Dokumen Teknikal SMD LED 17-215/R6C-AQ1R2B/3T - Merah Cemerlang - 20mA - 2.35V Maks - Bahasa Melayu

1. Gambaran Keseluruhan Produk

17-215 ialah peranti pemasangan permukaan (SMD) LED yang direka untuk aplikasi penunjuk am dan lampu latar belakang. Ia menggunakan cip AIGaInP (Aluminium Gallium Indium Phosphide) untuk menghasilkan output cahaya merah yang cemerlang. Komponen ini dicirikan oleh saiznya yang padat, yang memudahkan ketumpatan pembungkusan yang lebih tinggi pada papan litar bercetak (PCB) dan membolehkan reka bentuk peralatan pengguna akhir yang lebih kecil. Peranti ini dibekalkan pada pita 8mm yang dipasang pada gegelung berdiameter 7 inci, menjadikannya serasi sepenuhnya dengan peralatan pemasangan pick-and-place automatik standard.

1.1 Ciri Teras dan Pematuhan

LED ini menawarkan beberapa ciri utama yang selaras dengan piawaian pembuatan dan alam sekitar moden. Ia serasi dengan kedua-dua proses pematerian refluks inframerah dan fasa wap, yang biasa dalam pemasangan elektronik volum tinggi. Produk ini dibina menggunakan bahan bebas plumbum (Pb-free) dan direka untuk kekal mematuhi arahan RoHS (Sekatan Bahan Berbahaya). Ia juga mematuhi peraturan EU REACH dan memenuhi keperluan bebas halogen, dengan kandungan Bromin (Br) dan Klorin (Cl) masing-masing di bawah 900 ppm dan jumlahnya di bawah 1500 ppm.

1.2 Aplikasi Sasaran

Kawasan aplikasi utama untuk LED ini termasuk lampu latar belakang untuk panel instrumen, suis, dan simbol. Ia juga sesuai untuk digunakan dalam peranti telekomunikasi seperti telefon dan mesin faks untuk penunjuk status dan lampu latar belakang kekunci. Selain itu, ia boleh digunakan untuk lampu latar belakang rata dalam LCD dan untuk aplikasi penunjuk tujuan am di mana sumber cahaya merah yang kecil dan boleh dipercayai diperlukan.

2. Spesifikasi Teknikal dan Tafsiran Objektif

Bahagian ini memberikan analisis objektif terperinci tentang parameter elektrik, optik, dan terma peranti seperti yang ditakrifkan dalam lembaran data. Memahami had-had ini adalah kritikal untuk reka bentuk litar yang boleh dipercayai.

2.1 Rating Maksimum Mutlak

Rating Maksimum Mutlak mentakrifkan had tekanan di mana kerosakan kekal pada peranti mungkin berlaku. Ini bukan keadaan untuk operasi normal.

• Voltan Songsang (VR):5 V. Melebihi voltan ini dalam bias songsang boleh menyebabkan kerosakan simpang.
• Arus Hadapan Berterusan (IF):25 mA. Arus DC maksimum yang boleh digunakan secara berterusan.
• Arus Hadapan Puncak (IFP):60 mA. Ini dibenarkan hanya di bawah keadaan berdenyut dengan kitar tugas 1/10 pada 1 kHz. Ia membenarkan tempoh singkat kecerahan yang lebih tinggi.
• Pelesapan Kuasa (Pd):60 mW. Kuasa maksimum yang boleh dilesapkan oleh pakej, dikira sebagai Voltan Hadapan (VF) * Arus Hadapan (IF).
• Nyahcas Elektrostatik (ESD):2000 V (Model Badan Manusia). Rating ini menunjukkan tahap kepekaan ESD yang sederhana; prosedur pengendalian yang betul adalah perlu.
• Suhu Operasi (Topr):-40°C hingga +85°C. Julat suhu ambien di mana peranti ditentukan untuk beroperasi.
• Suhu Penyimpanan (Tstg):-40°C hingga +90°C.
• Suhu Pematerian:Peranti boleh menahan pematerian refluks dengan suhu puncak 260°C sehingga 10 saat, atau pematerian tangan pada 350°C sehingga 3 saat per terminal.

2.2 Ciri-Ciri Elektro-Optik

Ciri-Ciri Elektro-Optik ditentukan pada suhu simpang (Tj) 25°C dan arus hadapan (IF) 20 mA, yang merupakan keadaan ujian piawai.

