Spesifikasi Teknikal SMD LED 12-215/R6C-AR1S1B/3C - Saiz 1.7x1.7x0.7mm - Voltan 1.75-2.35V - Merah Cemerlang - Dokumen Teknikal Bahasa Melayu

1. Gambaran Keseluruhan Produk

Dokumen ini memperincikan spesifikasi teknikal untuk SMD (Surface Mount Device) LED siri 12-215. Komponen ini ialah LED satu warna merah cemerlang yang direka untuk proses pemasangan elektronik moden. Kelebihan utamanya termasuk saiz yang jauh lebih kecil berbanding LED jenis rangka plumbum, membolehkan ketumpatan peletakan yang lebih tinggi pada PCB, keperluan penyimpanan yang berkurangan, dan akhirnya menyumbang kepada reka bentuk produk akhir yang lebih padat. Pembinaan ringan ini menjadikannya sesuai untuk aplikasi miniatur dan mudah alih.

1.1 Ciri Teras dan Pematuhan

LED ini dibekalkan pada pita 8mm yang dililit pada gegelung berdiameter 7 inci, menjadikannya serasi sepenuhnya dengan peralatan pick-and-place automatik standard untuk pengeluaran volum tinggi. Ia direka untuk menahan kedua-dua proses pateri reflow inframerah dan fasa wap. Produk ini dibina dengan bahan bebas plumbum dan mematuhi peraturan alam sekitar dan keselamatan utama termasuk arahan EU RoHS, EU REACH, dan keperluan bebas halogen (Br <900 ppm, Cl <900 ppm, Br+Cl < 1500 ppm). Produk itu sendiri dikekalkan dalam spesifikasi yang mematuhi RoHS.

2. Parameter Teknikal: Tafsiran Objektif Mendalam

Bahagian ini memberikan analisis objektif terperinci tentang parameter prestasi utama LED seperti yang ditakrifkan dalam datasheet. Semua nilai dinyatakan pada suhu ambien (Ta) 25°C melainkan dinyatakan sebaliknya.

2.1 Kadar Maksimum Mutlak

Kadar Maksimum Mutlak mentakrifkan had tekanan di mana kerosakan kekal pada peranti mungkin berlaku. Ini bukan keadaan operasi. Kadar untuk LED ini adalah: voltan songsang maksimum (VR) 5V; arus hadapan berterusan (IF) 25mA; arus hadapan puncak (IFP) 60mA yang dibenarkan hanya di bawah keadaan berdenyut (kitar tugas 1/10 @ 1kHz); dan penyebaran kuasa maksimum (Pd) 60mW. Peranti ini boleh mengendalikan nyahcas elektrostatik (ESD) 2000V mengikut Model Badan Manusia (HBM). Julat suhu operasi adalah dari -40°C hingga +85°C, dengan julat suhu penyimpanan yang sedikit lebih luas dari -40°C hingga +90°C. Profil suhu pateri adalah kritikal: untuk reflow, puncak 260°C untuk maksimum 10 saat ditetapkan, manakala untuk pateri tangan, suhu hujung besi tidak boleh melebihi 350°C untuk maksimum 3 saat setiap terminal.

2.2 Ciri Elektro-Optik

Ciri elektro-optik mentakrifkan prestasi peranti di bawah keadaan operasi biasa. Dengan arus hadapan (IF) 20mA, keamatan bercahaya (Iv) mempunyai julat bin tipikal dari 112.0 mcd hingga 225.0 mcd. Sudut pandangan (2θ1/2) adalah luas 130 darjah. Output cahaya adalah dalam spektrum merah cemerlang, dengan panjang gelombang puncak (λp) biasanya pada 632 nm dan panjang gelombang dominan (λd) antara 617.5 nm hingga 633.5 nm bergantung pada bin. Lebar jalur spektrum (Δλ) biasanya 20 nm. Voltan hadapan (VF) yang diperlukan untuk mencapai 20mA adalah antara 1.75V hingga 2.35V. Arus songsang (IR) adalah sangat rendah, dengan maksimum 10 μA apabila bias songsang 5V dikenakan.

3. Penjelasan Sistem Pembin

LED ini dikelaskan ke dalam bin untuk parameter utama untuk memastikan konsistensi dalam aplikasi. Ini membolehkan pereka memilih bahagian yang memenuhi keperluan kecerahan dan warna tertentu.

