Dokumen Teknikal SMD LED 19-219/R6C-AM1N2VY/3T - Saiz 1.6x0.8x0.65mm - Voltan 1.7-2.2V - Merah Cemerlang

1. Gambaran Keseluruhan Produk

19-219 ialah LED peranti permukaan-pasang (SMD) yang direka untuk aplikasi berketumpatan tinggi dan miniatur. Ia menggunakan teknologi cip AlGaInP untuk menghasilkan output cahaya merah yang cemerlang. Kelebihan utamanya terletak pada saiznya yang padat, yang membolehkan pengurangan ketara dalam ruang papan litar, ruang penyimpanan, dan saiz peralatan keseluruhan berbanding LED berbingkai plumbum tradisional. Komponen ini ringan dan mematuhi piawaian pembuatan dan alam sekitar moden, termasuk keperluan RoHS, REACH, dan bebas halogen.

1.1 Ciri dan Kelebihan Teras

• Pakej Ultra-Padat:Faktor bentuk kecil (1.6mm x 0.8mm) membolehkan ketumpatan pembungkusan yang lebih tinggi dan miniaturisasi produk akhir.
• Keserasian Pembuatan:Dibekalkan dalam pita 8mm pada gegelung 7-inci, menjadikannya serasi sepenuhnya dengan peralatan pemasangan pick-and-place automatik.
• Pateri yang Kukuh:Serasi dengan kedua-dua proses pateri reflow fasa inframerah dan wap, sesuai untuk pengeluaran volum tinggi.
• Pematuhan Alam Sekitar:Produk ini bebas Pb, mematuhi RoHS, mematuhi REACH, dan memenuhi spesifikasi bebas halogen (Br <900ppm, Cl <900ppm, Br+Cl <1500ppm).
• Jenis Warna Tunggal:Memancarkan warna merah cemerlang tunggal.

1.2 Aplikasi Sasaran

LED ini sesuai untuk aplikasi yang memerlukan lampu penunjuk kecil dan boleh dipercayai atau lampu latar dalam ruang terhad.

• Lampu latar untuk papan pemuka panel instrumen dan suis.
• Penunjuk status dan lampu latar kekunci dalam peranti telekomunikasi (telefon, mesin faks).
• Lampu latar rata untuk panel LCD, suis, dan simbol.
• Aplikasi penunjuk tujuan umum merentas elektronik pengguna dan industri.

2. Spesifikasi Teknikal dan Tafsiran Objektif

Bahagian ini memberikan pecahan terperinci bagi had maksimum mutlak dan ciri elektro-optik piawai. Semua data diukur pada suhu persekitaran (Ta) 25°C melainkan dinyatakan sebaliknya.

2.1 Had Maksimum Mutlak

Had ini mentakrifkan had di mana kerosakan kekal pada peranti mungkin berlaku. Operasi di bawah keadaan ini tidak dijamin.

• 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 DC yang boleh digunakan secara berterusan.
• Arus Ke Hadapan Puncak (I_FP):60 mA (pada kitar tugas 1/10, 1kHz). Untuk operasi berdenyut sahaja.
• Pelesapan Kuasa (P_d):60 mW. Kehilangan kuasa maksimum yang dibenarkan sebagai haba.
• Nyahcas Elektrostatik (ESD) Model Badan Manusia (HBM):2000 V. Menunjukkan tahap kepekaan ESD sederhana; langkah berjaga-jaga pengendalian ESD piawai adalah perlu.
• Suhu Operasi (T_opr):-40°C hingga +85°C. Julat suhu persekitaran untuk operasi yang boleh dipercayai.
• Suhu Penyimpanan (T_stg):-40°C hingga +90°C.
• Suhu Pateri:Reflow: 260°C maksimum selama 10 saat. Pateri tangan: 350°C maksimum selama 3 saat setiap terminal.

2.2 Ciri Elektro-Optik

Parameter prestasi tipikal diukur pada I_F= 5mA.

