Dokumen Teknikal SMD LED 19-213/Y2C-CQ1 R2/3T - Kuning Gemilang - 20mA - 2.2V Tipikal - Bahasa Melayu

1. Gambaran Keseluruhan Produk

19-213/Y2C-CQ1 R2/3T ialah peranti pemasangan permukaan (SMD) LED yang direka untuk pemasangan elektronik berketumpatan tinggi. Ia adalah jenis satu warna, memancarkan cahaya kuning gemilang, dan dibina menggunakan bahan semikonduktor AlGaInP yang disalut dalam resin jernih air. Komponen ini jauh lebih kecil berbanding LED berbingkai plumbum tradisional, membolehkan pengurangan yang ketara dalam ruang PCB, peningkatan ketumpatan pembungkusan, dan akhirnya menyumbang kepada pengecilan peralatan akhir. Pembinaan ringannya menjadikannya amat sesuai untuk aplikasi di mana ruang dan berat adalah kekangan kritikal.

1.1 Ciri dan Kelebihan Teras

Kelebihan utama LED ini berasal daripada pakej SMD dan komposisi bahan. Ciri utama termasuk keserasian dengan pita 8mm standard pada gegelung berdiameter 7 inci, menjadikannya serasi sepenuhnya dengan peralatan pemasangan automatik pick-and-place. Ia direka untuk digunakan dengan kedua-dua proses pematerian aliran balik inframerah dan fasa wap, selaras dengan teknik pembuatan moden volum tinggi. Peranti ini bebas plumbum (Pb-free) dan mematuhi peraturan alam sekitar dan keselamatan utama termasuk RoHS, EU REACH, dan piawaian bebas halogen (Br <900 ppm, Cl <900 ppm, Br+Cl < 1500 ppm). Produk itu sendiri dikekalkan dalam spesifikasi yang mematuhi RoHS.

1.2 Aplikasi Sasaran

LED ini serba boleh dan digunakan dalam pelbagai peranan pencahayaan dan penunjuk. Aplikasi biasa termasuk lampu latar untuk papan pemuka panel instrumen dan suis. Dalam peralatan telekomunikasi, ia berfungsi sebagai penunjuk atau lampu latar untuk peranti seperti telefon dan mesin faks. Ia juga sesuai untuk menyediakan lampu latar rata untuk LCD, suis, dan simbol. Reka bentuk tujuan umumnya menjadikannya pilihan yang boleh dipercayai untuk pelbagai produk elektronik pengguna dan perindustrian yang memerlukan penunjuk kuning terang yang padat.

2. Spesifikasi Teknikal dan Tafsiran Objektif

Bahagian ini memberikan analisis objektif terperinci tentang had operasi dan ciri prestasi peranti di bawah keadaan ujian standard (Ta=25°C).

2.1 Had Maksimum Mutlak

Had ini mentakrifkan had tekanan di mana kerosakan kekal pada peranti mungkin berlaku. Operasi di bawah atau pada had ini tidak dijamin. Voltan songsang maksimum (VR) ialah 5V. Arus hadapan berterusan (IF) tidak boleh melebihi 25 mA. Untuk operasi berdenyut, arus hadapan puncak (IFP) 60 mA dibenarkan di bawah kitar tugas 1/10 pada 1 kHz. Penyerakan kuasa maksimum (Pd) ialah 60 mW. Peranti boleh menahan nyahcas elektrostatik (ESD) 2000V mengikut Model Badan Manusia (HBM). Julat suhu operasi (Topr) adalah dari -40°C hingga +85°C, manakala julat suhu penyimpanan (Tstg) sedikit lebih luas pada -40°C hingga +90°C. Had suhu pematerian ditentukan untuk aliran balik (260°C untuk maksimum 10 saat) dan pematerian tangan (350°C untuk maksimum 3 saat pada hujung).

2.2 Ciri Elektro-Optik

Parameter ini mentakrifkan keluaran cahaya dan prestasi elektrik di bawah keadaan operasi tipikal (IF=20mA, Ta=25°C). Keamatan bercahaya (Iv) mempunyai julat tipikal, dengan nilai minimum dan maksimum tertentu ditakrifkan oleh sistem pembin. Sudut pandangan (2θ1/2) biasanya 120 darjah, menunjukkan corak sinaran yang luas. Panjang gelombang puncak (λp) berpusat sekitar 591 nm, dan panjang gelombang dominan (λd) julat dari 585.5 nm hingga 591.5 nm, mentakrifkan warna kuning yang dilihat. Lebar jalur spektrum (Δλ) adalah lebih kurang 15 nm. Voltan hadapan (VF) biasanya berukuran 2.20V, dengan julat dari 1.70V hingga 2.40V. Arus songsang (IR) adalah sangat rendah, dengan maksimum 10 μA pada VR=5V. Adalah kritikal untuk ambil perhatian bahawa peranti tidak direka untuk beroperasi di bawah pincang songsang; penarafan VR hanya terpakai pada keadaan ujian IR.