3.1 Pembin Keamatan Bercahaya

Keamatan bercahaya disusun ke dalam tiga kod bin: R1 (112.0 - 140.0 mcd), R2 (140.0 - 180.0 mcd), dan S1 (180.0 - 225.0 mcd), semua diukur pada IF=20mA.

3.2 Pembin Panjang Gelombang Dominan

Panjang gelombang dominan, yang berkaitan dengan warna yang dilihat, dibin ke dalam empat kod: E4 (617.5 - 621.5 nm), E5 (621.5 - 625.5 nm), E6 (625.5 - 629.5 nm), dan E7 (629.5 - 633.5 nm), diukur pada IF=20mA.

3.3 Pembin Voltan Hadapan

Voltan hadapan dibin ke dalam tiga kod: 0 (1.75 - 1.95 V), 1 (1.95 - 2.15 V), dan 2 (2.15 - 2.35 V), diukur pada IF=20mA. Akhiran nombor bahagian (cth., /3C) berkemungkinan berkaitan dengan gabungan bin tertentu.

4. Analisis Lengkung Prestasi

Walaupun graf khusus tidak diperincikan dalam teks yang diberikan, lengkung ciri elektro-optik tipikal untuk LED sedemikian akan merangkumi beberapa plot utama yang penting untuk reka bentuk.

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

Lengkung ini menunjukkan hubungan antara arus yang mengalir melalui LED dan voltan merentasi terminalnya. Ia adalah tidak linear, dengan voltan "lutut" ciri (sekitar VF tipikal) di mana arus meningkat dengan cepat dengan peningkatan voltan kecil. Ini menekankan keperluan kritikal untuk litar pembatas arus (seperti perintang siri atau pemacu arus malar) untuk mengelakkan pelarian haba dan kemusnahan.

4.2 Keamatan Bercahaya vs. Arus Hadapan

Graf ini menggambarkan bagaimana output cahaya meningkat dengan arus hadapan. Ia umumnya linear dalam julat operasi yang disyorkan tetapi akan tepu pada arus yang lebih tinggi. Beroperasi melebihi kadar maksimum mutlak membawa kepada penurunan kecekapan dan degradasi dipercepatkan.

4.3 Keamatan Bercahaya vs. Suhu Ambien

Output cahaya LED berkurangan apabila suhu simpang meningkat. Lengkung ini adalah penting untuk aplikasi yang beroperasi dalam persekitaran suhu tinggi, kerana ia membantu pereka menurunkan nilai kecerahan yang dijangkakan atau melaksanakan pengurusan haba untuk mengekalkan prestasi.

4.4 Taburan Spektrum

Plot keamatan relatif berbanding panjang gelombang, menunjukkan puncak pada ~632 nm dan lebar jalur spektrum ~20 nm, mengesahkan output merah cemerlang monokromatik.

5. Maklumat Mekanikal dan Pakej

5.1 Dimensi Pakej dan Pengenalpastian Polarity

LED ini mempunyai pakej SMD segi empat tepat yang padat. Lukisan berdimensi menunjukkan saiz badan kira-kira 1.7mm panjang dan lebar, dengan ketinggian sekitar 0.7mm (toleransi khusus adalah ±0.1mm melainkan dinyatakan). Polarity ditanda dengan jelas: katod dikenal pasti oleh tanda tersendiri di atas pakej dan serong atau takuk sepadan di satu sisi pandangan bawah. Orientasi polarity yang betul semasa pemasangan adalah wajib untuk fungsi yang betul.

6. Garis Panduan Pateri dan Pemasangan

Pengendalian dan pateri yang betul adalah kritikal untuk kebolehpercayaan.

6.1 Keperluan Pembatas Arus

Perintang atau litar pembatas arus luaran adalah mutlak diperlukan. Ciri I-V eksponen LED bermaksud peningkatan kecil dalam voltan boleh menyebabkan peningkatan arus yang besar dan merosakkan.

6.2 Penyimpanan dan Kepekaan Kelembapan

LED dibungkus dalam beg tahan lembap dengan bahan pengering. Beg tidak boleh dibuka sehingga sedia untuk digunakan. Sebelum dibuka, simpan pada ≤30°C dan ≤90% RH. Selepas dibuka, "jangka hayat lantai" adalah 1 tahun di bawah ≤30°C dan ≤60% RH. Bahagian yang tidak digunakan hendaklah dimeterai semula. Jika penunjuk bahan pengering berubah warna atau masa penyimpanan dilebihi, rawatan pembakaran pada 60±5°C selama 24 jam diperlukan sebelum pateri reflow.