• Keamatan Bercahaya (Iv):Julat dari minimum 72.00 mcd hingga maksimum 180.00 mcd, dengan nilai tipikal disediakan. Keamatan sebenar yang dihantar tertakluk kepada toleransi ±11% dan selanjutnya dikategorikan ke dalam bin (lihat Seksyen 3).
• Sudut Pandangan (2θ1/2):130 darjah (tipikal). Sudut pandangan yang luas ini menjadikan LED sesuai untuk aplikasi di mana kebolehlihatan dari sudut luar paksi adalah penting.
• Panjang Gelombang Puncak (λp):632 nm (tipikal). Panjang gelombang di mana kuasa output optik adalah terbesar.
• Panjang Gelombang Dominan (λd):Julat dari 617.50 nm hingga 633.50 nm, dengan toleransi ±1 nm. Ini adalah panjang gelombang tunggal yang dilihat oleh mata manusia, mentakrifkan warna.
• Lebar Jalur Spektrum (Δλ):20 nm (tipikal). Lebar spektrum yang dipancarkan pada separuh keamatan maksimum (FWHM).
• Voltan Hadapan (VF):Julat dari 1.75 V hingga 2.35 V pada 20 mA, dengan toleransi ±0.1 V. Parameter ini adalah penting untuk mengira nilai perintang pembatas arus.
• Arus Songsang (IR):Maksimum 10 μA pada voltan songsang (VR) 5 V.

3. Penjelasan Sistem Binning

Untuk memastikan konsistensi dalam pengeluaran, LED disusun ke dalam bin prestasi berdasarkan parameter utama. 17-215 menggunakan sistem binning tiga kod (contohnya, /R6C dalam nombor bahagian).

3.1 Binning Keamatan Bercahaya

Keamatan bercahaya dikategorikan kepada empat bin: Q1, Q2, R1, dan R2. Setiap bin mentakrifkan julat spesifik nilai keamatan minimum dan maksimum yang diukur dalam millicandelas (mcd) pada IF=20mA. Sebagai contoh, bin Q1 meliputi 72.00-90.00 mcd, manakala bin R2 meliputi 140.00-180.00 mcd. Ini membolehkan pereka memilih LED dengan tahap kecerahan yang dijamin untuk aplikasi mereka.

3.2 Binning Panjang Gelombang Dominan

Warna (panjang gelombang dominan) dibin ke dalam empat kumpulan: E4, E5, E6, dan E7. Setiap bin meliputi julat 4 nm, dari E4 (617.50-621.50 nm) hingga E7 (629.50-633.50 nm). Kawalan ketat ini memastikan warna merah yang konsisten merentasi kumpulan pengeluaran.

3.3 Binning Voltan Hadapan

Voltan hadapan dibin ke dalam tiga kumpulan: 0, 1, dan 2. Bin 0 meliputi 1.75-1.95 V, Bin 1 meliputi 1.95-2.15 V, dan Bin 2 meliputi 2.15-2.35 V, semua diukur pada IF=20mA. Mengetahui bin VF boleh membantu dalam mereka bentuk litar pemacu yang lebih tepat dan meramalkan penggunaan kuasa.

4. Maklumat Mekanikal dan Pakej

17-215 ialah pakej "SMD B" standard. Lembaran data termasuk lukisan berdimensi terperinci. Ciri mekanikal utama termasuk panjang keseluruhan, lebar, dan tinggi, serta susunan pad dan penanda polariti. Katod biasanya ditunjukkan oleh penanda hijau atau takuk pada pakej. Semua dimensi mempunyai toleransi standard ±0.1 mm melainkan dinyatakan sebaliknya. Tapak padat adalah kelebihan utama, membolehkan susun atur PCB berketumpatan tinggi.

5. Garis Panduan Pematerian dan Pemasangan

Pengendalian dan pematerian yang betul adalah penting untuk kebolehpercayaan.

5.1 Penyimpanan dan Kepekaan Kelembapan

LED dibungkus dalam beg tahan kelembapan dengan desiccant. Beg tidak boleh dibuka sehingga komponen sedia untuk digunakan. Sebelum dibuka, keadaan penyimpanan hendaklah 30°C atau kurang dan 90% RH atau kurang. Selepas dibuka, komponen mempunyai "jangka hayat lantai" 1 tahun jika disimpan pada 30°C/60% RH atau kurang. Jika masa penyimpanan terlampaui atau desiccant menunjukkan penyerapan kelembapan, rawatan pembakaran 60 ±5°C selama 24 jam disyorkan sebelum pematerian refluks.

