Dokumen Teknikal LED SMD 19-21/S2C-AL2M2VY/3T - Saiz 2.0x1.25x0.8mm - Voltan 1.7-2.2V - Warna Jingga Gemilang - Bahasa Melayu

1. Gambaran Keseluruhan Produk

19-21/S2C-AL2M2VY/3T ialah LED peranti permukaan-pasang (SMD) yang menggunakan teknologi cip AlGaInP untuk memancarkan warna jingga gemilang. Komponen ini direka untuk pemasangan elektronik moden yang padat, menawarkan kelebihan ketara dalam penggunaan ruang papan dan proses pembuatan automatik.

1.1 Kelebihan Teras dan Penentududukan Produk

Kelebihan utama LED ini ialah saiz tapaknya yang mini. Saiznya jauh lebih kecil berbanding LED jenis bingkai plumbum tradisional, membolehkan reka bentuk papan litar bercetak (PCB) yang lebih kecil, ketumpatan pek komponen yang lebih tinggi, keperluan ruang penyimpanan yang berkurangan, dan akhirnya, penciptaan peralatan pengguna akhir yang lebih padat. Pembinaannya yang ringan menjadikannya pilihan ideal untuk aplikasi di mana saiz dan berat adalah kekangan kritikal.

LED ini ialah jenis satu warna, bebas plumbum, 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). Ia dibekalkan dalam pita 8mm pada gegelung berdiameter 7 inci, menjadikannya serasi sepenuhnya dengan peralatan pemilih dan letak automatik standard yang digunakan dalam pembuatan elektronik volum tinggi. Komponen ini juga serasi dengan proses pematerian alir balik inframerah dan fasa wap.

2. Spesifikasi Teknikal dan Tafsiran Mendalam

2.1 Penarafan Maksimum Mutlak

Penarafan ini mentakrifkan had di mana kerosakan kekal pada peranti mungkin berlaku. Operasi di bawah keadaan ini tidak dijamin.

• Voltan Songsang (V_R):5V. Melebihi voltan ini dalam pincang songsang boleh menyebabkan kerosakan simpang.
• Arus Ke Hadapan (I_F):25mA (berterusan).
• Arus Ke Hadapan Puncak (I_FP):60mA (pada kitar tugas 1/10 dan frekuensi 1kHz). Penarafan ini adalah untuk operasi berdenyut sahaja.
• Pelesapan Kuasa (P_d):60mW. Ini ialah kuasa maksimum yang boleh dilesapkan oleh pakej tanpa melebihi had termanya.
• Nyahcas Elektrostatik (ESD) Model Badan Manusia (HBM):2000V. Ini menunjukkan tahap kepekaan ESD yang sederhana; prosedur pengendalian ESD yang betul diperlukan.
• Suhu Operasi (T_opr):-40°C hingga +85°C. Peranti ini dinilai untuk aplikasi julat suhu perindustrian.
• Suhu Penyimpanan (T_stg):-40°C hingga +90°C.
• Suhu Pematerian:Untuk pematerian alir balik, suhu puncak 260°C untuk maksimum 10 saat ditetapkan. Untuk pematerian tangan, suhu hujung besi pemateri tidak boleh melebihi 350°C untuk maksimum 3 saat setiap terminal.

2.2 Ciri-ciri Elektro-Optik

Parameter ini diukur pada keadaan ujian piawai suhu persekitaran (T_a) 25°C dan arus ke hadapan (I_F) 5mA, melainkan dinyatakan sebaliknya.

• Keamatan Pencahayaan (I_v):Julat dari minimum 14.5 mcd hingga maksimum 28.5 mcd. Nilai tipikal berada dalam julat ini. Toleransi ±11% digunakan.
• Sudut Pandangan (2θ_1/2):Sudut separuh keamatan biasanya 100 darjah, menunjukkan corak pandangan yang luas.
• Panjang Gelombang Puncak (λ_p):Biasanya 611 nm.
• Panjang Gelombang Dominan (λ_d):Julat dari 600.5 nm hingga 612.5 nm, dengan toleransi ±1 nm. Parameter ini mentakrifkan warna yang dilihat.
• Lebar Jalur Spektrum (Δλ):Biasanya 17 nm, diukur pada separuh keamatan puncak (Lebar Penuh pada Separuh Maksimum).
• Voltan Ke Hadapan (V_F):Julat dari 1.70V hingga 2.20V pada I_F=5mA, dengan toleransi ±0.05V.
• Arus Songsang (I_R):Maksimum 10 μA apabila voltan songsang (V_R) 5V dikenakan.Nota Penting:Peranti ini tidak direka untuk beroperasi dalam pincang songsang; keadaan ujian ini adalah untuk pencirian arus bocor sahaja.

