Spesifikasi Teknikal LED SMD 18-225/B6R6C-C01/3T - Saiz 1.6x0.8x0.7mm - Voltan 2.0-3.3V - Kuasa 60-150mW - Biru & Merah - Dokumen Teknikal Bahasa Melayu

1. Gambaran Keseluruhan Produk

Siri 18-225 mewakili penyelesaian LED permukaan-pasang yang padat, direka untuk aplikasi elektronik moden yang memerlukan peminikroan dan kebolehpercayaan tinggi. Siri ini ditawarkan dalam dua varian warna berbeza: LED biru berdasarkan teknologi cip InGaN dan LED merah terang berdasarkan teknologi cip AlGaInP. Falsafah reka bentuk utama berpusat pada membolehkan jejak papan litar bercetak (PCB) yang lebih kecil, ketumpatan pek komponen yang lebih tinggi, dan akhirnya menyumbang kepada pembangunan peralatan pengguna akhir yang lebih padat dan ringan.

1.1 Ciri dan Kelebihan Teras

Peranti ini menggabungkan beberapa ciri utama yang meningkatkan kebolehgunaan dan prestasinya dalam persekitaran pembuatan automatik. Ia dibekalkan pada pita 8mm yang dililit pada gegelung berdiameter 7 inci, menjadikannya serasi sepenuhnya dengan peralatan pemasangan "pick-and-place" automatik standard. Komponen ini layak digunakan dengan kedua-dua proses pateri alir balik inframerah (IR) dan fasa wap, yang lazim dalam pengeluaran elektronik volum tinggi. Ia dibina sebagai jenis satu warna, bebas plumbum (Pb-free), dan mematuhi peraturan alam sekitar utama termasuk arahan EU RoHS, peraturan REACH, dan keperluan bebas halogen (dengan Bromin <900 ppm, Klorin <900 ppm, dan jumlahnya <1500 ppm). Saiz kecil semula jadi dan sifat ringan pakej SMD ini menjadikannya pilihan ideal untuk aplikasi di mana ruang dan berat adalah kekangan kritikal.

1.2 Aplikasi Sasaran

Kepelbagaian siri LED 18-225 membolehkan penyebaran merentasi spektrum aplikasi yang luas. Kegunaan biasa termasuk lampu latar untuk papan pemuka panel instrumen dan suis membran. Dalam peralatan telekomunikasi, ia berfungsi dengan berkesan sebagai penunjuk status dan lampu latar kekunci dalam peranti seperti telefon dan mesin faks. Ia juga sesuai untuk menyediakan lampu latar rata dan seragam untuk paparan kristal cecair (LCD), legenda suis, dan simbol. Akhirnya, ciri-ciri kegunaan amnya menjadikannya pilihan yang boleh dipercayai untuk pelbagai tugas penunjuk dan pencahayaan lain dalam elektronik pengguna, industri, dan automotif.

2. Penerangan Mendalam Spesifikasi Teknikal

2.1 Penarafan Maksimum Mutlak

Mengendalikan peranti melebihi had ini boleh menyebabkan kerosakan kekal. Voltan songsang maksimum (V_R) ialah 5V untuk kedua-dua varian warna. Arus hadapan berterusan (I_F) ialah 25 mA untuk kedua-dua LED B6 (biru) dan R6 (merah). Untuk operasi berdenyut, arus hadapan puncak (I_FP) pada kitar tugas 1/10 dan frekuensi 1 kHz ialah 100 mA untuk B6 dan 60 mA untuk R6. Penyerakan kuasa maksimum (P_d) ialah 150 mW untuk B6 dan 60 mW untuk R6. Voltan tahan nyahcas elektrostatik (ESD), mengikut Model Badan Manusia (HBM), ialah 150V untuk B6 dan lebih tinggi ketara 2000V untuk R6. Julat suhu operasi (T_opr) adalah dari -40°C hingga +85°C, manakala julat suhu penyimpanan (T_stg) sedikit lebih luas pada -40°C hingga +90°C. Peranti ini boleh menahan suhu pateri 260°C selama 10 saat semasa alir balik atau 350°C selama 3 saat semasa pateri tangan.