• Keamatan Pencahayaan (I_v):18 - 45 mcd (millicandela). Ukuran kecerahan yang dirasakan. Julat luas ini diuruskan melalui binning (lihat Seksyen 3).
• Sudut Pandangan (2θ_1/2):130 darjah (tipikal). Sudut pandangan yang luas ini menjadikannya sesuai untuk aplikasi di mana LED mungkin tidak dilihat secara langsung.
• Panjang Gelombang Puncak (λ_p):632 nm (tipikal). Panjang gelombang di mana output spektrum paling kuat.
• Panjang Gelombang Dominan (λ_d):617.5 - 633.5 nm. Persepsi panjang gelombang tunggal bagi warna yang dipancarkan, yang juga dibinning.
• Lebar Jalur Spektrum (Δλ):20 nm (tipikal). Lebar spektrum yang dipancarkan pada separuh keamatan maksimumnya.
• Voltan Ke Hadapan (V_F):1.7 - 2.2 V. Susut voltan merentasi LED apabila mengalirkan 5mA. Parameter ini dibinning untuk konsistensi reka bentuk.
• Arus Songsang (I_R):10 μA maksimum pada V_R=5V. Ukuran arus bocor dalam keadaan mati.

Nota mengenai Toleransi:Keamatan pencahayaan mempunyai toleransi ±11%, panjang gelombang dominan ±1nm, dan voltan ke hadapan ±0.05V daripada nilai binning.

3. Penjelasan Sistem Binning

Untuk memastikan konsistensi warna dan kecerahan dalam pengeluaran, LED disusun ke dalam bin. 19-219 menggunakan tiga parameter binning bebas.

3.1 Binning Keamatan Pencahayaan

LED disusun ke dalam empat bin (M1, M2, N1, N2) berdasarkan keamatan pencahayaan yang diukur pada 5mA.

• M1:18.0 - 22.5 mcd
• M2:22.5 - 28.5 mcd
• N1:28.5 - 36.0 mcd
• N2:36.0 - 45.0 mcd

3.2 Binning Panjang Gelombang Dominan

LED disusun ke dalam empat bin (E3, E4, E5, E6) untuk mengawal warna merah yang tepat.

• E3:617.5 - 621.5 nm
• E4:621.5 - 625.5 nm
• E5:625.5 - 629.5 nm
• E6:629.5 - 633.5 nm

3.3 Binning Voltan Ke Hadapan

LED disusun ke dalam lima bin (19, 20, 21, 22, 23) untuk mengumpulkan peranti dengan ciri elektrik yang serupa, membantu dalam pemadanan arus untuk reka bentuk multi-LED.

• 19:1.7 - 1.8 V
• 20:1.8 - 1.9 V
• 21:1.9 - 2.0 V
• 22:2.0 - 2.1 V
• 23:2.1 - 2.2 V

4. Analisis Keluk Prestasi

Dokumen data teknikal menyediakan beberapa graf utama yang menggambarkan tingkah laku LED di bawah pelbagai keadaan.

4.1 Keamatan Pencahayaan Relatif vs. Suhu Persekitaran

Keluk ini menunjukkan bahawa keamatan pencahayaan berkurangan apabila suhu persekitaran meningkat. Output adalah agak stabil dari -40°C hingga kira-kira 25°C tetapi menunjukkan penurunan yang lebih ketara pada suhu yang lebih tinggi, tipikal tingkah laku LED disebabkan peningkatan rekombinasi bukan radiatif.

4.2 Keluk Penurunan Arus Ke Hadapan

Graf ini mentakrifkan arus ke hadapan maksimum yang dibenarkan sebagai fungsi suhu persekitaran. Untuk mengelakkan terlalu panas dan memastikan kebolehpercayaan jangka panjang, arus ke hadapan mesti dikurangkan apabila beroperasi pada suhu persekitaran tinggi (di atas ~25°C).

4.3 Arus Ke Hadapan vs. Voltan Ke Hadapan (Keluk I-V)

Ciri asas ini menunjukkan hubungan eksponen antara arus dan voltan. Keluk ini penting untuk mereka bentuk litar penghad arus (biasanya perintang siri). "Lutut" keluk, di mana konduksi bermula, adalah sekitar 1.6V hingga 1.7V.

