Isi Kandungan
- 1. Gambaran Keseluruhan Produk
- 1.1 Ciri Teras dan Sasaran Pasaran
- 2. Penyelaman Mendalam Parameter Teknikal
- 2.1 Rating Maksimum Mutlak
- 2.2 Ciri Elektro-Optik
- 3. Penjelasan Sistem Pembin
- 3.1 Pembin Keamatan Pencahayaan
- 3.2 Pembin Panjang Gelombang Dominan
- 3.3 Pembin Voltan Hadapan
- 4. Analisis Lengkung Prestasi
- 5. Maklumat Mekanikal dan Pakej
- 5.1 Dimensi Pakej
- 5.2 Pengenalpastian Polarity
- 6. Panduan Pematerian dan Pemasangan
- 6.1 Profil Pematerian Refluks
- 6.2 Pematerian Tangan
- 6.3 Penyimpanan dan Kepekaan Kelembapan
- 7. Maklumat Pembungkusan dan Pesanan
- 7.1 Spesifikasi Gegelung dan Pita
- 7.2 Penjelasan Label
- 8. Cadangan Aplikasi
- 8.1 Senario Aplikasi Tipikal
- 8.2 Pertimbangan Reka Bentuk
- 9. Perbandingan dan Pembezaan Teknikal
- 10. Soalan Lazim (FAQ)
- 11. Kes Reka Bentuk dan Penggunaan Praktikal
- 12. Pengenalan Prinsip Operasi
- 13. Trend dan Perkembangan Teknologi
1. Gambaran Keseluruhan Produk
19-217 ialah LED peranti permukaan-pasang (SMD) yang direka untuk pemasangan elektronik padat dan berketumpatan tinggi. Ia menggunakan teknologi cip AlGaInP untuk menghasilkan output cahaya kuning yang cemerlang. Kelebihan utamanya termasuk tapak yang jauh lebih kecil berbanding LED berwayar, membolehkan reka bentuk PCB yang lebih kecil dan ketumpatan pembungkusan yang lebih tinggi. Pembinaan ringan menjadikannya sesuai untuk aplikasi miniatur dan mudah alih. Komponen ini mematuhi piawaian RoHS, REACH dan bebas halogen, menjadikannya sesuai untuk pembuatan elektronik moden.
1.1 Ciri Teras dan Sasaran Pasaran
LED ini dibekalkan pada pita 8mm yang dililit pada gegelung berdiameter 7 inci, serasi dengan peralatan pick-and-place automatik standard. Ia direka untuk digunakan dengan proses pematerian refluks inframerah dan fasa wap. Sebagai jenis satu warna, ia dioptimumkan untuk aplikasi yang memerlukan penunjuk atau lampu latar kuning cemerlang yang konsisten. Sasaran pasaran utamanya termasuk elektronik pengguna, peralatan telekomunikasi (untuk penunjuk dan lampu latar kekunci), pencahayaan papan pemuka dan suis automotif, serta lampu latar umum untuk LCD dan simbol.
2. Penyelaman Mendalam Parameter Teknikal
2.1 Rating Maksimum Mutlak
Rating ini menentukan had di mana kerosakan kekal pada peranti mungkin berlaku. Voltan songsang maksimum (VR) ialah 5V. Arus hadapan berterusan (IF) tidak boleh melebihi 25mA, dengan arus hadapan puncak (IFP) 60mA dibenarkan dalam keadaan berdenyut (kitar tugas 1/10 pada 1kHz). Penyerakan kuasa maksimum (Pd) ialah 60mW. Peranti ini boleh menahan nyahcas elektrostatik (ESD) 2000V (Model Badan Manusia). Julat suhu operasi (Topr) adalah dari -40°C hingga +85°C, dan suhu penyimpanan (Tstg) adalah dari -40°C hingga +90°C. Had suhu pematerian ditentukan untuk kedua-dua refluks (maksimum 260°C selama 10 saat) dan pematerian tangan (maksimum 350°C selama 3 saat).
