Dokumen Teknikal SMD LED Biru 22-21/BHC-AN1P2/2C - 2.2x2.1x1.1mm - 3.8V - 20mA - 40mW - MS Bahasa Melayu

1. Gambaran Keseluruhan Produk

22-21/BHC-AN1P2/2C ialah diod pemancar cahaya (LED) biru jenis permukaan-pasang (SMD). Ia direka untuk pemasangan elektronik moden yang padat yang memerlukan fungsi penunjuk atau lampu latar yang boleh dipercayai. Peranti ini menggunakan bahan cip InGaN (Indium Gallium Nitride) yang disalut dalam resin jernih-air, menghasilkan cahaya dengan panjang gelombang dominan tipikal 468 nm.

Kelebihan utama komponen ini terletak pada saiznya yang sangat kecil. Dengan ukuran hanya 2.2mm x 2.1mm dan ketinggian kira-kira 1.1mm, ia membolehkan pengurangan saiz papan litar bercetak (PCB) yang ketara dan membolehkan ketumpatan pek yang lebih tinggi berbanding LED berwaya tradisional. Pengecilan ini secara langsung menyumbang kepada faktor bentuk produk akhir yang lebih kecil dan keperluan penyimpanan komponen yang berkurangan. Peranti ini juga ringan, menjadikannya sesuai untuk aplikasi mudah alih dan miniatur.

Produk ini mematuhi peraturan alam sekitar dan keselamatan utama, termasuk bebas Pb (bebas plumbum), mematuhi arahan EU RoHS (Sekatan Bahan Berbahaya), mematuhi peraturan EU REACH (Pendaftaran, Penilaian, Kebenaran dan Sekatan Bahan Kimia), dan memenuhi piawaian bebas halogen (Bromin <900 ppm, Klorin <900 ppm, Br+Cl < 1500 ppm). Ia dibekalkan dalam pita piawai industri 8mm pada gegelung berdiameter 7 inci, memastikan keserasian dengan peralatan pemasangan pick-and-place automatik. Komponen ini sesuai untuk kedua-dua proses pematerian reflow inframerah dan fasa wap.

2. Penerangan Mendalam Parameter Teknikal

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 dan harus dielakkan dalam reka bentuk litar.

• Voltan Songsang (V_R):5 V - Voltan maksimum yang boleh dikenakan dalam arah pincang songsang.
• Arus Kehadapan (I_F):20 mA - Arus kehadapan DC berterusan maksimum yang disyorkan untuk operasi yang boleh dipercayai.
• Arus Kehadapan Puncak (I_FP):100 mA - Arus kehadapan berdenyut maksimum, hanya dibenarkan di bawah keadaan tertentu (kitar tugas 1/10 pada frekuensi 1 kHz).
• Pelesapan Kuasa (P_d):40 mW - Kuasa maksimum yang boleh dilesapkan oleh peranti, dikira sebagai hasil darab voltan kehadapan dan arus kehadapan, dengan mengambil kira had terma.
• Nyahcas Elektrostatik (ESD) Model Badan Manusia (HBM):150 V - Kepekaan peranti terhadap nyahcas elektrostatik. Prosedur pengendalian ESD yang betul adalah wajib semasa pemasangan dan pengendalian.
• Suhu Operasi (T_opr):-40°C hingga +85°C - Julat suhu ambien di mana peranti ditetapkan untuk beroperasi.
• Suhu Penyimpanan (T_stg):-40°C hingga +90°C - Julat suhu untuk menyimpan peranti apabila tidak dikuasakan.
• Suhu Pematerian (T_sol):Dua profil ditetapkan: Pematerian reflow (puncak 260°C untuk maksimum 10 saat) dan Pematerian tangan (350°C pada hujung besi pemateri untuk maksimum 3 saat setiap terminal).

2.2 Ciri-ciri Elektro-Optik

Parameter ini diukur pada keadaan ujian piawai suhu ambien (T_a) 25°C dan arus kehadapan (I_F) 20 mA, melainkan dinyatakan sebaliknya. Ia menentukan prestasi tipikal peranti.