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

Dibin pada I_F= 5mA.

• L2:14.5 mcd hingga 18.0 mcd
• M1:18.0 mcd hingga 22.5 mcd
• M2:22.5 mcd hingga 28.5 mcd

3.2 Pembin Panjang Gelombang Dominan

Dibin pada I_F= 5mA.

• D8:600.5 nm hingga 603.5 nm
• D9:603.5 nm hingga 606.5 nm
• D10:606.5 nm hingga 609.5 nm
• D11:609.5 nm hingga 612.5 nm

3.3 Pembin Voltan Ke Hadapan

Dibin pada I_F= 5mA.

• 19:1.70V hingga 1.80V
• 20:1.80V hingga 1.90V
• 21:1.90V hingga 2.00V
• 22:2.00V hingga 2.10V
• 23:2.10V hingga 2.20V

Kod produk "19-21" dalam nombor bahagian mungkin merujuk kepada bin khusus dari kategori ini (cth., bin V_F19-21).

4. Analisis Lengkung Prestasi

Datasheet menyediakan beberapa lengkung ciri tipikal yang penting untuk reka bentuk.

4.1 Taburan Spektrum

Lengkung menunjukkan satu puncak dominan berpusat sekitar 611 nm, yang merupakan ciri LED jingga berasaskan AlGaInP. Lebar jalur yang sempit (biasanya 17 nm) menghasilkan warna jingga tepu dan tulen.

4.2 Keamatan Pencahayaan Relatif vs. Arus Ke Hadapan

Lengkung ini secara amnya linear pada arus rendah tetapi akan menunjukkan kesan tepu apabila arus meningkat. Ia penting untuk menentukan arus pemacu yang diperlukan untuk mencapai tahap kecerahan yang dikehendaki.

4.3 Keamatan Pencahayaan Relatif vs. Suhu Persekitaran

Keamatan pencahayaan berkurangan apabila suhu persekitaran meningkat. Lengkung ini kritikal untuk aplikasi yang beroperasi dalam julat suhu yang luas, kerana ia membolehkan pereka menurunkan kadar output yang dijangkakan atau mengimbangi dalam litar pemacu.

4.4 Lengkung Penurunan Kadar Arus Ke Hadapan

Graf ini menunjukkan arus ke hadapan berterusan maksimum yang dibenarkan sebagai fungsi suhu persekitaran. Apabila suhu meningkat, arus maksimum mesti dikurangkan untuk kekal dalam had pelesapan kuasa peranti dan mencegah pelarian terma.

4.5 Voltan Ke Hadapan vs. Arus Ke Hadapan (Lengkung I-V)

Lengkung diod piawai ini menunjukkan hubungan eksponen. Voltan ke hadapan mempunyai pekali suhu negatif, bermakna ia berkurangan sedikit apabila suhu simpang meningkat.

4.6 Corak Sinaran

Gambar rajah kutub mengesahkan corak pancaran luas seperti lambertian dengan sudut pandangan tipikal 100 darjah, memberikan pencahayaan sekata di kawasan yang luas.

5. Maklumat Mekanikal dan Pakej

5.1 Dimensi Pakej

LED SMD 19-21 mempunyai pakej segi empat tepat padat. Dimensi utama (dalam mm, toleransi ±0.1mm melainkan dinyatakan) termasuk saiz badan kira-kira 2.0mm panjang dan 1.25mm lebar, dengan ketinggian kira-kira 0.8mm. Lukisan terperinci menentukan lokasi pad, ketinggian jarak, dan kedudukan tanda pengenalan katod.

5.2 Pengenalpastian Polarity

Tanda katod yang jelas ditunjukkan pada pakej dan lukisan dimensi. Polarity yang betul mesti dipatuhi semasa pemasangan untuk mengelakkan kerosakan pincang songsang.

