Spesifikasi Teknikal LED SMD 15-21/B6C-ZQ1R1N/2T - Biru - 2.0x1.25x0.8mm - 3.7V Maks - 40mW - Dokumen Teknikal Bahasa Melayu

1. Gambaran Keseluruhan Produk

15-21/B6C-ZQ1R1N/2T ialah LED biru permukaan pasang yang padat, direka untuk aplikasi elektronik moden yang memerlukan penempatan komponen berketumpatan tinggi dan prestasi yang boleh dipercayai. Peranti ini menggunakan teknologi cip InGaN untuk menghasilkan pancaran biru dengan panjang gelombang puncak tipikal 468 nm. Saiznya yang mini dan pembinaan ringan menjadikannya pilihan ideal untuk reka bentuk yang mempunyai ruang terhad.

1.1 Kelebihan Teras

Kelebihan utama LED ini ialah saiznya yang jauh lebih kecil berbanding komponen jenis bingkai plumbum tradisional. Ini membolehkan reka bentuk papan litar bercetak (PCB) yang lebih kecil, ketumpatan pek yang lebih tinggi, keperluan ruang penyimpanan yang berkurangan, dan akhirnya, pembangunan peralatan pengguna akhir yang lebih padat. Keserasiannya dengan proses penempatan dan pematerian automatik standard meningkatkan lagi kesesuaiannya untuk pembuatan volum tinggi.

1.2 Pasaran Sasaran dan Aplikasi

LED ini disasarkan untuk pelbagai aplikasi pengguna, industri dan telekomunikasi. Kes penggunaan tipikal termasuk lampu latar untuk panel instrumen, suis dan simbol; fungsi penunjuk dan lampu latar dalam peranti telekomunikasi seperti telefon dan mesin faks; lampu latar rata untuk LCD; dan aplikasi penunjuk tujuan umum.

2. Spesifikasi Teknikal dan Tafsiran Mendalam

Bahagian ini memberikan analisis terperinci tentang ciri-ciri elektrik, optik dan termal peranti.

2.1 Rating Maksimum Mutlak

Rating maksimum mutlak menentukan had tekanan di mana kerosakan kekal pada peranti mungkin berlaku. Ini tidak bertujuan untuk operasi normal.

• Voltan Songsang (VR):5 V. Melebihi voltan ini dalam bias songsang boleh menyebabkan kerosakan simpang.
• Arus Kehadapan (IF):20 mA. Ini ialah arus kehadapan DC berterusan maksimum.
• Arus Kehadapan Puncak (IFP):40 mA. Rating ini terpakai di bawah keadaan berdenyut dengan kitar tugas 1/10 pada 1 kHz.
• Pelesapan Kuasa (Pd):40 mW. Ini ialah kuasa maksimum yang boleh dipelesapkan oleh pakej pada suhu ambien 25°C. Penurunan rating diperlukan pada suhu yang lebih tinggi.
• Suhu Operasi (Topr):-40°C hingga +85°C. Peranti dijamin berfungsi dalam julat suhu ambien ini.
• Suhu Penyimpanan (Tstg):-40°C hingga +90°C.
• Suhu Pematerian (Tsol):Untuk pematerian alir semula, suhu puncak 260°C untuk maksimum 10 saat ditetapkan. Untuk pematerian tangan, suhu hujung besi pemateri tidak boleh melebihi 350°C untuk maksimum 3 saat setiap terminal.

2.2 Ciri Elektro-Optik

Parameter ini diukur pada arus kehadapan (IF) 20 mA dan suhu ambien (Ta) 25°C, mewakili keadaan operasi tipikal.

• Keamatan Bercahaya (Iv):Julat dari minimum 72.0 mcd hingga maksimum 140.0 mcd, dengan toleransi tipikal ±11%. Nilai sebenar ditentukan oleh kod bin (Q1, Q2, R1).
• Sudut Pandangan (2θ1/2):Biasanya 130 darjah. Sudut pandangan yang luas ini menjadikan LED sesuai untuk aplikasi yang memerlukan pencahayaan yang luas.
• Panjang Gelombang Puncak (λp):Biasanya 468 nm.
• Panjang Gelombang Dominan (λd):Julat dari 465.0 nm hingga 475.0 nm, dengan toleransi ±1 nm. Bin khusus dikodkan sebagai X (465-470 nm) atau Y (470-475 nm).
• Lebar Jalur Spektrum (Δλ):Biasanya 25 nm, diukur pada separuh keamatan puncak (FWHM).
• Voltan Kehadapan (VF):Julat dari 2.70 V hingga 3.70 V pada 20 mA, dengan toleransi ±0.1V. Bin khusus dikodkan dari 10 (2.7-2.9V) hingga 14 (3.5-3.7V).
• Arus Songsang (IR):Maksimum 50 μA apabila voltan songsang (VR) 5V dikenakan. Adalah penting untuk ambil perhatian bahawa peranti ini tidak direka untuk beroperasi dalam bias songsang; parameter ini adalah untuk ujian arus bocor sahaja.

