Dokumen Teknikal LED SMD 19-21/Y2C-CP1Q2B/3T - Saiz 2.0x1.25x0.8mm - Voltan 1.75-2.35V - Warna Kuning Gemilang - MS Bahasa Melayu

1. Gambaran Keseluruhan Produk

19-21/Y2C-CP1Q2B/3T ialah peranti permukaan-pasang (SMD) LED yang direka untuk aplikasi elektronik moden yang memerlukan saiz padat dan prestasi yang boleh dipercayai. Komponen ini menggunakan cip semikonduktor AlGaInP (Aluminium Gallium Indium Phosphide) untuk menghasilkan output cahaya kuning yang gemilang. LED ini dibungkus dalam pakej resin jernih air, yang meningkatkan pengekstrakan cahaya dan memberikan perlindungan alam sekitar. Kelebihan utamanya termasuk tapak yang jauh lebih kecil berbanding LED bingkai plumbum tradisional, membolehkan ketumpatan pembungkusan yang lebih tinggi pada papan litar bercetak (PCB), mengurangkan keperluan penyimpanan, dan akhirnya menyumbang kepada pengecilan peralatan akhir. Pembinaan ringan ini menjadikannya sesuai untuk aplikasi mudah alih dan miniatur.

1.1 Ciri Utama dan Pematuhan

• Dibungkus pada pita 8mm yang dililit pada gegelung berdiameter 7 inci untuk keserasian dengan peralatan pemasangan pilih-dan-letak automatik.
• Direka untuk digunakan dengan proses pateri aliran balik inframerah (IR) dan fasa wap standard.
• Jenis warna tunggal yang memancarkan cahaya kuning gemilang.
• Dibina dengan bahan bebas Pb (bebas plumbum).
• Produk ini mematuhi arahan RoHS (Sekatan Bahan Berbahaya).
• Pematuhan dengan peraturan EU REACH (Pendaftaran, Penilaian, Kebenaran dan Sekatan Bahan Kimia).
• Pembinaan bebas halogen, dengan had untuk Bromin (Br) dan Klorin (Cl) ditetapkan pada <900 ppm secara individu dan <1500 ppm untuk jumlah gabungan mereka.

2. Penerangan Mendalam Spesifikasi Teknikal

2.1 Penarafan Maksimum Mutlak

Penarafan ini menentukan had di mana kerosakan kekal pada peranti mungkin berlaku. Operasi di bawah keadaan ini tidak dijamin. Semua nilai dinyatakan pada suhu ambien (Ta) 25°C.

• Voltan Songsang (VR):5 V. Melebihi voltan ini dalam bias songsang boleh menyebabkan kerosakan simpang.
• Arus Hadapan Berterusan (IF):25 mA. Arus DC maksimum yang boleh dikenakan secara berterusan.
• Arus Hadapan Puncak (IFP):60 mA. Ini adalah arus hadapan berdenyut maksimum, hanya dibenarkan di bawah kitar tugas 1/10 pada frekuensi 1 kHz. Ia adalah penting untuk aplikasi yang melibatkan kilatan intensiti tinggi yang singkat.
• Pelesapan Kuasa (Pd):60 mW. Kuasa maksimum yang boleh dipancarkan oleh peranti sebagai haba, dikira sebagai Voltan Hadapan (VF) didarab dengan Arus Hadapan (IF).
• Nyahcas Elektrostatik (ESD) Model Badan Manusia (HBM):2000 V. Penarafan ini menunjukkan sensitiviti LED terhadap elektrik statik. Prosedur pengendalian ESD yang betul mesti diikuti semasa pemasangan dan pengendalian.
• Julat Suhu Operasi (Topr):-40°C hingga +85°C. Julat suhu ambien di mana peranti direka untuk berfungsi.
• Julat Suhu Penyimpanan (Tstg):-40°C hingga +90°C.
• Suhu Pateri (Tsol):Untuk pateri aliran balik, suhu puncak 260°C untuk maksimum 10 saat ditetapkan. Untuk pateri tangan, suhu hujung besi pateri tidak boleh melebihi 350°C untuk maksimum 3 saat setiap terminal.

