Dokumen Teknikal SMD LED Biru 19-117 - Saiz 1.6x0.8x0.6mm - Voltan 2.6-3.0V - Kuasa 40mW

1. Gambaran Keseluruhan Produk

19-117 ialah LED biru permukaan pateri yang padat, direka untuk aplikasi elektronik moden yang memerlukan pengecilan saiz dan kebolehpercayaan tinggi. Komponen ini menggunakan teknologi cip InGaN untuk menghasilkan pancaran biru dengan panjang gelombang puncak tipikal 468nm. Kelebihan utamanya termasuk jejak yang jauh lebih kecil berbanding LED berwayar, membolehkan ketumpatan peletakan yang lebih tinggi pada PCB, saiz peralatan yang lebih kecil, dan berat yang lebih ringan untuk peranti mudah alih dan mini. Produk ini bebas plumbum sepenuhnya, termasuk perlindungan ESD, dan mematuhi arahan RoHS, menjadikannya sesuai untuk pelbagai elektronik pengguna dan industri.

2. Analisis Parameter Teknikal Mendalam

2.1 Had Maksimum Mutlak

Peranti ini ditentukan untuk beroperasi dalam had elektrik dan terma yang ketat untuk memastikan kebolehpercayaan jangka panjang. Had maksimum mutlak menentukan sempadan di mana kerosakan kekal mungkin berlaku. Voltan songsang (VR) dihadkan kepada 5V, menekankan keperluan reka bentuk litar yang betul untuk mengelakkan bias songsang secara tidak sengaja. Arus hadapan berterusan (IF) dinilai pada 10mA, manakala arus hadapan puncak (IFP) 100mA dibenarkan dalam keadaan berdenyut (kitar tugas 1/10 pada 1kHz), berguna untuk pemultipleksan atau isyarat kecerahan tinggi ringkas. Penyerakan kuasa maksimum (Pd) ialah 40mW, yang merupakan parameter kritikal untuk pengurusan haba, terutamanya dalam papan yang padat. Peranti ini boleh menahan nyahcas elektrostatik (ESD) 2000V mengikut Model Badan Manusia (HBM), menawarkan ketahanan pengendalian yang baik. Julat suhu operasi (Topr) adalah dari -40°C hingga +85°C, dan penyimpanan (Tstg) dari -40°C hingga +90°C, menunjukkan kesesuaian untuk persekitaran yang keras. Profil suhu pateri juga ditentukan, dengan pateri alir semula memuncak pada 260°C selama maksimum 10 saat.

2.2 Ciri-ciri Elektro-Optik

Metrik prestasi utama ditakrifkan pada keadaan ujian piawai suhu ambien 25°C dan arus hadapan 2mA. Keamatan bercahaya (Iv) mempunyai julat tipikal dari 5.80 mcd hingga 11.5 mcd, dikategorikan ke dalam kelas tertentu (J2, K1, K2). Sudut pandangan (2θ1/2) ialah 120 darjah yang luas, memberikan corak cahaya yang luas dan meresap sesuai untuk lampu latar dan penunjuk status. Ciri-ciri spektrum termasuk panjang gelombang puncak (λp) 468nm dan julat panjang gelombang dominan (λd) 470nm hingga 475nm. Lebar jalur spektrum (Δλ) adalah kira-kira 25nm. Voltan hadapan (VF) berjulat dari 2.60V hingga 3.00V pada 2mA, dengan kelas voltan tertentu (28, 29, 30, 31) ditakrifkan untuk kawalan yang lebih ketat dalam pengeluaran. Toleransi dicatat: ±11% untuk keamatan bercahaya, ±1nm untuk panjang gelombang dominan, dan ±0.05V untuk voltan hadapan.