3. Penjelasan Sistem Pembin

Untuk memastikan konsistensi warna dan kecerahan dalam pengeluaran, LED disusun ke dalam bin. Peranti ini menggunakan dua parameter pembin bebas.

3.1 Pembin Keamatan Bercahaya

Keluaran bercahaya dikategorikan kepada empat bin (Q1, Q2, R1, R2) apabila didorong pada 20mA. Bin Q1 meliputi julat dari 72.0 mcd hingga 90.0 mcd. Q2 merangkumi 90.0 mcd hingga 112.0 mcd. R1 meliputi 112.0 mcd hingga 140.0 mcd. Bin keluaran tertinggi, R2, julat dari 140.0 mcd hingga 180.0 mcd. Toleransi ±11% terpakai pada keamatan bercahaya dalam setiap bin.

3.2 Pembin Panjang Gelombang Dominan

Warna (panjang gelombang dominan) disusun kepada dua bin (D3 dan D4) untuk mengawal variasi warna. Bin D3 termasuk LED dengan panjang gelombang dominan antara 585.5 nm dan 588.5 nm. Bin D4 termasuk mereka dari 588.5 nm hingga 591.5 nm. Toleransi ±1 nm ditentukan untuk panjang gelombang dominan.

4. Analisis Lengkung Prestasi

Dokumen data termasuk beberapa lengkung ciri yang menggambarkan tingkah laku peranti di bawah keadaan yang berbeza. Ini adalah penting untuk reka bentuk litar dan pengurusan haba.

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

Lengkung ini menunjukkan hubungan antara arus yang mengalir melalui LED dan susut voltan merentasinya. Ia adalah tidak linear, tipikal untuk diod. Lengkung ini membolehkan pereka menentukan voltan operasi untuk arus pacuan tertentu, yang penting untuk memilih perintang had arus yang sesuai atau mereka bentuk pemacu arus malar.

4.2 Keamatan Bercahaya Relatif vs. Suhu Persekitaran

Graf ini menunjukkan pergantungan suhu pada keluaran cahaya. Apabila suhu persekitaran (Ta) meningkat, keamatan bercahaya biasanya berkurangan. Ciri ini adalah penting untuk aplikasi yang beroperasi dalam persekitaran suhu tinggi, kerana ia mungkin memerlukan pampasan optik atau elektrik untuk mengekalkan kecerahan yang konsisten.

4.3 Keamatan Bercahaya Relatif vs. Arus Hadapan

Plot ini menunjukkan bagaimana keluaran cahaya berskala dengan arus pacuan. Walaupun peningkatan arus umumnya meningkatkan kecerahan, hubungannya tidak sempurna linear, dan kecekapan mungkin jatuh pada arus yang sangat tinggi. Ia juga memaklumkan lengkung penurunan arus hadapan, yang menunjukkan arus berterusan maksimum yang dibenarkan sebagai fungsi suhu persekitaran untuk kekal dalam had penyerakan kuasa.

4.4 Taburan Spektrum dan Corak Sinaran

Lengkung taburan spektrum memplot keamatan relatif terhadap panjang gelombang, mengesahkan nilai panjang gelombang puncak dan dominan dan menunjukkan bentuk spektrum cahaya yang dipancarkan. Gambar rajah sinaran (plot kutub) mewakili secara visual sudut pandangan 120 darjah, menunjukkan bagaimana keamatan cahaya diagihkan secara spatial.

5. Maklumat Mekanikal dan Pakej

Data mekanikal yang tepat diperlukan untuk susun atur PCB dan pemasangan.

5.1 Dimensi Pakej

Dokumen data menyediakan lukisan dimensi terperinci pakej LED. Semua toleransi yang tidak ditentukan adalah ±0.1 mm. Pereka mesti merujuk lukisan ini untuk mencipta corak landasan (footprint) yang betul pada PCB, memastikan pematerian dan penjajaran yang betul.

6. Garis Panduan Pematerian dan Pemasangan

Pengendalian yang betul adalah kritikal untuk kebolehpercayaan. Peranti ini sensitif kepada kelembapan dan memerlukan profil pematerian tertentu.

