Spesifikasi Teknikal LED SMD 24-21/BHC-AP1Q2/2A - Biru - 2.0x1.25x0.8mm - 3.3V - 20mA - Dokumen Teknikal MS - Bahasa Melayu

1. Gambaran Keseluruhan Produk

LED SMD 24-21 ialah peranti permukaan-pasang padat yang direka untuk aplikasi elektronik moden yang memerlukan peminikroan dan kebolehpercayaan tinggi. LED biru ini, berdasarkan teknologi cip InGaN, menawarkan keseimbangan prestasi dan saiz, menjadikannya sesuai untuk proses pemasangan automatik.

1.1 Kelebihan dan Penentuan Kedudukan Teras

Kelebihan utama komponen ini ialah tapaknya yang jauh berkurangan berbanding LED berbingkai plumbum tradisional. Ini membolehkan reka bentuk papan litar bercetak (PCB) yang lebih kecil, ketumpatan pek komponen yang lebih tinggi, dan akhirnya menyumbang kepada pembangunan peralatan pengguna akhir yang lebih padat. Pembinaan ringannya meningkatkan lagi kesesuaiannya untuk aplikasi miniatur dan mudah alih.

1.2 Pasaran Sasaran dan Aplikasi

LED ini disasarkan untuk pasaran pencahayaan dan penunjuk am. Kawasan aplikasi utama termasuk lampu latar untuk panel instrumen, suis, dan simbol; penunjuk status dan lampu latar dalam peranti telekomunikasi seperti telefon dan mesin faks; serta pencahayaan tujuan am di mana sumber cahaya biru padat diperlukan.

2. Ciri Utama dan Pematuhan

• Dibungkus dalam pita 8mm pada gegelung diameter 7 inci untuk keserasian dengan peralatan pick-and-place automatik.
• Direka untuk digunakan dengan proses pateri refluks inframerah dan fasa wap standard.
• Jenis satu warna (Biru).
• Dibina dengan bahan bebas plumbum.
• Produk ini mematuhi arahan RoHS.
• Pematuhan dengan peraturan REACH EU dikekalkan.
• Pembinaan bebas halogen: Bromin (Br) <900 ppm, Klorin (Cl) <900 ppm, Br+Cl < 1500 ppm.

3. Parameter Teknikal: Tafsiran Objektif Mendalam

3.1 Rating Maksimum Mutlak

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

• Voltan Songsang (V_R):5V. Melebihi voltan ini dalam bias songsang boleh menyebabkan kerosakan simpang.
• Arus Kehadapan (I_F):20mA. Arus operasi berterusan yang disyorkan.
• Arus Kehadapan Puncak (I_FP):40mA. Hanya dibenarkan di bawah keadaan berdenyut (kitar tugas 1/10 @ 1kHz).
• Pelesapan Kuasa (P_d):75mW. Kuasa maksimum yang boleh dipelesapkan oleh pakej pada suhu ambien 25°C.
• Nyahcas Elektrostatik (ESD):150V (Model Badan Manusia). Langkah berjaga-jaga pengendalian ESD yang betul adalah penting.
• 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 Paterian (T_sol):Refluks: Puncak 260°C untuk maksimum 10 saat. Paterian tangan: 350°C untuk maksimum 3 saat setiap terminal.

3.2 Ciri Elektro-Optik

Diukur pada T_a= 25°C dan I_F= 20mA, melainkan dinyatakan sebaliknya. Ini adalah parameter prestasi utama di bawah keadaan ujian standard.

• Keamatan Bercahaya (I_v):45.0 hingga 112.0 mcd (millicandela). Output khusus ditentukan oleh kod bin (P1, P2, Q1, Q2). Toleransi ±11% dikenakan.
• Sudut Pandangan (2θ_1/2):Biasanya 130 darjah. Ini mentakrifkan penyebaran sudut di mana keamatan adalah sekurang-kurangnya separuh daripada nilai puncak.
• Panjang Gelombang Puncak (λ_p):Biasanya 468 nm. Panjang gelombang di mana pancaran spektrum paling kuat.
• Panjang Gelombang Dominan (λ_d):464.5 hingga 476.5 nm. Ini mentakrifkan warna cahaya yang dilihat dan dibin (A9-A12). Toleransi ±1nm dikenakan.
• Lebar Jalur Spektrum (Δλ):Biasanya 25 nm. Lebar spektrum pancaran pada separuh keamatan maksimum.
• Voltan Kehadapan (V_F):2.7V hingga 3.7V, dengan nilai tipikal 3.3V pada 20mA.
• Arus Songsang (I_R):Maksimum 50 μA pada V_R= 5V. Peranti ini tidak direka untuk beroperasi dalam bias songsang.

