Spesifikasi Teknikal LED SMD 19-21/R6C-FP1Q2L/3T - Saiz 2.0x1.25x0.8mm - Voltan 1.7-2.3V - Merah Cemerlang - Dokumen Teknikal Bahasa Melayu

1. Gambaran Keseluruhan Produk

19-21/R6C-FP1Q2L/3T ialah peranti permukaan-pasang (SMD) LED yang direka untuk aplikasi elektronik moden dan padat. Komponen ini menggunakan cip semikonduktor AIGaInP (Aluminium Gallium Indium Fosfida) untuk menghasilkan output cahaya merah yang cemerlang. Kelebihan utamanya terletak pada saiznya yang mini, yang membolehkan pengurangan ketara dalam saiz papan litar bercetak (PCB) dan membolehkan ketumpatan pek komponen yang lebih tinggi berbanding LED jenis rangka plumbum tradisional. Ini menyumbang kepada saiz peralatan keseluruhan yang lebih kecil dan keperluan penyimpanan yang berkurangan. Peranti ini ringan, menjadikannya amat sesuai untuk aplikasi di mana ruang dan berat adalah kekangan kritikal.

LED ini dibekalkan dalam pita piawai industri 8mm pada gegelung berdiameter 7 inci, memastikan keserasian dengan peralatan pemasangan automatik pick-and-place berkelajuan tinggi. Ia direka untuk digunakan dengan proses pateri refluks inframerah (IR) dan fasa wap piawai, memudahkan pengeluaran besar-besaran yang cekap. Produk ini dikilangkan sebagai komponen bebas Pb (bebas plumbum) dan mematuhi peraturan Kesatuan Eropah RoHS (Sekatan Bahan Berbahaya) dan REACH (Pendaftaran, Penilaian, Kebenaran dan Sekatan Bahan Kimia). Ia juga dikelaskan sebagai bebas halogen, dengan kandungan bromin (Br) dan klorin (Cl) masing-masing di bawah 900 ppm dan jumlah gabungannya di bawah 1500 ppm.

2. Penyelaman Mendalam Spesifikasi Teknikal

2.1 Penarafan Maksimum Mutlak

Penarafan maksimum mutlak menentukan had di mana kerosakan kekal pada peranti mungkin berlaku. Penarafan ini dinyatakan pada suhu ambien (Ta) 25°C. Voltan songsang maksimum (VR) ialah 5V. Arus hadapan berterusan (IF) tidak boleh melebihi 25 mA. Untuk operasi berdenyut, arus hadapan puncak (IFP) 60 mA dibenarkan di bawah kitar tugas 1/10 pada 1 kHz. Penyerakan kuasa maksimum (Pd) ialah 60 mW. Peranti ini boleh menahan nyahcas elektrostatik (ESD) 2000V mengikut Model Badan Manusia (HBM). Julat suhu operasi (Topr) adalah dari -40°C hingga +85°C, manakala julat suhu penyimpanan (Tstg) sedikit lebih luas, dari -40°C hingga +90°C. Untuk pateri, peranti ini boleh bertahan pateri refluks pada suhu puncak 260°C sehingga 10 saat, atau pateri tangan pada 350°C sehingga 3 saat setiap terminal.

2.2 Ciri-ciri Elektro-Optik

Ciri-ciri elektro-optik ialah parameter prestasi teras, diukur pada Ta=25°C dan arus hadapan (IF) 20 mA, melainkan dinyatakan sebaliknya.

