Spesifikasi SMD LED 18-225/S2G6C-A01/3T - Saiz 1.6x0.8x0.5mm - Voltan 1.75-2.35V - Kuasa 60mW - Oren/Kuning-Hijau - Dokumen Teknikal Bahasa Melayu

1. Gambaran Keseluruhan Produk

18-225/S2G6C-A01/3T ialah LED permukaan dipasang yang padat, direka untuk aplikasi berketumpatan tinggi. Ia adalah peranti satu warna yang terdapat dalam dua varian cip berbeza: S2 (Oren Terang) dan G6 (Kuning Hijau Terang). Kelebihan utama komponen ini ialah saiznya yang mini, berukuran 1.6mm x 0.8mm x 0.5mm, yang membolehkan penjimatan ruang yang ketara pada PCB, mengurangkan keperluan penyimpanan, dan membolehkan reka bentuk peralatan pengguna akhir yang lebih kecil. Pembinaannya yang ringan menjadikannya sesuai untuk peranti elektronik mudah alih dan mini.

LED ini dibungkus pada pita 8mm yang dililit pada gegelung berdiameter 7 inci, menjadikannya serasi sepenuhnya dengan peralatan pemasangan automatik pick-and-place standard. Ia direka untuk digunakan dengan proses pematerian aliran balik inframerah (IR) dan fasa wap. Produk ini mematuhi piawaian alam sekitar dan keselamatan utama, iaitu bebas plumbum, mematuhi RoHS, mematuhi EU REACH, dan bebas halogen (dengan Bromin <900 ppm, Klorin <900 ppm, dan Br+Cl < 1500 ppm).

1.1 Aplikasi Sasaran

Siri LED ini serba boleh dan digunakan dalam pelbagai peranan pencahayaan dan penunjuk. Kawasan aplikasi utama termasuk lampu latar untuk panel instrumen, suis, dan simbol; fungsi penunjuk dan lampu latar dalam peranti telekomunikasi seperti telefon dan mesin faks; lampu latar rata untuk paparan LCD; dan aplikasi penunjuk tujuan am di mana pencahayaan yang padat dan boleh dipercayai diperlukan.

2. Penerangan Mendalam Parameter Teknikal

2.1 Penarafan Maksimum Mutlak

Mengendalikan peranti melebihi had ini boleh menyebabkan kerosakan kekal. Penarafan maksimum mutlak dinyatakan pada suhu ambien (Ta) 25°C.

• Voltan Songsang (V_R):5V
• Arus Hadapan Berterusan (I_F):25 mA untuk kedua-dua varian S2 dan G6.
• Arus Hadapan Puncak (I_FP):60 mA (pada kitar tugas 1/10 dan frekuensi 1 kHz) untuk kedua-dua varian.
• Pelesapan Kuasa (P_d):60 mW untuk kedua-dua varian.
• Nyahcas Elektrostatik (ESD) Model Badan Manusia (HBM): 2000V.
• Julat Suhu Operasi (T_opr):-40°C hingga +85°C.
• Julat Suhu Penyimpanan (T_stg):-40°C hingga +90°C.
• Suhu Pematerian (T_sol):Untuk pematerian aliran balik, suhu puncak 260°C selama 10 saat ditetapkan. Untuk pematerian tangan, 350°C selama 3 saat adalah hadnya.

2.2 Ciri Elektro-Optik

Parameter berikut diukur pada Ta=25°C dan arus hadapan (I_F) 20 mA, melainkan dinyatakan sebaliknya. Toleransi adalah kritikal untuk reka bentuk: Keamatan Pencahayaan (±11%), Panjang Gelombang Dominan (±1 nm), dan Voltan Hadapan (±0.10V).

Untuk S2 (Oren Terang):

• Keamatan Pencahayaan (I_v):36.0 - 112 mcd (lihat sistem bin).
• Panjang Gelombang Puncak (λ_p):611 nm (tipikal).
• Panjang Gelombang Dominan (λ_d):599.0 - 611.0 nm.
• Lebar Jalur Spektrum (Δλ):17 nm (tipikal).
• Voltan Hadapan (V_F):1.75 - 2.35 V.
• Arus Songsang (I_R):10 μA maks pada V_R=5V.