• Keamatan Bercahaya (I_v):Julat dari minimum 28.5 mcd hingga maksimum 72.0 mcd. Nilai tipikal tidak dinyatakan dalam jadual, tetapi sistem pembin menyediakan julat terkategori. Sudut pandangan (2θ_1/2) biasanya 130 darjah, menunjukkan kon pandangan yang luas.
• Panjang Gelombang Puncak (λ_p):Biasanya 468 nanometer (nm). Ini ialah panjang gelombang di mana taburan kuasa spektrum berada pada maksimum.
• Panjang Gelombang Dominan (λ_d):Julat dari 464.5 nm hingga 476.5 nm. Ini ialah panjang gelombang tunggal yang dilihat oleh mata manusia yang sepadan dengan warna cahaya yang dipancarkan. Toleransi ±1 nm dicatatkan.
• Lebar Jalur Sinaran Spektrum (Δλ):Biasanya 35 nm. Ini ialah lebar penuh pada separuh maksimum (FWHM) spektrum pancaran, yang menerangkan ketulenan warna.
• Voltan Kehadapan (V_F):Biasanya 3.8 V, dengan maksimum 4.5 V pada I_F= 20 mA. Ini ialah susutan voltan merentasi LED semasa beroperasi.
• Arus Songsang (I_R):Maksimum 50 μA apabila voltan songsang (V_R) 5 V dikenakan.

3. Penjelasan Sistem Pembin

Untuk memastikan konsistensi warna dan kecerahan dalam pengeluaran, LED disusun ke dalam bin. Peranti ini menggunakan dua parameter pembin bebas.

3.1 Pembin Keamatan Bercahaya

Output bercahaya dikategorikan kepada empat bin (N1, N2, P1, P2), setiap satu menentukan julat millicandela (mcd) tertentu yang diukur pada I_F= 20 mA. Bin memastikan LED dalam pesanan tertentu mempunyai tahap kecerahan yang serupa. Toleransi untuk keamatan bercahaya ditetapkan sebagai ±11%.

• Bin N1:28.5 - 36.0 mcd
• Bin N2:36.0 - 45.0 mcd
• Bin P1:45.0 - 57.0 mcd
• Bin P2:57.0 - 72.0 mcd

3.2 Pembin Panjang Gelombang Dominan

Warna (panjang gelombang dominan) dikategorikan kepada empat bin (A9, A10, A11, A12), setiap satu meliputi julat nanometer tertentu. Ini memastikan keseragaman warna. Toleransi untuk panjang gelombang dominan ialah ±1 nm.

• Bin A9:464.5 - 467.5 nm
• Bin A10:467.5 - 470.5 nm
• Bin A11:470.5 - 473.5 nm
• Bin A12:473.5 - 476.5 nm

Nombor produk berkemungkinan menggabungkan kod (seperti \"AN1P2\") yang menentukan bin keamatan dan panjang gelombang mana yang disertakan dalam gegelung atau pesanan tertentu.

4. Analisis Lengkung Prestasi

Walaupun lengkung grafik khusus tidak diterangkan dalam teks yang diberikan, lengkung ciri elektro-optik tipikal untuk LED sedemikian akan merangkumi:

• Arus Kehadapan vs. Voltan Kehadapan (Lengkung I-V):Lengkung bukan linear ini menunjukkan hubungan antara arus melalui LED dan voltan merentasinya. Peningkatan kecil dalam voltan melebihi ambang hidup membawa kepada peningkatan besar dalam arus, menekankan keperluan untuk litar penghad arus.
• Keamatan Bercahaya vs. Arus Kehadapan:Lengkung ini biasanya menunjukkan bahawa output cahaya meningkat dengan arus tetapi mungkin menjadi sub-linear pada arus yang lebih tinggi disebabkan kesan terma dan kecekapan.
• Keamatan Bercahaya vs. Suhu Ambien:Output cahaya LED umumnya berkurangan apabila suhu simpang meningkat. Memahami penurunan nilai ini adalah penting untuk aplikasi yang beroperasi pada suhu ambien tinggi.
• Taburan Spektrum:Plot keamatan relatif berbanding panjang gelombang, menunjukkan puncak pada ~468 nm dan lebar jalur FWHM ~35 nm.