• Keamatan Bercahaya (Iv):Julat dari minimum 45 milikandela (mcd) hingga maksimum 112 mcd. Nilai tipikal berada dalam julat ini, yang selanjutnya dibahagikan kepada bin tertentu (P1, P2, Q1, Q2).
• Sudut Pandangan (2θ1/2):Sudut separuh keamatan biasanya 100 darjah, menunjukkan kon pandangan yang luas.
• Panjang Gelombang Puncak (λp):Panjang gelombang di mana keamatan cahaya yang dipancarkan adalah maksimum biasanya 632 nanometer (nm).
• Panjang Gelombang Dominan (λd):Ini ialah panjang gelombang tunggal yang dilihat oleh mata manusia, julat dari 621 nm hingga 631 nm, dikategorikan kepada bin FF1 dan FF2.
• Lebar Jalur Spektrum (Δλ):Lebar spektrum yang dipancarkan pada separuh keamatan maksimum biasanya 20 nm.
• Voltan Hadapan (VF):Susutan voltan merentasi LED apabila mengalirkan 20 mA julat dari 1.7V hingga 2.3V, dengan bin tertentu (L19 hingga L24) menentukan julat yang lebih sempit.
• Arus Songsang (IR):Arus bocor apabila voltan songsang 5V dikenakan adalah maksimum 10 µA.

Nota penting menentukan toleransi: Keamatan Bercahaya (±11%), Panjang Gelombang Dominan (±1 nm), dan Voltan Hadapan (±0.05V). Adalah penting untuk memahami bahawa penarafan voltan songsang 5V adalah untuk ujian IR sahaja; LED tidak direka untuk beroperasi di bawah pincang songsang.

3. Penjelasan Sistem Binning

Untuk memastikan konsistensi dalam reka bentuk aplikasi, LED disusun (dibin) mengikut tiga parameter utama: Keamatan Bercahaya, Panjang Gelombang Dominan, dan Voltan Hadapan. Kod produk (cth., R6C-FP1Q2L/3T) mencerminkan bin tertentu.

3.1 Binning Keamatan Bercahaya

LED dikategorikan kepada empat bin keamatan:

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

Kod 'Q2' dalam nombor bahagian menunjukkan peranti ini tergolong dalam bin keamatan tertinggi.

3.2 Binning Panjang Gelombang Dominan

Konsistensi warna dikawal melalui bin panjang gelombang:

• FF1:621 – 626 nm
• FF2:626 – 631 nm

Kod 'FP1' berkemungkinan sepadan dengan salah satu spesifikasi panjang gelombang ini.

3.3 Binning Voltan Hadapan

Untuk membantu reka bentuk litar, terutamanya untuk pengiraan perintang had semasa, LED dibin mengikut voltan hadapan (VF) pada 20 mA:

• L19:1.7 – 1.8 V
• L20:1.8 – 1.9 V
• L21:1.9 – 2.0 V
• L22:2.0 – 2.1 V
• L23:2.1 – 2.2 V
• L24:2.2 – 2.3 V

'L' dalam nombor bahagian menandakan kumpulan voltan, dengan nombor tertentu menandakan bin tepat.

4. Analisis Lengkung Prestasi

Walaupun lengkung grafik khusus tidak terperinci dalam teks yang disediakan, lengkung ciri elektro-optik tipikal untuk LED sedemikian akan termasuk:

• Arus Hadapan vs. Voltan Hadapan (Lengkung I-V):Lengkung bukan linear ini menunjukkan hubungan eksponen antara arus dan voltan. Julat VF yang ditetapkan pada 20mA ialah satu titik pada lengkung ini. Pereka bentuk menggunakan ini untuk menentukan voltan pemacu yang diperlukan dan mengira perintang siri yang sesuai.
• Keamatan Bercahaya vs. Arus Hadapan (Lengkung I-L):Lengkung ini menunjukkan bagaimana output cahaya meningkat dengan arus. Ia biasanya linear dalam julat operasi yang disyorkan tetapi akan tepu pada arus yang lebih tinggi. Beroperasi pada atau di bawah keadaan ujian 20mA memastikan prestasi yang boleh diramal.
• Keamatan Bercahaya vs. Suhu Ambien:Output cahaya LED umumnya berkurangan apabila suhu simpang meningkat. Memahami penurunan nilai ini adalah kritikal untuk aplikasi yang beroperasi pada suhu ambien tinggi atau dengan pemanasan sendiri yang ketara.
• Taburan Spektrum:Graf yang menunjukkan keamatan relatif merentasi panjang gelombang, memuncak pada sekitar 632 nm dengan lebar jalur tipikal 20 nm, mengesahkan titik warna merah cemerlang.

