Dokumen Teknikal SMD LED 12-22/R6GHC-A30/2C - Pelbagai Warna - Merah/Hijau - 2.0V/3.3V - 60mW/95mW

1. Gambaran Keseluruhan Produk

SMD LED 12-22 ialah diod pemancar cahaya permukaan-pasang padat yang direka untuk aplikasi PCB berketumpatan tinggi. Ia adalah jenis pelbagai warna, tersedia dalam merah terang (menggunakan teknologi cip AlGaInP) dan hijau terang (menggunakan teknologi cip InGaN). Kelebihan utama komponen ini ialah tapaknya yang jauh berkurangan berbanding LED berbingkai plumbum tradisional, membolehkan peminiaturan produk akhir, ketumpatan pek yang lebih tinggi pada papan litar, dan keperluan penyimpanan yang berkurangan. Pembinaan ringannya menjadikannya amat sesuai untuk peranti elektronik mudah alih dan miniatur.

1.1 Ciri Teras dan Pematuhan

• Dibungkus dalam pita 8mm pada gegelung diameter 7 inci untuk pemasangan automatik pick-and-place.
• Serasi sepenuhnya dengan proses pateri alir balik inframerah dan fasa wap standard.
• Dibina dengan bahan bebas plumbum, memastikan pematuhan dengan peraturan alam sekitar.
• Produk ini mematuhi arahan EU RoHS (Sekatan Bahan Berbahaya).
• Mematuhi peraturan EU REACH (Pendaftaran, Penilaian, Kebenaran dan Sekatan Bahan Kimia).
• Pembinaan bebas halogen: Bromin (Br) < 900 ppm, Klorin (Cl) < 900 ppm, Br+Cl < 1500 ppm.

1.2 Aplikasi Sasaran

LED ini serba boleh dan digunakan dalam pelbagai peranan pencahayaan dan penunjuk:

• Pencahayaan Belakang:Sesuai untuk penunjuk papan pemuka, pencahayaan belakang suis, dan pencahayaan simbol.
• Peralatan Telekomunikasi:Berfungsi sebagai penunjuk status dan lampu belakang kekunci dalam peranti seperti telefon dan mesin faks.
• Teknologi Paparan:Digunakan untuk pencahayaan belakang rata dalam panel LCD.
• Penunjuk Tujuan Umum:Sesuai untuk pelbagai elektronik pengguna dan perindustrian yang memerlukan lampu status padat dan boleh dipercayai.

2. Penyelidikan Mendalam Spesifikasi Teknikal

2.1 Rating Maksimum Mutlak

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

Analisis Utama:Varian GH (Hijau) mempunyai toleransi arus puncak yang lebih tinggi tetapi voltan tahan ESD yang jauh lebih rendah (150V vs. 2000V untuk Merah). Ini menunjukkan cip InGaN lebih sensitif kepada lepasan elektrostatik dan memerlukan langkah berjaga-jaga pengendalian yang lebih ketat. Kedua-dua varian menyokong julat suhu perindustrian yang luas.

2.2 Ciri Elektro-Optik

Diukur pada suhu persekitaran (T_a) 25°C, parameter ini mentakrifkan prestasi tipikal.

Analisis Utama:LED hijau (GH) biasanya menawarkan keamatan bercahaya yang lebih tinggi tetapi pada voltan ke hadapan yang lebih tinggi (~3.3V vs. ~2.0V untuk merah). Ini mempunyai implikasi langsung untuk reka bentuk bekalan kuasa. Sudut pandangan lebar 120 darjah menyediakan corak pancaran luas yang sesuai untuk pencahayaan kawasan. Julat voltan ke hadapan mesti dipertimbangkan semasa mereka bentuk litar pembatas arus untuk memastikan kecerahan konsisten merentasi kumpulan pengeluaran.

3. Penjelasan Sistem Pembin

Untuk memastikan konsistensi dalam kecerahan, LED disusun ke dalam bin berdasarkan keamatan bercahaya yang diukur pada 20mA.

