Spesifikasi Teknikal LED SMD 19-137/R6GHBHC-A01/2T - Pelbagai Warna - 20mA - Dokumen Teknikal Bahasa Melayu

1. Gambaran Keseluruhan Produk

Siri 19-137 ialah LED permukaan-pasang padat yang direka untuk aplikasi berketumpatan tinggi. Saiznya yang kecil membolehkan pengurangan ketara dalam saiz papan dan tapak peralatan. Siri ini boleh didapati dalam pelbagai warna (merah terang, hijau dan biru) menggunakan bahan semikonduktor berbeza, menawarkan fleksibiliti reka bentuk untuk pelbagai keperluan penunjuk dan backlighting.

1.1 Kelebihan Teras

• Pengecilan:Jauh lebih kecil daripada LED jenis bingkai plumbum, membolehkan ketumpatan pek lebih tinggi dan produk akhir lebih kecil.
• Ringan:Sesuai untuk aplikasi miniatur dan mudah alih.
• Keserasian:Dibungkus dalam pita 8mm pada gegelung 7 inci untuk keserasian dengan peralatan penempatan automatik.
• Keserasian Proses Teguh:Sesuai untuk kedua-dua proses pateri refluks inframerah dan fasa wap.
• Pematuhan Alam Sekitar:Bebas plumbum dan mematuhi RoHS. Termasuk perlindungan ESD (2000V HBM).

1.2 Aplikasi Sasaran

• Backlighting untuk papan pemuka, suis dan simbol.
• Penunjuk peralatan telekomunikasi (telefon, mesin faks).
• Backlighting rata untuk panel LCD.
• Aplikasi penunjuk tujuan umum.

2. Analisis Parameter Teknikal Mendalam

2.1 Penarafan Maksimum Mutlak

Semua parameter dinyatakan pada suhu persekitaran (Ta) 25°C. Melebihi had ini boleh menyebabkan kerosakan kekal.

• Voltan Songsang (V_R):5V
• Arus Hadapan Berterusan (I_F):25 mA
• Arus Hadapan Puncak (I_FP):60 mA (R6/Merah), 100 mA (GH/Hijau, BH/Biru) pada kitar tugas 1/10, 1kHz.
• Pelesapan Kuasa (P_d):60 mW (R6), 95 mW (GH, BH).
• Suhu Operasi (T_opr):-40°C hingga +85°C
• Suhu Penyimpanan (T_stg):-40°C hingga +90°C
• Suhu Pateri:Refluks: 260°C selama 30 saat. Pateri tangan: 350°C selama 3 saat.

2.2 Ciri Elektro-Optik

Diukur pada Ta=25°C dan I_F=20mA, melainkan dinyatakan sebaliknya. Nilai tipikal disediakan untuk rujukan; reka bentuk harus berdasarkan spesifikasi minimum/maksimum.

Nota pada Toleransi:Keamatan Pencahayaan (±11%), Panjang Gelombang Dominan (±1nm), Voltan Hadapan (±0.10V).

3. Penjelasan Sistem Binning

LED disusun ke dalam bin berdasarkan keamatan pencahayaan pada I_F=20mA untuk memastikan konsistensi dalam kelompok pengeluaran.

3.1 Binning Keamatan Pencahayaan

• R6 (Merah):Bin Q (72.0-112 mcd), Bin R (112-180 mcd).
• GH (Hijau):Bin R (112-180 mcd), Bin S (180-285 mcd), Bin T (285-450 mcd).
• BH (Biru):Bin N (28.5-45.0 mcd), Bin P (45.0-72.0 mcd), Bin Q (72.0-112 mcd).

Binning ini membolehkan pereka memilih gred kecerahan yang sesuai untuk aplikasi mereka, mengimbangi kos dan prestasi.

4. Analisis Keluk Prestasi

Spesifikasi ini menyediakan keluk ciri tipikal untuk setiap varian warna (R6, GH, BH). Keluk ini penting untuk memahami tingkah laku peranti di bawah keadaan operasi berbeza.