5. Maklumat Mekanikal dan Pakej

5.1 Dimensi Pakej

LED SMD 19-21 mempunyai faktor bentuk yang sangat padat. Dimensi utama (dalam milimeter) termasuk panjang badan 2.0 mm, lebar 1.25 mm, dan ketinggian 0.8 mm. Lukisan berdimensi terperinci menentukan susunan pad, garis besar komponen, dan lokasi tanda pengecam katod. Semua toleransi yang tidak ditentukan adalah ±0.1 mm. Reka bentuk pad yang betul pada PCB, seperti dalam datasheet, adalah penting untuk pateri yang boleh dipercayai dan kestabilan mekanikal.

5.2 Pengenalpastian Polarity

Peranti ini mempunyai tanda katod, biasanya takuk, titik hijau, atau sudut terpangkas pada pakej. Orientasi yang betul semasa pemasangan adalah penting, kerana mengenakan voltan songsang boleh merosakkan LED.

6. Garis Panduan Pateri dan Pemasangan

6.1 Profil Pateri Refluks

Keperluan kritikal untuk komponen SMD ialah pematuhan kepada profil refluks yang disyorkan. Untuk LED bebas Pb ini:

• Pemanasan Awal:Cerun dari ambien ke 150–200°C dalam 60-120 saat.
• Rendam/Refluks:Masa di atas 217°C (suhu likuidus untuk pateri bebas Pb) hendaklah 60-150 saat. Suhu puncak tidak boleh melebihi 260°C, dan masa di atas 255°C mesti dihadkan kepada maksimum 30 saat.
• Penyejukan:Kadar penyejukan maksimum hendaklah 6°C per saat.

Pateri refluks tidak boleh dilakukan lebih daripada dua kali pada LED yang sama untuk mengelakkan kerosakan tekanan haba.

6.2 Pateri Tangan

Jika pembaikan manual diperlukan, berhati-hati yang melampau mesti diambil. Suhu hujung besi pateri hendaklah di bawah 350°C, dan masa sentuhan dengan mana-mana terminal tunggal tidak boleh melebihi 3 saat. Besi pateri berkuasa rendah (<25W) disyorkan. Besi pateri berkepala dua dicadangkan untuk penyingkiran untuk memanaskan kedua-dua terminal secara sama rata dan mengurangkan tekanan pada pakej.

6.3 Penyimpanan dan Kepekaan Kelembapan

LED dibungkus dalam beg penghalang tahan lembapan dengan penyerap lembapan. Langkah berjaga-jaga utama:

• Jangan buka beg sehingga sedia untuk digunakan.
• Selepas dibuka, LED yang tidak digunakan mesti disimpan pada ≤ 30°C dan ≤ 60% Kelembapan Relatif.
• "Jangka hayat lantai" selepas pembukaan beg ialah 168 jam (7 hari).
• Jika masa pendedahan terlampau atau penyerap lembapan menunjukkan tepu, rawatan pembakaran pada 60 ± 5°C selama 24 jam diperlukan sebelum pateri refluks untuk mengelakkan kerosakan kesan "popcorn".

7. Pembungkusan dan Maklumat Pesanan

7.1 Spesifikasi Gegelung dan Pita

Pembungkusan piawai ialah 3000 keping setiap gegelung. Lebar pita pembawa ialah 8 mm, dililit pada gegelung berdiameter 7 inci (178 mm). Dimensi terperinci untuk gegelung, poket pita pembawa, dan pita penutup disediakan untuk memastikan keserasian dengan feeder automatik.