6.3 Profil Pateri Reflow

Profil reflow bebas plumbum ditetapkan. Parameter utama termasuk: peringkat pemanasan awal antara 150-200°C selama 60-120 saat; masa di atas likuidus (217°C) 60-150 saat; suhu puncak tidak melebihi 260°C, dipegang untuk maksimum 10 saat; dan kadar pemanasan dan penyejukan maksimum masing-masing 6°C/saat dan 3°C/saat. Reflow tidak boleh dilakukan lebih daripada dua kali. Elakkan tekanan mekanikal pada pakej semasa pemanasan dan jangan meledingkan PCB selepas pateri.

6.4 Pateri Tangan dan Pembaikan

Jika pateri tangan diperlukan, gunakan besi pateri dengan suhu hujung <350°C, kenakan haba pada setiap terminal untuk ≤3 saat, dan gunakan besi kuasa rendah (<25W). Benarkan selang penyejukan >2 saat antara terminal. Pembaikan selepas pateri awal tidak digalakkan. Jika tidak dapat dielakkan, besi pateri berkepala dua mesti digunakan untuk memanaskan kedua-dua terminal secara serentak dan mengelakkan kerosakan pada ikatan wayar dalaman akibat tekanan haba.

7. Pembungkusan dan Maklumat Pesanan

7.1 Spesifikasi Gegelung dan Pita

Komponen dihantar dalam pita pembawa timbul pada gegelung berdiameter 7 inci. Setiap gegelung mengandungi 3000 keping. Dimensi terperinci untuk poket pita pembawa dan gegelung disediakan untuk memastikan keserasian dengan feeder automatik.

7.2 Penjelasan Label

Label gegelung mengandungi beberapa medan utama: CPN (Nombor Produk Pelanggan), P/N (Nombor Produk), QTY (Kuantiti Pembungkusan), CAT (Pangkat/Kecerahan Bercahaya), HUE (Kromatisiti/Pangkat Panjang Gelombang Dominan), REF (Pangkat Voltan Hadapan), dan LOT No (Nombor Lot Boleh Dikesan).

8. Cadangan Aplikasi

8.1 Senario Aplikasi Tipikal

LED ini sangat sesuai untuk pelbagai peranan penunjuk dan lampu latar. Aplikasi biasa termasuk lampu latar untuk papan pemuka dan suis automotif; penunjuk status dan lampu latar kekunci dalam peranti telekomunikasi seperti telefon dan mesin faks; lampu latar rata untuk LCD kecil, suis, dan simbol; dan penggunaan penunjuk tujuan umum dalam elektronik pengguna.

8.2 Pertimbangan Reka Bentuk

Pereka mesti mempertimbangkan beberapa faktor: 1) Sentiasa melaksanakan perintang siri atau pemacu arus malar berdasarkan voltan bekalan dan bin voltan hadapan LED. 2) Ambil kira kesan haba pada keamatan bercahaya, terutamanya dalam ruang tertutup atau suhu ambien tinggi. 3) Pastikan susun atur pad PCB sepadan dengan dimensi pakej dan membolehkan pembentukan fillet pateri yang betul. 4) Ikuti garis panduan kepekaan kelembapan dan profil reflow yang ketat untuk mengelakkan keretakan atau delaminasi pakej.

9. Perbandingan dan Pembezaan Teknikal

Berbanding dengan LED lubang melalui yang lebih lama, jenis SMD ini menawarkan pengurangan saiz dan berat yang ketara, membolehkan reka bentuk miniatur moden. Sudut pandangan luas 130 darjah memberikan kebolehlihatan luar paksi yang baik, yang menguntungkan untuk penunjuk panel. Penggunaan bahan semikonduktor AlGaInP adalah tipikal untuk LED merah dan ambar kecekapan tinggi, menawarkan kecerahan yang baik. Pematuhan dengan piawaian alam sekitar moden (bebas plumbum, bebas halogen) adalah pembeza utama untuk produk yang mensasarkan pasaran global dengan peraturan ketat.

10. Soalan Lazim (Berdasarkan Parameter Teknikal)

S: Mengapa perintang pembatas arus adalah wajib?