2.2 Ciri Elektro-Optik

Semua parameter dinyatakan pada suhu ambien (T_a) 25°C dan arus hadapan (I_F) 5 mA, melainkan dinyatakan sebaliknya. Keamatan bercahaya tipikal (I_v) untuk kedua-dua B6 dan R6 ialah 28.5 mcd, dengan minimum 18.0 mcd. Sudut pandangan (2θ_1/2) biasanya 120 darjah. Untuk LED B6 (biru), panjang gelombang puncak (λ_p) ialah 468 nm dan panjang gelombang dominan (λ_d) ialah 470 nm, dengan lebar jalur spektrum (Δλ) 35 nm. Untuk LED R6 (merah), panjang gelombang puncak ialah 632 nm, panjang gelombang dominan ialah 624 nm, dan lebar jalur spektrum ialah 20 nm. Voltan hadapan (V_F) berjulat dari 2.7V hingga 3.7V (tipikal 3.3V) untuk B6, dan dari 1.7V hingga 2.4V (tipikal 2.0V) untuk R6. Arus songsang maksimum (I_R) pada V_R=5V ialah 50 μA untuk B6 dan 10 μA untuk R6. Nota penting termasuk toleransi keamatan bercahaya ±11%, toleransi panjang gelombang dominan ±1 nm, dan toleransi voltan hadapan ±0.10V. Ujian voltan songsang adalah untuk pencirian sahaja; peranti tidak boleh dikendalikan dalam pincang songsang.

3. Analisis Lengkung Prestasi

Spesifikasi ini menyediakan set lengkap lengkung ciri untuk kedua-dua jenis LED, yang penting untuk reka bentuk litar dan pengurusan haba.

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

Lengkung I-V menggambarkan hubungan antara arus yang mengalir melalui LED dan susutan voltan merentasinya. Lengkung ini adalah tidak linear, tipikal untuk tingkah laku diod. Untuk LED biru B6, voltan meningkat dengan mendadak selepas melebihi kira-kira 2.7V. Untuk LED merah R6, "turn-on" ini berlaku sekitar 1.7V. Pereka menggunakan lengkung ini untuk memilih perintang pembatas arus yang sesuai untuk memastikan operasi stabil pada arus pacuan yang dikehendaki.

3.2 Keamatan Bercahaya vs. Arus Hadapan

Graf ini menunjukkan bagaimana output cahaya meningkat dengan arus pacuan. Hubungannya secara amnya linear dalam julat operasi yang disyorkan tetapi akan tepu pada arus yang sangat tinggi. Data ini adalah penting untuk menentukan arus pacuan yang diperlukan untuk mencapai tahap kecerahan tertentu.

3.3 Keamatan Bercahaya vs. Suhu Ambien

Lengkung ini menunjukkan pergantungan terma output cahaya. Keamatan bercahaya biasanya berkurangan apabila suhu simpang LED meningkat. Memahami penurunan taraf ini adalah penting untuk aplikasi yang beroperasi dalam julat suhu yang luas atau dalam persekitaran suhu ambien tinggi, memastikan prestasi kecerahan yang konsisten.

3.4 Lengkung Penurunan Taraf Arus Hadapan

Graf ini menentukan arus hadapan berterusan maksimum yang dibenarkan sebagai fungsi suhu ambien. Untuk mengelakkan pemanasan berlebihan dan memastikan kebolehpercayaan jangka panjang, arus pacuan mesti dikurangkan apabila beroperasi pada suhu tinggi. Lengkung ini menyediakan garis panduan yang diperlukan untuk penurunan taraf terma ini.

3.5 Taburan Spektrum

Plot spektrum memaparkan kuasa sinaran relatif sebagai fungsi panjang gelombang. LED biru B6 menunjukkan puncak utama sekitar 468 nm. LED merah R6 menunjukkan puncak utama sekitar 632 nm. Lebar puncak ini, ditunjukkan oleh parameter lebar jalur spektrum, mempengaruhi ketulenan warna cahaya yang dipancarkan.

3.6 Gambar Rajah Sinaran

Corak sinaran kutub menggambarkan taburan ruang keamatan cahaya. Sudut pandangan tipikal 120 darjah disahkan oleh gambar rajah ini, yang menunjukkan lebar sudut di mana keamatan bercahaya jatuh kepada separuh daripada nilai puncaknya (paksi). Maklumat ini adalah kunci untuk reka bentuk optik, menentukan bagaimana cahaya akan dilihat atau dikumpulkan.

4. Maklumat Mekanikal dan Pakej

4.1 Dimensi Pakej

LED 18-225 mempunyai pakej permukaan-pasang yang padat. Dimensi utama termasuk panjang badan 1.6 mm, lebar 0.8 mm, dan ketinggian 0.7 mm (dengan toleransi ±0.1 mm). Komponen ini mempunyai profil rendah, dengan ketebalan tipikal 0.5 mm. Spesifikasi ini menyediakan pandangan atas, sisi, dan bawah terperinci dengan semua ukuran kritikal dilabel dengan jelas. Kutub ditunjukkan oleh tanda katod pada pakej.