7.2 Penjelasan Label

Label gegelung mengandungi maklumat penting untuk kebolehjejakan dan pengesahan:

• P/N:Nombor Produk (cth., 19-21/R6C-FP1Q2L/3T).
• CAT:Pangkat Keamatan Bercahaya (cth., Q2).
• HUE:Koordinat Kromatisiti & Pangkat Panjang Gelombang Dominan (cth., FP1).
• REF:Pangkat Voltan Hadapan (cth., L21).
• No LOT:Nombor Lot Pembuatan untuk kebolehjejakan.

8. Cadangan Aplikasi

8.1 Aplikasi Tipikal

LED SMD 19-21 adalah serba boleh dan sesuai untuk pelbagai peranan penunjuk dan lampu latar berkuasa rendah:

• Lampu Latar:Pencahayaan untuk instrumen papan pemuka, suis membran, dan panel kawalan.
• Telekomunikasi:Penunjuk status dan lampu latar kekunci dalam telefon dan mesin faks.
• Teknologi Paparan:Lampu latar rata untuk paparan kristal cecair (LCD) kecil dan simbol bercahaya.
• Penunjuk Tujuan Umum:Status kuasa, penunjuk mod, dan lampu isyarat dalam elektronik pengguna dan perindustrian.

8.2 Pertimbangan Reka Bentuk Kritikal

• Had Semasa:Perintang had semasa luaran adalahsangat wajib. Voltan hadapan mempunyai julat dan pekali suhu negatif. Peningkatan sedikit dalam voltan bekalan atau penurunan VF disebabkan pemanasan boleh menyebabkan peningkatan besar, berpotensi merosakkan, dalam arus hadapan. Nilai perintang mesti dikira berdasarkan voltan bekalan kuasa dan voltan hadapan maksimum (VF maks) dari bin untuk memastikan arus tidak pernah melebihi 25 mA di bawah keadaan paling teruk.
• Pengurusan Haba:Walaupun penyerakan kuasa rendah, memastikan kawasan kuprum PCB yang mencukupi atau via haba di bawah pad LED boleh membantu menyerakkan haba, mengekalkan kestabilan output cahaya dan jangka hayat, terutamanya dalam persekitaran suhu ambien tinggi.
• Perlindungan ESD:Walaupun dinilai untuk 2000V HBM, langkah berjaga-jaga pengendalian ESD piawai harus dipatuhi semasa pemasangan dan pengendalian.

9. Perbandingan dan Pembezaan Teknikal

Kelebihan utama LED SMD 19-21 ini berbanding LED lubang-lalui lama atau pakej SMD yang lebih besar ialahpeminiaturandankesesuaian untuk pemasangan automatik. Teknologi cip AIGaInP menawarkan kecekapan tinggi dan ketepuan warna yang baik untuk cahaya merah. Berbanding dengan beberapa teknologi LED merah lain, AIGaInP biasanya memberikan keamatan bercahaya yang lebih tinggi dan kestabilan suhu yang lebih baik. Sistem binning yang komprehensif membolehkan pereka bentuk memilih bahagian dengan ciri optik dan elektrik yang dikawal ketat, yang penting untuk aplikasi yang memerlukan penampilan seragam atau pemacu arus tepat.

10. Soalan Lazim (FAQ)

S: Mengapa perintang siri diperlukan?

J: LED ialah peranti didorong arus. Ciri V-I mereka adalah eksponen. Tanpa perintang untuk menghadkan arus, sebarang variasi kecil dalam voltan bekalan atau voltan hadapan LED boleh membawa kepada pelarian haba dan kegagalan serta-merta. Perintang menetapkan arus tetap berdasarkan Hukum Ohm.

S: Bolehkah saya memacu LED ini dengan voltan lebih tinggi daripada 2.3V?

J: Ya, tetapi hanya jika anda menggunakan perintang siri yang sesuai untuk menurunkan voltan berlebihan dan menghadkan arus kepada 20mA (atau kurang). Voltan pemacu itu sendiri bukan parameter kritikal; arus yang terhasil adalah.

S: Apakah maksud warna resin "jernih air"?