4. Penjelasan Sistem Binning

Untuk memastikan konsistensi warna dan kecerahan dalam pengeluaran, LED disusun ke dalam bin.

4.1 Binning Keamatan Bercahaya

Bin mentakrifkan output bercahaya minimum dan maksimum pada I_F=20mA. P1: 45.0 - 57.0 mcd P2: 57.0 - 72.0 mcd Q1: 72.0 - 90.0 mcd Q2: 90.0 - 112.0 mcd

3.2 Binning Panjang Gelombang Dominan

Bin mentakrifkan julat panjang gelombang dominan, yang berkaitan dengan warna biru. A9: 464.5 - 467.5 nm A10: 467.5 - 470.5 nm A11: 470.5 - 473.5 nm A12: 473.5 - 476.5 nm

5. Analisis Lengkung Prestasi

Spesifikasi ini menyediakan beberapa lengkung ciri yang diukur pada T_a=25°C. Ini adalah penting untuk memahami tingkah laku peranti di bawah keadaan bukan standard.

5.1 Arus Kehadapan vs. Voltan Kehadapan (Lengkung I-V)

Lengkung ini menunjukkan hubungan eksponen antara arus dan voltan. Voltan kehadapan tipikal ialah 3.3V pada 20mA. Pereka bentuk mesti menggunakan perintang pembatas arus untuk mengelakkan pelarian haba, kerana peningkatan kecil dalam voltan boleh menyebabkan peningkatan arus yang besar dan berpotensi merosakkan.

5.2 Keamatan Bercahaya Relatif vs. Arus Kehadapan

Keamatan bercahaya meningkat dengan arus kehadapan, tetapi tidak secara linear. Beroperasi melebihi 20mA yang disyorkan mungkin menghasilkan output yang lebih tinggi tetapi akan mengurangkan kecekapan dan jangka hayat peranti disebabkan peningkatan suhu simpang.

5.3 Keamatan Bercahaya Relatif vs. Suhu Ambien

Output cahaya LED berkurangan apabila suhu ambien meningkat. Lengkung ini adalah kritikal untuk aplikasi yang beroperasi dalam persekitaran suhu tinggi, kerana ia membolehkan pereka bentuk menurunkan rating output yang dijangkakan atau melaksanakan pengurusan haba.

5.4 Lengkung Penurunan Rating Arus Kehadapan

Graf ini mentakrifkan arus kehadapan berterusan maksimum yang dibenarkan sebagai fungsi suhu ambien. Untuk memastikan kebolehpercayaan, arus operasi mesti dikurangkan apabila suhu ambien melebihi 25°C.

5.5 Taburan Spektrum

Spektrum pancaran berpusat sekitar 468 nm (biru) dengan lebar jalur tipikal 25 nm. Maklumat ini adalah penting untuk reka bentuk sistem optik dan aplikasi sensitif warna.

5.6 Corak Radiasi

Gambar rajah kutub menggambarkan taburan ruang keamatan cahaya, mengesahkan sudut pandangan 130 darjah. Corak ini biasanya Lambertian atau hampir-Lambertian untuk jenis pakej ini.

6. Maklumat Mekanikal dan Pakej

6.1 Dimensi Pakej

Pakej SMD 24-21 mempunyai dimensi nominal 2.0mm (panjang) x 1.25mm (lebar) x 0.8mm (tinggi). Lukisan mekanikal terperinci menentukan semua dimensi kritikal, termasuk saiz pad (0.6mm x 0.55mm), jarak (1.0mm antara pusat pad), dan toleransi komponen (biasanya ±0.1mm melainkan dinyatakan sebaliknya).

6.2 Pengenalpastian Polarity

Katod biasanya ditanda, selalunya oleh takuk, titik hijau, atau bentuk pad yang berbeza pada pita pembawa. Lukisan pakej dalam spesifikasi harus dirujuk untuk skim penandaan khusus.