5. Maklumat Mekanikal dan Pakej

5.1 Dimensi Pakej

Peranti ini mempunyai tapak segi empat tepat. Dimensi utama (dalam milimeter, dengan toleransi tipikal ±0.1mm melainkan dinyatakan) termasuk panjang badan 2.2 mm, lebar badan 2.1 mm, dan ketinggian kira-kira 1.1 mm. Lembaran data termasuk lukisan dimensi terperinci yang menunjukkan susun atur pad, saiz terminal, dan corak tanah PCB yang disyorkan untuk memastikan pematerian dan kestabilan mekanikal yang betul.

5.2 Pengenalpastian Polarity

Katod biasanya ditanda, selalunya oleh takuk, titik, atau tanda hijau pada pakej itu sendiri atau pita pembawa. Polarity yang betul mesti diperhatikan semasa penempatan untuk memastikan peranti berfungsi.

6. Garis Panduan Pematerian dan Pemasangan

6.1 Penghad Arus

Kritikal:Perintang penghad arus luaran atau litar pemacu arus malarmestidigunakan secara bersiri dengan LED. Voltan kehadapan mempunyai pekali suhu negatif dan variasi kecil. Tanpa penghad arus, peningkatan sedikit dalam voltan bekalan boleh menyebabkan peningkatan besar, yang berpotensi merosakkan, dalam arus kehadapan.

6.2 Penyimpanan dan Kepekaan Kelembapan

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

• Jangan buka beg sehingga sedia untuk digunakan.
• Selepas dibuka, simpan LED yang tidak digunakan pada ≤30°C dan ≤60% Kelembapan Relatif.
• \"Jangka hayat lantai\" selepas beg dibuka ialah 168 jam (7 hari).
• Jika jangka hayat lantai dilampaui atau penunjuk penyerap lembap menunjukkan tepu, pembakaran pada 60 ±5°C selama 24 jam diperlukan sebelum pematerian.

6.3 Profil Pematerian Reflow

Profil reflow bebas plumbum (Pb-free) ditetapkan:

• Pra-pemanasan:Cerun dari ambien ke 150-200°C dalam 60-120 saat.
• Rendam/Pra-aliran:Kekalkan di atas 217°C selama 60-150 saat.
• Reflow:Suhu puncak tidak boleh melebihi 260°C, dan masa di atas 255°C tidak boleh melebihi 30 saat. Masa pada puncak sebenar (260°C) mestilah maksimum 10 saat.
• Penyejukan:Kadar penyejukan maksimum 6°C/saat.

Sekatan Penting:Pematerian reflow tidak boleh dilakukan lebih daripada dua kali pada peranti yang sama. Elakkan tekanan mekanikal pada LED semasa pemanasan dan jangan meledingkan PCB selepas pematerian.

6.4 Pematerian Tangan dan Kerja Semula

Jika pematerian tangan tidak dapat dielakkan, gunakan besi pemateri dengan suhu hujung <350°C, kenakan haba pada setiap terminal untuk ≤3 saat, dan gunakan besi dengan penarafan kuasa ≤25W. Benarkan selang penyejukan >2 saat antara terminal. Kerja semula sangat tidak digalakkan. Jika benar-benar perlu, gunakan besi pemateri berkepala dua untuk memanaskan kedua-dua terminal serentak untuk penyingkiran, dan sahkan fungsi peranti selepas itu, kerana kerosakan berkemungkinan.

7. Maklumat Pembungkusan dan Pesanan

7.1 Spesifikasi Pembungkusan

Peranti dibekalkan dalam pita pembawa timbul dengan lebar 8mm, dililit pada gegelung diameter piawai 7 inci (178mm). Setiap gegelung mengandungi 2000 keping. Dimensi gegelung, pita, dan pita penutup disediakan dalam lembaran data dengan toleransi tipikal ±0.1mm.

