran begitu penting?

Pakej plastik SMD boleh menyerap kelembapan dari udara. Semasa proses pateri alir balik suhu tinggi, kelembapan yang terperangkap ini boleh bertukar menjadi wap dengan cepat, menyebabkan pengelupasan dalaman atau keretakan ("popcorning"), yang memusnahkan peranti. Pembakaran yang ditetapkan menghilangkan kelembapan ini.

11. Kes Reka Bentuk dan Penggunaan Praktikal

Senario: Mereka bentuk panel penunjuk pelbagai untuk peranti perubatan mudah alih.Peranti memerlukan beberapa LED status biru ("kuasa hidup")