Dokumen Teknikal SMD LED 19-213/S2C-AP1Q2B/3T - Jingga Terang - 2.0x1.25x0.8mm - Voltan Hadapan 1.75-2.35V - Kuasa 60mW

1. Gambaran Keseluruhan Produk

19-213/S2C-AP1Q2B/3T ialah LED peranti permukaan-pasang (SMD) yang direka untuk aplikasi berketumpatan tinggi dan miniatur. Menggunakan teknologi cip AlGaInP, ia memancarkan cahaya jingga terang dengan panjang gelombang dominan tipikal 611 nm. Saiznya yang padat dan pembinaan ringan menjadikannya pilihan ideal untuk reka bentuk elektronik moden di mana ruang dan berat adalah kekangan kritikal.

1.1 Kelebihan Teras

Kelebihan utama LED ini berasal daripada pakej SMD-nya. Ia membolehkan reka bentuk papan litar bercetak (PCB) yang jauh lebih kecil berbanding komponen bingkai plumbum tradisional. Ini membawa kepada ketumpatan pek komponen yang lebih tinggi, keperluan penyimpanan yang dikurangkan untuk kedua-dua komponen dan produk akhir yang dipasang, dan akhirnya menyumbang kepada miniaturisasi peralatan pengguna akhir. Komponen ini juga mematuhi piawaian alam sekitar dan keselamatan utama, termasuk RoHS, REACH, dan keperluan bebas halogen (Br <900 ppm, Cl <900 ppm, Br+Cl < 1500 ppm).

1.2 Aplikasi Sasaran

LED ini sangat sesuai untuk pelbagai fungsi penunjuk dan lampu latar. Kawasan aplikasi tipikal termasuk lampu latar papan pemuka dan suis dalam kawalan automotif atau perindustrian. Dalam telekomunikasi, ia boleh berfungsi sebagai penunjuk atau lampu latar dalam peranti seperti telefon dan mesin faks. Ia juga boleh digunakan untuk lampu latar rata LCD, suis, dan simbol, bersama-sama dengan penggunaan penunjuk tujuan umum.

2. Penyelidikan Mendalam Spesifikasi Teknikal

Bahagian ini memberikan analisis objektif terperinci tentang parameter elektrik, optik, dan terma utama LED seperti yang ditakrifkan dalam lembaran data.

2.1 Penarafan Maksimum Mutlak

Penarafan ini mentakrifkan had tekanan di mana kerosakan kekal pada peranti mungkin berlaku. Operasi di bawah atau pada had ini tidak dijamin. Penarafan utama termasuk:

• Voltan Songsang (VR):5 V. Melebihi voltan ini dalam bias songsang boleh menyebabkan kerosakan simpang.
• Arus Hadapan Berterusan (IF):Penarafan Model Badan Manusia (HBM) 2000 V. Langkah berjaga-jaga pengendalian ESD standard adalah perlu.
• Arus Hadapan Puncak (IFP):60 mA, dibenarkan hanya di bawah keadaan berdenyut (kitar tugas 1/10 @ 1 kHz).
• Pelesapan Kuasa (Pd):60 mW. Ini adalah kehilangan kuasa maksimum yang dibenarkan sebagai haba.
• Suhu Operasi & Penyimpanan:-40°C hingga +85°C (operasi), -40°C hingga +90°C (penyimpanan).
• Suhu Pateri:Tahan pateri reflow pada 260°C selama 10 saat atau pateri tangan pada 350°C selama 3 saat.
• Nyahcas Elektrostatik (ESD):Human Body Model (HBM) rating of 2000 V. Standard ESD handling precautions are necessary.

2.2 Ciri-ciri Elektro-Optik

Diukur pada keadaan ujian standard Ta=25°C dan IF=20 mA, parameter ini mentakrifkan prestasi LED.

• Keamatan Bercahaya (Iv):Julat dari minimum 45.0 mcd hingga maksimum 112.0 mcd. Nilai sebenar ditentukan oleh proses binning.
• Sudut Pandangan (2θ1/2):Sudut lebar 120 darjah, memberikan pencahayaan luas dan sekata yang sesuai untuk aplikasi penunjuk.
• Panjang Gelombang Puncak (λp):Biasanya 611 nm.
• Panjang Gelombang Dominan (λd):Ditentukan antara 600.5 nm dan 612.5 nm, mentakrifkan warna jingga yang dilihat.
• Lebar Jalur Spektrum (Δλ):Kira-kira 17 nm, tipikal untuk LED AlGaInP.
• Voltan Hadapan (VF):Antara 1.75 V dan 2.35 V pada 20 mA. Julat ini adalah kritikal untuk reka bentuk litar pemacu.
• Arus Songsang (IR):Maksimum 10 μA pada VR=5V. Lembaran data secara eksplisit menyatakan peranti ini tidak direka untuk operasi songsang.