2.2 Ciri Elektro-Optik
Diukur pada arus ujian standard 5mA dan suhu ambien 25°C, parameter prestasi utama ditakrifkan. Keamatan pencahayaan (Iv) mempunyai julat tipikal dari 18.0 mcd hingga 36.0 mcd. Peranti ini mempunyai sudut pandangan lebar (2θ1/2) 120 darjah. Panjang gelombang puncak (λp) biasanya 591 nm, dengan panjang gelombang dominan (λd) ditentukan antara 585.5 nm dan 594.5 nm. Lebar jalur spektrum (Δλ) adalah kira-kira 15 nm. Voltan hadapan (VF) berjulat dari 1.7V hingga 2.2V. Arus songsang (IR) dijamin kurang daripada 10 μA pada voltan songsang maksimum 5V. Toleransi penting diperhatikan: keamatan pencahayaan (±11%), panjang gelombang dominan (±1 nm), dan voltan hadapan (±0.05V).
3. Penjelasan Sistem Pembin
Untuk memastikan konsistensi dalam pengeluaran, LED disusun ke dalam bin berdasarkan parameter utama. Ini membolehkan pereka memilih komponen yang memenuhi keperluan aplikasi khusus untuk kecerahan dan warna.
3.1 Pembin Keamatan Pencahayaan
LED dikategorikan kepada tiga bin (M1, M2, N1) berdasarkan keamatan pencahayaan yang diukur pada 5mA. Bin M1 meliputi 18.0-22.5 mcd, M2 meliputi 22.5-28.5 mcd, dan N1 meliputi 28.5-36.0 mcd.
3.2 Pembin Panjang Gelombang Dominan
Konsistensi warna diuruskan melalui bin panjang gelombang dominan D3 (585.5-588.5 nm), D4 (588.5-591.5 nm), dan D5 (591.5-594.5 nm).
3.3 Pembin Voltan Hadapan
Voltan hadapan dibin dalam langkah 0.1V dari 1.7V hingga 2.2V, dengan bin dilabelkan 19 hingga 23 (contohnya, Bin 19: 1.7-1.8V, Bin 20: 1.8-1.9V, dan lain-lain). Ini membantu dalam mereka bentuk litar pemacu arus yang konsisten.
4. Analisis Lengkung Prestasi
Spesifikasi merujuk kepada lengkung ciri elektro-optik tipikal. Walaupun tidak dipaparkan dalam teks yang disediakan, lengkung ini biasanya menggambarkan hubungan antara arus hadapan dan keamatan pencahayaan, kesan suhu ambien pada output cahaya, dan taburan kuasa spektrum. Menganalisis lengkung ini adalah penting untuk memahami prestasi dalam keadaan bukan standard, seperti memacu LED pada arus selain 5mA atau beroperasi dalam persekitaran suhu tinggi. Pereka harus merujuk spesifikasi grafik penuh untuk analisis terperinci ini.
5. Maklumat Mekanikal dan Pakej
5.1 Dimensi Pakej
LED 19-217 mempunyai tapak SMD yang padat. Lukisan berdimensi terperinci menentukan panjang, lebar, tinggi, saiz pad, dan kedudukan relatifnya. Semua toleransi yang tidak dinyatakan adalah ±0.1 mm. Pematuhan tepat kepada dimensi ini adalah penting untuk reka bentuk corak tanah PCB bagi memastikan pematerian dan penjajaran yang betul.
5.2 Pengenalpastian Polarity
Tanda komponen dan/atau bentuk pakej biasanya menunjukkan terminal katod (negatif). Polarity yang betul mesti diperhatikan semasa pemasangan untuk mengelakkan kegagalan peranti.
6. Panduan Pematerian dan Pemasangan
6.1 Profil Pematerian Refluks
Profil refluks bebas plumbum disyorkan. Fasa utama termasuk: 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 maksimum 10 saat; dan kadar penyejukan terkawal. Kadar pemanasan maksimum harus 6°C/saat, dan masa di atas 255°C tidak boleh melebihi 30 saat. Refluks tidak boleh dilakukan lebih daripada dua kali.
