Dokumen Teknikal LED SMD 12-21C/T3D-CP1Q2B12Y/2C - Pakej 2.0x1.25x0.8mm - Voltan 2.7-3.4V - Kuasa 40mW - Putih Tulen

1. Gambaran Keseluruhan Produk

12-21C/T3D-CP1Q2B12Y/2C ialah LED pakej permukaan yang padat, direka untuk aplikasi elektronik moden yang memerlukan pencahayaan yang boleh dipercayai dan profil rendah. Komponen ini mewakili kemajuan ketara berbanding LED bingkai plumbum tradisional, membolehkan pengecilan dan peningkatan kecekapan yang besar dalam reka bentuk produk akhir.

1.1 Kelebihan Teras dan Penentududukan Produk

Kelebihan utama LED ini ialah saiz tapaknya yang sangat kecil. Dimensi pakej membolehkan ketumpatan pek yang lebih tinggi pada papan litar bercetak (PCB), secara langsung menyumbang kepada pengurangan saiz papan dan seterusnya, peralatan akhir yang lebih kecil. Sifatnya yang ringan menjadikannya amat sesuai untuk aplikasi mudah alih dan miniatur di mana berat dan ruang adalah kekangan kritikal. Produk ini diposisikan sebagai penyelesaian penunjuk dan lampu latar serba guna, mematuhi piawaian alam sekitar dan keselamatan utama termasuk keperluan RoHS, REACH, dan Bebas Halogen (Br <900 ppm, Cl <900 ppm, Br+Cl < 1500 ppm).

1.2 Pasaran Sasaran dan Aplikasi

LED ini direka untuk pelbagai aplikasi merentasi sektor elektronik pengguna, automotif, dan telekomunikasi. Kawasan aplikasi utama termasuk lampu latar untuk kelompok instrumen, suis, dan simbol; fungsi penunjuk dan lampu latar dalam peranti telekomunikasi seperti telefon dan mesin faks; serta lampu latar rata umum untuk panel LCD. Keserasiannya dengan peralatan penempatan automatik dan proses pematerian reflow fasa inframerah/wap standard menjadikannya sesuai untuk pembuatan volum tinggi.

2. Analisis Parameter Teknikal Mendalam

Pemahaman menyeluruh tentang parameter elektrik dan optik adalah penting untuk reka bentuk litar yang boleh dipercayai dan memastikan prestasi jangka panjang.

2.1 Penarafan Maksimum Mutlak

Penarafan ini mentakrifkan had tekanan di mana kerosakan kekal pada peranti mungkin berlaku. Ia tidak bertujuan untuk operasi normal.

• Voltan Songsang (V_R):5 V. Melebihi voltan ini dalam pincang songsang boleh menyebabkan kerosakan simpang serta-merta.
• Arus Ke Hadapan (I_F):10 mA (Berterusan).
• Arus Ke Hadapan Puncak (I_FP):100 mA (Kitaran Tugas 1/10 @ 1 kHz). Ini membolehkan denyutan ringkas arus yang lebih tinggi, berguna untuk pemultipleksan atau mencapai kecerahan segera yang lebih tinggi.
• Pelesapan Kuasa (P_d):40 mW. Ini ialah kuasa maksimum yang boleh dipelesapkan oleh pakej sebagai haba tanpa melebihi had termanya.
• Nyahcas Elektrostatik (ESD):Model Badan Manusia (HBM) 150 V. Ini menunjukkan kepekaan sederhana kepada ESD, memerlukan prosedur pengendalian yang betul dalam persekitaran yang dilindungi ESD.
• Suhu Operasi (T_opr):-40°C hingga +85°C. Julat luas ini sesuai untuk persekitaran automotif dan perindustrian.
• Suhu Penyimpanan (T_stg):-40°C hingga +90°C.

2.2 Ciri-ciri Elektro-Optik (T_a= 25°C)

Parameter ini diukur di bawah keadaan ujian standard dan mentakrifkan prestasi peranti.

• Keamatan Pencahayaan (I_v):45.0 mcd (Min), 112.0 mcd (Maks) pada I_F= 5 mA. Nilai tipikal tidak dinyatakan, menunjukkan prestasi diurus melalui sistem pembin.
• Sudut Pandangan (2θ_1/2):110 darjah (Tipikal). Sudut pandangan luas ini adalah ciri pakej resin kuning terurai, memberikan taburan cahaya yang luas dan sekata.
• Voltan Ke Hadapan (V_F):2.70 V (Min), 3.40 V (Maks) pada I_F= 5 mA. Toleransi ketat ±0.05V setiap bin memastikan penurunan voltan yang konsisten merentasi lot pengeluaran.
• Arus Songsang (I_R):50 μA (Maks) pada V_R= 5 V. Parameter ini adalah untuk tujuan ujian sahaja; peranti tidak bertujuan untuk operasi pincang songsang.