2.2 Ciri Elektro-Optik

Parameter ini menentukan prestasi LED di bawah keadaan operasi biasa, biasanya diukur pada Ta=25°C dan IF=20mA melainkan dinyatakan sebaliknya.

• Keamatan Bercahaya (Iv):Julat dari minimum 45.0 mcd hingga maksimum 112.0 mcd. Nilai tipikal berada dalam julat ini berdasarkan kod bin (lihat Seksyen 3).
• Sudut Pandangan (2θ1/2):Kira-kira 100 darjah. Ini adalah sudut penuh di mana keamatan bercahaya adalah separuh daripada keamatan pada 0 darjah (paksi).
• Panjang Gelombang Puncak (λp):Biasanya sekitar 591 nm. Ini adalah panjang gelombang di mana taburan kuasa spektrum mencapai maksimum.
• Panjang Gelombang Dominan (λd):Julat dari 585.5 nm hingga 591.5 nm. Ini adalah panjang gelombang tunggal yang dilihat oleh mata manusia yang sepadan dengan warna cahaya LED.
• Lebar Jalur Spektrum (Δλ):Biasanya 15 nm. Ini adalah lebar spektrum pada separuh keamatan maksimum (Lebar Penuh pada Separuh Maksimum - FWHM).
• Voltan Hadapan (VF):Julat dari 1.75 V hingga 2.35 V. Kejatuhan voltan merentasi LED apabila beroperasi pada arus hadapan yang ditentukan.
• Arus Songsang (IR):Maksimum 10 μA apabila voltan songsang 5V dikenakan. Peranti ini tidak bertujuan untuk beroperasi dalam bias songsang.

Nota Penting:Toleransi dinyatakan sebagai ±11% untuk Keamatan Bercahaya, ±1nm untuk Panjang Gelombang Dominan, dan ±0.1V untuk Voltan Hadapan. Penarafan Voltan Songsang hanya terpakai pada keadaan ujian IR.

3. Penjelasan Sistem Pembin

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

3.1 Pembin Keamatan Bercahaya

Bin menentukan keamatan bercahaya minimum dan maksimum pada IF=20mA.

P1: 45.0 - 57.0 mcd

P2: 57.0 - 72.0 mcd

Q1: 72.0 - 90.0 mcd

Q2: 90.0 - 112.0 mcd

3.2 Pembin Panjang Gelombang Dominan

Bin menentukan konsistensi warna.

D3: 585.5 - 588.5 nm

D4: 588.5 - 591.5 nm

3.3 Pembin Voltan Hadapan

Bin membantu dalam reka bentuk litar untuk pengawalan arus.

0: 1.75 - 1.95 V

1: 1.95 - 2.15 V

2: 2.15 - 2.35 V

4. Analisis Lengkung Prestasi

Dokumen data menyediakan beberapa lengkung ciri yang penting untuk reka bentuk.

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

Lengkung ini menunjukkan hubungan eksponen antara arus dan voltan. Peningkatan kecil dalam voltan melebihi ambang hidup menyebabkan peningkatan besar dalam arus. Ini menekankan keperluan kritikal untuk perintang pembatas arus atau pemacu arus malar dalam litar aplikasi untuk mencegah pelarian haba dan kegagalan peranti.

4.2 Keamatan Bercahaya Relatif vs. Suhu Ambien

Output cahaya LED berkurangan apabila suhu simpang meningkat. Lengkung biasanya menunjukkan penurunan beransur-ansur dalam keamatan dari suhu rendah sehingga sekitar 25°C, diikuti oleh penurunan yang lebih ketara pada suhu ambien yang lebih tinggi. Ini mesti diambil kira dalam reka bentuk di mana LED beroperasi dalam persekitaran suhu tinggi untuk memastikan kecerahan yang mencukupi.

4.3 Keamatan Bercahaya Relatif vs. Arus Hadapan

Lengkung ini menunjukkan bahawa output cahaya meningkat dengan arus hadapan, tetapi tidak secara linear. Kecekapan (lumen per watt) sering memuncak pada arus yang lebih rendah daripada penarafan maksimum mutlak. Beroperasi di atas titik optimum ini mengurangkan kecekapan dan menghasilkan lebih banyak haba.