J: Enkapsulan LED (kanta plastik) tidak berwarna dan lutsinar. Ini membolehkan warna sebenar cahaya yang dipancarkan cip (merah cemerlang) melalui tanpa sebarang warna atau penyebaran, menghasilkan warna yang tepu dan hidup.

S: Bagaimanakah saya mentafsir nombor bahagian untuk pesanan?

J: Nombor bahagian 19-21/R6C-FP1Q2L/3T mengkodkan gaya pakej (19-21), kod produk (R6C), dan bin khusus untuk panjang gelombang (FP1), keamatan bercahaya (Q2), dan voltan hadapan (L, dengan nombor seterusnya). Sentiasa rujuk datasheet penuh dan jadual binning untuk mengesahkan spesifikasi tepat bahagian yang dipesan.

11. Kes Reka Bentuk dan Penggunaan Praktikal

Senario: Mereka bentuk penunjuk status untuk peranti berkuasa USB 5V.

1. Pemilihan Parameter:Pilih kecerahan yang diperlukan (bin Q2 untuk keterlihatan tinggi) dan konsistensi warna (bin FF1 atau FF2).

2. Reka Bentuk Litar:Andaikan bekalan 5V (Vcc) dan menggunakan VF min kes terburuk (cth., 1.7V dari bin L19) untuk memastikan arus tidak pernah melebihi 25mA walaupun VF rendah. Sasaran arus (I_F) = 20 mA.

Perintang Diperlukan R = (Vcc - VF) / I_F = (5V - 1.7V) / 0.020A = 165 Ohm.

Nilai piawai terdekat ialah 160 Ohm atau 180 Ohm. Menggunakan 180 Ohm memberikan I_F = (5-1.7)/180 ≈ 18.3 mA, yang selamat dan dalam spesifikasi.

Kuasa dalam perintang P_R = I_F^2 * R = (0.0183)^2 * 180 ≈ 0.06W. Perintang piawai 1/8W atau 1/4W adalah mencukupi.

3. Susun Atur PCB:Letakkan LED dan perintang had semasanya berdekatan. Ikuti geometri pad yang disyorkan dari lukisan dimensi datasheet.

4. Pemasangan:Ikuti garis panduan pengendalian kelembapan dan profil pateri refluks dengan tepat.

12. Prinsip Operasi

LED ini beroperasi berdasarkan prinsip elektroluminesens dalam simpang p-n semikonduktor. Kawasan aktif terdiri daripada AIGaInP. Apabila voltan pincang hadapan melebihi halangan keupayaan simpang (kira-kira 1.8V) 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 sepadan dengan panjang gelombang (warna) cahaya yang dipancarkan—dalam kes ini, merah cemerlang pada kira-kira 632 nm. Enkapsulan resin epoksi jernih melindungi cip, bertindak sebagai kanta untuk membentuk output cahaya (mencapai sudut pandangan 100 darjah), dan memberikan kestabilan mekanikal.

13. Trend Teknologi

Pembangunan LED SMD seperti 19-21 mengikuti trend yang lebih luas dalam elektronik:peminiaturan, peningkatan kecekapan, dankebolehpercayaan yang dipertingkatkan. Pergerakan ke arah bahan bebas Pb dan bebas halogen didorong oleh peraturan alam sekitar global (RoHS, REACH). Kemajuan dalam epitaksi semikonduktor terus meningkatkan kecekapan bercahaya (output cahaya per watt elektrik) dan konsistensi warna AIGaInP dan sistem bahan lain. Tambahan pula, teknologi pembungkusan berkembang untuk mengurus prestasi haba dengan lebih baik, membolehkan arus pemacu yang lebih tinggi dalam pakej yang lebih kecil, dan memberikan kawalan optik yang lebih tepat. Pemiawaian pembungkusan (seperti tapak kaki 19-21) dan format pita-dan-gegelung adalah kritikal untuk membolehkan pembuatan automatik volum tinggi yang kos efektif merentasi industri elektronik.