4.1 Arus Hadapan vs. Voltan Hadapan (Keluk I-V)

Keluk menunjukkan hubungan eksponen antara arus dan voltan. LED merah (R6) mempunyai voltan hadapan tipikal yang jauh lebih rendah (~2.0V) berbanding LED hijau dan biru (~3.3V), disebabkan oleh bahan semikonduktor berbeza (AlGaInP vs. InGaN). Ini adalah parameter kritikal untuk reka bentuk litar pemacu dan pengiraan penggunaan kuasa.

4.2 Keamatan Pencahayaan vs. Arus Hadapan

Keamatan pencahayaan meningkat dengan arus hadapan tetapi tidak secara linear. Keluk menunjukkan keamatan cenderung tepu pada arus lebih tinggi. Beroperasi pada 20mA yang disyorkan memberikan keseimbangan baik antara kecerahan dan kecekapan/jangka hayat. Melebihi arus berterusan maksimum (25mA) tidak dinasihatkan kerana boleh mempercepatkan degradasi.

4.3 Keamatan Pencahayaan vs. Suhu Persekitaran

Output cahaya LED bergantung pada suhu. Keluk menunjukkan penurunan keamatan pencahayaan apabila suhu persekitaran meningkat. Untuk LED merah (R6), penurunan lebih ketara pada suhu lebih tinggi berbanding LED hijau/biru (GH/BH). Penurunan terma ini mesti diambil kira dalam reka bentuk di mana suhu persekitaran tinggi atau pengurusan terma lemah dijangka.

4.4 Keluk Penurunan Arus Hadapan

Keluk ini menentukan arus hadapan berterusan maksimum yang dibenarkan sebagai fungsi suhu persekitaran. Untuk memastikan kebolehpercayaan, arus hadapan mesti dikurangkan apabila beroperasi melebihi 25°C. Pematuhan kepada keluk ini adalah wajib untuk mengelakkan pemanasan melampau dan kegagalan pramatang.

4.5 Taburan Spektrum

Plot spektrum menunjukkan jalur pancaran sempit ciri LED. Merah (R6) memuncak sekitar 632nm, Hijau (GH) sekitar 518nm, dan Biru (BH) sekitar 468nm. Lebar jalur spektrum (Δλ) adalah kira-kira 20nm untuk merah, 35nm untuk hijau, dan 25nm untuk biru, menunjukkan ketulenan warna.

4.6 Corak Radiasi

Gambar rajah kutub mengesahkan corak pancaran luas seperti Lambertian dengan sudut pandangan tipikal 120 darjah. Ini memberikan pencahayaan luas dan sekata sesuai untuk aplikasi backlighting dan penunjuk di mana sudut pandangan luas diperlukan.

5. Maklumat Mekanikal dan Pakej

5.1 Dimensi Pakej

Pakej SMD direka untuk pemasangan pick-and-place standard. Dimensi utama (dalam mm) termasuk saiz badan, jarak plumbum dan ketinggian keseluruhan. Semua toleransi tidak dinyatakan adalah ±0.1mm. Tapak kaki tepat dan susun atur pad yang disyorkan harus diperoleh daripada lukisan dimensi terperinci untuk memastikan pateri dan penjajaran yang betul.

6. Garis Panduan Pateri dan Pemasangan

• Pateri Refluks:Suhu puncak maksimum 260°C selama 30 saat ditetapkan. Profil refluks bebas plumbum standard (IPC/JEDEC J-STD-020) boleh digunakan.
• Pateri Tangan:Jika perlu, suhu hujung besi maksimum 350°C selama 3 saat dibenarkan. Gunakan haba minimum untuk mengelakkan kerosakan pada kanta plastik atau ikatan dalaman.
• Langkah Berjaga-jaga ESD:Walaupun peranti mempunyai perlindungan 2000V HBM, prosedur pengendalian ESD standard harus diikuti semasa pemasangan.

7. Maklumat Pembungkusan dan Pesanan

7.1 Spesifikasi Pembungkusan

Komponen dibekalkan dalam pembungkusan tahan lembapan.