3. Penjelasan Sistem Binning

Untuk memastikan konsistensi warna dan kecerahan dalam pengeluaran, LED disusun ke dalam bin. 19-213 menggunakan tiga parameter binning bebas.

3.1 Binning Keamatan Bercahaya

LED dikategorikan kepada empat bin (P1, P2, Q1, Q2) berdasarkan keamatan bercahaya yang diukur pada IF=20mA. Ini membolehkan pereka memilih gred kecerahan yang sesuai untuk aplikasi mereka, dari penunjuk standard (P1: 45.0-57.0 mcd) hingga keperluan kecerahan lebih tinggi (Q2: 90.0-112.0 mcd).

3.2 Binning Panjang Gelombang Dominan

Warna jingga dikawal melalui bin panjang gelombang dominan D8 hingga D11. Setiap bin meliputi julat 3 nm, dari 600.5-603.5 nm (D8) hingga 609.5-612.5 nm (D11). Ini memastikan penampilan warna yang dikawal ketat merentasi kumpulan pengeluaran.

3.3 Binning Voltan Hadapan

Voltan hadapan dibin kepada tiga kategori (0, 1, 2). Ini membantu dalam mereka bentuk litar had arus yang cekap, kerana mengetahui julat VF (contohnya, Bin 0: 1.75-1.95V, Bin 2: 2.15-2.35V) membolehkan pengiraan perintang yang lebih tepat untuk mencapai arus pemacu sasaran.

4. Analisis Keluk Prestasi

Lembaran data menyediakan beberapa keluk ciri yang penting untuk memahami tingkah laku LED di bawah keadaan operasi yang berbeza.

4.1 Taburan Spektrum

Keluk spektrum menunjukkan satu puncak dominan berpusat sekitar 611 nm, yang merupakan ciri bahan AlGaInP. Lebar jalur yang agak sempit mengesahkan ketulenan output warna jingga.

4.2 Corak Sinaran

Gambar rajah sinaran kutub menggambarkan sudut pandangan 120 darjah. Keamatan hampir seragam merentasi kawasan tengah yang luas, merosot dengan lancar ke arah tepi, yang sesuai untuk penunjuk sudut lebar.

4.3 Keamatan Bercahaya Relatif vs. Arus Hadapan

Keluk ini menunjukkan hubungan sub-linear. Walaupun output meningkat dengan arus, kecekapan biasanya berkurangan pada arus yang lebih tinggi disebabkan peningkatan penjanaan haba. Beroperasi pada atau di bawah 20 mA yang disyorkan memastikan prestasi dan jangka hayat optimum.

4.4 Keamatan Bercahaya Relatif vs. Suhu Persekitaran

Output bercahaya berkait songsang dengan suhu simpang. Keluk menunjukkan output berkurangan apabila suhu persekitaran meningkat melebihi 25°C. Penurunan terma ini adalah pertimbangan kritikal untuk aplikasi dalam persekitaran suhu tinggi.

4.5 Keluk Penurunan Arus Hadapan

Graf ini mentakrifkan arus hadapan berterusan maksimum yang dibenarkan sebagai fungsi suhu persekitaran. Untuk mengelakkan terlalu panas dan memastikan kebolehpercayaan, arus hadapan mesti dikurangkan apabila beroperasi pada suhu persekitaran yang tinggi.

4.6 Voltan Hadapan vs. Arus Hadapan (Keluk IV)

Keluk IV menunjukkan ciri eksponen diod. Voltan hadapan meningkat dengan arus. Julat binning untuk VF ditakrifkan di sepanjang keluk ini pada titik ujian 20 mA.

5. Maklumat Mekanikal dan Pakej

5.1 Dimensi Pakej

LED mempunyai tapak SMD yang padat. Dimensi utama termasuk saiz badan kira-kira 2.0 mm panjang, 1.25 mm lebar, dan 0.8 mm tinggi (tipikal untuk jenis pakej ini, nilai tepat harus diambil dari lukisan dimensi). Lembaran data termasuk lukisan berdimensi terperinci dengan toleransi standard ±0.1 mm melainkan dinyatakan sebaliknya.

5.2 Pengenalpastian Polarity

Katod biasanya ditanda pada peranti, selalunya oleh takuk, titik hijau, atau bentuk berbeza di sebelah katod kanta. Polarity yang betul mesti diperhatikan semasa pemasangan untuk mengelakkan kerosakan.

6. Garis Panduan Pateri dan Pemasangan

Pengendalian yang betul adalah penting untuk kebolehpercayaan. Lembaran data memberikan arahan khusus.