6.1 Penyimpanan dan Kepekaan Kelembapan

LED dibungkus dalam beg tahan lembap dengan penyerap lembapan. Beg tidak boleh dibuka sehingga komponen sedia untuk digunakan. Selepas dibuka, LED yang tidak digunakan hendaklah disimpan pada ≤30°C dan ≤60% kelembapan relatif. "Jangka hayat lantai" selepas dibuka ialah 168 jam (7 hari). Jika masa ini dilampaui atau jika penunjuk penyerap lembapan menunjukkan tepu, rawatan pembakaran pada 60 ±5°C selama 24 jam diperlukan sebelum digunakan.

6.2 Profil Pematerian Aliran Balik

Profil aliran balik bebas plumbum (Pb-free) ditentukan. Parameter utama termasuk peringkat pemanasan awal antara 150-200°C selama 60-120 saat, masa di atas likuidus (217°C) 60-150 saat, suhu puncak tidak melebihi 260°C dipegang untuk maksimum 10 saat, dan kadar pemanjatan dan penyejukan terkawal (masing-masing maksimum 6°C/saat dan 3°C/saat). Pematerian aliran balik tidak boleh dilakukan lebih daripada dua kali. Tekanan pada badan LED semasa pemanasan dan kelengkungan papan selepas pematerian mesti dielakkan.

6.3 Pematerian Tangan dan Pembaikan

Jika pematerian tangan diperlukan, suhu hujung besi pemateri mestilah di bawah 350°C, digunakan tidak lebih daripada 3 saat setiap terminal. Besi berkuasa rendah (<25W) disyorkan, dengan jeda sekurang-kurangnya 2 saat antara pematerian setiap terminal. Pembaikan selepas pematerian awal tidak digalakkan. Jika tidak dapat dielakkan, besi pemateri berkepala dua harus digunakan untuk memanaskan kedua-dua terminal secara serentak, meminimumkan tekanan haba. Potensi kerosakan mesti dinilai terlebih dahulu.

7. Pembungkusan dan Maklumat Pesanan

Peranti dibekalkan dalam pembungkusan standard industri untuk pemasangan automatik.

7.1 Spesifikasi Gegelung dan Pita

LED dibekalkan pada pita pembawa lebar 8mm yang dililit pada gegelung berdiameter 7 inci. Setiap gegelung mengandungi 3000 keping. Lukisan dimensi terperinci untuk pita pembawa dan gegelung disediakan, dengan toleransi standard ±0.1 mm melainkan dinyatakan sebaliknya.

7.2 Penjelasan Label

Label pembungkusan mengandungi beberapa pengecam utama: CPN (Nombor Produk Pelanggan), P/N (Nombor Produk), QTY (Kuantiti Pembungkusan), CAT (Pangkat/Kecerahan Bercahaya), HUE (Koordinat Kromatisiti & Pangkat/Panjang Gelombang Dominan), REF (Pangkat Voltan Hadapan), dan LOT No (Nombor Lot untuk kebolehjejakan).

8. Pertimbangan Reka Bentuk Aplikasi

8.1 Perlindungan Litar

Peraturan reka bentuk asas ialah penggunaan mandatori perintang had arus bersiri. Voltan hadapan LED mempunyai pekali suhu negatif dan varians pengeluaran. Peningkatan sedikit dalam voltan bekalan boleh menyebabkan peningkatan besar, berpotensi merosakkan, dalam arus hadapan jika tidak dihadkan oleh perintang atau pemacu arus malar.

8.2 Pengurusan Haba

Walaupun komponen SMD kecil, penyerakan kuasa (maks 60 mW) dan penurunan arus hadapan dengan suhu persekitaran mesti dipertimbangkan. Kawasan kuprum PCB yang mencukupi di sekitar pad haba (jika berkenaan) atau penyejukan papan umum mungkin diperlukan dalam aplikasi suhu tinggi atau arus tinggi untuk mengekalkan prestasi dan jangka hayat.

8.3 Reka Bentuk Optik

Sudut pandangan luas 120 darjah menjadikan LED ini sesuai untuk aplikasi yang memerlukan pencahayaan luas atau kebolehlihatan dari pelbagai sudut. Untuk cahaya fokus, optik sekunder (kanta) akan diperlukan. Pakej resin jernih air adalah optimum untuk aplikasi di mana warna cip sebenar dikehendaki tanpa penyebaran.

9. Soalan Lazim (Berdasarkan Parameter Teknikal)

S: Apakah nilai perintang yang patut saya gunakan dengan bekalan 5V?

