Spesifikasi LED SMD 19-219 Kuning Cemerlang - Saiz 1.6x0.8x0.65mm - Voltan Hadapan 1.7-2.2V - Keamatan Pencahayaan 18-45mcd - Dokumen Teknikal Bahasa Melayu

1. Gambaran Keseluruhan Produk

19-219 ialah peranti pemasangan permukaan (SMD) LED yang memancarkan warna kuning yang cemerlang. Ia direka menggunakan teknologi cip AlGaInP yang disalut dalam resin jernih air. Kelebihan utamanya termasuk faktor bentuk yang padat, keserasian dengan proses pemasangan automatik, dan pematuhan dengan piawaian alam sekitar dan keselamatan moden seperti RoHS, REACH, dan keperluan bebas halogen.

1.1 Kelebihan Teras dan Pasaran Sasaran

Saiz yang jauh lebih kecil berbanding LED jenis bingkai plumbum membolehkan ketumpatan pembungkusan yang lebih tinggi pada papan litar bercetak (PCB), membawa kepada pengurangan saiz dan berat peralatan keseluruhan. Ini menjadikannya amat sesuai untuk aplikasi miniatur dan terhad ruang. Peranti ini dibungkus pada pita 8mm yang dililit pada gegelung berdiameter 7 inci, memudahkan pemasangan automatik pick-and-place berkelajuan tinggi. Pasaran sasaran utamanya termasuk elektronik pengguna, bahagian dalam automotif, peralatan telekomunikasi, dan aplikasi penunjuk umum di mana pencahayaan yang boleh dipercayai dan padat diperlukan.

2. Penyelaman Mendalam Parameter Teknikal

Bahagian ini memberikan analisis objektif yang terperinci tentang parameter elektrik, optik, dan terma utama yang ditetapkan untuk LED 19-219.

2.1 Penarafan Maksimum Mutlak

Penarafan maksimum mutlak menentukan had di mana kerosakan kekal pada peranti mungkin berlaku. Ini bukan keadaan operasi.

• Voltan Songsang (V_R):5V. Melebihi voltan ini dalam bias songsang boleh menyebabkan kerosakan simpang.
• Arus Hadapan Berterusan (I_F):25 mA. Arus DC maksimum yang boleh digunakan secara berterusan.
• Arus Hadapan Puncak (I_FP):60 mA. Ini dibenarkan hanya di bawah keadaan berdenyut (kitaran tugas 1/10 pada 1 kHz) untuk mengendalikan lonjakan sementara.
• Pelesapan Kuasa (P_d):60 mW. Kuasa maksimum yang boleh dipelesapkan oleh pakej, dikira sebagai V_F* I_F.
• Nyahcas Elektrostatik (ESD) Model Badan Manusia (HBM):2000V. Menunjukkan tahap ketahanan ESD yang sederhana; langkah berjaga-jaga pengendalian ESD standard masih diperlukan.
• Suhu Operasi (T_opr):-40°C hingga +85°C. Julat suhu ambien di mana peranti ditetapkan untuk beroperasi.
• Suhu Penyimpanan (T_stg):-40°C hingga +90°C.
• Suhu Pateri:Peranti boleh menahan pateri refluks dengan suhu puncak 260°C sehingga 10 saat, atau pateri tangan pada 350°C sehingga 3 saat setiap terminal.

2.2 Ciri-ciri Elektro-Optik

Parameter ini diukur pada keadaan ujian standard I_F= 5 mA dan T_a= 25°C, melainkan dinyatakan sebaliknya. Ia mewakili prestasi tipikal.

• Keamatan Pencahayaan (I_v):18 hingga 45 millicandelas (mcd). Julat luas ini diuruskan melalui sistem pembin (lihat Seksyen 3). Toleransi ialah ±11%.
• Sudut Pandangan (2θ_1/2):130 darjah (tipikal). Ini ialah sudut penuh di mana keamatan pencahayaan jatuh kepada separuh daripada nilai puncaknya, menunjukkan corak pandangan yang luas.
• Panjang Gelombang Puncak (λ_p):591 nm (tipikal). Panjang gelombang di mana taburan kuasa spektrum adalah maksimum.
• Panjang Gelombang Dominan (λ_d):585.5 hingga 594.5 nm. Ini menentukan warna yang dilihat (kuning) dan juga tertakluk kepada pembin. Toleransi ialah ±1 nm.
• Lebar Jalur Spektrum (Δλ):15 nm (tipikal). Lebar spektrum yang dipancarkan pada separuh keamatan maksimum.
• Voltan Hadapan (V_F):1.7 hingga 2.2 V pada 5 mA. Julat ini diuruskan oleh pembin voltan. Toleransi ialah ±0.05V.
• Arus Songsang (I_R):10 μA (maks) pada V_R= 5V.