6. Garis Panduan Pematerian dan Pemasangan

6.1 Had Arus

Wajib:Perintang pembatas arus luaran atau pemacu arus malar mesti sentiasa digunakan secara bersiri dengan LED. Voltan ke hadapan LED mempunyai lutut yang tajam; peningkatan kecil dalam voltan bekalan boleh menyebabkan peningkatan besar dalam arus yang berpotensi merosakkan.

6.2 Penyimpanan dan Kepekaan Kelembapan

LED dibungkus dalam beg penghalang tahan lembap dengan penyerap lembapan.

1. Jangan buka beg sehingga sedia untuk digunakan.
2. Selepas dibuka, LED yang tidak digunakan hendaklah disimpan pada ≤30°C dan ≤60% Kelembapan Relatif.
3. "Jangka hayat lantai" selepas pembukaan beg ialah 168 jam (7 hari).
4. Jika masa pendedahan terlampaui atau penunjuk penyerap lembapan telah bertukar warna, komponen mesti dibakar pada 60°C ±5°C selama 24 jam sebelum pematerian alir balik untuk mengelakkan kerosakan "popcorning".

6.3 Profil Pematerian Alir Balik

Profil alir balik bebas plumbum ditetapkan:

• Pemanasan Awal:150-200°C selama 60-120 saat.
• Masa Melebihi Likuidus (TAL):Melebihi 217°C selama 60-150 saat.
• Suhu Puncak:Maksimum 260°C, dipegang untuk maksimum 10 saat.
• Kadar Peningkatan:Maksimum 6°C/saat.
• Kadar Penurunan:Maksimum 3°C/saat.

Pematerian alir balik tidak boleh dilakukan lebih daripada dua kali. Elakkan tekanan mekanikal pada LED semasa pemanasan dan jangan meledingkan PCB selepas pematerian.

6.4 Pematerian Tangan dan Kerja Semula

Jika pematerian tangan diperlukan, gunakan besi pemateri dengan suhu hujung <350°C, gunakan haba selama ≤3 saat setiap terminal, dan gunakan besi dengan penarafan kuasa <25W. Benarkan selang penyejukan >2 saat antara terminal. Kerja semula sangat tidak digalakkan. Jika benar-benar perlu, gunakan besi pemateri dwi-hujung untuk memanaskan kedua-dua terminal secara serentak dan mengangkat komponen untuk mengelakkan kerosakan pad. Sentiasa sahkan fungsi LED selepas sebarang kerja semula.

7. Pembungkusan dan Maklumat Pesanan

7.1 Spesifikasi Gegelung dan Pita

LED dibekalkan dalam pita pembawa timbul pada gegelung berdiameter 7 inci. Lebar pita ialah 8mm. Setiap gegelung mengandungi 3000 keping. Dimensi terperinci untuk poket pita pembawa dan gegelung disediakan dalam datasheet.

7.2 Penjelasan Label

Label gegelung mengandungi beberapa medan utama:

• CPN:Nombor Produk Pelanggan
• P/N:Nombor Produk Pengilang (cth., 19-21/S2C-AL2M2VY/3T)
• QTY:Kuantiti Pembungkusan
• CAT:Pangkat Keamatan Pencahayaan (Kod Bin, cth., M1)
• HUE:Koordinat Kromatisiti & Pangkat Panjang Gelombang Dominan (Kod Bin, cth., D10)
• REF:Pangkat Voltan Ke Hadapan (Kod Bin, cth., 20)
• LOT No:Nombor Lot Pembuatan untuk kebolehjejakan.

8. Cadangan Aplikasi

8.1 Senario Aplikasi Biasa

• Dalaman Automotif:Pencahayaan belakang untuk penunjuk papan pemuka, suis, dan panel kawalan.
• Peralatan Telekomunikasi:Penunjuk status dan pencahayaan belakang kekunci dalam telefon, mesin faks, dan perkakasan rangkaian.
• Elektronik Pengguna:Pencahayaan belakang rata untuk paparan LCD kecil, pencahayaan suis, dan penunjuk simbolik.
• Penunjuk Tujuan Umum:Status kuasa, penunjuk mod, dan isyarat amaran dalam pelbagai peranti elektronik.

