Kandungan
- 1. Gambaran Keseluruhan Produk
- 2. Penerangan Mendalam Parameter Teknikal
- 2.1 Had Maksimum Mutlak
- 2.2 Ciri-ciri Elektro-Optik
- 3. Penjelasan Sistem Pembin
- 3.1 Pembin Keamatan Pencahayaan
- 3.2 Pembin Panjang Gelombang Dominan
- 3.3 Pembin Voltan Ke Hadapan
- 4. Analisis Lengkung Prestasi
- 5. Maklumat Mekanikal dan Pakej
- 5.1 Dimensi Pakej
- 5.2 Pembungkusan Reel dan Pita
- 6. Panduan Pematerian dan Pemasangan
- 6.1 Penyimpanan dan Pengendalian
- 6.2 Profil Pematerian Reflow
- 6.3 Pematerian Tangan dan Pembaikan
- 7. Maklumat Pembungkusan dan Pesanan
- 8. Cadangan Aplikasi
- 8.1 Senario Aplikasi Biasa
- 8.2 Pertimbangan Reka Bentuk
- 9. Perbandingan dan Pembezaan Teknikal
- 10. Soalan Lazim (Berdasarkan Parameter Teknikal)
- 11. Kes Penggunaan Praktikal
- 12. Pengenalan Prinsip
- 13. Trend Pembangunan
- 14. Sekatan Aplikasi
1. Gambaran Keseluruhan Produk
17-21/G6C-AN1P1B/3T ialah LED permukaan yang direka untuk aplikasi berketumpatan tinggi dan miniatur. Saiznya yang padat membolehkan pengurangan ketara dalam saiz papan dan ruang peralatan berbanding komponen rangka plumbum tradisional. Peranti ini ialah jenis satu warna, memancarkan cahaya Kuning Hijau Cemerlang, dan dibina menggunakan teknologi cip AIGaInP dengan enkapsulasi resin jernih air.
Kelebihan utama termasuk keserasiannya dengan peralatan penempatan automatik dan proses pematerian reflow fasa wap atau inframerah piawai. Produk ini mematuhi sepenuhnya peraturan alam sekitar, iaitu bebas Pb, mematuhi RoHS, mematuhi EU REACH, dan bebas halogen (Br <900 ppm, Cl <900 ppm, Br+Cl < 1500 ppm). Sifatnya yang ringan menjadikannya sangat sesuai untuk reka bentuk yang terhad ruang.
2. Penerangan Mendalam Parameter Teknikal
2.1 Had Maksimum Mutlak
Had operasi peranti ditakrifkan di bawah suhu ambien piawai (Ta=25°C). Voltan songsang maksimum (VR) ialah 5V. Arus ke hadapan berterusan (IF) dinilai pada 25 mA, dengan arus ke hadapan puncak (IFP) 60 mA dibenarkan di bawah keadaan berdenyut (kitar tugas 1/10 @ 1kHz). Penyerakan kuasa maksimum (Pd) ialah 60 mW. Peranti ini 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) adalah dari -40°C hingga +90°C. Had suhu pematerian ditetapkan untuk reflow (260°C selama 10 saat maksimum) dan pematerian tangan (350°C selama 3 saat maksimum).
2.2 Ciri-ciri Elektro-Optik
Diukur pada Ta=25°C dan arus ke hadapan 20mA, peranti ini mempamerkan keamatan pencahayaan (Iv) antara 28.5 mcd hingga 57.0 mcd. Sudut pandangan (2θ1/2) biasanya 140 darjah. Panjang gelombang puncak (λp) berpusat sekitar 575 nm, dengan julat panjang gelombang dominan (λd) dari 569.50 nm hingga 577.50 nm. Lebar jalur spektrum (Δλ) biasanya 20 nm. Voltan ke hadapan (VF) berjulat dari 1.75V hingga 2.35V. Arus songsang (IR) adalah maksimum 10 μA apabila voltan songsang 5V dikenakan. Toleransi penting diperhatikan: Keamatan Pencahayaan (±11%), Panjang Gelombang Dominan (±1nm), dan Voltan Ke Hadapan (±0.1V). Adalah penting untuk ambil perhatian bahawa peranti ini tidak direka untuk operasi songsang; penarafan songsang 5V adalah untuk ujian IR sahaja.