3. Penjelasan Sistem Pembin

Untuk memastikan konsistensi warna dan kecerahan dalam pengeluaran, LED disusun ke dalam bin berdasarkan parameter utama.

3.1 Pembin Keamatan Pencahayaan

Bin ditakrifkan oleh nilai keamatan pencahayaan minimum dan maksimum pada I_F=5mA.

• Bin M1:18.0 - 22.5 mcd
• Bin M2:22.5 - 28.5 mcd
• Bin N1:28.2 - 36.0 mcd
• Bin N2:36.0 - 45.0 mcd

3.2 Pembin Panjang Gelombang Dominan

LED dikumpulkan mengikut panjang gelombang dominan tepat mereka untuk mengekalkan keseragaman warna.

• Kumpulan A, Bin D3:585.5 nm
• Kumpulan A, Bin D4:588.5 nm
• Kumpulan A, Bin D5:591.5 nm

3.3 Pembin Voltan Hadapan

Disusun dalam langkah 0.1V untuk membantu reka bentuk litar, terutamanya untuk pengiraan perintang had semasa dan pengurusan kuasa.

• Bin 19:1.7 - 1.8 V
• Bin 20:1.8 - 1.9 V
• Bin 21:1.9 - 2.0 V
• Bin 22:2.0 - 2.1 V
• Bin 23:2.1 - 2.2 V

4. Analisis Lengkung Prestasi

Spesifikasi ini menyediakan beberapa lengkung ciri yang penting untuk memahami tingkah laku peranti di bawah keadaan operasi yang berbeza.

4.1 Keamatan Pencahayaan Relatif vs. Arus Hadapan

Lengkung ini menunjukkan bahawa output cahaya meningkat dengan arus tetapi tidak secara linear. Pada arus yang sangat rendah, peningkatan adalah curam, tetapi ia cenderung untuk tepu pada arus yang lebih tinggi disebabkan oleh penurunan kecekapan dan kesan terma. Ini menekankan kepentingan memacu LED pada arus yang ditetapkan untuk kecerahan dan jangka hayat yang optimum.

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

Lengkung I-V adalah eksponen, tipikal diod. Perubahan kecil dalam voltan hadapan mengakibatkan perubahan besar dalam arus hadapan. Ini menekankan keperluan kritikal untuk pemacu arus malar atau perintang siri yang dikira dengan baik untuk mencegah pelarian terma dan kegagalan peranti.

4.3 Keamatan Pencahayaan Relatif vs. Suhu Ambien

Output cahaya LED berkurangan apabila suhu simpang meningkat. Lengkung ini mengukur penurunan nilai, menunjukkan bahawa keamatan pencahayaan boleh turun dengan ketara apabila suhu ambien menghampiri had operasi maksimum. Pengurusan terma yang berkesan pada PCB adalah penting untuk mengekalkan kecerahan yang konsisten.

4.4 Lengkung Penurunan Nilai Arus Hadapan

Graf ini mentakrifkan arus hadapan berterusan maksimum yang dibenarkan sebagai fungsi suhu ambien. Untuk memastikan kebolehpercayaan, arus hadapan mesti dikurangkan apabila beroperasi pada suhu ambien yang tinggi untuk mengekalkan suhu simpang dalam had selamat.

4.5 Taburan Spektrum dan Corak Sinaran

Plot spektrum mengesahkan pancaran kuning monokromatik berpusat sekitar 591 nm. Gambarajah sinaran menggambarkan corak pancaran seperti Lambertian dengan sudut pandangan luas 130 darjah, sesuai untuk aplikasi yang memerlukan pencahayaan kawasan luas.

5. Maklumat Mekanikal dan Pakej

5.1 Dimensi Pakej

Peranti mempunyai tapak yang padat. Dimensi utama (dalam mm) termasuk: Panjang: 1.6 ±0.1, Lebar: 0.8 ±0.1, Tinggi: 0.65 ±0.1. Katod dikenal pasti oleh geometri pad khusus atau penandaan di bahagian bawah pakej.

5.2 Susun Atur Pad Pateri yang Disyorkan

Corak tanah yang dicadangkan disediakan untuk reka bentuk PCB, dengan dimensi untuk pad anod dan katod. Reka bentuk ini termasuk pelepasan terma dan jarak yang betul untuk memastikan pateri yang boleh dipercayai dan kestabilan mekanikal. Jurutera dinasihatkan untuk mengubah suai corak ini berdasarkan proses pembuatan PCB khusus mereka dan keperluan terma.

6. Garis Panduan Pateri dan Pemasangan

6.1 Profil Pateri Refluks

Profil refluks bebas plumbum ditetapkan: Pemanasan Awal: 150-200°C selama 60-120s; Masa di atas likuidus (217°C): 60-150s; Suhu puncak: 260°C maks selama 10 saat maks. Kadar pemanasan dan penyejukan maksimum juga ditakrifkan untuk mengurangkan tekanan terma pada komponen.