6.2 Pematerian Tangan
Jika pematerian tangan diperlukan, suhu hujung besi pemateri mestilah di bawah 350°C, dan masa sentuhan setiap terminal harus dihadkan kepada 3 saat atau kurang. Gunakan besi pemateri dengan kapasiti di bawah 25W. Benarkan selang penyejukan sekurang-kurangnya 2 saat antara pematerian setiap terminal untuk mengelakkan kerosakan terma.
6.3 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 harus disimpan pada ≤30°C dan ≤60% kelembapan relatif dan digunakan dalam masa 168 jam (7 hari). Jika masa penyimpanan dilebihi atau penyerap lembapan menunjukkan penyerapan lembapan, rawatan pembakaran pada 60±5°C selama 24 jam diperlukan sebelum digunakan.
7. Maklumat Pembungkusan dan Pesanan
7.1 Spesifikasi Gegelung dan Pita
Komponen dibekalkan pada pita pembawa 8mm yang dililit pada gegelung berdiameter 7 inci. Setiap gegelung mengandungi 3000 keping. Dimensi gegelung dan pita pembawa terperinci disediakan, dengan toleransi standard ±0.1mm melainkan dinyatakan sebaliknya.
7.2 Penjelasan Label
Label gegelung mengandungi maklumat kritikal: Nombor Produk Pelanggan (CPN), Nombor Produk (P/N), Kuantiti Pembungkusan (QTY), Pangkat Keamatan Pencahayaan (CAT), Pangkat Kekromatan/Panjang Gelombang Dominan (HUE), Pangkat Voltan Hadapan (REF), dan Nombor Lot (LOT No).
8. Cadangan Aplikasi
8.1 Senario Aplikasi Tipikal
- Automotif:Lampu latar untuk instrumen papan pemuka, suis, dan panel kawalan.
- Telekomunikasi:Penunjuk status dan lampu latar kekunci dalam telefon dan mesin faks.
- Elektronik Pengguna:Lampu latar rata untuk paparan LCD kecil, pencahayaan suis, dan penunjuk simbolik.
- Kegunaan Am:Mana-mana aplikasi yang memerlukan lampu penunjuk kuning cemerlang yang kecil dan boleh dipercayai.
8.2 Pertimbangan Reka Bentuk
Had Arus:Perintang had arus luaran adalahwajib. Voltan hadapan LED mempunyai pekali suhu negatif, bermaksud peningkatan sedikit dalam voltan boleh menyebabkan peningkatan besar dalam arus yang berpotensi merosakkan. Nilai perintang harus dikira berdasarkan voltan bekalan, voltan hadapan LED (gunakan nilai maksimum dari bin atau spesifikasi untuk keselamatan), dan arus hadapan yang dikehendaki (tidak melebihi 25mA berterusan).
Pengurusan Terma:Walaupun penyerakan kuasa rendah, memastikan kawasan kuprum PCB yang mencukupi di sekitar pad terma (jika ada) dan mengelakkan penempatan berhampiran komponen lain yang menjana haba akan membantu mengekalkan prestasi dan jangka hayat LED, terutamanya pada suhu ambien tinggi.
Perlindungan ESD:Walaupun dinilai untuk 2000V HBM, langkah berjaga-jaga pengendalian ESD standard harus diikuti semasa pemasangan dan pengendalian.
9. Perbandingan dan Pembezaan Teknikal
Pembezaan utama LED 19-217 terletak pada gabungan teknologi AlGaInP untuk cahaya kuning berkecekapan tinggi, pakej SMD padat untuk penjimatan ruang, dan pematuhan dengan peraturan alam sekitar moden (RoHS, Bebas Halogen). Berbanding LED kuning lubang-laluan lama, ia menawarkan kelajuan penempatan, kebolehpercayaan, dan fleksibiliti reka bentuk yang lebih baik. Sudut pandangan lebar 120 darjah menjadikannya sesuai untuk aplikasi di mana cahaya perlu kelihatan dari pelbagai perspektif.
10. Soalan Lazim (FAQ)
S: Bolehkah saya memacu LED ini tanpa perintang siri?
J:No.Spesifikasi dengan jelas memberi amaran bahawa anjakan voltan sedikit boleh menyebabkan perubahan arus yang besar, membawa kepada kebakaran. Perintang had arus adalah penting untuk operasi yang boleh dipercayai.