3. Penjelasan Sistem Pembin

Produk ini dikelaskan kepada bin berdasarkan parameter prestasi utama untuk menjamin konsistensi bagi pengguna akhir. Ini membolehkan pereka memilih LED dengan ciri-ciri yang dikumpulkan rapat untuk penampilan seragam dalam tatasusunan.

Polariti yang betul adalah kritikal. Pakej ini mempunyai tanda katod yang berbeza. Lembaran data termasuk rajah terperinci yang menunjukkan pengenalpastian ini. Memasang LED dalam polariti songsang akan menghalangnya daripada menyala dan menggunakan voltan songsang maksimum mutlak 5V boleh merosakkan peranti.

LED disusun kepada empat bin (P1, P2, Q1, Q2) berdasarkan keamatan pencahayaan yang diukur pada 5 mA. Julat bin adalah dari minimum 45.0 mcd (P1) hingga maksimum 112.0 mcd (Q2). Toleransi ±11% digunakan dalam setiap bin. Pemilihan dari bin yang sama adalah penting untuk aplikasi yang memerlukan kecerahan seragam.

3.2 Pembin Voltan Ke Hadapan

Voltan ke hadapan dibin kepada tujuh kategori (Kod Bin 34 hingga 40), setiap satu merangkumi 0.1V, dari 2.70-2.80V (Kod 34) hingga 3.30-3.40V (Kod 40). Toleransi ±0.05V setiap bin memastikan pengambilan arus yang boleh diramal apabila LED dikendalikan secara selari dengan perintang penghad arus biasa.

3.3 Pembin Koordinat Kromatisiti

Cahaya Putih Tulen ditakrifkan oleh koordinat kromatisiti pada rajah CIE 1931. Lembaran data menyatakan empat bin (1-4), setiap satu ditakrifkan oleh segi empat pasangan koordinat (x, y). Toleransi untuk koordinat ini ialah ±0.01. Pembin ini memastikan konsistensi warna, yang penting untuk aplikasi lampu latar dan penunjuk di mana padanan warna adalah penting.

4. Maklumat Mekanikal dan Pakej

4.1 Dimensi Pakej

LED mematuhi pakej SMD standard dengan dimensi kira-kira 2.0mm panjang, 1.25mm lebar, dan 0.8mm tinggi (toleransi ±0.1mm melainkan dinyatakan sebaliknya). Lukisan pakej dengan jelas menunjukkan tanda katod, yang penting untuk orientasi PCB yang betul. Corak tanah yang disyorkan (tapak kaki) disediakan untuk memastikan pematerian dan kestabilan mekanikal yang betul.

4.2 Pengenalpastian Polarity

Correct polarity is critical. The package features a distinct cathode mark. The datasheet includes a detailed diagram showing this identification. Installing the LED in reverse polarity will prevent it from illuminating and applying the absolute maximum reverse voltage of 5V could damage the device.

5. Garis Panduan Pematerian dan Pemasangan

Pematuhan kepada garis panduan ini adalah wajib untuk mengelakkan kerosakan terma atau mekanikal semasa proses pemasangan.

5.1 Profil Pematerian Reflow

Komponen ini serasi dengan proses pematerian reflow bebas plumbum (Pb-free). Profil suhu yang dinyatakan adalah kritikal:

• 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.
• Masa Melebihi 255°C:Maksimum 30 saat.
• Kadar Penyejukan:Maksimum 3°C/saat.

Pematerian reflow tidak boleh dilakukan lebih daripada dua kali pada komponen yang sama.

5.2 Pematerian Tangan

Jika pematerian tangan diperlukan, penjagaan yang melampau mesti diambil. Suhu hujung besi pemateri mestilah di bawah 350°C, dan masa sentuhan setiap terminal tidak boleh melebihi 3 saat. Besi berkapasiti rendah (≤25W) adalah disyorkan. Selang minimum 2 saat harus diperhatikan antara pematerian setiap terminal untuk membenarkan penyejukan.

5.3 Penyimpanan dan Kepekaan Kelembapan

LED dibungkus dalam beg penghalang tahan lembapan dengan bahan pengering.

• 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 bahan pengering menunjukkan kemasukan lembapan, bakar pada 60 ±5°C selama 24 jam sebelum digunakan.