7. Garis Panduan Paterian dan Pemasangan

7.1 Profil Paterian Refluks

Profil refluks bebas plumbum disyorkan: - Pemanasan Awal: 150-200°C selama 60-120 saat. - Masa di atas likuidus (217°C): 60-150 saat. - Suhu puncak: Maksimum 260°C, dipegang untuk maksimum 10 saat. - Kadar pemanasan: Maksimum 6°C/saat sehingga 255°C. - Kadar penyejukan: Maksimum 3°C/saat. Paterian refluks tidak boleh dilakukan lebih daripada dua kali.

7.2 Paterian Tangan

Jika paterian tangan diperlukan: - Gunakan besi pateri dengan suhu hujung kurang daripada 350°C. - Hadkan masa sentuhan kepada 3 saat setiap terminal. - Gunakan besi dengan rating kuasa kurang daripada 25W. - Benarkan minimum 2 saat antara paterian setiap terminal untuk mengelakkan kejutan haba.

7.3 Penyimpanan dan Kepekaan Kelembapan

Komponen dibungkus dalam beg penghalang tahan lembapan dengan penyerap lembapan. - Jangan buka beg sehingga sedia untuk digunakan. - Selepas dibuka, LED yang tidak digunakan mesti disimpan pada ≤30°C dan ≤60% Kelembapan Relatif. - "Jangka hayat lantai" selepas pembukaan beg ialah 168 jam (7 hari). - Jika dilampaui, atau jika penunjuk penyerap lembapan telah bertukar warna, pembakaran pada 60±5°C selama 24 jam diperlukan sebelum refluks.

8. Maklumat Pembungkusan dan Pesanan

8.1 Spesifikasi Gegelung dan Pita

LED dibekalkan dalam pita pembawa timbul dengan lebar 8mm, dililit pada gegelung diameter 7 inci standard. Setiap gegelung mengandungi 2000 keping. Dimensi gegelung, pita pembawa, dan pita penutup terperinci disediakan dalam spesifikasi.

8.2 Penjelasan Label

Label gegelung mengandungi beberapa kod: - CPN: Nombor Produk Pelanggan. - P/N: Nombor Produk Pengilang (cth., 24-21/BHC-AP1Q2/2A). - QTY: Kuantiti Pembungkusan. - CAT: Kod Bin Keamatan Bercahaya (cth., Q2). - HUE: Kod Bin Panjang Gelombang Dominan (cth., A10). - REF: Pangkat Voltan Kehadapan. - LOT No: Nombor lot pembuatan yang boleh dikesan.

9. Cadangan Aplikasi dan Pertimbangan Reka Bentuk

9.1 Pembatasan Arus

Perintang pembatas arus luaran adalah wajib. Nilai boleh dikira menggunakan Hukum Ohm: R = (V_bekalan- V_F) / I_F. Gunakan V_Fmaksimum dari spesifikasi (3.7V) untuk reka bentuk kes terburuk untuk memastikan arus tidak melebihi 20mA walaupun dengan toleransi komponen.

9.2 Pengurusan Haba

Walaupun pakejnya kecil, pertimbangan haba adalah penting untuk jangka hayat. Pastikan kawasan kuprum yang mencukupi pada PCB di bawah dan di sekitar pad LED untuk bertindak sebagai penyerap haba, terutamanya apabila beroperasi pada suhu ambien tinggi atau berhampiran arus maksimum.

9.3 Reka Bentuk Optik

Sudut pandangan 130 darjah memberikan pencahayaan yang luas. Untuk cahaya fokus, optik sekunder (kanta) diperlukan. Spektrum ini sesuai untuk lampu latar penapis warna atau untuk digunakan sebagai penunjuk biru tulen.

10. Perbandingan dan Pembezaan Teknikal

Pakej 24-21 menawarkan tapak yang lebih kecil daripada LED lubang-lalu tradisional 3mm atau 5mm, membolehkan reka bentuk ketumpatan lebih tinggi. Berbanding dengan LED SMD lain seperti 0402 atau 0603, 24-21 (lebih kurang 0805 metrik) biasanya menawarkan output cahaya yang lebih tinggi dan prestasi haba yang lebih baik disebabkan saiznya yang lebih besar, sementara kekal jauh lebih kecil daripada pakej LED berkuasa tinggi. Keserasiannya dengan proses refluks standard membezakannya daripada peranti yang memerlukan pengendalian khas.