4.4 Taburan Spektrum

Graf memplot keamatan relatif terhadap panjang gelombang, menunjukkan satu puncak dalam kawasan kuning (~591 nm) dengan lebar jalur tipikal 15 nm, mengesahkan sifat monokromatiknya.

4.5 Corak Radiasi

Gambar rajah kutub menggambarkan taburan ruang cahaya. Pakej 19-21 biasanya mempamerkan corak lambertian atau hampir lambertian, memberikan sudut pandangan yang luas dan sekata sesuai untuk aplikasi penunjuk dan lampu latar.

4.6 Lengkung Penurunan Arus Hadapan

Lengkung ini menentukan arus hadapan berterusan maksimum yang dibenarkan sebagai fungsi suhu ambien. Apabila suhu ambien meningkat, arus selamat maksimum mesti dikurangkan untuk mengekalkan suhu simpang dalam had dan mencegah degradasi dipercepat.

5. Maklumat Mekanikal dan Pakej

5.1 Dimensi Pakej

LED SMD 19-21 mempunyai tapak segi empat tepat yang padat. Dimensi utama (dalam mm, toleransi ±0.1mm melainkan dinyatakan) termasuk panjang badan kira-kira 2.0 mm, lebar 1.25 mm, dan ketinggian 0.8 mm. Pakej ini mempunyai dua terminal anod dan katod di bahagian bawah untuk pateri. Tanda pengenalan katod ditunjukkan dengan jelas pada pakej, yang penting untuk orientasi PCB yang betul.

6. Garis Panduan Pateri dan Pemasangan

6.1 Perlindungan Arus

Mekanisme pembatas arus luaran (perintang atau pemacu IC) adalah wajib. Ciri I-V eksponen LED bermaksud turun naik voltan bekalan kecil boleh menyebabkan lonjakan arus besar, membawa kepada kegagalan serta-merta.

6.2 Penyimpanan dan Sensitiviti Kelembapan

LED dibungkus dalam beg penghalang tahan lembap dengan penyerap lembapan.

- Jangan buka beg sehingga sedia untuk digunakan.

- Selepas dibuka, LED yang tidak digunakan hendaklah disimpan pada ≤30°C dan ≤60% Kelembapan Relatif.

- "Jangka hayat lantai" selepas pembukaan beg ialah 168 jam (7 hari).

- Jika jangka hayat lantai terlampaui atau penyerap lembapan menunjukkan kemasukan lembapan, pembakaran pada 60±5°C selama 24 jam diperlukan sebelum pateri aliran balik untuk mencegah kerosakan "popcorn".

6.3 Profil Pateri Aliran Balik

Profil aliran balik bebas plumbum (Pb-free) ditetapkan:

- Pemanasan Awal: 150-200°C selama 60-120 saat.

- Masa di atas likuidus (217°C): 60-150 saat.

- Suhu Puncak: 260°C maksimum, tidak lebih daripada 10 saat.

- Kadar Pemanasan: Maksimum 6°C/saat sehingga 255°C.

- Kadar Penyejukan: Maksimum 3°C/saat.

- Aliran balik tidak boleh dilakukan lebih daripada dua kali.

6.4 Pateri Tangan dan Kerja Semula

Jika pateri tangan diperlukan, gunakan besi pateri dengan suhu hujung ≤350°C, kenakan haba pada setiap terminal untuk ≤3 saat, dan gunakan besi dengan penarafan kuasa ≤25W. Benarkan selang penyejukan sekurang-kurangnya 2 saat antara terminal. Kerja semula sangat tidak digalakkan. Jika tidak dapat dielakkan, besi pateri berkepala dua harus digunakan untuk memanaskan kedua-dua terminal secara serentak semasa penyingkiran untuk mengelakkan tekanan mekanikal pada pakej. Sentiasa sahkan fungsi peranti selepas sebarang kerja semula.

7. Maklumat Pembungkusan dan Pesanan

7.1 Spesifikasi Pita dan Gegelung

Komponen dibekalkan 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 dan gegelung disediakan untuk memastikan keserasian dengan feeder automatik.