Jangan buka beg kalis lembapan sehingga komponen sedia untuk dipasang.

6. Maklumat Pembungkusan dan Pesanan

6.1 Pembungkusan Standard

LED dibekalkan dalam pita pembawa 8mm pada gegelung diameter 7 inci. Setiap gegelung mengandungi 2000 keping. Dimensi pita pembawa dan gegelung dinyatakan dalam lembaran data untuk memudahkan pengendalian automatik dan penyediaan mesin pick-and-place.

6.2 Penjelasan Label

Label gegelung mengandungi maklumat kritikal untuk kebolehjejakan dan pengesahan:

• CPN:Nombor Produk Pelanggan.
• P/N:Nombor Produk Pengilang (cth., 12-21C/T3D-CP1Q2B12Y/2C).
• QTY:Kuantiti Pembungkusan.
• CAT:Kedudukan Keamatan Pencahayaan (Kod Bin: P1, P2, Q1, Q2).
• HUE:Koordinat Kromatisiti & Kedudukan Panjang Gelombang Dominan (Kod Bin: 1, 2, 3, 4).
• REF:Kedudukan Voltan Ke Hadapan (Kod Bin: 34 hingga 40).
• LOT No:Nombor Lot Pembuatan untuk kebolehjejakan.

7. Pertimbangan Reka Bentuk Aplikasi

7.1 Penghad Arus adalah Wajib

LED adalah peranti berkendali arus.Perintang penghad arus luaran adalah mutlak diperlukan.Voltan ke hadapan mempunyai pekali suhu negatif dan sebaran pembuatan (seperti yang dilihat dalam pembin). Peningkatan sedikit dalam voltan bekalan atau penurunan V_Fdisebabkan suhu boleh menyebabkan peningkatan besar, berpotensi merosakkan, dalam arus ke hadapan jika tiada perintang siri digunakan. Nilai perintang (R) boleh dikira menggunakan Hukum Ohm: R = (V_bekalan- V_F) / I_F, di mana I_Fialah arus operasi yang dikehendaki (cth., 5mA).

7.2 Pengurusan Terma

Walaupun pelesapan kuasa adalah rendah (40mW maks), reka bentuk terma yang betul pada PCB masih penting untuk jangka hayat, terutamanya dalam aplikasi suhu ambien tinggi. Pastikan pad kuprum PCB yang disambungkan ke laluan terma LED (selalunya katod) bersaiz mencukupi untuk bertindak sebagai penyerap haba dan disambungkan ke satah kuprum yang lebih besar jika mungkin.

7.3 Perlindungan ESD

\p

Dengan penarafan ESD 150V (HBM), peranti ini adalah sensitif. Laksanakan langkah kawalan ESD sepanjang pengendalian, penyimpanan, dan pemasangan. Ini termasuk penggunaan stesen kerja dibumikan, tali pergelangan tangan, dan bekas konduktif.

8. Perbandingan dan Pembezaan Teknikal

Berbanding LED lubang melalui yang lebih besar, 12-21C menawarkan pengurangan drastik dalam saiz dan berat, membolehkan reka bentuk termodern yang diminiaturkan. Sudut pandangan luas 110 darjahnya, disediakan oleh resin kuning terurai, menawarkan pancaran cahaya yang lebih seragam berbanding pakej resin jernih dengan pancaran sempit, menjadikannya unggul untuk pencahayaan kawasan dan lampu latar. Sistem pembin komprehensif untuk keamatan, voltan, dan warna menyediakan tahap konsistensi yang penting untuk aplikasi profesional di mana keseragaman visual adalah utama, membezakannya daripada LED komoditi yang tidak dibin atau dibin secara longgar.

9. Soalan Lazim (FAQ)

9.1 Bolehkah saya mengendalikan LED ini tanpa perintang penghad arus?

No.Ini secara jelas diberi amaran dalam bahagian "Langkah Berjaga-jaga Untuk Penggunaan". LED ini sangat sensitif kepada perubahan voltan. Mengendalikannya terus dari sumber voltan, walaupun yang dikawal selia, sangat berkemungkinan menyebabkan kegagalan serta-merta disebabkan arus berlebihan.

9.2 Apakah perbezaan antara bin P1, Q2, dan lain-lain?

Ini adalah bin keamatan pencahayaan. P1 mewakili kumpulan kecerahan terendah (45.0-57.0 mcd), dan Q2 mewakili yang tertinggi (90.0-112.0 mcd) apabila diuji pada 5mA. Untuk penampilan konsisten dalam tatasusunan, semua LED harus dari bin keamatan yang sama.

