Dokumen Teknikal SMD LED 19-213/R6C-AP1Q2B/3T - Merah Cemerlang - 20mA - 2.35V

1. Gambaran Keseluruhan Produk

19-213 ialah LED peranti permukaan (SMD) yang direka untuk pelbagai aplikasi penunjuk dan lampu latar. Menggunakan teknologi cip AlGaInP, ia memancarkan warna merah yang cemerlang. Pakej SMD padatnya memberikan kelebihan ketara dalam reka bentuk elektronik moden, termasuk pengurangan ruang papan, ketumpatan pek yang lebih tinggi, dan kesesuaian untuk proses pemasangan automatik, menjadikannya sesuai untuk pengeluaran berskala besar dan miniatur.

1.1 Kelebihan Teras dan Penentududukan Produk

Kelebihan utama komponen ini ialah saiznya yang mini, yang secara langsung menyumbang kepada saiz produk akhir yang lebih kecil dan keperluan penyimpanan yang berkurangan. Ia serasi sepenuhnya dengan proses pateri reflow inframerah dan fasa wap standard, selaras dengan barisan pemasangan PCB moden yang cekap. Produk ini mematuhi peraturan alam sekitar utama: bebas plumbum, mematuhi RoHS, mematuhi REACH, dan memenuhi piawaian bebas halogen (Br <900 ppm, Cl <900 ppm, Br+Cl < 1500 ppm). Ini menjadikannya sesuai untuk pasaran global dengan kawalan alam sekitar yang ketat. Pembinaan ringannya meningkatkan lagi penggunaannya dalam aplikasi mudah alih dan miniatur.

1.2 Pasaran Sasaran dan Aplikasi

LED ini disasarkan untuk elektronik pengguna, kawalan industri, dan aplikasi dalaman automotif. Kes penggunaan khusus termasuk:

• Lampu latar untuk papan pemuka kluster instrumen, suis, dan panel kawalan.
• Penunjuk status dan lampu latar kekunci dalam peranti telekomunikasi seperti telefon dan mesin faks.
• Lampu latar rata untuk paparan LCD, simbol, dan papan tanda.
• Aplikasi penunjuk tujuan am merentasi pelbagai peranti elektronik.

2. Analisis Parameter Teknikal Mendalam

Memahami had elektrik dan optik adalah kritikal untuk reka bentuk litar yang boleh dipercayai dan memastikan prestasi jangka panjang.

2.1 Rating Maksimum Mutlak

Rating ini mentakrifkan had tekanan di mana kerosakan kekal pada peranti mungkin berlaku. Operasi harus sentiasa dikekalkan dalam had ini.

• Voltan Songsang (V_R):5 V. Melebihi voltan ini dalam bias songsang boleh menyebabkan kerosakan simpang.
• Arus Ke Hadapan Berterusan (I_F):25 mA. Arus operasi yang disyorkan ialah 20 mA; 25 mA ialah maksimum mutlak.
• Arus Ke Hadapan Puncak (I_FP):60 mA. Ini dibenarkan hanya di bawah keadaan berdenyut (kitar tugas 1/10 @ 1 kHz) dan tidak boleh digunakan untuk operasi DC.
• Pelesapan Kuasa (P_d):60 mW. Ini ialah kuasa maksimum yang boleh dilesapkan oleh pakej pada suhu ambien 25°C.
• Nyahcas Elektrostatik (ESD) Model Badan Manusia (HBM):2000 V. Prosedur pengendalian ESD yang betul adalah perlu semasa pemasangan dan pengendalian.
• Suhu Operasi (T_opr):-40 hingga +85 °C. Peranti ini dinilai untuk julat suhu perindustrian.
• Suhu Penyimpanan (T_stg):-40 hingga +90 °C.
• Suhu Pateri:Suhu puncak pateri reflow tidak boleh melebihi 260°C selama 10 saat. Untuk pateri tangan, suhu hujung besi pateri hendaklah <350°C selama <3 saat setiap terminal.

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

Ini ialah parameter prestasi tipikal yang diukur pada keadaan ujian piawai arus ke hadapan 20 mA.

