Dokumen Teknikal LED SMD 19-213/R6C-AM2P1VY/3T - Merah Cemerlang - 5mA - 2.2V - Bahasa Melayu

1. Gambaran Keseluruhan Produk

19-213 ialah LED peranti permukaan-pasang (SMD) yang direka untuk aplikasi penunjuk am dan lampu latar belakang. Ia menggunakan cip AlGaInP (Aluminium Gallium Indium Phosphide) untuk menghasilkan output cahaya merah yang cemerlang. Komponen ini dicirikan oleh saiznya yang padat, yang memudahkan ketumpatan peletakan yang lebih tinggi pada papan litar bercetak (PCB) dan membolehkan reka bentuk peralatan pengguna akhir yang lebih kecil. Peranti ini dibekalkan dalam gegelung pita 8mm, menjadikannya serasi sepenuhnya dengan proses pemasangan automatik pick-and-place.

1.1 Kelebihan Teras dan Pasaran Sasaran

Kelebihan utama LED ini termasuk tapaknya yang mini, pembinaan ringan, dan pematuhan kepada piawaian pembuatan dan alam sekitar moden. Ia bebas plumbum, mematuhi RoHS, mematuhi REACH, dan dikelaskan sebagai bebas halogen. Ciri-ciri ini menjadikannya sesuai untuk pelbagai jenis elektronik pengguna, peralatan telekomunikasi (cth., telefon, mesin faks), lampu latar belakang papan pemuka dan suis automotif, dan lampu latar belakang am untuk LCD dan simbol.

2. Penerangan Mendalam Parameter Teknikal

Bahagian ini memberikan tafsiran objektif yang terperinci tentang parameter elektrik, optik dan terma utama yang dinyatakan dalam lembaran data.

2.1 Rating Maksimum Mutlak

Rating ini mentakrifkan had tekanan di mana kerosakan kekal pada peranti mungkin berlaku. Pengendalian di luar had ini tidak disyorkan.

• Voltan Songsang (V_R):5V. Melebihi voltan ini dalam bias songsang boleh menyebabkan kerosakan simpang.
• Arus Ke Hadapan (I_F):25mA DC. Arus DC berterusan tidak boleh melebihi nilai ini.
• Arus Ke Hadapan Puncak (I_FP):60mA. Ini dibenarkan hanya di bawah keadaan berdenyut (kitar tugas 1/10, 1kHz) untuk mengendalikan lonjakan sementara.
• Pelesapan Kuasa (P_d):60mW. Ini adalah kuasa maksimum yang boleh dipancarkan oleh pakej pada suhu ambien (T_a) 25°C.
• Nyahcas Elektrostatik (ESD):2000V (Model Badan Manusia). Prosedur pengendalian ESD yang betul adalah penting semasa pemasangan.
• Suhu Operasi & Penyimpanan:-40°C hingga +85°C (operasi), -40°C hingga +90°C (penyimpanan).
• Suhu Pateri:Profil reflow puncak pada 260°C untuk maksimum 10 saat; pateri tangan pada 350°C untuk maksimum 3 saat setiap terminal.

2.2 Ciri-ciri Elektro-Optik

Parameter ini diukur pada keadaan ujian piawai I_F= 5mA dan T_a= 25°C. Ia mentakrifkan prestasi tipikal peranti.