3.1 Pembin Keamatan Bercahaya

R6 (Merah AlGaInP):

• Bin Q:72.0 mcd (Min) hingga 112.0 mcd (Maks)
• Bin R:112.0 mcd (Min) hingga 180.0 mcd (Maks)

GH (Hijau InGaN):

• Bin R:112.0 mcd (Min) hingga 180.0 mcd (Maks)
• Bin S:180.0 mcd (Min) hingga 285.0 mcd (Maks)

Nota:Dokumen data ini menentukan toleransi ±11% untuk keamatan bercahaya. Pembin ini membolehkan pereka memilih bahagian yang memenuhi keperluan kecerahan khusus untuk aplikasi mereka, memastikan konsistensi visual dalam tatasusunan pelbagai LED atau pasangan penunjuk yang sepadan.

4. Analisis Keluk Prestasi

Dokumen data menyediakan keluk ciri tipikal untuk varian R6 (Merah), menggambarkan hubungan antara parameter utama.

4.1 Keamatan Bercahaya Relatif vs. Suhu Persekitaran

Output LED berkurangan apabila suhu persekitaran meningkat. Ini adalah pertimbangan kritikal untuk aplikasi yang beroperasi dalam persekitaran suhu tinggi atau di mana pemanasan sendiri LED adalah ketara. Pereka mesti menyahkadar output cahaya yang dijangkakan berdasarkan suhu simpang.

4.2 Keamatan Bercahaya Relatif vs. Arus Ke Hadapan

Keluk ini menunjukkan output cahaya tidak berkadar linear dengan arus, terutamanya pada arus yang lebih tinggi. Mengendalikan di atas arus ke hadapan berterusan yang disyorkan (20mA) mungkin menghasilkan pulangan kecerahan yang berkurangan sambil meningkatkan pelesapan kuasa secara drastik dan mengurangkan jangka hayat.

4.3 Voltan Ke Hadapan vs. Arus Ke Hadapan

Keluk IV menunjukkan hubungan eksponen ciri diod. Perubahan kecil dalam voltan ke hadapan boleh menyebabkan perubahan besar dalam arus. Ini menekankan keperluan mutlak menggunakan perintang pembatas arus atau pemacu arus malar secara bersiri dengan LED untuk mencegah pelarian terma dan kemusnahan.

5. Maklumat Mekanikal dan Pakej

5.1 Dimensi Pakej

SMD LED 12-22 mempunyai badan segi empat tepat padat. Dimensi kritikal termasuk panjang keseluruhan, lebar, dan tinggi, serta cadangan corak tanah pad pateri. Katod biasanya ditunjukkan oleh tanda hijau atau takuk pada pakej. Pematuhan kepada susun atur pad yang ditentukan adalah penting untuk pateri yang boleh dipercayai dan penjajaran yang betul semasa alir balik.

6. Panduan Pateri dan Pemasangan

6.1 Profil Pateri Alir Balik

Komponen ini dinilai untuk pateri alir balik bebas plumbum. Profil suhu yang disyorkan adalah penting:

• Pemanasan Awal:150–200°C selama 60–120 saat.
• Masa Melebihi Likuidus (217°C):60–150 saat.
• Suhu Puncak:260°C maksimum, dipegang tidak lebih daripada 10 saat.
• Kadar Pemanasan:Maksimum 6°C/saat.
• Kadar Penyejukan:Maksimum 3°C/saat.

Peraturan Kritikal:Pateri alir balik tidak boleh dilakukan lebih daripada dua kali pada pemasangan LED yang sama.

6.2 Langkah Berjaga-jaga Pateri Tangan

Jika pateri tangan tidak dapat dielakkan:

• Gunakan besi pateri dengan suhu hujung di bawah 350°C.
• Hadkan masa sentuhan kepada 3 saat setiap terminal.
• Gunakan besi dengan rating kuasa 25W atau kurang.
• Benarkan selang penyejukan sekurang-kurangnya 2 saat antara pateri setiap terminal.
• Elakkan menggunakan tekanan mekanikal pada badan LED semasa pemanasan.

6.3 Penyimpanan dan Kepekaan Kelembapan

LED dibungkus dalam beg tahan lembap dengan penyerap lembapan.