3. Penjelasan Sistem Pengelasan (Binning)

Produk ini menggunakan sistem pengelasan yang komprehensif untuk memastikan prestasi yang konsisten dalam pengeluaran volum. Sistem ini mengkategorikan LED berdasarkan tiga parameter utama:

• Keamatan Bercahaya (CAT):Kelas J2 (5.80-7.20 mcd), K1 (7.20-9.00 mcd), dan K2 (9.00-11.5 mcd). Ini membolehkan pereka memilih tahap kecerahan yang sesuai untuk aplikasi mereka.
• Panjang Gelombang Dominan (HUE):Satu kelas 'Y' merangkumi 470.0nm hingga 475.0nm, memastikan output warna biru yang konsisten.
• Voltan Hadapan (REF):Kelas 28 (2.60-2.70V), 29 (2.70-2.80V), 30 (2.80-2.90V), dan 31 (2.90-3.00V). Ini adalah penting untuk mereka bentuk litar pemacu arus yang stabil dan meramalkan penggunaan kuasa dengan tepat.

Maklumat pengelasan ini dipaparkan pada label produk, membolehkan kebolehjejakan dan pemilihan yang tepat untuk pemasangan automatik dan kawalan kualiti.

4. Analisis Lengkung Prestasi

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

• Arus Hadapan vs. Voltan Hadapan (Lengkung I-V):Menunjukkan hubungan eksponen, kritikal untuk menentukan titik operasi dan nilai perintang siri.
• Keamatan Bercahaya vs. Arus Hadapan:Menunjukkan bagaimana output cahaya meningkat dengan arus, sehingga had maksimum yang dinilai.
• Keamatan Bercahaya vs. Suhu Ambien:Menggambarkan penurunan output cahaya apabila suhu simpang meningkat, pertimbangan utama untuk reka bentuk terma.
• Taburan Spektrum:Plot keamatan relatif berbanding panjang gelombang, menunjukkan puncak pada ~468nm dan lebar jalur 25nm.

Lengkung ini adalah penting untuk jurutera memodelkan tingkah laku LED di bawah keadaan operasi yang berbeza dan untuk mengoptimumkan reka bentuk litar pemacu untuk kecekapan dan jangka hayat.

5. Maklumat Mekanikal dan Pakej

19-117 mempunyai pakej permukaan pateri yang padat. Dimensi pakej biasanya ditakrifkan dalam lukisan dengan toleransi ±0.1mm melainkan dinyatakan sebaliknya. Ciri mekanikal utama termasuk panjang, lebar, dan ketinggian keseluruhan, serta reka bentuk corak pad pateri. Kekutuban ditunjukkan oleh tanda pada badan komponen, seperti penunjuk katod (sering titik hijau, takuk, atau tanda serupa). Pakej direka untuk serasi dengan pita pembawa lebar 8mm piawai pada gegelung diameter 7 inci, memudahkan proses pemasangan pick-and-place automatik.

6. Garis Panduan Pateri dan Pemasangan

6.1 Penyimpanan dan Pengendalian

LED adalah sensitif kepada kelembapan. Sebelum dibuka, ia mesti disimpan pada ≤30°C dan ≤90% RH. Selepas dibuka, "jangkahayat lantai" ialah 1 tahun di bawah ≤30°C dan ≤60% RH. Bahagian yang tidak digunakan hendaklah dimeterai semula dalam pembungkusan kalis lembap dengan bahan pengering. Jika keadaan atau masa penyimpanan yang ditentukan dilampaui, rawatan pembakaran pada 60±5°C selama 24 jam diperlukan untuk mengeluarkan kelembapan yang diserap dan mengelakkan "popcorning" semasa pateri alir semula.

6.2 Proses Pateri

Peranti ini serasi dengan proses alir semula inframerah dan fasa wap. Profil alir semula bebas plumbum tertentu disyorkan: pemanasan awal pada 150-200°C selama 60-120 saat, masa di atas likuidus (217°C) 60-150 saat, suhu puncak maksimum 260°C dipegang tidak lebih daripada 10 saat, dan kadar pemanjatan/penyejukan terkawal (masing-masing maks 6°C/saat dan 3°C/saat). Alir semula tidak boleh dilakukan lebih daripada dua kali. Semasa pateri tangan, suhu hujung besi mesti di bawah 350°C, digunakan tidak lebih daripada 3 saat setiap terminal, menggunakan besi berkuasa rendah (<25W). Tekanan pada badan LED semasa pemanasan mesti dielakkan, dan lengkungan papan selepas pateri adalah dilarang.