• Keamatan Bercahaya (I_v):Julat dari 22.5 mcd (min) hingga 57.0 mcd (maks), dengan toleransi tipikal ±11%. Nilai sebenar ditentukan oleh kod bin (M2, N1, N2, P1).
• Sudut Pandangan (2θ_1/2):Sudut tipikal lebar 120 darjah, menyediakan corak pancaran luas yang sesuai untuk pencahayaan kawasan.
• Panjang Gelombang Puncak (λ_p):Biasanya 632 nm, meletakkan pancaran dalam kawasan merah spektrum cahaya nampak.
• Panjang Gelombang Dominan (λ_d):Ditentukan antara 617.5 nm dan 633.5 nm, dengan toleransi ±1 nm. Ini adalah koordinat warna utama, dibin sebagai E4 hingga E7.
• Lebar Jalur Spektrum (Δλ):Biasanya 20 nm, menunjukkan ketulenan spektrum cahaya merah.
• Voltan Ke Hadapan (V_F):Julat dari 1.70V hingga 2.20V pada 5mA, dengan toleransi ±0.05V. Ia dibin dari kod 19 hingga 23. Perintang pembatas arus adalah wajib secara bersiri untuk mengelakkan pelarian terma daripada turun naik voltan kecil.
• Arus Songsang (I_R):Maksimum 10 µA pada V_R=5V. Peranti ini tidak direka untuk beroperasi dalam bias songsang.

3. Penjelasan Sistem Binning

Produk ini disusun ke dalam bin berdasarkan parameter prestasi utama untuk memastikan konsistensi dalam lot pengeluaran. Pereka bentuk boleh menentukan bin untuk memenuhi keperluan aplikasi yang ketat.

3.1 Binning Keamatan Cahaya

Bin: M2 (22.5-28.5 mcd), N1 (28.5-36.0 mcd), N2 (36.0-45.0 mcd), P1 (45.0-57.0 mcd). Memilih bin yang lebih tinggi (cth., P1) menjamin kecerahan minimum yang lebih tinggi.

3.2 Binning Panjang Gelombang Dominan

Bin: E4 (617.5-621.5 nm), E5 (621.5-625.5 nm), E6 (625.5-629.5 nm), E7 (629.5-633.5 nm). Ini membolehkan konsistensi warna dalam aplikasi di mana berbilang LED digunakan bersebelahan.

3.3 Binning Voltan Ke Hadapan

Bin: 19 (1.70-1.80V), 20 (1.80-1.90V), 21 (1.90-2.00V), 22 (2.00-2.10V), 23 (2.10-2.20V). Memadankan bin V_Fboleh membantu mencapai perkongsian arus seragam dalam konfigurasi selari.

4. Analisis Keluk Prestasi

Walaupun graf khusus tidak terperinci dalam teks yang disediakan, keluk tipikal untuk LED sedemikian akan termasuk:

• Keluk I-V (Arus-Voltan):Menunjukkan hubungan eksponen antara voltan ke hadapan dan arus. Voltan lutut adalah sekitar 1.7-2.2V.
• Keamatan Bercahaya vs. Arus Ke Hadapan:Keamatan meningkat dengan arus tetapi mungkin tepu pada arus yang lebih tinggi disebabkan kesan terma.
• Keamatan Bercahaya vs. Suhu Ambien:Keamatan biasanya berkurangan apabila suhu ambien meningkat, faktor kritikal untuk pengurusan terma.
• Taburan Spektrum:Plot yang menunjukkan kuasa sinaran relatif berbanding panjang gelombang, berpusat sekitar 632 nm dengan lebar jalur ~20 nm.

5. Maklumat Mekanikal dan Pakej

5.1 Dimensi Pakej

LED ini datang dalam pakej SMD piawai. Lukisan dimensi menentukan panjang, lebar, tinggi, saiz pad, dan kedudukannya dengan toleransi tipikal ±0.1mm. Susun atur pad yang betul adalah penting untuk pateri yang boleh dipercayai dan kestabilan mekanikal.

5.2 Pengenalpastian Polarity

Katod biasanya ditanda pada badan peranti atau ditunjukkan dalam rajah tapak kaki. Orientasi yang betul adalah penting untuk operasi litar.

6. Panduan Pateri dan Pemasangan

6.1 Profil Pateri Reflow

Profil reflow bebas plumbum disyorkan: Panaskan awal pada 150-200°C selama 60-120s, masa di atas 217°C (likuidus) selama 60-150s, suhu puncak pada 260°C maksimum selama 10 saat maksimum. Kadar pemanasan maksimum hendaklah 6°C/s dan kadar penyejukan 3°C/s. Reflow tidak boleh dilakukan lebih daripada dua kali.