7.2 Penjelasan Label

Label gegelung mengandungi maklumat kritikal untuk kebolehjejakan dan aplikasi yang betul:

- CPN:Nombor Bahagian Pelanggan (jika diberikan).

- P/N:Nombor Bahagian Pengilang (cth., 19-21/Y2C-CP1Q2B/3T).

- QTY:Kuantiti keping pada gegelung.

- CAT:Kod bin Keamatan Bercahaya (cth., P1, Q2).

- HUE:Kod bin Kromatisiti/Panjang Gelombang Dominan (cth., D3, D4).

- REF:Kod bin Voltan Hadapan (cth., 0, 1, 2).

- LOT No:Nombor lot pembuatan untuk penjejakan kualiti.

8. Cadangan Aplikasi

8.1 Senario Aplikasi Tipikal

• Lampu Latar:Sesuai untuk lampu latar simbol, suis, dan kawasan kecil pada papan pemuka, panel kawalan, dan elektronik pengguna.
• Penunjuk Status:Sempurna untuk penunjuk status kuasa, sambungan, atau fungsi dalam peralatan telekomunikasi (telefon, faks), perkakasan rangkaian, dan kawalan industri.
• Penunjuk Tujuan Umum:Sesuai untuk sebarang aplikasi yang memerlukan isyarat visual kuning yang padat dan terang.

8.2 Pertimbangan Reka Bentuk

• Pemacu Arus:Sentiasa gunakan perintang siri atau pemacu arus malar. Kira nilai perintang menggunakan R = (Vsupply - VF) / IF, di mana VF harus dipilih dari nilai maksimum dalam bin atau dokumen data untuk memastikan arus tidak melebihi had di bawah keadaan terburuk.
• Pengurusan Haba:Walaupun pakej kecil, pastikan kawasan kuprum PCB yang mencukupi atau laluan haba di bawah pad haba (jika berkenaan) untuk memancarkan haba, terutamanya apabila beroperasi berhampiran penarafan maksimum atau dalam suhu ambien tinggi.
• Perlindungan ESD:Laksanakan perlindungan ESD pada talian input jika LED berada di lokasi yang boleh diakses pengguna. Semasa pengendalian dan pemasangan, gunakan stesen kerja dan gelang pergelangan tangan yang dibumikan.
• Reka Bentuk Optik:Sudut pandangan yang luas menjadikannya sesuai untuk aplikasi yang memerlukan keterlihatan luas. Untuk cahaya fokus, kanta luaran atau pandu cahaya mungkin diperlukan.

9. Perbandingan dan Pembezaan Teknikal

19-21/Y2C-CP1Q2B/3T menawarkan beberapa kelebihan dalam kategorinya:

Kelebihan Saiz:Tapak 2.0x1.25mmnya jauh lebih kecil daripada LED lubang melalui 3mm atau 5mm tradisional, membolehkan susun atur PCB yang lebih padat.

Teknologi Bahan:Penggunaan bahan semikonduktor AlGaInP memberikan kecekapan tinggi dan ketulenan warna yang sangat baik dalam spektrum kuning/oren/merah berbanding teknologi lama.

Kebolehpercayaan:Pembinaan SMD dan pembungkusan yang kukuh menyumbang kepada kestabilan mekanikal yang baik dan rintangan terhadap getaran.

Pematuhan:Pematuhan penuh dengan piawaian RoHS, REACH, dan bebas halogen menjadikannya sesuai untuk pasaran global dengan peraturan alam sekitar yang ketat.

10. Soalan Lazim (FAQ)

Q1: Apakah tujuan kod pembin?

A1: Pembin memastikan konsistensi warna dan kecerahan dalam kumpulan pengeluaran. Untuk aplikasi yang memerlukan penampilan seragam (cth., tatasusunan pelbagai LED), menetapkan bin yang ketat atau memesan dari lot yang sama adalah disyorkan.

Q2: Bolehkah saya memacu LED ini terus dari bekalan logik 3.3V atau 5V?

A2: Tidak. Anda mesti sentiasa menggunakan perintang pembatas arus. Contohnya, dengan bekalan 3.3V dan VF tipikal 2.0V pada 20mA, nilai perintang ialah (3.3V - 2.0V) / 0.020A = 65 Ohm. Perintang standard 68 Ohm adalah sesuai.