J: Voltan hadapan LED mempunyai pekali suhu negatif dan lengkung I-V yang curam. Tanpa perintang, sebarang peningkatan kecil dalam voltan bekalan atau penurunan VF akibat pemanasan menyebabkan peningkatan eksponen dalam arus, membawa kepada kegagalan serta-merta.

S: Apakah maksud kod bin (R1, E5, 0) untuk reka bentuk saya?

J: Ia menentukan julat terjamin untuk kecerahan (CAT), warna (HUE), dan voltan (REF). Untuk penampilan konsisten dalam tatasusunan pelbagai LED, nyatakan bin ketat untuk HUE dan CAT. Untuk reka bentuk bekalan kuasa, bin voltan menentukan pengiraan nilai perintang.

S: Bolehkah saya menggunakan LED ini di luar rumah?

J: Julat suhu operasi meluas ke -40°C hingga +85°C, yang merangkumi banyak keadaan luar rumah. Walau bagaimanapun, pendedahan berpanjangan kepada radiasi UV dan kelembapan mungkin merosakkan resin epoksi dari masa ke masa. Untuk persekitaran yang keras, pertimbangkan LED dengan salutan konformal atau khusus dinilai untuk penggunaan luar rumah.

S: Berapa kali saya boleh reflow LED ini?

J: Datasheet menyatakan dengan jelas pateri reflow tidak boleh dilakukan lebih daripada dua kali. Setiap kitaran reflow mendedahkan pakej kepada tekanan haba, berpotensi melemahkan ikatan dalaman atau menyebabkan delaminasi.

11. Contoh Kes Penggunaan Praktikal

Senario: Mereka bentuk panel penunjuk status dengan 10 LED merah seragam.

1. Pemilihan Parameter:Pilih bin untuk konsistensi. Pilih bin HUE E6 (625.5-629.5 nm) dan bin CAT R2 (140.0-180.0 mcd) untuk warna dan kecerahan seimbang. Anggap bin VF 1 (1.95-2.15V).

2. Reka Bentuk Litar:Menggunakan bekalan 5V. Untuk kes terburuk VF_min (1.95V), perintang siri yang diperlukan R = (Voltan bekalan - VF) / IF = (5V - 1.95V) / 0.020A = 152.5Ω. Untuk VF_max (2.15V), R = (5V - 2.15V) / 0.020A = 142.5Ω. Memilih perintang standard 150Ω mengekalkan arus antara 19mA dan 20.3mA, dalam had 25mA, dan memastikan kecerahan konsisten merentasi semua unit.

3. Susun Atur:Letakkan perintang 150Ω secara bersiri dengan setiap LED. Ikuti lukisan pakej untuk corak landasan 1.7x1.7mm, memastikan orientasi katod yang betul.

4. Pemasangan:Ikuti garis panduan penyimpanan kelembapan dan profil reflow bebas plumbum dengan ketat.

12. Pengenalan Prinsip Operasi

Diod Pemancar Cahaya (LED) adalah peranti semikonduktor yang memancarkan cahaya melalui elektroluminesens. Apabila voltan hadapan dikenakan merentasi simpang p-n, elektron dari bahan jenis-n bergabung semula dengan lubang dari bahan jenis-p dalam kawasan aktif (terdiri daripada AlGaInP dalam kes ini). Proses penggabungan semula ini membebaskan tenaga dalam bentuk foton (cahaya). Panjang gelombang (warna) khusus cahaya yang dipancarkan ditentukan oleh tenaga jurang jalur bahan semikonduktor yang digunakan. Pakej resin epoksi berfungsi untuk melindungi cip semikonduktor, membentuk pancaran output cahaya (menghasilkan sudut pandangan 130°), dan menyediakan struktur mekanikal untuk pateri.

13. Trend Teknologi

Trend umum dalam SMD LED terus ke arah kecekapan yang lebih tinggi (lebih lumen per watt), peningkatan ketumpatan kuasa dalam pakej yang lebih kecil, dan peningkatan rendering warna dan konsistensi. Terdapat juga dorongan kuat untuk penggunaan bahan dan proses pembuatan mesra alam yang lebih luas. Integrasi elektronik kawalan (seperti pemacu arus malar) terus ke dalam pakej LED adalah satu lagi bidang yang berkembang, memudahkan reka bentuk litar untuk pengguna akhir. Untuk LED jenis penunjuk, fokus kekal pada kebolehpercayaan, miniaturisasi, dan keberkesanan kos untuk pemasangan automatik volum tinggi.