6.3 Perlindungan Litar

Perintang pembatas arus adalah wajib secara bersiri dengan LED. Voltan hadapan mempunyai pekali suhu negatif, bermaksud peningkatan sedikit dalam voltan (atau penurunan Vf disebabkan kenaikan suhu) boleh menyebabkan peningkatan arus yang besar dan berpotensi merosakkan jika tidak dihadkan dengan betul oleh perintang luaran.

7. Maklumat Pembungkusan dan Pesanan

Pembungkusan piawai terdiri daripada 3000 keping setiap gegelung. Dimensi pita pembawa ditentukan untuk memastikan keserasian dengan peralatan automatik. Produk dihantar dalam beg aluminium tahan lembap yang mengandungi bahan pengering dan kad penunjuk kelembapan. Label gegelung mengandungi maklumat kritikal untuk pengenalan dan kebolehjejakan, termasuk nombor produk (P/N), kuantiti (QTY), dan kod kelas khusus untuk keamatan bercahaya (CAT), panjang gelombang dominan (HUE), dan voltan hadapan (REF).

8. Cadangan Aplikasi

LED 19-117 sangat sesuai untuk pelbagai aplikasi penunjuk dan lampu latar berkuasa rendah. Saiznya yang kecil dan sudut pandangan yang luas menjadikannya sesuai untuk:

• Lampu Latar:Pencahayaan untuk instrumen papan pemuka, suis membran, papan kekunci, dan paparan LCD dalam elektronik pengguna.
• Penunjuk Status:Lampu status kuasa, sambungan, atau fungsi dalam peralatan telekomunikasi (telefon, mesin faks), periferal komputer, dan perkakas rumah.
• Isyarat Tujuan Umum:Mana-mana aplikasi yang memerlukan penunjuk visual biru yang padat dan boleh dipercayai.

Pertimbangan Reka Bentuk:Sentiasa gunakan perintang pembatas arus siri. Pertimbangkan kesan suhu pada keamatan bercahaya dan voltan hadapan. Pastikan susun atur PCB menyediakan penyerakan haba yang mencukupi, terutamanya jika beroperasi berhampiran had maksimum. Patuhi dengan ketat profil pateri dan keadaan penyimpanan yang disyorkan untuk mengelakkan kerosakan.

9. Perbandingan dan Pembezaan Teknikal

Berbanding LED lubang melalui yang lebih lama, 19-117 menawarkan kelebihan ketara dalam saiz, berat, dan kesesuaian untuk pemasangan automatik. Dalam kategori SMD LED biru, pembeza utama adalah gabungan khusus sudut pandangan 120 darjah, struktur pengelasan yang ditakrifkan untuk warna dan kecerahan yang konsisten, perlindungan ESD bersepadu, dan tahap kepekaan kelembapan (MSL) yang teguh dengan garis panduan pengendalian yang jelas. Penarafan ESD 2000V yang ditentukan memberikan ketahanan pengendalian yang lebih baik daripada banyak LED asas.

10. Soalan Lazim (FAQ)

S: Apakah nilai perintang yang patut saya gunakan dengan LED ini?

J: Nilai bergantung pada voltan bekalan anda (Vs) dan arus hadapan yang dikehendaki (If, maks 10mA berterusan). Gunakan Hukum Ohm: R = (Vs - Vf) / If. Gunakan Vf maksimum dari datasheet (3.00V) untuk reka bentuk konservatif yang memastikan arus tidak pernah melebihi had.

S: Bolehkah saya menggunakan LED ini di luar rumah?

J: Julat suhu operasi (-40°C hingga +85°C) membolehkan penggunaan dalam banyak persekitaran luar rumah. Walau bagaimanapun, pakej ini tidak dinilai khusus untuk kalis air atau rintangan UV. Untuk pendedahan langsung kepada cuaca, salutan konformal tambahan atau selongsong adalah perlu.