6.2 Pateri Tangan

Jika pateri tangan diperlukan, gunakan besi pateri dengan suhu hujung di bawah 350°C, menggunakan haba pada setiap terminal tidak lebih daripada 3 saat. Gunakan besi kuasa rendah (<25W) dan benarkan selang penyejukan sekurang-kurangnya 2 saat antara terminal untuk mengelakkan kerosakan terma.

6.3 Penyimpanan dan Kepekaan Kelembapan

Komponen dibungkus dalam beg tahan lembapan dengan desikan. Jangan buka beg sehingga sedia untuk digunakan. Selepas dibuka, LED yang tidak digunakan mesti disimpan pada ≤ 30°C dan ≤ 60% RH dan digunakan dalam masa 168 jam (7 hari). Jika melebihi, rawatan pembakaran pada 60 ± 5°C selama 24 jam diperlukan sebelum reflow.

7. Maklumat Pembungkusan dan Pesanan

7.1 Spesifikasi Pembungkusan

LED dibekalkan dalam pita pembawa pada gegelung diameter 7 inci. Setiap gegelung mengandungi 3000 keping. Dimensi gegelung, pita, dan pita penutup disediakan dalam lembaran data.

7.2 Penjelasan Label

Label pembungkusan termasuk maklumat kritikal: Nombor Produk (P/N), kuantiti (QTY), dan kod bin khusus untuk Keamatan Bercahaya (CAT), Panjang Gelombang Dominan (HUE), dan Voltan Ke Hadapan (REF), bersama dengan Nombor Lot.

8. Cadangan Aplikasi

8.1 Senario Aplikasi Biasa

• Penunjuk Status:Penunjuk kuasa, sambungan, atau mod dalam elektronik pengguna dan peranti telekomunikasi.
• Lampu Latar Belakang:Untuk suis membran, kekunci, ikon papan pemuka automotif, dan panel LCD dalam keperluan kecerahan rendah hingga sederhana.
• Pencahayaan Hiasan Am:Di mana saiz kecil dan warna merah khusus diperlukan.

8.2 Pertimbangan Reka Bentuk

• Pembatas Arus:SENTIASA gunakan perintang siri. Kira nilainya berdasarkan voltan bekalan (V_bekalan), voltan ke hadapan LED (V_Fdari binnya), dan arus ke hadapan yang dikehendaki (I_F, tidak melebihi 25mA). R = (V_bekalan- V_F) / I_F.
• Pengurusan Terma:Walaupun kuasa rendah, pastikan kawasan kuprum PCB yang mencukupi atau pelega terma jika beroperasi pada suhu ambien tinggi atau berhampiran arus maksimum untuk mengekalkan output cahaya dan jangka hayat.
• Perlindungan ESD:Laksanakan perlindungan ESD pada talian input jika LED berada di lokasi yang boleh diakses pengguna.

9. Perbandingan dan Pembezaan Teknikal

Berbanding dengan pakej LED lubang-lalui lama, LED SMD ini menawarkan penjimatan ruang yang ketara, kesesuaian yang lebih baik untuk pemasangan automatik, dan prestasi terma yang berpotensi lebih baik disebabkan lampiran langsung ke PCB. Dalam kategori LED merah SMD, pembeza utama adalah teknologi cip AlGaInP khususnya (menawarkan kecekapan tinggi dan warna merah cemerlang), sudut pandangan lebar 120 darjah, dan pematuhan alam sekitar yang komprehensif (RoHS, Bebas Halogen).