• Keamatan Bercahaya (I_v):45 - 112 mcd (millicandela). Julat luas ini diuruskan melalui sistem binning (lihat Seksyen 3).
• Sudut Pandangan (2θ_1/2):120 darjah (tipikal). Sudut pandangan yang luas ini menjadikannya sesuai untuk aplikasi di mana keterlihatan dari pelbagai sudut adalah penting.
• Panjang Gelombang Puncak (λ_p):632 nm (tipikal). Ini ialah panjang gelombang di mana taburan kuasa spektrum adalah maksimum.
• Panjang Gelombang Dominan (λ_d):617.5 - 633.5 nm. Ini mentakrifkan warna cahaya yang dilihat dan juga tertakluk kepada binning.
• Lebar Jalur Spektrum (Δλ):20 nm (tipikal). Ini menunjukkan ketulenan spektrum pancaran merah.
• Voltan Ke Hadapan (V_F):1.75 - 2.35 V pada I_F=20mA. Perintang pembatas arus mesti digunakan secara bersiri dengan LED untuk menetapkan arus operasi berdasarkan voltan bekalan dan V_Fspesifik LED (yang berbeza mengikut bin).
• Arus Songsang (I_R):< 10 µA pada V_R=5V.

3. Penjelasan Sistem Binning

Untuk memastikan warna dan kecerahan yang konsisten dalam pengeluaran, LED disusun ke dalam bin berdasarkan parameter utama. 19-213 menggunakan sistem binning tiga dimensi.

3.1 Binning Keamatan Bercahaya

LED dikategorikan kepada empat bin (P1, P2, Q1, Q2) berdasarkan keamatan bercahaya yang diukur pada 20 mA. Ini membolehkan pereka memilih tahap kecerahan yang sesuai untuk aplikasi mereka, memastikan konsistensi visual merentasi pelbagai unit.

• P1:45 - 57 mcd
• P2:57 - 72 mcd
• Q1:72 - 90 mcd
• Q2:90 - 112 mcd

3.2 Binning Panjang Gelombang Dominan

Warna (hue) dikawal dengan menyusun LED ke dalam empat bin panjang gelombang (E4, E5, E6, E7). Ini adalah penting untuk aplikasi di mana padanan warna antara pelbagai LED adalah penting.

• E4:617.5 - 621.5 nm
• E5:621.5 - 625.5 nm
• E6:625.5 - 629.5 nm
• E7:629.5 - 633.5 nm

3.3 Binning Voltan Ke Hadapan

Voltan ke hadapan disusun ke dalam tiga bin (0, 1, 2). Mengetahui bin V_Fadalah penting untuk pengiraan perintang pembatas arus yang tepat, terutamanya dalam aplikasi berkuasa bateri di mana kecekapan adalah kritikal.

• 0:1.75 - 1.95 V
• 1:1.95 - 2.15 V
• 2:2.15 - 2.35 V

Nombor bahagian penuh 19-213/R6C-AP1Q2B/3T termasuk kod yang menentukan pilihan bin ini, membolehkan spesifikasi komponen yang tepat.

4. Maklumat Mekanikal dan Pakej

4.1 Dimensi Pakej dan Polarity

LED ini dibungkus dalam pakej SMD standard. Katod ditanda pada badan peranti. Lukisan dimensi terperinci disediakan dalam datasheet, dengan toleransi kritikal ±0.1mm. Pereka mesti mematuhi corak tanah PCB yang disyorkan untuk memastikan pateri dan penjajaran yang betul.

4.2 Spesifikasi Pembungkusan

Komponen dibekalkan pada pita pembawa lebar 8mm yang dililit pada gegelung berdiameter 7 inci. Setiap gegelung mengandungi 3000 keping. Pembungkusan termasuk langkah-langkah tahan lembap: gegelung diletakkan di dalam beg kalis lembap aluminium bersama desiccant dan label penunjuk. Ini adalah penting untuk komponen yang sensitif kepada penyerapan lembapan sebelum pateri.

5. Panduan Pateri dan Pemasangan

Pengendalian dan pateri yang betul adalah penting untuk mengelakkan kerosakan dan memastikan kebolehpercayaan.