3. Penjelasan Sistem Pembin
Produk ini dikelaskan kepada bin berdasarkan parameter prestasi utama untuk memastikan konsistensi dalam reka bentuk aplikasi.
3.1 Pembin Keamatan Pencahayaan
Tiga kod bin ditakrifkan untuk keamatan pencahayaan pada IF=20mA: N1 (28.5-36.0 mcd), N2 (36.0-45.0 mcd), dan P1 (45.0-57.0 mcd).
3.2 Pembin Panjang Gelombang Dominan
Empat kod bin ditakrifkan untuk panjang gelombang dominan pada IF=20mA: C16 (569.50-571.50 nm), C17 (571.50-573.50 nm), C18 (573.50-575.50 nm), dan C19 (575.50-577.50 nm).
3.3 Pembin Voltan Ke Hadapan
Tiga kod bin ditakrifkan untuk voltan ke hadapan pada IF=20mA: 0 (1.75-1.95 V), 1 (1.95-2.15 V), dan 2 (2.15-2.35 V).
4. Analisis Lengkung Prestasi
Dokumen data merujuk kepada lengkung ciri elektro-optik biasa. Lengkung ini, walaupun tidak dipaparkan dalam teks yang disediakan, adalah penting untuk memahami tingkah laku peranti di bawah keadaan bukan piawai. Ia biasanya termasuk hubungan seperti Keamatan Pencahayaan vs. Arus Ke Hadapan, Voltan Ke Hadapan vs. Arus Ke Hadapan, dan Keamatan Pencahayaan vs. Suhu Ambien. Menganalisis lengkung ini membolehkan pereka meramal prestasi pada arus pemacu dan suhu operasi yang berbeza, yang penting untuk memastikan kebolehpercayaan jangka panjang dan output cahaya yang konsisten dalam aplikasi akhir.
5. Maklumat Mekanikal dan Pakej
5.1 Dimensi Pakej
Pakej SMD mempunyai dimensi nominal 1.6mm panjang, 0.8mm lebar, dan 0.6mm tinggi (toleransi ±0.1mm melainkan dinyatakan sebaliknya). Lukisan termasuk tanda katod untuk pengenalpastian polariti yang betul semasa pemasangan. Data dimensi yang tepat adalah kritikal untuk reka bentuk pad PCB dan memastikan pembentukan sendi pateri yang betul.
5.2 Pembungkusan Reel dan Pita
Komponen dibekalkan dalam pita 8mm pada reel diameter 7 inci, serasi dengan mesin pick-and-place automatik. Setiap reel mengandungi 3000 keping. Dimensi pita pembawa dan reel terperinci disediakan untuk memastikan keserasian dengan sistem feeder. Pembungkusan ini tahan lembapan, menggunakan desiccant dan beg kalis lembap aluminium untuk melindungi komponen semasa penyimpanan dan transit.
6. Panduan Pematerian dan Pemasangan
6.1 Penyimpanan dan Pengendalian
LED adalah sensitif kepada lembapan. Beg kalis lembap tidak boleh dibuka sehingga produk sedia untuk digunakan. Sebelum dibuka, simpan pada ≤30°C dan ≤90% RH. Selepas dibuka, komponen mesti digunakan dalam masa 168 jam (7 hari). Bahagian yang tidak digunakan hendaklah dimeterai semula dalam pembungkusan kalis lembap. Jika masa penyimpanan yang ditetapkan dilebihi atau desiccant menunjukkan penyerapan lembapan, rawatan pembakaran pada 60±5°C selama 24 jam diperlukan sebelum digunakan.