8.2 Pertimbangan Reka Bentuk

1. Litar Pemacu:Sentiasa laksanakan sumber arus malar atau sumber voltan dengan perintang bersiri. Kira nilai perintang menggunakan R = (V_bekalan- V_F) / I_F, di mana V_Fhendaklah dipilih dari nilai bin maksimum (2.2V) untuk reka bentuk yang teguh.
2. Pengurusan Terma:Walaupun kuasa rendah, pastikan kawasan kuprum PCB yang mencukupi atau laluan terma di bawah pad LED jika beroperasi pada suhu persekitaran tinggi atau berhampiran arus maksimum, untuk membantu melesapkan haba dan mengekalkan kestabilan output cahaya.
3. Reka Bentuk Optik:Sudut pandangan luas 100 darjah menjadikannya sesuai untuk aplikasi yang memerlukan pencahayaan kawasan luas tanpa optik sekunder. Untuk pancaran fokus, kanta mungkin diperlukan.
4. Perlindungan ESD:Gabungkan diod perlindungan ESD pada talian isyarat sensitif jika LED berada di lokasi yang boleh diakses pengguna, kerana peranti mempunyai penarafan HBM 2kV.

9. Perbandingan dan Pembezaan Teknikal

Berbanding teknologi LED lubang-lalui lama, LED SMD 19-21 menawarkan:

• Pengurangan Saiz:Tapak dan profil yang jauh lebih kecil.
• Kecekapan Pembuatan:Membolehkan pemasangan automatik sepenuhnya dan berkelajuan tinggi.
• Prestasi:Teknologi AlGaInP memberikan kecekapan tinggi dan ketepuan warna yang baik dalam spektrum jingga/merah.
• Kebolehpercayaan:Pembinaan SMD pejal secara amnya lebih teguh terhadap getaran dan kejutan mekanikal berbanding peranti dengan ikatan wayar ke bingkai plumbum.

Berbanding beberapa LED jingga SMD lain, struktur pembin khusus (Keamatan Pencahayaan, Panjang Gelombang Dominan, Voltan Ke Hadapan) bahagian ini membolehkan padanan warna dan kecerahan peringkat sistem yang lebih ketat apabila berbilang LED digunakan dalam tatasusunan.

10. Soalan Lazim (FAQ)

S: Apakah perbezaan antara panjang gelombang puncak dan panjang gelombang dominan?

J: Panjang gelombang puncak (λ_p) ialah panjang gelombang di mana taburan kuasa spektrum adalah maksimum. Panjang gelombang dominan (λ_d) ialah panjang gelombang tunggal cahaya monokromatik yang sepadan dengan warna yang dilihat LED. Untuk LED dengan spektrum simetri, ia sering hampir, tetapi λ_dlebih relevan untuk spesifikasi warna.

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

J: Ya, arus ke hadapan berterusan maksimum mutlak ialah 25mA, jadi 20mA adalah dalam spesifikasi. Walau bagaimanapun, anda mesti merujuk kepada lengkung penurunan kadar jika suhu persekitaran jauh melebihi 25°C, dan pastikan pelesapan haba yang betul.

S: Mengapakah penarafan voltan songsang hanya 5V?

J: LED ini tidak direka untuk beroperasi dalam pincang songsang. Penarafan 5V ialah keadaan ujian untuk mengukur arus bocor (I_R). Dalam reka bentuk litar, anda mesti memastikan LED tidak pernah dikenakan voltan songsang, biasanya dengan memastikan ia berorientasi dengan betul atau dengan meletakkan diod perlindungan secara selari (anti-selari) jika aplikasi memerlukannya.

S: Bagaimanakah saya mentafsir nombor bahagian 19-21/S2C-AL2M2VY/3T?

J: Walaupun penyahkodan penuh mungkin proprietari, corak biasa ialah: "19-21" mungkin menunjukkan julat bin voltan ke hadapan, "S2C" mungkin merujuk kepada saiz/gaya pakej (2.0x1.25mm), "AL2M2VY" mungkin menyandikan bahan cip (AlGaInP), warna (Jingga Gemilang), dan atribut lain, dan "3T" mungkin menunjukkan pembungkusan pita-dan-gegelung.

11. Kajian Kes Reka Bentuk Praktikal

Senario:Mereka bentuk kelompok tiga penunjuk status jingga untuk peranti pengguna yang dikuasakan oleh rel 5V. Matlamatnya ialah kecerahan dan warna seragam.