6.2 Langkah Berjaga-jaga Kritikal

• Had Semasa:Perintang had semasa luaran adalah wajib. Ciri I-V eksponen LED bermaksud walaupun variasi voltan bekalan yang sedikit boleh menyebabkan lonjakan arus yang merosakkan.
• Kitaran Refluks:Jangan dedahkan LED kepada lebih daripada dua kitaran pateri refluks.
• Tekanan Mekanikal:Elakkan menggunakan tekanan pada badan LED semasa pateri atau pengendalian papan. Jangan meledingkan PCB selepas pemasangan.
• Pateri Tangan:Jika perlu, gunakan besi terkawal suhu (<350°C) dengan hujung kurang daripada kapasiti 25W. Hadkan masa sentuhan kepada 3 saat setiap terminal dengan selang penyejukan yang mencukupi antara plumbum.

7. Penyimpanan dan Pengendalian

Peranti ini sensitif kelembapan (MSL).

• Sebelum Dibuka:Simpan pada ≤30°C dan ≤90% RH.
• Selepas Dibuka:"Jangka hayat lantai" di bawah ≤30°C/≤60% RH ialah 1 tahun. Peranti yang tidak digunakan mesti dimeterai semula dalam beg kalis lembap mereka dengan penyerap lembapan.
• Pembakaran:Jika masa penyimpanan terlampaui atau penunjuk penyerap lembapan menunjukkan kemasukan lembapan, bakar pada 60 ±5°C selama 24 jam sebelum digunakan untuk membuang lembapan yang diserap dan mencegah "popcorning" semasa refluks.

8. Pembungkusan dan Maklumat Pesanan

Pembungkusan standard ialah 3000 keping setiap gegelung pada pita pembawa 8mm. Dimensi gegelung disediakan untuk persediaan pemakan automatik. Label pada gegelung termasuk maklumat seperti nombor bahagian, kuantiti, bin keamatan pencahayaan (CAT), bin panjang gelombang dominan (HUE), bin voltan hadapan (REF), dan nombor lot.

9. Cadangan Aplikasi

9.1 Senario Aplikasi Tipikal

• Bahagian Dalam Automotif:Pencahayaan belakang untuk instrumen papan pemuka, suis, dan panel kawalan.
• Telekomunikasi:Penunjuk status dan pencahayaan belakang kekunci dalam telefon dan mesin faks.
• Elektronik Pengguna:Pencahayaan belakang rata untuk LCD kecil, pencahayaan suis, dan penunjuk simbolik.
• Penunjuk Tujuan Umum:Status kuasa, pemilihan mod, dan penunjuk amaran dalam pelbagai peranti elektronik.

9.2 Pertimbangan Reka Bentuk

• Litar Pemacu:Sentiasa gunakan perintang siri atau pemacu arus malar. Kira nilai perintang menggunakan R = (V_bekalan- V_F) / I_F, dengan mempertimbangkan V_Fkes terburuk dari julat pembin.
• Pengurusan Terma:Walaupun berkuasa rendah, pastikan kawasan kuprum PCB atau laluan terma yang mencukupi jika beroperasi pada suhu ambien tinggi atau berhampiran arus maksimum untuk mengekalkan output cahaya dan jangka hayat.
• Reka Bentuk Optik:Sudut pandangan yang luas sesuai untuk pandangan langsung. Untuk cahaya fokus, kanta luaran mungkin diperlukan.

10. Perbandingan dan Pembezaan Teknikal

Pembezaan utama LED 19-219 terletak pada gabungan saiz pakej 1608 yang sangat kecil (1.6x0.8mm) dengan keamatan pencahayaan yang agak tinggi untuk kelasnya (sehingga 45 mcd). Penggunaan teknologi AlGaInP menyediakan pancaran kuning yang cekap. Pematuhannya dengan piawaian bebas halogen dan RoHS/REACH yang ketat menjadikannya sesuai untuk pasaran global dengan peraturan alam sekitar yang ketat. Berbanding dengan LED lubang melalui yang lebih besar, ia membolehkan miniaturisasi yang ketara dan penjimatan kos pemasangan automatik.

11. Soalan Lazim (Berdasarkan Parameter Teknikal)

S: Mengapa perintang had semasa mutlak diperlukan?

J: Voltan hadapan LED mempunyai pekali suhu negatif dan toleransi pembuatan yang ketat. Tanpa perintang, peningkatan kecil dalam voltan bekalan atau penurunan V_Fdisebabkan oleh pemanasan boleh menyebabkan arus meningkat tanpa kawalan, membawa kepada kegagalan serta-merta.