4.4 Keamatan Pencahayaan vs. Arus Ke Hadapan

Plot ini menunjukkan bahawa output cahaya meningkat dengan arus ke hadapan, tetapi hubungannya tidak linear sempurna, terutamanya pada arus yang lebih tinggi. Ia membantu pereka memilih titik operasi yang mengimbangi kecerahan dengan kecekapan dan tekanan peranti.

4.5 Taburan Spektrum

Graf output spektrum menunjukkan satu puncak berpusat sekitar 632 nm (tipikal), mengesahkan pancaran merah cemerlang monokromatik dengan lebar penuh pada separuh maksimum (FWHM) tipikal 20 nm.

4.6 Corak Radiasi

Gambar rajah kutub menggambarkan sudut pandangan 130 darjah, menunjukkan taburan sudut keamatan cahaya, yang hampir Lambertian (taburan kosinus).

5. Maklumat Mekanikal dan Pakej

5.1 Dimensi Pakej

LED mempunyai ruang yang sangat padat dengan dimensi utama berikut (dalam mm, toleransi ±0.1mm melainkan dinyatakan):

• Panjang: 1.60
• Lebar: 0.80
• Tinggi: 0.65 ±0.1
• Dimensi pad landasan (katod): 0.70 x 0.20 ±0.05

5.2 Pengenalpastian Pola dan Reka Bentuk Pad

Katod (terminal negatif) ditanda dengan jelas di atas pakej. Susun atur pad pateri yang disyorkan disediakan untuk memastikan sambungan pateri yang boleh dipercayai dan penjajaran yang betul semasa reflow. Dokumen data teknikal menyatakan bahawa dimensi pad adalah untuk rujukan dan boleh diubah suai berdasarkan keperluan reka bentuk PCB tertentu.

6. Panduan Pateri dan Pemasangan

Pengendalian yang betul adalah kritikal untuk kebolehpercayaan komponen SMD.

6.1 Profil Pateri Reflow (Bebas Plumbum)

Profil suhu tertentu disyorkan:

• Pemanasan Awal:150-200°C selama 60-120 saat.
• Masa Melebihi Likuidus (TAL):60-150 saat melebihi 217°C.
• Suhu Puncak:Maksimum 260°C, dikekalkan maksimum 10 saat.
• Kadar Pemanasan/Penyejukan:Maksimum 6°C/saat pemanasan, 3°C/saat penyejukan.

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

6.2 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 kepada 3 saat setiap terminal.
• Gunakan besi dengan kapasiti 25W atau kurang.
• Benarkan selang sekurang-kurangnya 2 saat antara pateri setiap terminal untuk mengelakkan kejutan terma.

6.3 Penyimpanan dan Kepekaan Kelembapan

LED dibungkus dalam beg tahan lembap dengan bahan pengering.

• Sebelum Dibuka:Simpan pada ≤30°C dan ≤90% Kelembapan Relatif (RH).
• Selepas Dibuka (Jangka Hayat Lantai):1 tahun di bawah ≤30°C dan ≤60% RH. LED yang tidak digunakan harus dimeterai semula dalam pakej kalis lembap.
• Pembakaran:Jika penunjuk bahan pengering bertukar warna atau masa penyimpanan terlampaui, bakar LED pada 60 ±5°C selama 24 jam sebelum digunakan dalam proses reflow.

7. Pembungkusan dan Maklumat Pesanan

7.1 Spesifikasi Pita dan Gegelung

Komponen dibekalkan dalam pita pembawa timbul lebar 8mm yang dililit pada gegelung diameter standard 7-inci (178mm). Setiap gegelung mengandungi 3000 keping.

7.2 Penjelasan Label

Label gegelung mengandungi beberapa kod utama yang mengenal pasti ciri binning khusus LED pada gegelung itu:

• CAT:Pangkat Keamatan Pencahayaan (cth., M1, N2).
• HUE:Pangkat Kromatisiti/Panjang Gelombang Dominan (cth., E4, E5).
• REF:Pangkat Voltan Ke Hadapan (cth., 20, 21).
• Maklumat lain termasuk Nombor Bahagian Pelanggan (CPN), Nombor Bahagian Pengilang (P/N), Kuantiti (QTY), dan Nombor Lot (LOT No).