Q3: Mengapa terdapat jangka hayat lantai yang ketat 7 hari selepas membuka beg penghalang lembapan?

A3: Pakej SMD boleh menyerap lembapan dari atmosfera. Semasa proses pateri aliran balik suhu tinggi, lembapan yang terperangkap ini boleh mengewap dengan cepat, menyebabkan pengelupasan dalaman atau retakan ("kesan popcorn"), yang memusnahkan peranti.

Q4: Bagaimana saya mengenal pasti katod?

A4: Pakej mempunyai tanda katod yang berbeza. Pada pakej 19-21, ini biasanya jalur hijau, takuk, atau sudut serong pada sisi terminal katod. Sentiasa rujuk lukisan dimensi pakej untuk tanda khusus.

11. Kajian Kes Reka Bentuk Praktikal

Senario:Mereka bentuk panel penunjuk status padat dengan 10 LED kuning untuk peranti perubatan mudah alih.

Langkah Reka Bentuk:

1. Reka Bentuk Litar:Gunakan rel 3.3V biasa. Kira perintang siri keadaan terburuk: R = (3.3V - 2.35V_{VF maks}) / 0.020A = 47.5 Ohm. Pilih perintang standard 47 Ohm, 1/10W. Ini memastikan arus tidak pernah melebihi 20.2 mA walaupun LED mempunyai VF minimum.

2. Susun Atur PCB:Letakkan LED dengan jarak pusat-ke-pusat sekurang-kurangnya 5mm untuk keterlihatan individu. Sertakan tuangan kuprum kecil yang disambungkan ke pad katod untuk membantu dalam pelesapan haba. Tambah garis luar skrin sutera dan tanda kekutuban (+ untuk anod, - atau simbol katod untuk katod) untuk kejelasan pemasangan.

3. Pemasangan:Pesan semua LED dari keamatan bercahaya yang sama (cth., bin Q1) dan panjang gelombang dominan yang sama (cth., bin D4) untuk memastikan kecerahan dan warna yang seragam. Jadualkan pemasangan PCB supaya LED digunakan sejurus selepas membuka beg penghalang lembapan.

4. Ujian:Sahkan voltan hadapan dan output cahaya sampel dari panel di bawah keadaan operasi yang direka.

12. Prinsip Operasi

Pancaran cahaya dalam LED ini adalah berdasarkan elektroluminesens dalam simpang p-n semikonduktor yang diperbuat daripada AlGaInP. Apabila voltan hadapan melebihi potensi terbina dalam simpang dikenakan, elektron dari kawasan jenis-n dan lubang dari kawasan jenis-p disuntik ke kawasan aktif. Di sana, mereka bergabung semula, membebaskan tenaga dalam bentuk foton. Tenaga jurang jalur khusus aloi AlGaInP menentukan panjang gelombang cahaya yang dipancarkan, yang dalam kes ini berada dalam spektrum kuning (~591 nm). Enkapsulan resin epoksi jernih air melindungi cip, memberikan sokongan mekanikal, dan membentuk corak output cahaya.

13. Trend Teknologi

Trend dalam LED SMD seperti siri 19-21 terus ke arah:

Peningkatan Kecekapan:Penambahbaikan berterusan dalam pertumbuhan epitaksial dan reka bentuk cip menghasilkan lumen per watt (lm/W) yang lebih tinggi, mengurangkan penggunaan kuasa untuk output cahaya yang sama.

Pengecilan:Saiz pakej yang lebih kecil (cth., 1.0x0.5mm) sedang dibangunkan untuk peranti ultra-padat.

Kebolehpercayaan Dipertingkatkan:Bahan dan proses pembungkusan yang diperbaiki membawa kepada jangka hayat operasi yang lebih panjang dan prestasi yang lebih baik di bawah suhu dan kelembapan tinggi.

Integrasi Pintar:Pasaran yang lebih luas menyaksikan pertumbuhan dalam LED dengan pemacu bersepadu atau litar kawalan, walaupun komponen diskret standard seperti 19-21 kekal penting untuk aplikasi penunjuk dan lampu latar volum tinggi yang kos efektif.