S: Bolehkah saya memacu LED ini pada 20mA secara berterusan?

J: Ya, penarafan arus hadapan berterusan maksimum ialah 25 mA. Beroperasi pada 20mA adalah dalam spesifikasi, tetapi anda mesti memastikan suhu ambien dipertimbangkan menggunakan lengkung penurunan nilai. Pada suhu ambien tinggi, arus maksimum yang dibenarkan adalah lebih rendah.

S: Apakah maksud kod bin (M1, D4, 21) untuk reka bentuk saya?

J> Ia memastikan konsistensi dalam satu pusingan pengeluaran. Sebagai contoh, menggunakan LED dari bin keamatan pencahayaan yang sama (cth., N2) memastikan kecerahan seragam merentasi tatasusunan. Menggunakan bin voltan yang sama memudahkan pengiraan perintang had semasa. Untuk aplikasi warna kritikal, menetapkan bin panjang gelombang dominan (cth., D4) adalah penting.

S: Bagaimana saya mentafsir jangka hayat lantai 1 tahun?

J> Sebaik sahaja beg kalis lembap dibuka, komponen boleh menyerap lembapan atmosfera. Jika tidak digunakan dalam tempoh satu tahun di bawah keadaan terkawal (30°C/60% RH), ia mesti dibakar semula sebelum pateri refluks untuk mencegah kerosakan pakej dalaman daripada pengembangan wap yang cepat.

12. Kes Reka Bentuk dan Penggunaan Praktikal

Kes: Mereka bentuk panel penunjuk status dengan 10 LED kuning seragam.

1. Spesifikasi:Arus hadapan sasaran I_F= 10 mA untuk keseimbangan kecerahan dan jangka hayat. Voltan bekalan V_bekalan= 5V.
2. Pemilihan Pembin:Untuk memastikan keseragaman visual, tentukan LED dari bin keamatan pencahayaan tunggal (cth., N1: 28.2-36.0 mcd) dan bin panjang gelombang dominan tunggal (cth., D4: 588.5 nm).
3. Pengiraan Perintang:Gunakan voltan hadapan maksimum dari bin voltan yang dipilih untuk reka bentuk konservatif. Jika menggunakan Bin 22 (V_{F_maks}= 2.1V), R = (5V - 2.1V) / 0.01A = 290 Ω. Nilai standard terdekat (300 Ω) akan menghasilkan I_F≈ 9.7 mA, yang selamat dan dalam sasaran.
4. Susun Atur PCB:Letakkan LED dengan susun atur pad yang disyorkan. Sertakan tuangan kuprum kecil yang disambungkan ke pad katod untuk penambahbaikan terma ringan. Pastikan perintang had semasa diletakkan berhampiran anod LED.
5. Pemasangan:Ikuti profil refluks yang ditetapkan. Selepas pemasangan, periksa di bawah pembesaran rendah untuk fillet pateri dan penjajaran yang betul.

13. Pengenalan Prinsip Operasi

Pancaran cahaya dalam LED ini adalah berdasarkan prinsip elektroluminesens dalam simpang p-n semikonduktor. Bahan cip ialah Aluminium Gallium Indium Fosfida (AlGaInP). Apabila voltan hadapan dikenakan, elektron dari rantau jenis-n dan lubang dari rantau jenis-p disuntik ke dalam rantau aktif di mana mereka bergabung semula. Tenaga yang dibebaskan semasa penggabungan semula ini dipancarkan sebagai foton (cahaya). Komposisi khusus aloi AlGaInP menentukan tenaga jurang jalur, yang secara langsung mentakrifkan panjang gelombang (warna) cahaya yang dipancarkan—dalam kes ini, kuning cemerlang (~591 nm). Resin epoksi jernih air melindungi cip dan bertindak sebagai kanta, membentuk corak sinaran.

14. Trend dan Konteks Teknologi

LED 19-219 mewakili teknologi LED SMD yang matang. Trend industri semasa dalam LED penunjuk terus memberi tumpuan kepada beberapa bidang yang berkaitan dengan produk ini: miniaturisasi lanjut (cth., pakej 1005, 0402), peningkatan kecekapan pencahayaan (lebih banyak output cahaya per unit input elektrik), dan peningkatan kebolehpercayaan di bawah keadaan teruk (suhu, kelembapan lebih tinggi). Terdapat juga dorongan yang kuat ke arah pilihan spektrum yang lebih luas dalam saiz pakej tunggal dan peningkatan konsistensi warna melalui pembin yang lebih ketat. Pematuhan alam sekitar (Bebas Halogen, REACH) yang diketengahkan dalam spesifikasi ini kini merupakan jangkaan standard untuk komponen yang dijual di pasaran global, mencerminkan tindak balas industri terhadap permintaan peraturan dan kelestarian.