6.2 Profil Pematerian Reflow
Profil reflow bebas Pb ditetapkan: Pemanasan awal antara 150-200°C selama 60-120 saat. Masa di atas 217°C (likuidus) hendaklah 60-150 saat. Suhu puncak tidak boleh melebihi 260°C, dan masa pada atau melebihi 255°C tidak boleh melebihi 30 saat. Kadar peningkatan maksimum ialah 6°C/saat, dan kadar penurunan maksimum ialah 3°C/saat. Pematerian reflow tidak boleh dilakukan lebih daripada dua kali.
6.3 Pematerian Tangan dan Pembaikan
Untuk pematerian tangan, gunakan besi pemateri dengan suhu hujung di bawah 350°C, digunakan tidak lebih daripada 3 saat setiap terminal. Kapasiti besi hendaklah kurang daripada 25W. Benarkan selang 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 dan mengelakkan tekanan mekanikal. Potensi kerosakan semasa pematerian tangan atau pembaikan adalah tinggi.
7. Maklumat Pembungkusan dan Pesanan
Label pada reel memberikan maklumat utama: Nombor Produk Pelanggan (CPN), Nombor Produk (P/N), Kuantiti Pembungkusan (QTY), Pangkat Keamatan Pencahayaan (CAT), Pangkat Kekromatan/Panjang Gelombang Dominan (HUE), Pangkat Voltan Ke Hadapan (REF), dan Nombor Lot (LOT No). Maklumat pembin pada label ini membolehkan pereka memilih dan mengesan komponen dengan ciri prestasi khusus untuk aplikasi mereka.
8. Cadangan Aplikasi
8.1 Senario Aplikasi Biasa
Aplikasi utama untuk LED ini termasuk lampu latar untuk panel instrumen dan suis, penunjuk status dan lampu latar dalam peranti telekomunikasi (telefon, mesin faks), lampu latar rata untuk LCD, pencahayaan suis dan simbol, dan penggunaan penunjuk tujuan umum.
8.2 Pertimbangan Reka Bentuk
Had Arus:Perintang had arus luaran adalah wajib. Ciri I-V eksponen LED bermaksud perubahan voltan kecil boleh menyebabkan lonjakan arus besar, membawa kepada kegagalan serta-merta. Nilai perintang mesti dikira berdasarkan voltan bekalan dan bin voltan ke hadapan LED.
Pengurusan Haba:Walaupun pakejnya kecil, memastikan kawasan kuprum PCB yang mencukupi untuk penyebaran haba adalah penting, terutamanya apabila beroperasi berhampiran arus maksimum atau pada suhu ambien tinggi, untuk mengekalkan output pencahayaan dan jangka hayat.
Tekanan Penempatan:Elakkan mengenakan tekanan mekanikal pada komponen semasa proses pematerian atau semasa mengendalikan papan yang dipasang.
9. Perbandingan dan Pembezaan Teknikal
Berbanding LED lubang melalui yang lebih besar, pakej SMD 17-21 menawarkan pengurangan drastik dalam ruang dan berat, membolehkan elektronik miniatur moden. Penggunaan teknologi AIGaInP memberikan pancaran Kuning Hijau Cemerlang yang cekap. Pematuhannya dengan piawaian bebas halogen dan alam sekitar lain menjadikannya sesuai untuk produk yang mensasarkan pasaran global dengan keperluan kawal selia yang ketat. Struktur pembin yang ditakrifkan memberikan tahap konsistensi prestasi yang penting untuk aplikasi yang memerlukan penampilan visual seragam, seperti tatasusunan lampu latar.
10. Soalan Lazim (Berdasarkan Parameter Teknikal)
S: Bolehkah saya memacu LED ini tanpa perintang siri?
J: Tidak. Dokumen data dengan jelas memberi amaran bahawa "anjakan voltan sedikit akan menyebabkan perubahan arus besar (Leteran akan berlaku)." Perintang had arus luaran 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 di mana taburan kuasa spektrum adalah maksimum (575 nm tip.). Panjang gelombang dominan (λd) ialah panjang gelombang tunggal cahaya monokromatik yang sepadan dengan warna yang dilihat LED (569.5-577.5 nm). Panjang gelombang dominan lebih relevan untuk spesifikasi warna.