S: Mengapakah keadaan penyimpanan begitu penting?

J: Pakej SMD boleh menyerap kelembapan dari udara. Semasa haba tinggi pateri alir semula, kelembapan ini boleh mengewap dengan cepat, menyebabkan pengelupasan dalaman atau retakan ("popcorning"), yang memusnahkan LED. Prosedur penyimpanan dan pembakaran mencegah ini.

S: Apakah maksud kod kelas pada label?

J: Ia memberitahu anda kumpulan prestasi khusus untuk gegelung LED tersebut. Sebagai contoh, kod K2-Y-30 menunjukkan Kelas Keamatan Bercahaya K2 (9.00-11.5 mcd), Kelas Panjang Gelombang Dominan Y (470-475nm), dan Kelas Voltan Hadapan 30 (2.80-2.90V). Ini memastikan konsistensi dalam pengeluaran anda.

11. Contoh Aplikasi Praktikal

Senario: Mereka bentuk penunjuk status berkuasa rendah untuk peranti USB.

Peranti beroperasi dari bas USB 5V. Matlamatnya adalah untuk menunjukkan "kuasa hidup" dengan LED biru. Arus hadapan 5mA dipilih untuk kecerahan yang mencukupi dan penggunaan kuasa rendah.

Pengiraan:Menggunakan Vf maksimum 3.00V untuk keselamatan: R = (5V - 3.00V) / 0.005A = 400 Ohm. Nilai piawai terdekat ialah 390 Ohm. Arus sebenar akan menjadi: I = (5V - ~2.8V_tipikal) / 390Ω ≈ 5.64mA, yang selamat dan dalam spesifikasi. LED akan diletakkan secara bersiri dengan perintang 390Ω ini antara landasan 5V dan tanah (memerhatikan kekutuban yang betul). Jejak kaki PCB akan sepadan dengan corak pad yang disyorkan dari lukisan pakej.

12. Pengenalan Prinsip Teknikal

LED ini berdasarkan struktur hetero semikonduktor menggunakan Indium Gallium Nitride (InGaN) sebagai lapisan aktif. Apabila voltan hadapan dikenakan merentasi simpang p-n, elektron dan lubang disuntik ke dalam kawasan aktif. Penggabungan semula mereka membebaskan tenaga dalam bentuk foton (cahaya). Komposisi khusus aloi InGaN menentukan tenaga jurang jalur, yang berkorelasi secara langsung dengan panjang gelombang cahaya yang dipancarkan—dalam kes ini, biru (~468nm). Kanta resin epoksi membungkus cip, memberikan perlindungan mekanikal, membentuk pancaran output cahaya (sudut 120 darjah), dan sering mengandungi fosfor jika warna yang berbeza (seperti putih) ingin dihasilkan.

13. Trend dan Konteks Industri

19-117 mewakili produk matang dalam pasaran SMD LED. Trend industri semasa memberi tumpuan kepada beberapa bidang di luar penunjuk asas: peningkatan keberkesanan bercahaya (lebih banyak cahaya per watt), arus pemacu maksimum yang lebih tinggi untuk output yang lebih terang dalam pakej yang lebih kecil, peningkatan rendering warna dan konsistensi, dan integrasi elektronik kawalan (seperti pemacu arus malar) dalam pakej LED itu sendiri. Terdapat juga dorongan yang kuat ke arah kebolehpercayaan yang lebih tinggi untuk aplikasi automotif dan industri khusus. Walaupun komponen ini dioptimumkan untuk kegunaan umum, generasi baharu mendorong sempadan dari segi ketumpatan kuasa, prestasi terma, dan ciri pintar. Prinsip reka bentuk litar yang betul, pengurusan haba, dan pengendalian berhati-hati yang digariskan dalam datasheet ini kekal boleh digunakan secara universal merentasi semua teknologi LED.