• Pita Pembawa:Lebar 8mm, pada gegelung diameter 7 inci.
• Kuantiti per Gegelung:2000 keping.
• Perlindungan Lembapan:Dibungkus dengan desikan dalam beg kalis lembapan aluminium.

7.2 Penjelasan Label

Label gegelung mengandungi maklumat kritikal untuk kebolehjejakan dan aplikasi yang betul:

• P/N:Nombor Produk (cth., 19-137/R6GHBHC-A01/2T).
• QTY:Kuantiti Pembungkusan.
• CAT:Pangkat Keamatan Pencahayaan (Kod Bin).
• HUE:Koordinat Kromatisiti & Pangkat Panjang Gelombang Dominan.
• REF:Pangkat Voltan Hadapan.
• No LOT:Nombor Lot Pembuatan untuk kebolehjejakan.

8. Pertimbangan Reka Bentuk Aplikasi

8.1 Reka Bentuk Litar Pemacu

Disebabkan ciri I-V eksponen diod, pengawalan arus (bukan pengawalan voltan) adalah penting untuk output cahaya stabil. Perintang siri ringkas boleh digunakan untuk aplikasi kos rendah dengan bekalan voltan stabil. Untuk prestasi dan kecekapan optimum, terutamanya dengan voltan bekalan berubah-ubah atau suhu, pemacu arus malar disyorkan. Perbezaan voltan hadapan antara LED merah (~2.0V) dan hijau/biru (~3.3V) mesti dipertimbangkan apabila mereka bentuk litar untuk tatasusunan pelbagai warna.

8.2 Pengurusan Terma

Walaupun LED SMD cekap, sebahagian kuasa input ditukar kepada haba. Keluk penurunan arus jelas menunjukkan kesan suhu. Untuk operasi yang boleh dipercayai, terutamanya pada suhu persekitaran tinggi atau arus pacuan tinggi, pastikan kawasan kuprum PCB yang mencukupi atau kaedah penyingkiran haba lain digunakan untuk mengekalkan suhu simpang dalam had selamat. Reka bentuk terma yang lemah akan menyebabkan pengurangan output cahaya dan jangka hayat yang dipendekkan.

8.3 Reka Bentuk Optik

Sudut pandangan 120 darjah memberikan liputan luas. Untuk aplikasi yang memerlukan cahaya lebih terarah, optik sekunder (kanta, pandu cahaya) mungkin diperlukan. Warna resin jernih air LED ini sesuai untuk aplikasi di mana warna pancaran sebenar dikehendaki tanpa pewarnaan dari pakej.

9. Perbandingan dan Pembezaan Teknikal

Pembeza utama siri ini ialah keupayaan pelbagai warnanya dalam satu tapak kaki pakej, dimungkinkan oleh bahan cip berbeza (AlGaInP untuk merah, InGaN untuk hijau/biru). Berbanding LED lubang-laluan lama, format SMD menawarkan penjimatan ruang ketara, kesesuaian lebih baik untuk pemasangan automatik, dan kebolehpercayaan biasanya diperbaiki kerana ketiadaan tekanan lenturan pada plumbum. Kemasukan perlindungan ESD dan pematuhan kepada piawaian RoHS dan pateri bebas plumbum menjadikannya sesuai untuk pembuatan elektronik moden.

10. Soalan Lazim (Berdasarkan Parameter Teknikal)

10.1 Bolehkah saya memacu LED ini pada 30mA untuk kecerahan lebih?

Tidak. Penarafan Maksimum Mutlak untuk arus hadapan berterusan (I_F) ialah 25mA. Beroperasi pada 30mA melebihi penarafan ini dan berisiko merosakkan peranti serta-merta atau jangka panjang. Untuk kecerahan lebih tinggi, pilih LED dari bin dengan keamatan pencahayaan lebih tinggi atau pertimbangkan model LED lain yang dinilai untuk arus lebih tinggi.