Langkah Reka Bentuk:

1. Pemilihan Arus:Pilih I_F= 10mA untuk keseimbangan kecerahan dan jangka hayat yang baik, jauh di bawah maksimum 25mA.
2. Pengiraan Voltan:Gunakan V_Fmaksimum dari datasheet (2.20V) untuk reka bentuk konservatif. Perintang bersiri R = (5V - 2.20V) / 0.010A = 280Ω. Nilai piawai E24 terdekat ialah 270Ω atau 300Ω. Memilih 270Ω memberikan I_F≈ (5-2.2)/270 = 10.37mA.
3. Kuasa dalam Perintang:P = I²R = (0.01037)²* 270 ≈ 0.029W. Perintang 1/10W (0.1W) piawai adalah lebih daripada mencukupi.
4. Memastikan Keseragaman:Untuk mencapai penampilan seragam, nyatakan keperluan pembin yang ketat semasa membuat pesanan: minta semua LED dari bin Panjang Gelombang Dominan yang sama (cth., D10) dan bin Keamatan Pencahayaan yang sama (cth., M1). Menggunakan perintang individu untuk setiap LED (bukannya satu perintang untuk semua secara selari) mengimbangi variasi V_Fkecil dan memastikan arus sama.
5. Susun Atur:Letakkan LED dengan jarak yang mencukupi untuk mengelakkan gandingan terma. Ikuti susun atur pad yang disyorkan dari lukisan dimensi untuk pematerian yang boleh dipercayai.

12. Pengenalan Prinsip Teknologi

LED 19-21 adalah berdasarkan bahan semikonduktor AlGaInP (Aluminium Gallium Indium Phosphide). Semikonduktor sebatian ini membolehkan kejuruteraan jurang jalur langsung yang diperlukan untuk menghasilkan pancaran cahaya yang cekap dalam kawasan spektrum jingga, merah, dan kuning. Apabila voltan ke hadapan dikenakan merentasi simpang p-n, elektron dan lubang disuntik ke kawasan aktif di mana mereka bergabung semula, membebaskan tenaga dalam bentuk foton. Nisbah khusus aluminium, galium, dan indium dalam kekisi kristal menentukan tenaga jurang jalur dan seterusnya panjang gelombang (warna) cahaya yang dipancarkan. Resin pelindung jernih air melindungi cip dan bertindak sebagai kanta utama, membentuk cahaya yang dipancarkan menjadi corak sudut pandangan yang luas.

13. Trend dan Perkembangan Industri

Pasaran untuk LED SMD seperti 19-21 terus berkembang. Trend utama termasuk:

• Peningkatan Kecekapan:Peningkatan berterusan dalam sains bahan dan reka bentuk cip membawa kepada keberkesanan pencahayaan yang lebih tinggi (lebih banyak output cahaya per watt elektrik), membolehkan arus pemacu yang lebih rendah dan pengurangan penggunaan kuasa sistem.
• Peminiaturan:Dorongan untuk peranti yang lebih kecil menolak saiz pakej menjadi lebih kecil daripada 19-21 (cth., saiz metrik 1608, 1005), sambil mengekalkan atau meningkatkan prestasi.
• Peningkatan Kebolehpercayaan dan Jangka Hayat:Peningkatan dalam bahan pembungkusan, lekatan die, dan ikatan wayar (atau reka bentuk flip-chip) memanjangkan jangka hayat operasi dan meningkatkan prestasi di bawah keadaan suhu tinggi dan kelembapan tinggi.
• Integrasi Pintar:Trend yang lebih luas melibatkan pengintegrasian litar kawalan, seperti pemacu arus malar atau pengawal boleh dialamatkan (seperti WS2812), terus ke dalam pakej LED, memudahkan reka bentuk sistem untuk kesan pencahayaan kompleks.
• Kelestarian:Fokus pada bahan bebas halogen, bebas plumbum, dan mematuhi REACH, seperti yang dilihat dalam datasheet ini, adalah keperluan industri standard yang didorong oleh peraturan alam sekitar global.

Walaupun teknologi AlGaInP asas untuk jingga/merah matang, trend pembungkusan dan integrasi ini memastikan komponen seperti 19-21 kekal relevan dan bertambah baik dari masa ke masa.