S: Apakah perbezaan antara panjang gelombang puncak dan panjang gelombang dominan?
J: Panjang gelombang puncak (λp) ialah panjang gelombang tunggal di mana output spektrum tertinggi. Panjang gelombang dominan (λd) ialah panjang gelombang tunggal cahaya monokromatik yang akan menghasilkan warna yang dirasakan sama. λd lebih relevan untuk spesifikasi warna dalam aplikasi pencahayaan.
S: Bagaimana saya mentafsir kod bin pada label?
J: Kod CAT sepadan dengan bin keamatan pencahayaan (M1, M2, N1). Kod HUE sepadan dengan bin panjang gelombang dominan (D3, D4, D5). Kod REF sepadan dengan bin voltan hadapan (19-23). Memadankan kod ini membolehkan prestasi konsisten merentasi berbilang unit dalam satu pusingan pengeluaran.
S: Mengapa terdapat tetingkap penggunaan ketat 7 hari selepas membuka beg tahan lembap?
J: Komponen SMD boleh menyerap lembapan dari atmosfera. Semasa pematerian refluks, lembapan yang terperangkap ini boleh mengewap dengan cepat, menyebabkan pengelupasan dalaman atau "popcorning," yang merosakkan peranti. Tetingkap 7 hari mengandaikan keadaan lantai kilang standard.
11. Kes Reka Bentuk dan Penggunaan Praktikal
Kes: Mereka Bentuk Panel Penunjuk Status
Seorang pereka mencipta panel kawalan padat dengan berbilang penunjuk status kuning. Mereka memilih LED 19-217 untuk saiz kecil dan warna cemerlangnya. Menggunakan voltan hadapan maksimum (2.2V) dari spesifikasi dan arus sasaran 20mA (dalam had 25mA) dengan bekalan 5V, mereka mengira perintang siri: R = (Vbekalan - Vf) / If = (5V - 2.2V) / 0.020A = 140 Ohm. Perintang standard 150 Ohm dipilih. Corak tanah PCB direka tepat mengikut lukisan dimensi pakej. Semasa pemasangan, gegelung disimpan tertutup sehingga dimuatkan ke dalam mesin pick-and-place. Profil refluks yang ditentukan digunakan. Selepas pemasangan, panel menyediakan penunjuk kuning yang terang dan seragam dengan sudut pandangan lebar untuk pengendali.
12. Pengenalan Prinsip Operasi
LED 19-217 ialah sumber cahaya keadaan pepejal berdasarkan cip semikonduktor yang diperbuat daripada Aluminium Gallium Indium Fosfida (AlGaInP). Apabila voltan hadapan dikenakan merentasi simpang P-N, elektron dan lubang disuntik ke dalam kawasan aktif di mana mereka bergabung semula. Proses penggabungan semula ini membebaskan tenaga dalam bentuk foton (cahaya). Komposisi khusus aloi AlGaInP menentukan tenaga jurang jalur, yang seterusnya mentakrifkan panjang gelombang (warna) cahaya yang dipancarkan—dalam kes ini, kuning cemerlang (~591 nm). Enkapsulan resin epoksi berfungsi untuk melindungi cip, membentuk pancaran output cahaya (mencapai sudut pandangan 120 darjah), dan memberikan kestabilan mekanikal.
13. Trend dan Perkembangan Teknologi
Trend dalam LED SMD seperti 19-217 terus ke arah kecekapan yang lebih tinggi (lebih banyak lumen atau millicandela per watt), konsistensi warna yang lebih baik melalui pembin yang lebih ketat, dan saiz pakej yang lebih kecil untuk membolehkan miniaturisasi lanjut produk akhir. Terdapat juga fokus yang kuat untuk meningkatkan kebolehpercayaan dan jangka hayat di bawah pelbagai tekanan persekitaran, termasuk operasi suhu tinggi untuk aplikasi automotif. Dorongan untuk kelestarian mendorong pematuhan penuh dengan arahan alam sekitar yang berkembang dan pengurangan atau penghapusan bahan nadir bumi jika mungkin. Teknologi AlGaInP asas kekal sebagai pilihan matang dan boleh dipercayai untuk menghasilkan cahaya merah, oren, dan kuning berkualiti tinggi.