10.2 Mengapakah voltan hadapan berbeza untuk LED merah?

Voltan hadapan adalah sifat asas jurang jalur bahan semikonduktor. LED merah dalam siri ini menggunakan AlGaInP, yang mempunyai tenaga jurang jalur lebih rendah daripada InGaN yang digunakan untuk LED hijau dan biru. Jurang jalur lebih rendah diterjemahkan kepada voltan hadapan lebih rendah yang diperlukan untuk "menghidupkan" diod dan menyebabkan pancaran cahaya.

10.3 Apakah maksud "Kod Bin", dan mengapa ia penting?

Disebabkan variasi pembuatan, LED disusun (dibin) selepas pengeluaran berdasarkan parameter utama seperti keamatan pencahayaan dan warna. Kod bin (cth., R, S, T untuk hijau) menentukan output minimum dan maksimum terjamin untuk kumpulan itu. Untuk penampilan konsisten dalam aplikasi (cth., paparan pelbagai LED), adalah penting untuk menggunakan LED dari bin yang sama atau bersebelahan.

11. Kajian Kes Reka Bentuk Praktikal

Senario:Mereka bentuk panel penunjuk status dengan LED merah, hijau dan biru untuk peranti pengguna.

1. Tetapan Arus:Pilih arus pacuan 20mA, yang merupakan keadaan ujian standard dan memberikan keseimbangan prestasi baik.
2. Perintang Had Arus:Andaikan bekalan 5V (V_CC):
   • Untuk Merah (V_F~2.0V): R = (5V - 2.0V) / 0.020A = 150Ω. Gunakan nilai standard terdekat (cth., 150Ω atau 160Ω).
   • Untuk Hijau/Biru (V_F~3.3V): R = (5V - 3.3V) / 0.020A = 85Ω. Gunakan 82Ω atau 91Ω.
3. Pencocokan Kecerahan:Semak bin keamatan pencahayaan. Untuk mencapai kesamaan kecerahan yang dirasakan (kepekaan mata manusia berbeza mengikut warna), anda mungkin perlu memilih bin berbeza atau melaraskan arus sedikit. Contohnya, LED biru dari bin Q (72-112 mcd) mungkin kelihatan lebih malap daripada LED hijau dari bin T (285-450 mcd) pada arus yang sama.
4. Pertimbangan Terma:Jika panel berada di dalam ruang tertutup yang menjadi panas, rujuk keluk penurunan arus. Pada suhu persekitaran 60°C, arus berterusan maksimum yang dibenarkan jauh lebih rendah daripada 25mA. Anda mungkin perlu mengurangkan arus pacuan atau memperbaiki pengudaraan.

12. Prinsip Operasi

Diod Pemancar Cahaya (LED) ialah peranti semikonduktor yang memancarkan cahaya melalui elektroluminesens. Apabila voltan hadapan dikenakan merentasi simpang p-n, elektron dan lubang bergabung semula di kawasan aktif. Tenaga yang dibebaskan semasa penggabungan semula ini dipancarkan sebagai foton (cahaya). Warna (panjang gelombang) cahaya yang dipancarkan ditentukan oleh tenaga jurang jalur bahan semikonduktor yang digunakan di kawasan aktif: AlGaInP untuk merah/jingga, dan InGaN untuk hijau, biru dan putih.

13. Trend Teknologi

Pasaran LED SMD terus berkembang ke arah kecekapan lebih tinggi (lebih lumen per watt), ketumpatan kuasa meningkat dan pemulihan warna diperbaiki. Pengecilan kekal sebagai trend utama, membolehkan paparan dan tatasusunan pencahayaan lebih kecil dan resolusi lebih tinggi. Terdapat juga fokus kuat untuk meningkatkan kebolehpercayaan dan jangka hayat di bawah pelbagai keadaan operasi. Penerimaan meluas teknologi InGaN telah membantu dalam mencapai LED hijau dan biru berkeamatan tinggi, yang penting untuk paparan warna penuh dan pencahayaan LED putih (sering dihasilkan dengan menggabungkan LED biru dengan fosfor).