5.1 Profil Pateri Reflow

Profil reflow bebas plumbum (Pb-free) ditentukan. Parameter utama termasuk:

• Pemanasan awal antara 150-200°C selama 60-120 saat.
• Masa di atas likuidus (217°C): 60-150 saat.
• Suhu puncak: maksimum 260°C, dipegang tidak lebih daripada 10 saat.
• Kadar pemanasan maksimum: 6°C/saat; kadar penyejukan maksimum: 3°C/saat.

Pateri reflow tidak boleh dilakukan lebih daripada dua kali pada LED yang sama.

5.2 Langkah Berjaga-jaga Pateri Tangan

Jika pateri tangan diperlukan, berhati-hati yang melampau mesti diambil:

• Gunakan besi pateri dengan suhu hujung kurang daripada 350°C.
• Hadkan masa pateri setiap terminal kepada 3 saat atau kurang.
• Gunakan besi dengan rating kuasa 25W atau kurang.
• Benarkan selang penyejukan sekurang-kurangnya 2 saat antara pateri setiap terminal.

5.3 Kepekaan Kelembapan dan Penyimpanan

Komponen ini sensitif kepada kelembapan. Patuhi syarat penyimpanan berikut:

• Sebelum dibuka:Simpan pada ≤ 30°C dan ≤ 90% Kelembapan Relatif (RH).
• Selepas dibuka:"Jangka hayat lantai" ialah 1 tahun di bawah ≤ 30°C dan ≤ 60% RH. LED yang tidak digunakan mesti dimeterai semula dalam beg kalis lembap dengan desiccant baru.
• Pembakaran:Jika penunjuk desiccant menunjukkan tepu atau masa penyimpanan terlampaui, bakar LED pada 60 ± 5°C selama 24 jam sebelum digunakan.

6. Pertimbangan Reka Bentuk Aplikasi

6.1 Reka Bentuk Litar

Pembatas Arus Adalah Wajib:Perintang bersiri luaran mutlak diperlukan untuk menetapkan arus ke hadapan. Ciri V-I LED adalah eksponen; peningkatan kecil dalam voltan boleh menyebabkan peningkatan arus yang besar dan merosakkan. Nilai perintang (R) dikira sebagai R = (V_bekalan- V_F) / I_F. Sentiasa gunakan V_Fmaksimum dari bin atau datasheet untuk reka bentuk konservatif yang memastikan I_Ftidak pernah melebihi 20 mA di bawah keadaan paling teruk.

6.2 Pengurusan Terma

Walaupun pelesapan kuasa adalah rendah (60 mW maks), susun atur PCB yang betul boleh meningkatkan jangka hayat. Pastikan kawasan kuprum yang mencukupi di sekitar pad LED untuk bertindak sebagai penyerap haba, terutamanya jika beroperasi pada suhu ambien tinggi atau berhampiran arus maksimum.

6.3 Reka Bentuk Optik

Sudut pandangan 120 darjah memberikan pancaran yang luas. Untuk aplikasi yang memerlukan cahaya terarah, optik sekunder (kanta, paip cahaya) boleh digunakan. Kanta resin jernih air sesuai digunakan dengan penapis warna luaran jika warna merah tertentu diperlukan.

7. Perbandingan dan Pembezaan Teknikal

19-213 membezakannya melalui gabungan tapak kaki SMD standard yang serasi luas, struktur binning yang jelas untuk konsistensi warna dan kecerahan, dan pematuhan kepada piawaian alam sekitar moden. Berbanding dengan LED lubang melalui yang lebih besar, ia menawarkan penjimatan ruang yang ketara dan keserasian dengan pemasangan automatik. Dalam segmen LED merah SMD, teknologi AlGaInP spesifiknya memberikan pancaran merah yang cekap, dan datasheet terperincinya dengan binning dan nota aplikasi yang jelas menyokong reka bentuk yang kukuh.

8. Soalan Lazim (FAQ)

Q: Bolehkah saya memacu LED ini terus dari bekalan logik 3.3V atau 5V?