Terminologi Spesifikasi LED
Penjelasan lengkap istilah teknikal LED
Prestasi Fotoelektrik
| Istilah | Unit/Perwakilan | Penjelasan Ringkas | Mengapa Penting |
|---|---|---|---|
| Keberkesanan Bercahaya | lm/W (lumen per watt) | Output cahaya per watt elektrik, lebih tinggi bermakna lebih cekap tenaga. | Langsung menentukan gred kecekapan tenaga dan kos elektrik. |
| Fluks Bercahaya | lm (lumen) | Jumlah cahaya yang dipancarkan oleh sumber, biasanya dipanggil "kecerahan". | Menentukan sama ada cahaya cukup terang. |
| Sudut Pandangan | ° (darjah), cth., 120° | Sudut di mana keamatan cahaya turun kepada separuh, menentukan lebar pancaran. | Mempengaruhi julat pencahayaan dan keseragaman. |
| CCT (Suhu Warna) | K (Kelvin), cth., 2700K/6500K | Kehangatan/kesejukan cahaya, nilai lebih rendah kekuningan/panas, lebih tinggi keputihan/sejuk. | Menentukan suasana pencahayaan dan senario yang sesuai. |
| CRI / Ra | Tanpa unit, 0–100 | Keupayaan untuk memaparkan warna objek dengan tepat, Ra≥80 adalah baik. | Mempengaruhi keaslian warna, digunakan di tempat permintaan tinggi seperti pusat beli-belah, muzium. |
| SDCM | Langkah elips MacAdam, cth., "5-langkah" | Metrik konsistensi warna, langkah lebih kecil bermakna warna lebih konsisten. | Memastikan warna seragam merentasi kelompok LED yang sama. |
| Panjang Gelombang Dominan | nm (nanometer), cth., 620nm (merah) | Panjang gelombang yang sepadan dengan warna LED berwarna. | Menentukan rona LED monokrom merah, kuning, hijau. |
| Taburan Spektrum | Lengkung panjang gelombang vs keamatan | Menunjukkan taburan keamatan merentasi panjang gelombang. | Mempengaruhi pemaparan warna dan kualiti. |
Parameter Elektrik
| Istilah | Simbol | Penjelasan Ringkas | Pertimbangan Reka Bentuk |
|---|---|---|---|
| Voltan Hadapan | Vf | Voltan minimum untuk menghidupkan LED, seperti "ambang permulaan". | Voltan pemacu mesti ≥Vf, voltan ditambah untuk LED siri. |
| Arus Hadapan | If | Nilai arus untuk operasi LED normal. | Biasanya pemacu arus malar, arus menentukan kecerahan & jangka hayat. |
| Arus Denyut Maks | Ifp | Arus puncak yang boleh diterima untuk tempoh pendek, digunakan untuk pemudaran atau kilat. | Lebar denyut & kitar tugas mesti dikawal ketat untuk mengelakkan kerosakan. |
| Voltan Songsang | Vr | Voltan songsang maks yang LED boleh tahan, melebihi mungkin menyebabkan kerosakan. | Litar mesti menghalang sambungan songsang atau lonjakan voltan. |
| Rintangan Terma | Rth (°C/W) | Rintangan kepada pemindahan haba dari cip ke pateri, lebih rendah lebih baik. | Rintangan terma tinggi memerlukan penyebaran haba lebih kuat. |
| Kekebalan ESD | V (HBM), cth., 1000V | Keupayaan untuk menahan nyahcas elektrostatik, lebih tinggi bermakna kurang terdedah. | Langkah anti-statik diperlukan dalam pengeluaran, terutama untuk LED sensitif. |
Pengurusan Terma & Kebolehpercayaan
| Istilah | Metrik Utama | Penjelasan Ringkas | Kesan |
|---|---|---|---|
| Suhu Simpang | Tj (°C) | Suhu operasi sebenar di dalam cip LED. | Setiap pengurangan 10°C mungkin menggandakan jangka hayat; terlalu tinggi menyebabkan penyusutan cahaya, anjakan warna. |