Untuk G6 (Kuning Hijau Terang):

• Keamatan Pencahayaan (I_v):16.0 - 45.0 mcd (lihat sistem bin).
• Panjang Gelombang Puncak (λ_p):575 nm (tipikal).
• Panjang Gelombang Dominan (λ_d):568.5 - 574.5 nm.
• Lebar Jalur Spektrum (Δλ):20 nm (tipikal).
• Voltan Hadapan (V_F):1.75 - 2.35 V.
• Arus Songsang (I_R):10 μA maks pada V_R=5V.

Parameter Biasa:

• Sudut Pandangan (2θ_1/2):120 darjah (tipikal) untuk kedua-dua varian.

3. Penjelasan Sistem Binning

Untuk memastikan konsistensi warna dan kecerahan dalam pengeluaran, LED disusun ke dalam bin berdasarkan keamatan pencahayaan dan panjang gelombang dominan.

3.1 Binning S2 (Oren)

Bin Keamatan Pencahayaan (pada I_F=20mA):

• Bin 1: 36 - 72 mcd
• Bin 2: 72 - 112 mcd

Bin Panjang Gelombang Dominan (pada I_F=20mA):

• Bin 1: 599 - 605 nm
• Bin 2: 605 - 611 nm

3.2 Binning G6 (Kuning-Hijau)

Bin Keamatan Pencahayaan (pada I_F=20mA):

• Bin 1: 16.0 - 28.5 mcd
• Bin 2: 28.5 - 36.0 mcd
• Bin 3: 36.0 - 45.0 mcd

Bin Panjang Gelombang Dominan (pada I_F=20mA):

• Bin 1: 568.5 - 570.5 nm
• Bin 2: 570.5 - 572.5 nm
• Bin 3: 572.5 - 574.5 nm

4. Analisis Lengkung Prestasi

Dokumen data ini menyediakan lengkung ciri tipikal untuk kedua-dua jenis LED, yang penting untuk memahami tingkah laku peranti di bawah keadaan operasi yang berbeza.

4.1 Arus Hadapan vs. Keamatan Pencahayaan

Lengkung ini menunjukkan bahawa keamatan pencahayaan meningkat dengan arus hadapan tetapi tidak secara linear. Pereka bentuk mesti beroperasi dalam had arus yang ditetapkan untuk mengelakkan degradasi dipercepatkan. Lengkung penurunan nilai menunjukkan bagaimana arus hadapan maksimum yang dibenarkan berkurangan apabila suhu ambien meningkat melebihi 25°C, yang kritikal untuk pengurusan haba.

4.2 Arus Hadapan vs. Voltan Hadapan (Lengkung IV)

Lengkung IV menunjukkan hubungan eksponen diod. Voltan hadapan (V_F) mempunyai pekali suhu negatif, bermakna ia berkurangan sedikit apabila suhu simpang meningkat. Ini mesti dipertimbangkan dalam reka bentuk pemacu arus malar.

4.3 Taburan Spektrum

Plot spektrum mengesahkan sifat monokromatik LED. Cip S2 memancarkan dalam kawasan oren berpusat sekitar 611 nm, manakala cip G6 memancarkan dalam kawasan kuning-hijau sekitar 575 nm. Lebar jalur yang sempit (FWHM ~17-20 nm) menunjukkan ketulenan warna yang tinggi.

4.4 Corak Sinaran

Gambar rajah kutub mengesahkan sudut pandangan lebar 120 darjah, menyediakan corak pancaran yang luas, seperti Lambertian, sesuai untuk pencahayaan kawasan dan penunjuk sudut lebar.

5. Maklumat Mekanikal & Pembungkusan

5.1 Dimensi Pakej

LED mempunyai tapak segi empat tepat yang padat. Dimensi utama (dalam mm, toleransi ±0.1mm melainkan dinyatakan) ialah: Panjang=1.6, Lebar=0.8, Tinggi=0.5. Katod ditanda untuk pengenalpastian kekutuban. Susun atur pad pateri yang disyorkan disediakan (0.7mm x 0.8mm untuk pad, jurang 0.3mm), tetapi ini harus dioptimumkan berdasarkan peraturan reka bentuk PCB dan proses pematerian tertentu.

5.2 Gegelung, Pita, dan Pembungkusan Sensitif Kelembapan

Komponen dibekalkan dalam pita pembawa pada gegelung 7 inci, dengan kuantiti piawai 3000 keping setiap gegelung. Dimensi gegelung dan pita terperinci disediakan untuk keserasian feeder. LED dibungkus dalam beg aluminium tahan lembap dengan penyerap lembapan untuk mengelakkan penyerapan kelembapan, yang kritikal untuk mengelakkan keretakan "popcorn" semasa pematerian aliran balik.