• Sebelum Dibuka:Simpan pada ≤30°C dan ≤90% Kelembapan Relatif (RH).
• Selepas Dibuka (Jangka Hayat Lantai):168 jam (7 hari) pada ≤30°C dan ≤60% RH.
• Pembakaran:Jika jangka hayat lantai terlampaui atau penyerap lembapan menunjukkan kelembapan, bakar pada 60 ±5°C selama 24 jam sebelum digunakan.

7. Maklumat Pembungkusan dan Pesanan

7.1 Spesifikasi Pita dan Gegelung

LED dibekalkan dalam pita pembawa timbul yang dililit pada gegelung diameter 7 inci.

• Lebar Pita Pembawa:8 mm.
• Padang Poket:Ditentukan dalam lukisan dimensi.
• Kuantiti per Gegelung:2000 keping.

7.2 Penjelasan Label

Label gegelung mengandungi kod untuk kebolehjejakan dan spesifikasi:

• P/N:Nombor Produk (cth., 12-22/R6GHC-A30/2C).
• QTY:Kuantiti Pembungkusan.
• CAT:Pangkat Keamatan Bercahaya (Kod Bin: Q, R, S).
• HUE:Koordinat Kromatisiti & Pangkat Panjang Gelombang Dominan.
• REF:Pangkat Voltan Ke Hadapan.
• No LOT:Nombor Lot Pembuatan untuk kebolehjejakan.

8. Pertimbangan Reka Bentuk Aplikasi

8.1 Keperluan Reka Bentuk Litar

Pembatas Arus Adalah Wajib.LED ialah peranti didorong arus. Menyambungkannya terus ke sumber voltan akan menyebabkannya menarik arus berlebihan, membawa kepada kegagalan serta-merta. Perintang bersiri mesti dikira berdasarkan voltan bekalan (V_s), voltan ke hadapan LED (V_f), dan arus ke hadapan yang dikehendaki (I_f): R = (V_s- V_f) / I_f. Sentiasa gunakan V_fmaksimum dari dokumen data untuk reka bentuk konservatif.

8.2 Pengurusan Terma

Walaupun kecil, pelesapan kuasa (sehingga 95mW untuk varian hijau) mesti dipertimbangkan, terutamanya dalam sel tertutup atau tatasusunan berketumpatan tinggi. Pastikan PCB mempunyai kawasan kuprum atau liang terma yang mencukupi untuk meleraikan haba dan mencegah suhu simpang LED melebihi had pengendalian maksimum, yang merosot output cahaya dan jangka hayat.

8.3 Perlindungan ESD

Terutamanya untuk varian GH (hijau) dengan rating ESD HBM rendah 150V, laksanakan langkah perlindungan ESD semasa pengendalian dan pemasangan. Ini termasuk penggunaan stesen kerja dibumikan, gelang pergelangan tangan, dan pengion dalam persekitaran pengeluaran.

9. Perbandingan dan Pembezaan Teknikal

Pakej 12-22 menawarkan keseimbangan antara saiz dan prestasi. Berbanding SMD LED yang lebih besar (cth., 3528, 5050), ia memberikan jumlah output cahaya yang kurang tetapi membolehkan peminiaturan ultra. Berbanding LED cip yang lebih kecil (cth., 0402, 0603), ia lebih mudah dikendalikan dan dipateri secara manual jika perlu, dan selalunya mempunyai sudut pandangan dan keamatan yang lebih baik disebabkan kanta acuannya. Keupayaan pelbagai warna (merah/hijau) dalam satu tapak pakej memberikan fleksibiliti reka bentuk untuk penunjuk dua warna.

10. Soalan Lazim (FAQ)

10.1 Bolehkah saya mengendalikan LED ini tanpa perintang?

No.Ini hampir pasti akan memusnahkan LED. Ciri IV eksponen bermaksud sedikit lebihan voltan menyebabkan lebihan arus yang besar.

10.2 Apakah perbezaan antara Panjang Gelombang Puncak dan Panjang Gelombang Dominan?

Panjang Gelombang Puncak (λ_p):Panjang gelombang tunggal di mana spektrum pancaran mempunyai keamatan maksimum.
Panjang Gelombang Dominan (λ_d):Panjang gelombang cahaya monokromatik yang sepadan dengan warna yang dilihat LED. Ia dikira berdasarkan tindak balas warna mata manusia (carta CIE). Panjang gelombang dominan lebih relevan untuk spesifikasi warna.