9.3 Berapa kalikah saya boleh melakukan pematerian reflow pada komponen ini?

Lembaran data menyatakan bahawa pematerian reflow tidak boleh dilakukan lebih daripadadua kali. Setiap kitaran reflow mendedahkan komponen kepada tekanan terma, dan melebihi dua kitaran mungkin menjejaskan ikatan wayar dalaman atau resin epoksi.

9.4 Beg telah dibuka selama seminggu. Bolehkah saya masih menggunakan LED tersebut?

Mungkin, tetapi ia memerlukan pembakaran terlebih dahulu. Jangka hayat lantai selepas dibuka ialah 168 jam (7 hari) di bawah keadaan yang ditetapkan. Jika masa ini terlampaui, anda mesti melakukan prosedur pembakaran (60 ±5°C selama 24 jam) untuk mengeluarkan lembapan yang diserap dan mengelakkan "popcorning" atau pengelupasan semasa pematerian seterusnya.

10. Kes Reka Bentuk dan Penggunaan Praktikal

Senario: Mereka bentuk panel suis membran berlampu latar.Seorang pereka memerlukan 20 LED putih untuk lampu latar ikon yang sekata. Mereka akan:

1. Pilih Bin:Pilih semua LED dari bin Keamatan Pencahayaan yang sama (cth., Q1) dan bin Kromatisiti yang sama (cth., 2) untuk memastikan kecerahan dan warna seragam.
2. Kira Perintang:Menggunakan bekalan 5V dan V_Fnominal 3.0V (dari Bin 36), sasarkan I_F= 5mA. R = (5V - 3.0V) / 0.005A = 400Ω. Perintang standard 390Ω atau 430Ω akan sesuai.
3. Susun Atur PCB:Gunakan corak tanah yang disyorkan dari lembaran data. Sambungkan pad katod kepada tuangan kuprum yang sedikit lebih besar untuk penyerapan haba kecil.
4. Pemasangan:Simpan komponen dalam beg tertutup sehingga sedia. Gunakan profil reflow bebas plumbum yang ditetapkan. Elakkan pematerian tangan jika mungkin.
5. Ujian:Sahkan voltan ke hadapan dan keluaran cahaya sampel dari kelompok untuk mengesahkan ia sejajar dengan bin yang dipilih.

Proses ini memastikan hasil yang boleh dipercayai dan bergred profesional.

11. Prinsip Operasi

LED 12-21C adalah berdasarkan cip semikonduktor InGaN (Indium Gallium Nitride). Apabila voltan ke hadapan melebihi potensi simpang diod (V_F) dikenakan, elektron dan lubang disuntik ke dalam kawasan aktif semikonduktor. Penggabungan semula mereka membebaskan tenaga dalam bentuk foton, satu proses yang dipanggil elektroluminesens. Komposisi spesifik lapisan InGaN menentukan panjang gelombang cahaya yang dipancarkan, menghasilkan spektrum "Putih Tulen" yang dinyatakan. Resin terurai kuning yang menyelubungi berfungsi untuk melindungi cip, membentuk keluaran cahaya kepada sudut pandangan yang luas, dan mungkin mengandungi fosfor (walaupun tidak dinyatakan secara jelas untuk jenis "Putih Tulen" ini, adalah biasa untuk LED putih menggunakan cip biru dengan fosfor kuning).

12. Trend dan Konteks Industri

12-21C menggambarkan trend utama dalam teknologi LED: pengecilan tanpa henti, peningkatan kecekapan (keamatan pencahayaan lebih tinggi dari pakej kecil), dan peningkatan kebolehpengilangan melalui pembungkusan SMD dan bekalan pita-dan-gegelung. Fokus pada pematuhan alam sekitar (RoHS, Bebas Halogen) mencerminkan permintaan industri dan peraturan yang lebih luas. Sistem pembin terperinci menyerlahkan keperluan pasaran untuk prestasi yang boleh diramal dan konsisten dalam elektronik yang dihasilkan secara besar-besaran. Evolusi masa depan dalam kategori produk ini mungkin akan memberi tumpuan kepada peningkatan lanjut kecekapan pencahayaan (lebih banyak cahaya per mA), meningkatkan indeks pembiakan warna (CRI) untuk LED putih, dan mungkin mengintegrasikan litar pemacu atau pelbagai dadu ke dalam pakej bersaiz serupa untuk penyelesaian pencahayaan yang lebih pintar dan berfungsi.