8. Pertimbangan Reka Bentuk Aplikasi

8.1 Penghad Arus Adalah Wajib

Dokumen data teknikal secara jelas memberi amaran bahawa perintang penghad arus luaranmestidigunakan. LED mempamerkan ciri I-V eksponen yang tajam; peningkatan kecil dalam voltan boleh menyebabkan peningkatan arus yang besar dan berpotensi merosakkan. Nilai perintang (R) boleh dikira menggunakan Hukum Ohm: R = (V_bekalan- V_F) / I_F, di mana V_Fialah voltan ke hadapan dari bin atau ciri tipikal, dan I_Fialah arus operasi yang dikehendaki (≤25mA DC).

8.2 Pengurusan Terma

Walaupun peranti berkuasa rendah, pertimbangan terma masih penting untuk jangka hayat. Patuhi keluk penurunan arus ke hadapan pada suhu persekitaran tinggi. Pastikan reka bentuk pad PCB menyediakan pelepasan terma yang mencukupi jika perlu, walaupun pad yang disyorkan terutamanya untuk sambungan elektrik dan mekanikal.

8.3 Perlindungan ESD

Dengan penarafan ESD 2000V (HBM), langkah berjaga-jaga ESD piawai harus diikuti semasa pengendalian dan pemasangan untuk mengelakkan kerosakan pendam.

9. Perbandingan dan Pembezaan Teknikal

Pembeza utama LED 19-219 ialah gabungan ruangnya yang sangat kecil 1.6mm x 0.8mm dengan sudut pandangan yang agak luas 130 darjah dan sistem binning tiga parameter yang komprehensif (Keamatan, Panjang Gelombang, Voltan). Ini membolehkan pereka mencapai prestasi optik yang konsisten dalam aplikasi terhad ruang di mana keseragaman visual adalah kritikal, seperti dalam tatasusunan lampu latar multi-LED atau panel penunjuk. Berbanding LED SMD yang lebih besar atau LED lubang melalui, ia menawarkan ketumpatan yang lebih unggul. Berbanding LED miniatur lain, binning terperincinya memberikan kawalan yang lebih besar terhadap penampilan produk akhir.

10. Soalan Lazim (FAQ)

10.1 Apakah nilai perintang yang perlu saya gunakan dengan bekalan 5V?

Menggunakan V_Ftipikal maksimum 2.2V dan sasaran I_F20mA untuk margin keselamatan: R = (5V - 2.2V) / 0.020A = 140 Ohm. Nilai piawai terdekat 150 Ohm akan menghasilkan I_F≈ 18.7mA, yang selamat dan memberikan kecerahan yang baik. Sentiasa sahkan dengan V_Fsebenar dari bin khusus anda.

10.2 Bolehkah saya mengendalikan LED ini tanpa perintang menggunakan sumber arus malar?

Ya, pemacu arus malar yang ditetapkan kepada arus yang dikehendaki (cth., 20mA) adalah alternatif yang sangat baik kepada perintang siri dan memberikan prestasi yang lebih stabil merentasi variasi suhu dan voltan.

10.3 Mengapa julat keamatan pencahayaan begitu luas (18-45 mcd)?

Ini adalah variasi semula jadi dalam proses pembuatan. Sistem binning (M1, M2, N1, N2) menyusun LED ke dalam kumpulan yang lebih ketat. Untuk kecerahan yang konsisten dalam aplikasi, tentukan dan gunakan LED dari bin keamatan pencahayaan yang sama.

10.4 Bagaimana saya mentafsir nombor bahagian 19-219/R6C-AM1N2VY/3T?

Nombor bahagian adalah kod khusus pengilang. Maklumat pemilihan kritikal terkandung dalam kod bin berasingan pada label gegelung (CAT, HUE, REF), yang mentakrifkan keamatan pencahayaan sebenar, panjang gelombang dominan, dan voltan ke hadapan peranti.