6.1 Had Arus

Perintang had arus luaran adalah wajib. Ciri IV eksponen LED bermaksud peningkatan kecil dalam voltan boleh menyebabkan peningkatan arus yang besar dan berpotensi merosakkan.

6.2 Penyimpanan dan Kepekaan Kelembapan

Komponen dibungkus dalam beg tahan lembap dengan bahan pengering.

• Jangan buka beg sehingga sedia untuk digunakan.
• Selepas dibuka, gunakan dalam masa 168 jam (7 hari) jika disimpan pada ≤30°C dan ≤60% RH.
• Jika tidak digunakan, meterai semula dalam pakej tahan lembap.
• Jika had pendedahan dilampaui, pembakaran pada 60±5°C selama 24 jam diperlukan sebelum pateri reflow.

6.3 Profil Pateri Reflow

Profil reflow bebas plumbum ditentukan:

• Pemanasan Awal: 150-200°C selama 60-120 saat.
• Masa di atas likuidus (217°C): 60-150 saat.
• Suhu Puncak: 260°C maksimum, dipegang selama ≤10 saat.
• Kadar Pemanasan Maksimum: 6°C/saat, kadar penyejukan maksimum: 3°C/saat.
• Reflow tidak boleh dilakukan lebih daripada dua kali.

6.4 Pateri Tangan dan Kerja Semula

Jika pateri tangan diperlukan, hadkan suhu hujung besi kepada ≤350°C, gunakan haba pada setiap terminal selama ≤3 saat, dan gunakan besi berkuasa rendah (<25W). Untuk kerja semula, besi pateri berkepala dua disyorkan untuk memanaskan kedua-dua terminal serentak dan mengelakkan tekanan mekanikal. Kesan kerja semula pada ciri LED harus disahkan terlebih dahulu.

7. Maklumat Pembungkusan dan Pesanan

7.1 Pembungkusan Standard

LED dibekalkan dalam pita pembawa timbul lebar 8mm, dililit pada gegelung diameter 7 inci. Setiap gegelung mengandungi 3000 keping.

7.2 Maklumat Label

Label gegelung mengandungi maklumat kritikal untuk kebolehjejakan dan pengenalan:

• CPN: Nombor bahagian pelanggan.
• P/N: Nombor bahagian pengilang (19-213/S2C-AP1Q2B/3T).
• QTY: Kuantiti pembungkusan.
• CAT: Kod bin Keamatan Bercahaya (contohnya, Q2).
• HUE: Kod bin Kromatisiti/Panjang Gelombang Dominan (contohnya, D10).
• REF: Kod bin Voltan Hadapan (contohnya, 1).
• LOT No.: Nombor lot pembuatan.

8. Pertimbangan Reka Bentuk Aplikasi

8.1 Reka Bentuk Litar Pemacu

Sentiasa gunakan perintang siri untuk menetapkan arus hadapan. Kira nilai perintang menggunakan formula: R = (Vcc - VF) / IF, di mana VF harus dipilih dari nilai maksimum dalam bin voltan yang dipilih untuk memastikan arus tidak melebihi sasaran reka bentuk di bawah keadaan paling teruk. Pertimbangkan keluk penurunan untuk operasi suhu tinggi.

8.2 Pengurusan Terma

Walaupun kecil, LED menjana haba. Pastikan kawasan kuprum PCB atau via terma yang mencukupi digunakan, terutamanya apabila memacu pada arus yang lebih tinggi atau dalam suhu persekitaran yang tinggi, untuk mengalirkan haba dari simpang LED dan mengekalkan prestasi dan jangka hayat.

8.3 Integrasi Optik

Sudut pandangan lebar 120 darjah menjadikannya sesuai untuk aplikasi yang memerlukan keterlihatan luas. Untuk pandu cahaya atau kanta, corak sinaran harus dipertimbangkan untuk memastikan gandingan yang cekap dan corak pencahayaan yang diingini.

9. Perbandingan dan Pembezaan Teknikal

Berbanding pakej LED lubang-lalui lama, jenis SMD ini menawarkan pengurangan saiz dan berat yang drastik, membolehkan reka bentuk miniatur moden. Dalam segmen LED jingga SMD, pembeza utama adalah gabungan khusus teknologi AlGaInP (untuk pancaran jingga/merah yang cekap), struktur binning yang ditakrifkan untuk konsistensi warna/kecerahan, dan pematuhannya dengan piawaian bebas halogen dan alam sekitar lain. Garis panduan penurunan dan pengendalian terperinci juga memberikan parameter yang jelas kepada pereka untuk pelaksanaan yang boleh dipercayai.