S: Berapa kali saya boleh melakukan pematerian reflow pada komponen ini?
J: Dokumen data menyatakan bahawa pematerian reflow tidak boleh dilakukan lebih daripada dua kali. Melebihi ini boleh merosakkan sambungan die dalaman atau ikatan wayar kerana tekanan haba berulang.
S: Mengapa terdapat had ketat 7 hari selepas membuka beg kalis lembap?
J: Pakej SMD boleh menyerap lembapan dari atmosfera. Semasa pematerian reflow, lembapan yang terperangkap ini boleh mengembang dengan cepat, menyebabkan delaminasi dalaman atau "popcorning," yang merekah pakej dan membawa kepada kegagalan. Jangka hayat lantai 7 hari ialah masa pendedahan selamat untuk tahap kepekaan lembapan yang ditetapkan.
11. Kes Penggunaan Praktikal
Senario: Mereka bentuk panel penunjuk status berkuasa rendah.Seorang pereka memerlukan pelbagai penunjuk kuning hijau seragam pada papan kawalan padat. Mereka memilih LED 17-21 kerana saiznya yang kecil. Dengan menentukan bin P1 untuk keamatan pencahayaan dan C18 untuk panjang gelombang dominan, mereka memastikan semua penunjuk mempunyai kecerahan dan warna yang serupa. Mereka mereka bentuk pad PCB mengikut lukisan pakej, menambah perintang had arus 100-ohm (dikira untuk bekalan 5V dan VF bin 1), dan mengikut profil reflow dengan tepat. LED disimpan dalam kabinet kering sehingga hari pemasangan, digunakan dalam jangka hayat lantai, menghasilkan panel penunjuk yang boleh dipercayai dan konsisten secara visual.
12. Pengenalan Prinsip
LED ini berdasarkan cip semikonduktor Aluminium Gallium Indium Phosphide (AIGaInP). Apabila voltan ke hadapan dikenakan, elektron dan lubang bergabung semula di kawasan aktif semikonduktor, membebaskan tenaga dalam bentuk foton. Komposisi khusus aloi AIGaInP menentukan tenaga jurang jalur, yang seterusnya mentakrifkan panjang gelombang (warna) cahaya yang dipancarkan—dalam kes ini, Kuning Hijau Cemerlang. Enkapsulasi resin jernih air meminimumkan penyerapan cahaya dan membolehkan sudut pandangan yang luas.
13. Trend Pembangunan
Trend dalam LED penunjuk dan lampu latar terus ke arah kecekapan yang lebih tinggi (lebih banyak output cahaya per unit kuasa elektrik), saiz pakej yang lebih kecil untuk meningkatkan ketumpatan reka bentuk, dan peningkatan konsistensi warna melalui pembin yang lebih ketat. Terdapat juga fokus yang kuat untuk meningkatkan kebolehpercayaan di bawah keadaan suhu yang lebih tinggi dan melancarkan keserasian dengan proses pemasangan automatik berkelajuan tinggi yang maju. Pematuhan alam sekitar kekal sebagai pemacu asas, mendorong bahan yang melebihi piawaian RoHS dan bebas halogen semasa.
14. Sekatan Aplikasi
Produk ini bertujuan untuk aplikasi komersial dan industri umum. Ia tidak direka atau layak untuk aplikasi kebolehpercayaan tinggi di mana kegagalan boleh membawa kepada kecederaan peribadi, kerosakan harta benda yang ketara, atau kemudaratan sosial yang besar. Ini secara eksplisit termasuk, tetapi tidak terhad kepada, sistem ketenteraan/aeroangkasa, sistem keselamatan/keselamatan automotif (cth., kawalan beg udara, sistem brek), dan peralatan perubatan sokongan hayat. Untuk aplikasi sedemikian, komponen dengan spesifikasi, kelayakan, dan jaminan kebolehpercayaan yang berbeza diperlukan. Jaminan prestasi dalam dokumen data ini hanya terpakai apabila produk digunakan dalam had maksimum mutlak dan keadaan operasi yang dinyatakan.
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. |