11. Kajian Kes Reka Bentuk dan Penggunaan

Senario: Mereka bentuk panel penunjuk status padat dengan 20 LED merah yang seragam cerah.

1. Spesifikasi:Pilih bin keamatan pencahayaan N1 (28.5-36.0 mcd) untuk kecerahan yang mencukupi. Pilih bin panjang gelombang E4 (621.5-625.5 nm) untuk warna merah yang konsisten. Bin voltan ke hadapan kurang kritikal untuk keseragaman jika menggunakan perintang siri individu tetapi memilih bin yang sama (cth., 20) boleh memudahkan pengiraan nilai perintang.
2. Skematik:Setiap LED disambung secara selari dari rel voltan biasa (cth., 3.3V), setiap satu dengan perintang penghad arus sendiri. Nilai perintang dikira berdasarkan V_Fnominal bin voltan yang dipilih.
3. Susun Atur PCB:Gunakan susun atur pad pateri yang disyorkan atau diubah suai. Pastikan penandaan katod pada skrin sutera PCB sepadan dengan pola LED. Kumpulkan LED dengan rapat untuk kesan panel.
4. Pemasangan:Ikuti profil pateri reflow dengan tepat. Jangan melebihi dua kitaran reflow. Simpan gegelung yang dibuka dengan betul jika tidak digunakan serta-merta.
5. Keputusan:Panel penunjuk berketumpatan tinggi dengan warna dan kecerahan yang konsisten, dimungkinkan oleh saiz kecil dan binning tepat LED 19-219.

12. Pengenalan Prinsip Teknologi

LED 19-219 adalah berdasarkan bahan semikonduktor AlGaInP (Aluminium Gallium Indium Phosphide). Apabila voltan ke hadapan dikenakan merentasi simpang p-n, elektron dan lubang disuntik ke dalam kawasan aktif di mana mereka bergabung semula. Dalam LED AlGaInP, penggabungan semula ini membebaskan tenaga dalam bentuk foton (cahaya) dalam bahagian merah hingga ambar spektrum boleh lihat. Komposisi khusus lapisan AlGaInP menentukan panjang gelombang puncak, yang dalam kes ini ditala untuk pancaran merah cemerlang sekitar 632 nm. Enkapsulan resin epoksi adalah jernih air untuk memaksimumkan pengekstrakan cahaya dan juga berfungsi untuk melindungi cip semikonduktor.

13. Trend dan Perkembangan Industri

Pasaran untuk LED SMD miniatur seperti 19-219 terus didorong oleh trend ke arah peranti elektronik yang semakin kecil dan nipis. Perkembangan utama dalam industri LED yang lebih luas yang mempengaruhi komponen sedemikian termasuk:

• Kecekapan Meningkat:Penambahbaikan bahan dan proses yang berterusan membawa kepada keberkesanan pencahayaan yang lebih tinggi (lebih banyak output cahaya per watt elektrik), membolehkan arus operasi yang lebih rendah dan pengurangan penggunaan kuasa dalam produk akhir.
• Konsistensi Warna yang Dipertingkatkan:Binning maju dan ujian peringkat wafer membolehkan kawalan yang lebih ketat ke atas kromatisiti dan keamatan, yang kritikal untuk aplikasi seperti lampu latar paparan di mana keseragaman adalah utama.
• Kebolehpercayaan dan Jangka Hayat yang Diperbaiki:Penambahbaikan dalam bahan pembungkusan dan reka bentuk cip terus memanjangkan jangka hayat operasi dan ketahanan terhadap tekanan terma dan persekitaran.
• Integrasi:Walaupun LED diskret kekal penting, terdapat trend selari ke arah modul LED bersepadu dan pandu cahaya untuk penyelesaian pencahayaan yang lebih kompleks, walaupun komponen diskret menawarkan fleksibiliti reka bentuk maksimum untuk susun atur tersuai.

19-219 mewakili komponen matang dan dicirikan dengan baik yang mendapat manfaat daripada kemajuan industri berterusan ini dalam sains bahan dan ketepatan pembuatan.