2.3 Ciri Termal

Walaupun tidak disenaraikan secara eksplisit dalam jadual berasingan, pengurusan termal adalah kritikal. Rating pelesapan kuasa 40 mW dan julat suhu operasi menentukan had termal. Pereka bentuk mesti memastikan susun atur PCB yang mencukupi dan, jika perlu, via termal atau penyejuk haba untuk mengekalkan suhu simpang dalam had selamat, terutamanya apabila beroperasi pada suhu ambien tinggi atau berhampiran arus maksimum.

3. Penjelasan Sistem Binning

Produk ini disusun ke dalam bin berdasarkan parameter prestasi utama untuk memastikan konsistensi dalam lot pengeluaran. Ini membolehkan pereka bentuk memilih LED yang memenuhi keperluan aplikasi khusus.

3.1 Binning Keamatan Bercahaya

Keamatan bercahaya dikategorikan kepada tiga bin:

- Q1:72.0 - 90.0 mcd

- Q2:90.0 - 112.0 mcd

- R1:112.0 - 140.0 mcd

3.2 Binning Panjang Gelombang Dominan

Warna (panjang gelombang dominan) disusun kepada dua bin:

- X:465.0 - 470.0 nm

- Y:470.0 - 475.0 nm

3.3 Binning Voltan Kehadapan

Voltan kehadapan disusun kepada lima bin untuk membantu dalam reka bentuk litar pengawalan arus:

- 10:2.7 - 2.9 V

- 11:2.9 - 3.1 V

- 12:3.1 - 3.3 V

- 13:3.3 - 3.5 V

- 14:3.5 - 3.7 V

4. Analisis Lengkung Prestasi

Spesifikasi ini termasuk beberapa lengkung ciri tipikal yang menggambarkan tingkah laku peranti di bawah pelbagai keadaan.

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

Lengkung ini menunjukkan hubungan eksponen antara voltan kehadapan dan arus. Ia adalah penting untuk memilih perintang had arus yang sesuai. Lengkung ini biasanya menunjukkan bahawa peningkatan kecil dalam voltan melebihi titik hidup menghasilkan peningkatan besar dalam arus, menekankan keperluan pengawalan arus.

4.2 Keamatan Bercahaya Relatif vs. Arus Kehadapan

Graf ini menunjukkan bagaimana output cahaya meningkat dengan arus kehadapan. Ia secara amnya linear dalam julat tetapi akan tepu pada arus yang lebih tinggi disebabkan kesan termal dan kecekapan. Beroperasi berhampiran arus rating maksimum mungkin tidak menghasilkan peningkatan berkadar dalam kecerahan dan akan mengurangkan jangka hayat peranti.

4.3 Keamatan Bercahaya Relatif vs. Suhu Ambien

Lengkung ini menunjukkan penurunan rating output cahaya apabila suhu ambien meningkat. Keamatan bercahaya biasanya berkurangan apabila suhu meningkat. Untuk prestasi yang boleh dipercayai, pengurusan termal mesti dipertimbangkan dalam reka bentuk aplikasi.

4.4 Taburan Spektrum

Plot spektrum menunjukkan profil pancaran berpusat di sekitar panjang gelombang puncak 468 nm dengan FWHM tipikal 25 nm. Maklumat ini adalah penting untuk aplikasi sensitif warna.

4.5 Corak Radiasi

Diagram radiasi menggambarkan taburan ruang keamatan cahaya, mengesahkan sudut pandangan tipikal 130 darjah. Corak ini biasanya lambertian atau hampir lambertian untuk jenis pakej ini.

5. Maklumat Mekanikal dan Pakej

5.1 Dimensi Pakej

LED SMD 15-21 mempunyai tapak yang padat. Dimensi utama (dalam mm, toleransi ±0.1mm melainkan dinyatakan) termasuk panjang badan 2.0 mm, lebar 1.25 mm dan ketinggian 0.8 mm. Lukisan terperinci menentukan jarak pad dan garis besar keseluruhan untuk reka bentuk corak tanah PCB.