5.2 Profil Pematerian Refluks

Profil refluks bebas plumbum ditentukan. 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 untuk maksimum 10 saat; dan kadar pemanasan dan penyejukan maksimum masing-masing 6°C/saat dan 3°C/saat. Pematerian refluks tidak boleh dilakukan lebih daripada dua kali. Tekanan pada badan LED semasa pemanasan harus dielakkan, dan PCB tidak boleh meleding selepas pematerian.

5.3 Pematerian Tangan dan Kerja Semula

Jika pematerian tangan diperlukan, suhu hujung besi pemateri hendaklah di bawah 350°C, digunakan tidak lebih daripada 3 saat per terminal, menggunakan besi dengan kapasiti 25W atau kurang. Selang penyejukan sekurang-kurangnya 2 saat harus diperhatikan antara terminal. Kerja semula sangat tidak digalakkan selepas pematerian awal. Jika tidak dapat dielakkan, besi pemateri berkepala dua harus digunakan untuk memanaskan kedua-dua terminal secara serentak dan mencegah tekanan mekanikal pada sambungan pateri dan pakej LED.

6. Pembungkusan dan Maklumat Pesanan

Produk dibekalkan dalam pita pembawa pada gegelung 7 inci. Setiap gegelung mengandungi 3000 keping. Pembungkusan termasuk label yang menentukan maklumat kritikal: Nombor Produk Pelanggan (CPN), Nombor Produk (P/N), Kuantiti Pembungkusan (QTY), Pangkat Keamatan Bercahaya (CAT), Pangkat Kromatisiti/Panjang Gelombang Dominan (HUE), Pangkat Voltan Hadapan (REF), dan Nombor Lot (LOT No). Sistem pelabelan ini memastikan kebolehjejakan dan pengenalpastian bahagian yang betul.

7. Pertimbangan Reka Bentuk Aplikasi

7.1 Pembatas Arus dan Perlindungan Litar

LED ialah peranti berkuasa arus. Perintang pembatas arus siri adalah wajib untuk mencegah kerosakan. Malah peningkatan kecil dalam voltan hadapan boleh menyebabkan peningkatan besar, berpotensi merosakkan, dalam arus. Nilai perintang (R) boleh dikira menggunakan Hukum Ohm: R = (Vsupply - VF) / IF, di mana VF ialah voltan hadapan dari lembaran data (menggunakan nilai maksimum untuk reka bentuk konservatif) dan IF ialah arus hadapan yang dikehendaki (tidak melebihi 25 mA DC).

7.2 Pengurusan Terma

Walaupun ini adalah peranti kuasa rendah, beroperasi pada atau berhampiran arus hadapan maksimum akan menghasilkan haba. Pelesapan kuasa (Pd = VF * IF) tidak boleh melebihi 60 mW. Kawasan kuprum PCB yang mencukupi di sekitar pad terma boleh membantu menyebarkan haba dan mengekalkan suhu simpang yang lebih rendah, yang bermanfaat untuk kebolehpercayaan jangka panjang dan kestabilan output bercahaya.

7.3 Sekatan Aplikasi

Produk ini direka untuk aplikasi komersial dan perindustrian am. Ia tidak khususnya layak atau dijamin untuk digunakan dalam aplikasi kebolehpercayaan tinggi seperti ketenteraan/aeroangkasa, sistem keselamatan/keselamatan automotif (contohnya, beg udara, brek), atau peralatan perubatan kritikal nyawa. Untuk aplikasi sedemikian, komponen dengan spesifikasi dan tahap kelayakan yang berbeza diperlukan.

8. Perbandingan dan Pembezaan Teknikal

SMD LED 17-215, berdasarkan teknologi AIGaInP, menawarkan kelebihan untuk pancaran merah. Berbanding dengan teknologi lama seperti GaAsP, LED AIGaInP biasanya memberikan kecekapan bercahaya yang lebih tinggi, menghasilkan output yang lebih terang untuk arus pemacu yang sama, dan ketulenan warna yang lebih baik (merah tepu). Pakej SMD menawarkan kelebihan ketara berbanding LED lubang tembus: tapak yang jauh lebih kecil, kesesuaian untuk pemasangan automatik, dan kebolehpercayaan yang lebih baik kerana ketiadaan ikatan wayar yang boleh gagal di bawah getaran. Sudut pandangan luas 130 darjah adalah pembeza utama dari LED sudut sempit, menjadikannya sesuai untuk penunjuk panel yang perlu dilihat dari pelbagai sudut.