11. Soalan Lazim (Berdasarkan Parameter Teknikal)

11.1 Apakah perintang yang patut saya gunakan dengan bekalan 5V?

Menggunakan V_Ftipikal 3.3V dan I_F20mA: R = (5V - 3.3V) / 0.02A = 85 Ohm. Untuk reka bentuk teguh menggunakan V_Fmaks 3.7V: R = (5V - 3.7V) / 0.02A = 65 Ohm. Perintang standard 68 atau 75 Ohm akan sesuai. Sentiasa kira rating kuasa: P = I²R.

11.2 Bolehkah saya memandu LED ini tanpa perintang menggunakan sumber arus malar?

Ya, pemacu arus malar ditetapkan kepada 20mA adalah kaedah yang sangat baik yang menghapuskan variasi disebabkan toleransi V_Fdan turun naik voltan bekalan, menawarkan kecerahan yang lebih konsisten dan jangka hayat yang lebih baik.

11.3 Mengapakah keamatan bercahaya diberikan sebagai julat?

Disebabkan variasi semula jadi dalam pembuatan semikonduktor, LED disusun (dibin) mengikut output. Bin khusus (P1, P2, Q1, Q2) pada label gegelung memberitahu anda keamatan minimum dan maksimum yang dijamin untuk kumpulan itu.

11.4 Bagaimanakah saya mentafsir bin panjang gelombang?

Bin panjang gelombang dominan (A9-A12) memastikan konsistensi warna. Sebagai contoh, bin A10 (467.5-470.5 nm) akan menghasilkan warna biru yang sedikit berbeza daripada bin A12 (473.5-476.5 nm). Untuk penampilan seragam dalam tatasusunan, tentukan dan gunakan LED dari bin panjang gelombang dan keamatan yang sama.

12. Contoh Kes Penggunaan Praktikal

Senario:Mereka bentuk penunjuk status kuasa rendah untuk peranti pengguna mudah alih.Pilihan Reka Bentuk:LED 24-21 dipilih untuk saiz kecilnya dan kesesuaian untuk paterian refluks. Warna biru dipilih untuk penunjuk "kuasa-hidup". Peranti berjalan pada rel terkawal 3.3V.Pengiraan:Menggunakan V_Ftipikal 3.3V pada 20mA akan memerlukan penurunan voltan hampir sifar, menjadikan kawalan arus mustahil. Oleh itu, LED dipandu pada arus yang lebih rendah, contohnya 10mA, untuk keterlihatan yang mencukupi sambil menjimatkan kuasa. Menggunakan lengkung V_Ftipikal, V_Fpada 10mA adalah lebih kurang 3.1V. Perintang R = (3.3V - 3.1V) / 0.01A = 20 Ohm. Perintang 22 Ohm dipilih. Pelesapan kuasa dalam LED ialah P = V_F* I_F≈ 3.1V * 0.01A = 31mW, berada dalam rating 75mW.

13. Pengenalan Prinsip Operasi

Ini adalah diod pemancar cahaya semikonduktor. Apabila voltan kehadapan melebihi potensi terbina dalam simpang dikenakan, elektron dan lubang disuntik merentasi simpang p-n. Dalam rantau aktif, pembawa cas ini bergabung semula, membebaskan tenaga dalam bentuk foton. Bahan khusus yang digunakan (Indium Gallium Nitride - InGaN) menentukan tenaga jurang jalur dan seterusnya panjang gelombang (warna) cahaya yang dipancarkan, yang dalam kes ini berada dalam spektrum biru. Pakej resin epoksi berfungsi untuk melindungi cip semikonduktor, memberikan kestabilan mekanikal, dan bertindak sebagai kanta utama yang membentuk output cahaya.

14. Trend Teknologi

Pembangunan LED SMD seperti 24-21 mengikuti trend industri yang lebih luas ke arah peminikroan, peningkatan kecekapan (lumen per watt), dan kebolehpercayaan yang lebih tinggi. Kemajuan dalam kualiti bahan InGaN telah membolehkan LED biru yang lebih terang dan konsisten. Teknologi pembungkusan terus berkembang untuk meningkatkan pengurusan haba dalam faktor bentuk yang lebih kecil, membolehkan arus panduan yang lebih tinggi dan output bercahaya yang lebih besar daripada peranti padat. Pemiawaian tapak dan profil paterian memudahkan integrasi mereka ke dalam proses pembuatan automatik, volum tinggi.