7.2 Penjelasan Label

Label pembungkusan mengandungi beberapa kod:

• CPN:Nombor Produk Pelanggan (pilihan).
• P/N:Nombor Produk Pengilang (cth., 22-21/BHC-AN1P2/2C).
• QTY:Kuantiti Pembungkusan (cth., 2000).
• CAT:Pangkat Keamatan Bercahaya (Kod bin untuk kecerahan).
• HUE:Koordinat Kromatisiti & Pangkat Panjang Gelombang Dominan (Kod bin untuk warna).
• REF:Pangkat Voltan Kehadapan.
• LOT No:Nombor Lot Pembuatan untuk kebolehjejakan.

8. Cadangan Aplikasi

8.1 Senario Aplikasi Tipikal

• Lampu Latar:Pencahayaan untuk papan pemuka panel instrumen, suis membran, dan panel kawalan.
• Peralatan Telekomunikasi:Penunjuk status dan lampu latar kekunci dalam telefon, mesin faks, dan peranti rangkaian.
• Lampu Latar LCD:Pencahayaan tepi atau lampu latar langsung untuk paparan LCD monokrom atau warna kecil.
• Penunjuk Umum:Penunjuk hidup, lampu status, dan pencahayaan hiasan dalam elektronik pengguna.

8.2 Pertimbangan Reka Bentuk

• Pengurusan Terma:Walaupun pelesapan kuasa rendah, memastikan kawasan kuprum PCB yang mencukupi atau via terma di bawah pad LED boleh membantu mengekalkan suhu simpang yang lebih rendah, mengekalkan output bercahaya dan jangka hayat.
• Pemacu Arus:Sentiasa reka bentuk untuk pemacu arus malar atau gunakan perintang bersiri yang dikira berdasarkan voltan kehadapan maksimum (V_F) untuk menjamin arus tidak pernah melebihi penarafan maksimum mutlak di bawah keadaan paling teruk (cth., V_Fperanti rendah, voltan bekalan tinggi).
• Perlindungan ESD:Laksanakan perlindungan ESD pada talian input jika LED boleh diakses oleh pengguna, dan ikuti pengendalian selamat-ESD semasa pemasangan.

9. Perbandingan dan Pembezaan Teknikal

Pembezaan utama pakej 22-21 berbanding SMD LED yang lebih besar (cth., 3528, 5050) atau LED lubang-lalu tradisional ialah saiz ultra-miniaturnya, membolehkan reka bentuk dalam aplikasi yang terhad ruang. Berbanding LED biru lain, gabungan khusus panjang gelombang tipikal (~468 nm), sudut pandangan luas (130°), dan struktur pembin yang ditakrifkan menawarkan warna dan kecerahan yang boleh diramal untuk penampilan produk yang konsisten. Pematuhannya kepada piawaian bebas halogen dan RoHS menjadikannya sesuai untuk reka bentuk yang peka alam sekitar yang diperlukan dalam pasaran global.

10. Soalan Lazim (Berdasarkan Parameter Teknikal)

S: Mengapa perintang penghad arus adalah wajib?

J: Ciri I-V LED adalah eksponen. Perubahan kecil dalam voltan kehadapan menyebabkan perubahan besar dalam arus. Tanpa perintang, variasi dalam voltan bekalan atau V_FLED sendiri boleh mendorong arus melebihi maksimum 20mA, membawa kepada pemanasan berlebihan dan kegagalan yang cepat.

S: Bolehkah saya memacu LED ini dengan bekalan 3.3V?

J: Mungkin, tetapi dengan berhati-hati. V_Ftipikal ialah 3.8V, yang lebih tinggi daripada 3.3V. Pada 3.3V, LED mungkin tidak hidup, atau akan sangat malap. Anda memerlukan voltan bekalan yang lebih tinggi daripada V_Fmaksimum (4.5V) ditambah susutan voltan merentasi perintang penghad arus anda. Penukar peningkatan atau bekalan voltan lebih tinggi (cth., 5V) biasanya digunakan.