J: Menggunakan Hukum Ohm (R = (Vsupply - Vf) / If) dan nilai tipikal (Vf=2.2V, If=20mA), R = (5 - 2.2) / 0.02 = 140 Ohm. Perintang standard 150 Ohm akan menjadi titik permulaan yang selamat, tetapi Vf minimum (1.7V) harus diperiksa untuk memastikan arus tidak melebihi penarafan maksimum.

S: Bolehkah saya mendorong LED ini dengan pin mikropengawal 3.3V?

J: Ya, tetapi kecekapan akan lebih rendah. Dengan Vf tip=2.2V dan bekalan 3.3V, susut voltan merentasi perintang hanya 1.1V. Untuk mencapai 20mA, R = 1.1 / 0.02 = 55 Ohm. Pastikan pin mikropengawal boleh membekal/menerima arus yang diperlukan.

S: Mengapakah julat suhu penyimpanan lebih luas daripada julat operasi?

J: Julat operasi mempertimbangkan tingkah laku semikonduktor aktif, keluaran cahaya, dan kebolehpercayaan jangka panjang di bawah tekanan elektrik. Julat penyimpanan adalah untuk komponen pasif di mana hanya integriti bahan dan penyerapan lembapan menjadi kebimbangan, membenarkan tetingkap suhu yang sedikit lebih luas.

S: Apakah yang dirujuk oleh warna "Kuning Gemilang"?

J: Ia menerangkan warna khusus yang dihasilkan oleh bahan semikonduktor AlGaInP, sepadan dengan panjang gelombang dominan dalam julat 585-592 nm. Ia adalah kuning tepu, tulen berbanding kuning spektrum luas atau ditukar fosfor.

10. Kajian Kes Reka Bentuk dan Penggunaan

Senario: Mereka bentuk panel penunjuk status untuk perkakas pengguna.Seorang pereka memerlukan pelbagai penunjuk kuning terang dan konsisten pada PCB yang padat penduduk. LED 19-213 dipilih untuk saiz kecilnya, keserasian dengan pemasangan automatik, dan pembin yang jelas untuk keamatan (bin R1 dipilih untuk kecerahan tinggi) dan panjang gelombang (bin D4 untuk warna konsisten). Susun atur PCB menggunakan dimensi pakej tepat dari dokumen data. Rel 5V tersedia, jadi perintang 150-ohm 0805 diletakkan bersiri dengan setiap LED, dikira berdasarkan Vf tipikal. Syarikat pemasangan diarahkan untuk mengikut profil aliran balik yang ditentukan dan membakar gegelung jika beg penghalang lembapan telah dibuka lebih daripada 48 jam sebelum digunakan. Sudut pandangan luas memastikan penunjuk boleh dilihat dari pelbagai sudut dalam produk akhir.

11. Pengenalan Prinsip Teknikal

LED ini berdasarkan cip semikonduktor AlGaInP (Aluminium Gallium Indium Phosphide). Apabila voltan hadapan dikenakan, elektron dan lubang bergabung semula dalam rantau aktif semikonduktor, 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, kuning (~591 nm). Cip dipasang dalam pakej pemasangan permukaan dengan epoksi konduktif atau pateri, dan diikat wayar ke plumbum pakej. Ia kemudian disalut dalam resin epoksi atau silikon jernih yang melindungi cip, bertindak sebagai kanta untuk membentuk keluaran cahaya, dan memberikan kestabilan mekanikal.

12. Trend dan Konteks Teknologi

SMD LED seperti 19-213 mewakili piawaian industri untuk aplikasi penunjuk dan lampu latar, sebahagian besarnya telah menggantikan LED lubang melalui kerana kecekapan pembuatan dan saiz. Penggunaan bahan AlGaInP memberikan kecekapan tinggi dan ketulenan warna dalam spektrum merah, oren, dan kuning. Trend semasa dalam industri LED yang lebih luas terus memberi tumpuan kepada peningkatan keberkesanan bercahaya (lumen per watt), penambahbaikan pemulihan warna, pengecilan lanjut (contohnya, pakej skala cip), dan peningkatan kebolehpercayaan di bawah ketumpatan suhu dan arus yang lebih tinggi. Untuk aplikasi penunjuk standard, teknologi ini matang, dengan penekanan pada pembuatan yang dioptimumkan kos, pembin yang ketat untuk konsistensi, dan pematuhan dengan peraturan alam sekitar yang berkembang (bebas halogen, jejak karbon yang lebih rendah).