4.2 Susun Atur Pad Pateri yang Disyorkan

Corak landasan (jejak) yang dicadangkan untuk reka bentuk PCB disediakan. Dimensi pad diberikan sebagai rujukan: biasanya 0.8 mm x 0.8 mm untuk pad anod dan katod, dengan jurang 0.4 mm di antaranya. Dokumentasi menyatakan dengan jelas bahawa ini adalah susun atur cadangan dan harus diubah suai berdasarkan proses pembuatan individu, bahan PCB, dan keperluan terma. Pematuhan kepada garis panduan ini menggalakkan pembentukan sendi pateri yang boleh dipercayai dan penyerakan haba yang betul semasa alir balik.

5. Panduan Pateri dan Pemasangan

5.1 Profil Pateri Alir Balik

Untuk pateri bebas plumbum, profil suhu tertentu disyorkan. Zon pemanasan awal harus meningkat dari ambien ke 150-200°C dalam 60-120 saat. Masa di atas suhu cecair pateri (217°C) harus dikekalkan selama 60-150 saat. Suhu puncak tidak boleh melebihi 260°C, dan masa dalam 5°C puncak ini harus dihadkan kepada maksimum 10 saat. Kadar peningkatan maksimum ke puncak ialah 6°C per saat, dan kadar penyejukan maksimum dari puncak ialah 3°C per saat. Adalah kritikal bahawa pateri alir balik tidak dilakukan lebih daripada dua kali pada peranti yang sama untuk mengelakkan kerosakan terma pada die dalaman dan ikatan wayar.

5.2 Penyimpanan dan Kepekaan Kelembapan

LED dibungkus dalam beg penghalang tahan lembapan dengan bahan pengering untuk mengelakkan penyerapan kelembapan ambien. Beg yang belum dibuka harus disimpan pada 30°C atau kurang dan kelembapan relatif (RH) 90% atau kurang. Setelah beg dibuka, komponen mempunyai "jangka hayat lantai" 1 tahun apabila disimpan pada 30°C/60%RH atau kurang. Mana-mana peranti yang tidak digunakan harus dimeterai semula dalam pakej kalis lembapan. Jika penunjuk bahan pengering menunjukkan tepu atau masa penyimpanan terlampaui, rawatan pembakaran pada 60 ±5°C selama 24 jam diperlukan sebelum komponen boleh dikenakan pateri alir balik untuk mengelakkan "popcorning" atau pengelupasan.

5.3 Langkah Berjaga-jaga Penggunaan Kritikal

Perlindungan Arus Berlebihan:LED adalah peranti pacuan arus. Perintang pembatas arus luaran adalah wajib secara bersiri dengan LED. Malah peningkatan kecil dalam voltan hadapan boleh menyebabkan peningkatan besar, berpotensi merosakkan, dalam arus jika tidak dibatasi dengan betul. Reka bentuk litar mesti mengambil kira toleransi voltan bekalan kuasa dan variasi voltan hadapan LED.

Pengendalian:Langkah berjaga-jaga ESD (nyahcas elektrostatik) standard harus dipatuhi semasa pengendalian dan pemasangan, terutamanya untuk varian B6 yang mempunyai penarafan ESD yang lebih rendah.

6. Maklumat Pembungkusan dan Pesanan

6.1 Spesifikasi Gegelung dan Pita

Komponen dihantar dalam pita pembawa timbul dengan lebar 8 mm, dililit pada gegelung diameter standard 7 inci (178 mm). Setiap gegelung mengandungi 3000 keping. Dimensi terperinci untuk poket pita pembawa, pita penutup, dan hab gegelung disediakan untuk memastikan keserasian dengan peralatan suapan automatik.

6.2 Penjelasan Label

Label gegelung mengandungi beberapa pengecam utama: Nombor Produk Pelanggan (CPN), Nombor Produk pengeluar (P/N), Kuantiti Pembungkusan (QTY), dan Nombor Lot (LOT No.). Ia juga termasuk maklumat pembahagian untuk parameter kritikal: Pangkat Keamatan Bercahaya (CAT), Koordinat Kromatisiti & Pangkat Panjang Gelombang Dominan (HUE), dan Pangkat Voltan Hadapan (REF). Pembahagian ini membolehkan pemilihan LED dengan ciri yang dikumpulkan rapat untuk aplikasi yang memerlukan konsistensi warna atau kecerahan.