| Susut Nilai Lumen | L70 / L80 (jam) | Masa untuk kecerahan turun kepada 70% atau 80% daripada awal. | Langsung mentakrifkan "jangka hayat perkhidmatan" LED. |
| Penyelenggaraan Lumen | % (cth., 70%) | Peratusan kecerahan yang dikekalkan selepas masa. | Menunjukkan pengekalan kecerahan atas penggunaan jangka panjang. |
| Anjakan Warna | Δu′v′ atau elips MacAdam | Darjah perubahan warna semasa penggunaan. | Mempengaruhi konsistensi warna dalam adegan pencahayaan. |
| Penuaan Terma | Kerosakan bahan | Kemerosotan akibat suhu tinggi jangka panjang. | Mungkin menyebabkan penurunan kecerahan, perubahan warna, atau kegagalan litar terbuka. |
Pembungkusan & Bahan
| Istilah | Jenis Biasa | Penjelasan Ringkas | Ciri & Aplikasi |
|---|---|---|---|
| Jenis Pakej | EMC, PPA, Seramik | Bahan perumahan yang melindungi cip, menyediakan antara muka optik/terma. | EMC: rintangan haba baik, kos rendah; Seramik: penyebaran haba lebih baik, hayat lebih panjang. |
| Struktur Cip | Depan, Flip Chip | Susunan elektrod cip. | Flip chip: penyebaran haba lebih baik, keberkesanan lebih tinggi, untuk kuasa tinggi. |
| Salutan Fosfor | YAG, Silikat, Nitrida | Meliputi cip biru, menukar sebahagian kepada kuning/merah, campur kepada putih. | Fosfor berbeza mempengaruhi keberkesanan, CCT, dan CRI. |
| Kanta/Optik | Rata, Mikrokanta, TIR | Struktur optik pada permukaan mengawal taburan cahaya. | Menentukan sudut pandangan dan lengkung taburan cahaya. |
Kawalan Kualiti & Pengelasan
| Istilah | Kandungan Pembin | Penjelasan Ringkas | Tujuan |
|---|---|---|---|
| Bin Fluks Bercahaya | Kod cth. 2G, 2H | Dikumpulkan mengikut kecerahan, setiap kumpulan mempunyai nilai lumen min/maks. | Memastikan kecerahan seragam dalam kelompok yang sama. |
| Bin Voltan | Kod cth. 6W, 6X | Dikumpulkan mengikut julat voltan hadapan. | Memudahkan pemadanan pemacu, meningkatkan kecekapan sistem. |
| Bin Warna | Elips MacAdam 5-langkah | Dikumpulkan mengikut koordinat warna, memastikan julat ketat. | Menjamin konsistensi warna, mengelakkan warna tidak sekata dalam alat. |
| Bin CCT | 2700K, 3000K dll. | Dikumpulkan mengikut CCT, setiap satu mempunyai julat koordinat sepadan. | Memenuhi keperluan CCT adegan berbeza. |
Pengujian & Pensijilan
| Istilah | Piawaian/Ujian | Penjelasan Ringkas | Kepentingan |
|---|---|---|---|
| LM-80 | Ujian penyelenggaraan lumen | Pencahayaan jangka panjang pada suhu malar, merekodkan penyusutan kecerahan. | Digunakan untuk menganggarkan hayat LED (dengan TM-21). |
| TM-21 | Piawaian anggaran hayat | Menganggarkan hayat di bawah keadaan sebenar berdasarkan data LM-80. | Menyediakan ramalan hayat saintifik. |
| IESNA | Persatuan Kejuruteraan Pencahayaan | Meliputi kaedah ujian optik, elektrik, terma. | Asas ujian diiktiraf industri. |
| RoHS / REACH | Pensijilan alam sekitar | Memastikan tiada bahan berbahaya (plumbum, merkuri). | Keperluan akses pasaran di peringkat antarabangsa. |
| ENERGY STAR / DLC | Pensijilan kecekapan tenaga | Pensijilan kecekapan tenaga dan prestasi untuk pencahayaan. | Digunakan dalam perolehan kerajaan, program subsidi, meningkatkan daya saing. |