6. Panduan Pematerian & Pemasangan

6.1 Profil Pematerian

Peranti ini dinilai untuk pematerian aliran balik bebas plumbum dengan suhu puncak 260°C selama maksimum 10 saat. Profil aliran balik standard dengan peringkat pemanasan awal, peningkatan, puncak, dan penyejukan yang sesuai harus diikuti. Pematerian tangan dibenarkan pada 350°C sehingga 3 saat, tetapi penjagaan mesti diambil untuk mengelakkan kejutan haba.

6.2 Langkah Berjaga-jaga Penyimpanan dan Pengendalian

Perlindungan Arus Berlebihan:Perintang had arus luaran adalah wajib. LED adalah peranti berkuasa arus; perubahan voltan kecil boleh menyebabkan lonjakan arus besar, membawa kepada kegagalan serta-merta.

Kepekaan Kelembapan:Ini adalah komponen Tahap Kepekaan Kelembapan (MSL). Beg yang belum dibuka mesti disimpan pada ≤30°C dan ≤90% RH. Setelah dibuka, "jangkahayat lantai" ialah 1 tahun di bawah keadaan ≤30°C dan ≤60% RH. Bahagian yang tidak digunakan mesti dimeterai semula dalam beg kalis lembap dengan penyerap lembapan. Jika penunjuk penyerap lembapan menunjukkan tepu atau masa penyimpanan dilebihi, pembakaran pada 60±5°C selama 24 jam diperlukan sebelum aliran balik.

7. Maklumat Label dan Pesanan

Label pada gegelung menyediakan data kesan balik dan teknikal utama: Nombor Bahagian Pelanggan (CPN), Nombor Bahagian Pengilang (P/N), Kuantiti Pembungkusan (QTY), Pangkat Keamatan Pencahayaan (CAT), Pangkat Kromatisiti/Panjang Gelombang Dominan (HUE), Pangkat Voltan Hadapan (REF), dan Nombor Lot (LOT No.). Maklumat ini adalah penting untuk kawalan kualiti dan memastikan komponen yang betul digunakan dalam pengeluaran.

8. Pertimbangan Reka Bentuk Aplikasi

8.1 Reka Bentuk Litar Pemacu

Sentiasa gunakan pemacu arus malar atau sumber voltan dengan perintang bersiri. Kira nilai perintang menggunakan R = (V_bekalan- V_F) / I_F, dengan mempertimbangkan V_Fkes terburuk dari dokumen data untuk memastikan I_Ftidak pernah melebihi 25 mA. Untuk aplikasi ketepatan, pilih bin untuk keamatan dan panjang gelombang untuk mencapai rupa seragam merentasi pelbagai LED.

8.2 Pengurusan Haba

Walaupun pelesapan kuasa rendah (60mW), susun atur PCB yang betul adalah penting. Gunakan via haba di bawah pad haba LED (jika berkenaan) dan pastikan kawasan kuprum yang mencukupi untuk menyebarkan haba, terutamanya dalam persekitaran suhu ambien tinggi atau apabila didorong pada arus yang lebih tinggi. Patuhi lengkung penurunan nilai arus hadapan.

8.3 Reka Bentuk Optik

Sudut pandangan lebar 120 darjah menjadikan LED ini sesuai untuk aplikasi yang memerlukan pencahayaan luas tanpa optik sekunder. Untuk cahaya fokus, kanta luaran atau pandu cahaya mungkin diperlukan. Pakej resin jernih menyediakan pengekstrakan cahaya yang baik.

9. Perbandingan & Pembezaan Teknikal

Siri 18-225 membezakannya melalui penggunaan bahan semikonduktor AlGaInP (Aluminium Gallium Indium Phosphide). Sistem bahan ini sangat cekap untuk menghasilkan cahaya merah, oren, ambar, dan kuning-hijau berkeamatan tinggi, menawarkan prestasi dan kestabilan yang lebih baik berbanding teknologi lama seperti GaAsP. Gabungan saiz kecil, kebolehpercayaan tinggi, dan pematuhan dengan piawaian alam sekitar moden (RoHS, Bebas Halogen) menjadikannya pilihan utama untuk reka bentuk elektronik kontemporari berbanding alternatif berplumbum yang lebih besar.