7. Pertimbangan Reka Bentuk Aplikasi

7.1 Reka Bentuk Litar

Tugas reka bentuk asas adalah untuk mengira nilai perintang bersiri (R_s). Rumusnya ialah R_s = (V_bekalan - V_F) / I_F, di mana V_F ialah voltan hadapan LED pada arus I_F yang dikehendaki. Penarafan kuasa perintang mesti mencukupi: P_perintang = (I_F)^2 * R_s. Pereka mesti menggunakan V_F maksimum dari spesifikasi untuk memastikan arus tidak melebihi penarafan maksimum walaupun dalam keadaan terburuk. Contohnya, memacu LED merah R6 pada 20 mA dari bekalan 5V: Menggunakan V_F maks=2.4V, R_s = (5V - 2.4V) / 0.020A = 130 Ohm. Nilai standard terdekat (contohnya, 130 atau 120 Ohm) akan dipilih, dan penarafan kuasanya diperiksa.

7.2 Pengurusan Haba

Walaupun pakejnya kecil, pengurusan haba yang berkesan masih penting untuk jangka hayat dan output yang stabil. Kuasa yang diserak dalam LED ialah P_LED = V_F * I_F. Haba ini mesti dikeluarkan melalui pad pateri dan ke dalam kuprum PCB. Menggunakan saiz pad yang disyorkan atau lebih besar, dan menyambungkannya ke kawasan tuangan kuprum (pelepasan haba), boleh meningkatkan penyerakan haba dengan ketara, terutamanya apabila beroperasi pada arus yang lebih tinggi atau dalam persekitaran yang hangat.

7.3 Integrasi Optik

Sudut pandangan luas 120 darjah menjadikan LED ini sesuai untuk aplikasi yang memerlukan pencahayaan luas dan meresap. Untuk cahaya yang lebih diarahkan, optik sekunder seperti kanta atau paip cahaya boleh digunakan. Dimensi pakej dan data corak sinaran adalah penting untuk mereka bentuk elemen optik ini.

8. Perbandingan Teknikal dan Panduan Pemilihan

Siri 18-225 menawarkan dua teknologi berbeza dalam satu jejak pakej. LED biru B6 (InGaN) menyediakan panjang gelombang lebih pendek, voltan hadapan lebih tinggi, dan keupayaan penyerakan kuasa lebih tinggi tetapi mempunyai toleransi ESD yang lebih rendah. LED merah terang R6 (AlGaInP) menawarkan panjang gelombang lebih panjang, voltan hadapan lebih rendah, dan keteguhan ESD yang unggul tetapi mempunyai penyerakan kuasa maksimum yang lebih rendah. Pilihan antara mereka terutamanya didorong oleh warna yang diperlukan. Untuk aplikasi di mana kedua-dua warna mungkin digunakan pada papan yang sama, voltan hadapan yang berbeza memerlukan pengiraan perintang pembatas arus berasingan untuk setiap saluran warna untuk mencapai arus seragam dan seterusnya kecerahan terkawal.

9. Soalan Lazim (FAQ)

S: Bolehkah saya memacu LED ini terus dari pin GPIO mikropengawal?

J: Secara amnya, tidak. Kebanyakan pin mikropengawal tidak boleh membekal atau menyerap arus operasi tipikal 20-25 mA LED ini. Perintang pembatas arus luaran dan selalunya pemacu transistor diperlukan.

S: Mengapakah penarafan ESD berbeza untuk versi biru dan merah?

J: Perbezaan ini berasal dari sifat bahan semula jadi cip semikonduktor InGaN (biru) dan AlGaInP (merah). Struktur AlGaInP biasanya lebih teguh terhadap nyahcas elektrostatik.

S: Apakah maksud warna resin "water clear"?

J: Ia menunjukkan kanta penyungkup LED adalah lutsinar, bukan meresap atau berwarna. Ini membolehkan warna cip sebenar (biru atau merah) dipancarkan, selalunya menghasilkan kecerahan yang dirasakan lebih tinggi dan warna yang lebih tepu berbanding dengan pakej meresap.

S: Bagaimanakah saya mentafsir kod pembahagian (CAT, HUE, REF) pada label?

J: Kod ini masing-masing sepadan dengan julat tertentu keamatan bercahaya, panjang gelombang dominan/kromatisiti, dan voltan hadapan. Ia membolehkan pengeluar mengumpulkan LED dengan prestasi yang serupa. Untuk aplikasi kritikal, rujuk dokumen pembahagian terperinci pengeluar untuk memilih kod yang sesuai untuk keperluan anda.