5.2 Pengenalpastian Polarity

Katod ditanda dengan jelas pada pakej. Polarity yang betul mesti diperhatikan semasa pemasangan untuk mengelakkan kerosakan peranti.

6. Garis Panduan Pematerian dan Pemasangan

6.1 Profil Pematerian Alir Semula

Peranti ini serasi dengan proses alir semula inframerah dan fasa wap. Profil pematerian bebas plumbum disyorkan:

- Pemanasan Awal: 150-200°C selama 60-120 saat.

- Masa di atas likuidus (217°C): 60-150 saat.

- Suhu Puncak: 260°C maksimum, dipegang tidak lebih daripada 10 saat.

- Kadar Pemanasan Maksimum: 6°C/saat, kadar penyejukan maksimum: 3°C/saat.

Pematerian alir semula tidak boleh dilakukan lebih daripada dua kali.

6.2 Pematerian Tangan

Jika pematerian tangan diperlukan, gunakan besi pemateri dengan suhu hujung di bawah 350°C. Masa sentuhan setiap terminal tidak boleh melebihi 3 saat, dengan selang sekurang-kurangnya 2 saat antara pematerian setiap terminal. Kuasa besi pemateri hendaklah 25W atau kurang untuk mengelakkan kejutan termal.

6.3 Penyimpanan dan Kepekaan Kelembapan

LED dibungkus dalam beg penghalang tahan lembap dengan penyerap lembapan.

- Jangan buka beg sehingga sedia untuk digunakan.

- Selepas dibuka, LED yang tidak digunakan hendaklah disimpan pada ≤30°C dan ≤60% RH.

- "Jangka hayat lantai" selepas pembukaan beg ialah 168 jam (7 hari).

- Jika jangka hayat lantai terlampaui atau penyerap lembapan menunjukkan kemasukan lembapan, pembakaran pada 60±5°C selama 24 jam diperlukan sebelum digunakan.

7. Pembungkusan dan Maklumat Pesanan

7.1 Spesifikasi Pembungkusan

LED dibekalkan pada pita pembawa timbul lebar 8mm, dililit pada gegelung diameter 7 inci. Setiap gegelung mengandungi 2000 keping. Dimensi gegelung dan pita pembawa terperinci disediakan untuk persediaan pemakan automatik.

7.2 Maklumat Label

Label gegelung mengandungi maklumat kritikal untuk kebolehjejakan dan pengenalpastian: Nombor Produk Pelanggan (CPN), Nombor Produk (P/N), Kuantiti Pembungkusan (QTY), dan kod bin khusus untuk Keamatan Bercahaya (CAT), Panjang Gelombang Dominan (HUE), dan Voltan Kehadapan (REF), bersama dengan Nombor Lot.

8. Nota Aplikasi dan Pertimbangan Reka Bentuk

8.1 Had Arus

Kritikal:Perintang had arus luaran mesti sentiasa digunakan secara bersiri dengan LED. Voltan kehadapan mempunyai pekali suhu negatif dan toleransi pengeluaran. Sambungan langsung ke sumber voltan, walaupun sedikit di atas VF tipikal, boleh menyebabkan lonjakan arus besar yang tidak terkawal membawa kepada kegagalan serta-merta.

8.2 Susun Atur PCB

Pastikan corak tanah PCB sepadan dengan tapak yang disyorkan. Sediakan kawasan kuprum yang mencukupi untuk pelesapan haba, terutamanya apabila beroperasi pada arus tinggi atau dalam suhu ambien tinggi. Elakkan tekanan mekanikal pada badan LED semasa dan selepas pematerian.

8.3 Langkah Berjaga-jaga ESD

Peranti mempunyai rating kepekaan ESD 150V (Model Badan Manusia). Langkah berjaga-jaga pengendalian ESD standard harus diikuti semasa pemasangan dan pengendalian.

9. Pematuhan dan Maklumat Alam Sekitar

Produk ini mematuhi peraturan alam sekitar utama:

- RoHS:Produk ini bebas plumbum dan mematuhi arahan Sekatan Bahan Berbahaya.

- REACH:Mematuhi peraturan Pendaftaran, Penilaian, Pemberian Kuasa dan Sekatan Bahan Kimia EU.

- Bebas Halogen:Mematuhi keperluan bebas halogen (Bromin <900 ppm, Klorin <900 ppm, Br+Cl <1500 ppm).