A: Tidak. Anda mesti sentiasa menggunakan perintang pembatas arus bersiri. Contohnya, dengan bekalan 5V dan V_Ftipikal 2.0V pada 20mA, nilai perintang ialah (5V - 2V) / 0.02A = 150 Ohm. Perintang 150-ohm akan menjadi titik permulaan yang baik.

Q: Apakah maksud warna resin "jernih air"?

A> Ia bermaksud kanta pembungkusan LED adalah lutsinar, tidak tersebar atau berwarna. Warna merah datang sepenuhnya dari cahaya yang dipancarkan oleh cip semikonduktor itu sendiri. Ini sering menghasilkan penampilan warna yang lebih tepu.

Q: Bagaimanakah saya mentafsir nombor bahagian untuk pesanan?

A> Akhiran (cth, /R6C-AP1Q2B/3T) mengandungi kod untuk bin prestasi. "Q2" mungkin merujuk kepada bin keamatan bercahaya (Q2: 90-112 mcd), dan aksara lain menentukan bin panjang gelombang dan voltan. Rujuk panduan kod bin terperinci pengeluar untuk tafsiran tepat apabila konsistensi adalah kritikal.

Q: Adakah LED ini sesuai untuk pencahayaan luaran automotif?

A> Datasheet termasuk nota sekatan aplikasi yang menasihatkan bahawa aplikasi kebolehpercayaan tinggi seperti sistem keselamatan/sekuriti automotif mungkin memerlukan produk yang berbeza. Untuk aplikasi sedemikian, adalah penting untuk mengesahkan dengan pembekal komponen sama ada bahagian spesifik ini layak kepada piawaian automotif yang diperlukan (cth, AEC-Q102).

9. Contoh Reka Bentuk dan Penggunaan Praktikal

Contoh 1: Lampu Latar Suis Papan Pemuka.Sekumpulan lima LED 19-213 digunakan untuk lampu latar suis rocker. Ia disambung secara selari, setiap satu dengan perintang 180-ohm sendiri ke rel automotif 12V (dikurangkan untuk transien voltan kenderaan). Sudut pandangan yang luas memastikan pencahayaan sekata merentasi grafik suis. Bin kecerahan Q2 dipilih untuk keterlihatan yang baik pada waktu siang.

Contoh 2: Penunjuk Status PCB.Satu LED dengan perintang 1kΩ disambungkan ke pin GPIO mikropengawal 3.3V. Mikropengawal memacu pin tinggi untuk menghidupkan LED. Pengambilan arus rendah (lebih kurang 1.3mA) meminimumkan penggunaan kuasa dalam peranti berkuasa bateri. Bin panjang gelombang E6 memberikan warna penunjuk merah standard yang konsisten.

10. Prinsip Operasi dan Teknologi

LED 19-213 adalah berdasarkan bahan semikonduktor AlGaInP (Aluminium Gallium Indium Phosphide). Apabila voltan ke hadapan dikenakan merentasi simpang p-n, elektron dan lubang bergabung semula di kawasan aktif, membebaskan tenaga dalam bentuk foton. Komposisi khusus aloi AlGaInP direka untuk menghasilkan foton dalam bahagian merah spektrum cahaya nampak (lebih kurang 632 nm). Cahaya yang dihasilkan dipancarkan melalui kanta epoksi lutsinar, yang juga memberikan perlindungan mekanikal dan alam sekitar untuk die semikonduktor.

11. Trend dan Konteks Industri

SMD LED seperti 19-213 mewakili arus perdana dalam penunjuk dan pencahayaan kuasa rendah kerana kebolehpengeluarannya dan keberkesanan kos. Trend industri terus ke arah kecekapan yang lebih tinggi (lebih lumen per watt), peningkatan konsistensi warna melalui binning yang lebih ketat, dan peningkatan integrasi (cth, LED dengan pengatur arus terbina dalam atau pemacu). Pematuhan alam sekitar (RoHS, REACH, bebas halogen) telah menjadi keperluan standard. Untuk penunjuk merah, AlGaInP kekal sebagai teknologi dominan kerana kecekapannya dan kualiti warna, walaupun bahan lain digunakan untuk warna yang berbeza (cth, InGaN untuk biru dan hijau).