9. Soalan Lazim (Berdasarkan Parameter Teknikal)

S: Apakah perintang yang saya perlukan untuk bekalan 5V?

J: Menggunakan VF maksimum 2.35V dan sasaran IF 20mA: R = (5V - 2.35V) / 0.020A = 132.5 Ohm. Perintang standard 130 atau 150 Ohm akan sesuai. Sentiasa sahkan arus sebenar dalam litar anda.

S: Bolehkah saya memacu LED ini dengan bekalan 3.3V?

J: Ya. Menggunakan pengiraan yang sama dengan VF tipikal ~2.0V: R = (3.3V - 2.0V) / 0.020A = 65 Ohm. Perintang 68 Ohm adalah nilai biasa. Pastikan bekalan boleh menyediakan arus yang diperlukan.

S: Mengapa terdapat sistem binning?

J: Variasi pembuatan menyebabkan perbezaan kecil dalam prestasi. Binning menyusun LED ke dalam kumpulan dengan parameter yang dikawal ketat (kecerahan, warna, voltan), membolehkan pereka mencapai keputusan yang konsisten dalam produk mereka dengan menentukan kod bin yang diperlukan.

S: Bagaimanakah saya mengenal pasti katod?

J: Katod biasanya ditanda. Rujuk lukisan dimensi pakej dalam lembaran data, yang menunjukkan penanda hijau atau takuk pada satu sisi badan komponen. Polariti yang betul adalah penting untuk operasi.

10. Kajian Kes Reka Bentuk dan Penggunaan

Senario: Mereka bentuk panel penunjuk status untuk penghala rangkaian.Panel memerlukan pelbagai LED "Kuasa" dan "Aktiviti" merah terang yang boleh dilihat dari hadapan dan sisi. 17-215 adalah pilihan yang sangat baik kerana sudut pandangannya yang luas 130 darjah. Pereka memilih bin keamatan bercahaya R1 (112-140 mcd) dan bin panjang gelombang dominan E6 (625.5-629.5 nm) untuk memastikan warna yang seragam, cukup terang, dan konsisten merentasi semua penunjuk. Susun atur PCB meletakkan LED dengan jarak yang mencukupi dan menggunakan perintang pembatas arus yang dikira untuk setiap satu, disambungkan ke pin GPIO mikropengawal 3.3V. Pakej SMD membolehkan reka bentuk panel yang padat dan rendah. Komponen dipasang menggunakan profil refluks yang ditentukan, dan beg sensitif kelembapan dibuka tepat sebelum pengeluaran untuk mencegah kecacatan pematerian berkaitan kelembapan.

11. Prinsip Operasi

Pancaran cahaya dalam LED ini adalah berdasarkan elektroluminesens dalam simpang p-n semikonduktor yang diperbuat daripada bahan AIGaInP. Apabila voltan hadapan melebihi potensi terbina dalam simpang dikenakan, elektron dari rantau jenis-n dan lubang dari rantau jenis-p disuntik ke dalam rantau aktif. Apabila pembawa cas ini bergabung semula, mereka membebaskan tenaga dalam bentuk foton (cahaya). Komposisi khusus aloi AIGaInP menentukan tenaga jurang jalur, yang secara langsung mentakrifkan panjang gelombang (warna) cahaya yang dipancarkan—dalam kes ini, dalam spektrum merah sekitar 632 nm. Kanta resin epoksi membungkus cip, memberikan perlindungan mekanikal, dan membentuk pancaran output cahaya.

12. Trend dan Konteks Teknologi

SMD LED seperti 17-215 mewakili teknologi matang dan diterima pakai secara meluas. Trend industri terus ke arah kecekapan yang lebih tinggi (lebih banyak lumen per watt), yang membolehkan sama ada output yang lebih terang pada arus yang sama atau penggunaan kuasa yang lebih rendah untuk kecerahan yang sama. Terdapat juga dorongan ke arah peminiaturan, dengan tapak pakej yang lebih kecil menjadi biasa. Selain itu, kemajuan dalam teknologi fosfor dan reka bentuk cip sedang mengembangkan gamut warna dan meningkatkan pemaparan warna untuk LED putih, walaupun untuk LED merah monokromatik, AIGaInP kekal sebagai teknologi kecekapan tinggi yang dominan. Penekanan pada pematuhan alam sekitar (RoHS, REACH, Bebas Halogen) adalah aspek kekal dan kritikal dalam spesifikasi dan pembuatan komponen.