10. Soalan Lazim (FAQ)

10.1 Mengapa LED saya gagal serta-merta selepas dihidupkan?

Punca paling biasa ialah ketiadaan perintang had arus bersiri. LED ialah peranti didorong arus. Menyambungkannya terus ke sumber voltan menyebabkan aliran arus berlebihan. Sentiasa gunakan perintang yang dikira berdasarkan voltan bekalan, voltan kehadapan LED (gunakan nilai bin maksimum untuk keselamatan), dan arus operasi yang dikehendaki.

10.2 Bolehkah saya menggunakan LED ini di luar rumah?

Julat suhu operasi ialah -40°C hingga +85°C, yang meliputi banyak keadaan luar rumah. Walau bagaimanapun, batasan utama untuk penggunaan luar rumah selalunya ialah rintangan pakej terhadap kelembapan dan radiasi UV, yang tidak ditentukan untuk komponen gred komersial standard ini. Untuk persekitaran yang keras, pertimbangkan peranti yang dinilai khusus untuk penggunaan luar rumah atau automotif.

10.3 Bagaimana saya mentafsir kod bin pada label?

Kod bin (contohnya, ZQ1R1N) sepadan dengan penyusunan prestasi khusus. "Q1" menunjukkan bin keamatan bercahaya (72-90 mcd), "R1" adalah sebahagian daripada kod produk dalaman, dan "N" mungkin berkaitan dengan ciri lain. Medan label CAT, HUE dan REF masing-masing menyatakan bin Keamatan Bercahaya, Panjang Gelombang Dominan dan Voltan Kehadapan.

10.4 Adakah pembaikan/kerja semula dibenarkan selepas pematerian?

Pembaikan tidak disyorkan. Jika benar-benar perlu, gunakan besi pemateri berkepala dua untuk memanaskan kedua-dua terminal serentak untuk mengelakkan tekanan mekanikal pada sambungan pateri atau badan LED. Sentiasa sahkan bahawa ciri-ciri LED tidak terdegradasi selepas sebarang kerja semula.

11. Kajian Kes Reka Bentuk dan Penggunaan

11.1 Mereka Bentuk Panel Penunjuk Status

Pertimbangkan panel kawalan yang memerlukan pelbagai penunjuk status biru. Menggunakan LED 15-21, pereka bentuk boleh mencapai susun atur berketumpatan tinggi. Untuk sistem 5V, nilai perintang bersiri dikira. Menggunakan VF maksimum dari bin 14 (3.7V) dan arus sasaran 15 mA (di bawah 20 mA maks untuk jangka hayat lebih panjang), nilai perintang ialah R = (5V - 3.7V) / 0.015A ≈ 87 ohm. Perintang standard 91-ohm atau 100-ohm akan sesuai. Sudut pandangan luas 130 darjah memastikan keterlihatan dari pelbagai sudut. Prosedur kepekaan kelembapan mesti diikuti semasa pemasangan jika PCB tidak dipateri serta-merta selepas pembukaan beg.

12. Pengenalan Prinsip Teknikal

LED ini berdasarkan cip semikonduktor Indium Gallium Nitride (InGaN). Apabila voltan kehadapan dikenakan, elektron dan lubang bergabung semula di kawasan aktif semikonduktor, membebaskan tenaga dalam bentuk foton. Komposisi khusus aloi InGaN menentukan tenaga jurang jalur, yang seterusnya menentukan panjang gelombang cahaya yang dipancarkan—dalam kes ini, biru. Cip ini disalut dalam kanta resin jernih yang melindungi die, memberikan kestabilan mekanikal, dan membentuk pancaran output cahaya.

13. Trend dan Konteks Industri

Pakej 15-21 mewakili faktor bentuk matang dalam pasaran LED SMD. Trend industri semasa mendorong ke arah pakej yang lebih kecil (contohnya, saiz metrik 0402, 0201) untuk ultra-peminiaturan, kecekapan lebih tinggi (lebih banyak lumen per watt), dan peningkatan konsistensi warna (binning lebih ketat). Terdapat juga fokus kuat terhadap peningkatan kebolehpercayaan di bawah keadaan suhu dan kelembapan yang lebih tinggi untuk aplikasi automotif dan industri. Peranti ini sesuai untuk aplikasi di mana sumber cahaya biru yang terbukti, kos efektif dan mudah didapati diperlukan, mengimbangi saiz, prestasi dan kemudahan pembuatan.