10. Soalan Lazim (Berdasarkan Parameter Teknikal)

10.1 Mengapakah perintang siri adalah wajib?

LED adalah peranti didorong arus. Ciri V-I mereka adalah eksponen. Peningkatan kecil dalam voltan melebihi titik lutut menyebabkan peningkatan arus yang besar, berpotensi merosakkan. Perintang siri menjadikan arus kebanyakannya bergantung pada nilai perintang dan voltan bekalan, menyediakan anggaran arus malar yang mudah dan berkesan.

10.2 Bolehkah saya mengendalikan LED ini dengan bekalan 3.3V atau 5V?

Ya, kedua-duanya biasa. Untuk bekalan 3.3V dan sasaran I_F5mA, dengan V_Ftipikal 2.0V, perintang siri akan menjadi R = (3.3V - 2.0V) / 0.005A = 260 Ohm. Untuk bekalan 5V, R = (5V - 2.0V) / 0.005A = 600 Ohm. Sentiasa gunakan V_Fmaksimum dari bin untuk reka bentuk konservatif.

10.3 Apakah maksud maklumat "binning" untuk reka bentuk saya?

Binning memastikan konsistensi. Jika reka bentuk anda memerlukan kecerahan seragam merentasi berbilang LED (cth., dalam tatasusunan lampu latar belakang), anda harus menentukan bin keamatan bercahaya yang ketat (cth., P1 sahaja). Begitu juga, untuk warna yang konsisten, tentukan bin panjang gelombang dominan yang ketat (cth., E6 sahaja). Ini mungkin menjejaskan kos dan ketersediaan.

11. Kes Reka Bentuk dan Penggunaan Praktikal

Kes: Mereka bentuk panel penunjuk status berbilang LED.Seorang pereka memerlukan 10 penunjuk merah pada panel yang dikuasakan oleh rel 5V. Untuk memastikan kecerahan dan warna seragam, mereka menentukan bin P1 untuk keamatan dan E6 untuk panjang gelombang. Menggunakan V_Fmaksimum dari bin 23 (2.20V) untuk reka bentuk konservatif, dan memilih I_F= 10mA untuk kebolehlihatan yang baik, nilai perintang siri dikira: R = (5V - 2.20V) / 0.01A = 280 Ohm. Nilai piawai terdekat 270 Ohm dipilih, mengakibatkan peningkatan arus sedikit kepada ~10.4mA, yang masih dalam had 25mA. LED diletakkan pada PCB dengan tapak kaki yang disyorkan, dan pemasangan mengikut profil reflow yang ditentukan.

12. Pengenalan Prinsip Pengendalian

LED ini berdasarkan simpang p-n semikonduktor yang diperbuat daripada bahan AlGaInP. Apabila voltan ke hadapan melebihi potensi terbina dalam simpang dikenakan, elektron dan lubang disuntik merentasi simpang. Penggabungan semula mereka membebaskan tenaga dalam bentuk foton (cahaya), proses yang dipanggil elektroluminesens. Komposisi khusus aloi AlGaInP menentukan tenaga jurang jalur, yang secara langsung sepadan dengan panjang gelombang (warna) cahaya yang dipancarkan, dalam kes ini, merah cemerlang (~632 nm). Kanta resin jernih air membantu dalam mengekstrak dan mengagihkan cahaya.

13. Trend Teknologi

Trend umum dalam LED SMD jenis penunjuk adalah ke arah saiz pakej yang lebih kecil (cth., 0402, 0201 metrik) untuk peranti ultra-padat, kecekapan lebih tinggi membawa kepada keamatan bercahaya yang lebih besar pada arus yang lebih rendah, dan gamut warna yang diperluaskan. Terdapat juga dorongan berterusan untuk kebolehpercayaan yang lebih baik di bawah keadaan teruk (suhu, kelembapan lebih tinggi) dan pematuhan yang lebih ketat dengan peraturan alam sekitar global. Bahan semikonduktor asas, seperti AlGaInP dan InGaN (untuk biru/hijau), sentiasa diperhalusi untuk prestasi dan keberkesanan kos yang lebih baik.