10.3 Mengapakah rating ESD berbeza untuk Merah dan Hijau?

Bahan semikonduktor yang berbeza (AlGaInP vs. InGaN) dan struktur cip mempunyai perbezaan semula jadi dalam kepekaan mereka terhadap lepasan elektrostatik. LED berasaskan InGaN (biru, hijau, putih) secara amnya lebih sensitif ESD daripada LED berasaskan AlGaInP (merah, ambar).

10.4 Bolehkah saya gunakan ini untuk pencahayaan dalaman automotif?

Walaupun ia mungkin sesuai secara teknikal untuk beberapa aplikasi dalaman (seperti pencahayaan belakang suis), dokumen data termasuk nota "Sekatan Aplikasi" yang menasihatkan terhadap penggunaan dalam sistem keselamatan/sekuriti automotif kebolehpercayaan tinggi tanpa kelayakan lanjut. Untuk pencahayaan dalaman bukan kritikal, ia mungkin boleh diterima, tetapi julat suhu pengendalian yang luas (-40°C hingga +85°C) adalah faktor positif.

11. Kajian Kes Reka Bentuk Praktikal

11.1 Mereka Bentuk Penunjuk Status Dua Warna

Senario:Cipta lampu status PCB padat yang menunjukkan merah untuk "Ralat" dan hijau untuk "Normal."
Penyelesaian:Gunakan satu LED 12-22/R6 (merah) dan satu LED 12-22/GH (hijau) diletakkan bersebelahan.
Litar:Reka dua litar pemacu bebas. Untuk bekalan 5V:
Untuk Merah (V_fmaks = 2.4V, I_f= 20mA): R_merah= (5V - 2.4V) / 0.020A = 130 Ω. Gunakan perintang standard 130Ω atau 150Ω.
Untuk Hijau (V_fmaks = 3.7V, I_f= 20mA): R_hijau= (5V - 3.7V) / 0.020A = 65 Ω. Gunakan perintang standard 68Ω.
Susun Atur:Ikuti susun atur pad yang disyorkan dari lukisan pakej. Pastikan tanda katod berorientasi dengan betul. Sediakan pelepasan terma kecil pada pad PCB jika pateri tangan dijangka.

12. Prinsip Pengendalian

Diod Pemancar Cahaya (LED) ialah peranti semikonduktor yang memancarkan cahaya melalui elektroluminesens. Apabila voltan ke hadapan dikenakan merentasi simpang p-n, elektron dari rantau jenis-n bergabung semula dengan lubang dari rantau jenis-p dalam lapisan aktif (bahan cip: AlGaInP untuk merah, InGaN untuk hijau). Penggabungan semula ini membebaskan tenaga dalam bentuk foton (cahaya). Panjang gelombang khusus (warna) cahaya yang dipancarkan ditentukan oleh tenaga jurang jalur bahan semikonduktor yang digunakan dalam lapisan aktif. Pakej resin epoksi acuan berfungsi sebagai kanta untuk membentuk output cahaya dan melindungi cip semikonduktor halus.

13. Trend Teknologi

Pembangunan SMD LED seperti 12-22 mengikuti trend industri yang lebih luas ke arah peminiaturan, peningkatan kecekapan (lumen per watt), dan kebolehpercayaan yang lebih tinggi. Kemajuan dalam teknik pertumbuhan epitaksial untuk bahan AlGaInP dan InGaN terus meningkatkan kecekapan kuantum dalaman dan ketulenan warna. Teknologi pembungkusan memberi tumpuan kepada pengurusan terma yang lebih baik untuk mengendalikan ketumpatan kuasa yang meningkat dan reka bentuk optik yang dipertingkatkan untuk corak pancaran terkawal. Dorongan untuk pematuhan bebas halogen dan RoHS/REACH mencerminkan tindak balas industri terhadap peraturan alam sekitar global. Integrasi pelbagai cip warna dalam satu pakej (cth., RGB) adalah lanjutan logik konsep pelbagai warna yang dibentangkan dalam dokumen data ini.