10. Soalan Lazim (FAQ)

10.1 Apakah nilai perintang yang perlu saya gunakan dengan bekalan 5V?

Menggunakan VF keadaan paling teruk (maks bin yang dipilih, contohnya, 2.35V dari Bin 2) dan sasaran IF 20 mA: R = (5V - 2.35V) / 0.020A = 132.5 Ω. Perintang standard 130 Ω atau 150 Ω adalah sesuai, tetapi sentiasa sahkan arus sebenar di bawah keadaan khusus anda.

10.2 Bolehkah saya memacu LED ini tanpa perintang had arus?

Tidak. Ciri IV diod adalah eksponen. Menyambungkannya terus ke sumber voltan, walaupun yang hampir dengan VF nominalnya, berkemungkinan besar mengakibatkan arus berlebihan, terlalu panas pantas, dan kegagalan serta-merta.

10.3 Mengapa terdapat had 7 hari selepas membuka beg tahan lembap?

Pakej SMD boleh menyerap kelembapan dari atmosfera. Semasa pateri reflow, kelembapan yang terperangkap ini boleh mengewap dengan cepat, menyebabkan delaminasi dalaman atau "popcorning," yang merekah pakej dan memusnahkan peranti. Jangka hayat lantai 168 jam adalah masa pendedahan selamat untuk tahap kepekaan kelembapan komponen ini.

10.4 Bagaimana saya mentafsir nombor bahagian 19-213/S2C-AP1Q2B/3T?

Walaupun pengekodan korporat tepat mungkin berbeza, ia biasanya merujuk kepada produk asas (19-213), jenis pakej (SMD), dan kemungkinan termasuk kod untuk keamatan bercahaya khusus (Q2), panjang gelombang dominan, dan bin voltan hadapan yang dipilih untuk pesanan tersebut.

11. Kajian Kes Reka Bentuk Masuk

Senario:Mereka bentuk panel penunjuk status untuk pengawal perindustrian yang beroperasi dalam persekitaran sehingga 60°C. Warna jingga seragam dan kecerahan konsisten merentasi pelbagai penunjuk adalah kritikal.

Pelaksanaan:

1. Pemilihan Komponen:Tentukan LED dari lot pengeluaran tunggal dan bin ketat (contohnya, Q1 untuk keamatan, D10 untuk panjang gelombang) untuk memastikan konsistensi visual.
2. Reka Bentuk Litar:Menggunakan rel 3.3V, kira perintang siri. Andaikan VF bin 1 (maks 2.15V) dan mensasarkan 18 mA (sedikit diturunkan untuk suhu): R = (3.3V - 2.15V) / 0.018A ≈ 64 Ω. Gunakan perintang toleransi 1% 62 Ω atau 68 Ω.
3. Reka Bentuk Terma:Letakkan LED jauh dari sumber haba lain pada PCB. Gunakan tuangan kuprum kecil yang disambungkan ke pad katod (biasanya pad terma) untuk menyebarkan haba, dengan mempertimbangkan persekitaran 60°C dan merujuk keluk penurunan arus hadapan.
4. Pemasangan:Jadualkan pemasangan PCB supaya gegelung LED dibuka dan digunakan dalam tetingkap 7 hari. Ikuti profil reflow yang ditentukan dengan tepat.

Pendekatan ini memastikan operasi yang boleh dipercayai, penampilan konsisten, dan kestabilan jangka panjang dalam persekitaran sasaran.

12. Prinsip Teknologi

LED ini berdasarkan bahan semikonduktor AlGaInP (Aluminium Gallium Indium Phosphide). Apabila voltan hadapan dikenakan, elektron dan lubang disuntik ke dalam kawasan aktif di mana mereka bergabung semula, membebaskan tenaga dalam bentuk foton. Komposisi khusus aloi AlGaInP menentukan tenaga jurang jalur, yang secara langsung sepadan dengan panjang gelombang (warna) cahaya yang dipancarkan—dalam kes ini, jingga (~611 nm). Pakej SMD merangkumi cip semikonduktor kecil, memberikan perlindungan mekanikal, menggabungkan kanta untuk membentuk output cahaya, dan menawarkan terminal boleh pateri untuk sambungan elektrik.

13. Trend Industri

Trend dalam LED penunjuk dan lampu latar terus ke arah kecekapan yang lebih tinggi (lebih banyak output cahaya per unit input elektrik), kebolehpercayaan yang meningkat, dan miniaturisasi lanjut. Terdapat juga dorongan kuat seluruh industri untuk pematuhan yang lebih luas dengan peraturan alam sekitar (melampaui RoHS untuk memasukkan bahan seperti PFAS) dan pembangunan pembungkusan yang lebih kukuh untuk menahan proses pateri suhu yang lebih tinggi. Pemiawaian kod binning dan dokumentasi teknikal terperinci, seperti yang dilihat dalam lembaran data ini, memudahkan reka bentuk masuk dan pengurusan rantaian bekalan untuk pengilang.