10. Soalan Lazim (FAQ)

S: Bolehkah saya mendorong LED ini terus dari bekalan logik 3.3V atau 5V?

J: Tidak. Anda mesti menggunakan perintang had arus bersiri. Contohnya, dengan bekalan 3.3V dan V_Ftipikal 2.0V pada 20mA, R = (3.3V - 2.0V) / 0.020A = 65 Ohm. Gunakan V_Fmaksimum (2.35V) untuk pengiraan yang lebih selamat.

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

J: Panjang gelombang puncak (λ_p) ialah panjang gelombang pada titik keamatan tertinggi dalam spektrum. Panjang gelombang dominan (λ_d) ialah panjang gelombang tunggal cahaya monokromatik yang sepadan dengan warna yang dilihat LED. λ_dlebih relevan untuk spesifikasi warna.

S: Mengapakah pembakaran diperlukan sebelum pematerian?

A: Pakej plastik boleh menyerap kelembapan. Semasa proses aliran balik suhu tinggi, kelembapan ini bertukar menjadi wap dengan cepat, mencipta tekanan dalaman yang boleh memecahkan pakej ("kesan popcorn"). Pembakaran menghilangkan kelembapan yang diserap ini.

11. Kajian Kes Reka Bentuk Praktikal

Senario: Mereka bentuk panel penunjuk status dengan 10 penunjuk oren seragam terang.

1. Pemilihan Komponen:Pilih varian S2 (Oren). Untuk keseragaman, nyatakan binning ketat untuk kedua-dua keamatan pencahayaan (cth., Bin 2: 72-112 mcd) dan panjang gelombang dominan (cth., Bin 1: 599-605 nm).
2. Reka Bentuk Litar:Sistem menggunakan rel 5V. Menggunakan V_Fmaks 2.35V dan sasaran I_F20mA, kira R = (5V - 2.35V) / 0.02A = 132.5 Ohm. Gunakan nilai standard terdekat 130 atau 150 Ohm. Perintang 150 Ohm memberikan I_F≈ 17.7mA, yang berada dalam spesifikasi dan memberikan margin keselamatan.
3. Susun Atur:Letakkan LED pada grid 0.05\" (1.27mm). Ikut dimensi pad pateri yang disyorkan tetapi laraskan jurang kepada 0.25mm untuk sepadan dengan keupayaan pengilang PCB. Sertakan tuangan kuprum tanah kecil di sekeliling setiap LED untuk penyebaran haba kecil.
4. Pemasangan:Pastikan beg kilang dimeterai semasa penerimaan. Jadualkan pemasangan PCB dalam jangkahayat lantai 1 tahun selepas dibuka. Jika dilebihi, bakar gegelung sebelum dihantar ke rumah pemasangan.

12. Pengenalan Prinsip Teknologi

LED ini berdasarkan struktur hetero AlGaInP (Aluminium Gallium Indium Phosphide) yang ditumbuhkan pada substrat. Apabila voltan hadapan dikenakan, elektron dan lubang disuntik ke dalam kawasan aktif di mana mereka bergabung semula, membebaskan tenaga dalam bentuk foton (cahaya). Warna khusus (oren atau kuning-hijau) ditentukan oleh tenaga jurang jalur bahan semikonduktor di kawasan aktif, yang dikawal oleh nisbah tepat aluminium, galium, dan indium. Cahaya dipancarkan melalui kanta resin epoksi jernih yang juga memberikan perlindungan alam sekitar.

13. Trend Industri

Trend dalam LED SMD terus ke arah kecekapan lebih tinggi (lebih lumen per watt), saiz pakej lebih kecil untuk ketumpatan meningkat, dan peningkatan konsistensi dan pemaparan warna. Terdapat juga dorongan kuat untuk penerimaan lebih luas bahan dan proses pembuatan mesra alam. Walaupun siri 18-225 ini mewakili teknologi matang dan boleh dipercayai, generasi baharu mungkin menggunakan reka bentuk penukaran fosfor maju atau bahan semikonduktor berbeza seperti InGaN untuk gamut warna lebih luas. Walau bagaimanapun, AlGaInP kekal sebagai teknologi dominan dan paling cekap untuk spektrum oren-merah-kuning.