S: Apakah maksud sudut pandangan 130 darjah?

J> Ia bermaksud sudut di mana keamatan bercahaya adalah separuh daripada keamatan yang diukur secara langsung pada paksi (0 darjah). Sudut 130 darjah dianggap \"pandangan luas,\" bermaksud cahaya tersebar dan kelihatan dari sudut sisi yang luas, sesuai untuk lampu penunjuk yang perlu dilihat dari kedudukan berbeza.

S: Bagaimana saya mentafsir kod bin (cth., AN1P2) dalam pesanan saya?

J> Kod bin menentukan julat terjamin untuk keamatan bercahaya dan panjang gelombang dominan untuk semua LED dalam kumpulan itu. \"AN1\" berkemungkinan merujuk kepada bin panjang gelombang dominan tertentu (cth., A11), dan \"P2\" merujuk kepada bin keamatan bercahaya (57.0-72.0 mcd). Ini memastikan konsistensi visual merentasi semua unit dalam pengeluaran anda.

11. Kes Reka Bentuk dan Penggunaan Praktikal

Senario: Mereka bentuk suis tekan butang berlampu latar.Suis mempunyai ikon lutsinar kecil. Pereka memilih LED biru 22-21 ini kerana saiznya yang padat. Rel bekalan 5V tersedia pada PCB. Untuk menghadkan arus kepada 15 mA (nilai selamat di bawah maksimum 20mA untuk jangka hayat lebih panjang), perintang bersiri dikira: R = (V_bekalan- V_F) / I_F. Menggunakan V_Fmaksimum 4.5V memastikan arus yang mencukupi walaupun untuk LED \"V_Ftinggi\": R = (5V - 4.5V) / 0.015A ≈ 33.3 Ohm. Perintang piawai 33 Ohm dipilih. Corak tanah PCB direka tepat mengikut tapak yang disyorkan dalam lembaran data. Semasa pemasangan, peranti sensitif kelembapan digunakan dalam jangka hayat lantai 7 hari selepas beg dibuka, dan papan menjalani satu laluan reflow menggunakan profil suhu yang ditetapkan.

12. Pengenalan Prinsip Operasi

LED ini beroperasi berdasarkan prinsip elektroluminesen dalam simpang p-n semikonduktor. Kawasan aktif terdiri daripada InGaN. Apabila voltan kehadapan melebihi ambang hidup diod dikenakan, elektron dari kawasan jenis-n dan lubang dari kawasan jenis-p disuntik ke dalam kawasan aktif. Apabila pembawa cas ini bergabung semula, mereka membebaskan tenaga dalam bentuk foton (cahaya). Komposisi khusus aloi InGaN menentukan tenaga jurang jalur, yang seterusnya menentukan panjang gelombang (warna) cahaya yang dipancarkan—dalam kes ini, biru. Resin epoksi jernih-air yang menyelubungi melindungi cip semikonduktor, bertindak sebagai kanta untuk membentuk output cahaya (mencipta sudut pandangan 130°), dan memberikan kestabilan mekanikal.

13. Trend Teknologi

Pembangunan LED biru cekap berdasarkan InGaN adalah pencapaian asas dalam pencahayaan keadaan pepejal, membolehkan penciptaan LED putih (melalui penukaran fosfor) dan paparan warna penuh. Trend untuk komponen seperti 22-21 terus ke arah pengecilan lanjut, peningkatan kecekapan (keamatan bercahaya lebih tinggi per mA), dan toleransi pembin yang lebih ketat untuk keseragaman warna dan kecerahan yang unggul. Integrasi dengan litar kawalan atas papan (seperti cip pemacu bersepadu dalam pakej LED) juga merupakan trend yang semakin berkembang, walaupun untuk LED penunjuk mudah, pendekatan diskret, kos efektif yang diwakili oleh komponen ini kekal sangat relevan untuk pelbagai aplikasi.