Dokumen Teknikal SMD LED 17-215/G6C-FN2P2B/3T - Hijau Kuning Gemilang - 2.0x1.25x0.8mm - 2.35V Maks - 60mW

1. Gambaran Keseluruhan Produk

17-215/G6C-FN2P2B/3T ialah LED peranti permukaan-pasang (SMD) yang direka untuk pemasangan elektronik berketumpatan tinggi. Komponen ini menggunakan cip semikonduktor AIGaInP (Aluminium Gallium Indium Fosfida) untuk menghasilkan output cahaya Hijau Kuning Gemilang. Kelebihan utamanya terletak pada saiznya yang mini, yang membolehkan pengurangan ketara dalam saiz papan litar bercetak (PCB), peningkatan ketumpatan pek komponen, dan akhirnya menyumbang kepada pembangunan peralatan pengguna akhir yang lebih kecil dan ringan. Peranti ini dibekalkan dalam pita 8mm piawai industri pada gegelung berdiameter 7 inci, menjadikannya serasi sepenuhnya dengan peralatan pemasangan pick-and-place automatik, seterusnya melancarkan proses pembuatan volum tinggi.

LED ini dikelaskan sebagai jenis satu warna dan dibina menggunakan bahan bebas plumbum (Pb-free). Ia mematuhi peraturan alam sekitar dan keselamatan antarabangsa utama, termasuk arahan Sekatan Bahan Berbahaya (RoHS) Kesatuan Eropah, peraturan Pendaftaran, Penilaian, Pemberian Kuasa dan Sekatan Bahan Kimia (REACH), dan piawaian bebas halogen (dengan Bromin <900 ppm, Klorin <900 ppm, dan jumlahnya <1500 ppm). Pematuhan ini memastikan kesesuaiannya untuk pelbagai pasaran dan aplikasi global dengan keperluan bahan yang ketat.

2. Analisis Parameter Teknikal Mendalam

2.1 Penarafan Maksimum Mutlak

Penarafan maksimum mutlak menentukan had tekanan di mana kerosakan kekal pada peranti mungkin berlaku. Nilai-nilai ini tidak bertujuan untuk operasi biasa. Untuk LED 17-215, arus ke hadapan berterusan maksimum (I_F) dinilai pada 25 mA. Di bawah keadaan berdenyut dengan kitar tugas 1/10 pada 1 kHz, arus ke hadapan puncak (I_FP) boleh mencapai 60 mA. Voltan songsang maksimum yang dibenarkan (V_R) ialah 5 V; adalah penting untuk ambil perhatian bahawa peranti ini tidak direka untuk beroperasi dalam bias songsang, dan penarafan ini terutamanya digunakan untuk keadaan ujian arus songsang (I_R). Jumlah penyebaran kuasa (P_d) tidak boleh melebihi 60 mW, dikira sebagai hasil darab voltan ke hadapan dan arus ke hadapan. Peranti ini boleh menahan nyahcas elektrostatik (ESD) 2000 V mengikut Model Badan Manusia (HBM). Julat suhu operasi (T_opr) adalah dari -40°C hingga +85°C, manakala suhu penyimpanan (T_stg) memanjang sedikit kepada +90°C.

2.2 Ciri-ciri Elektro-Optik

Prestasi elektro-optik ditentukan pada keadaan ujian piawai suhu ambien (T_a) 25°C dan arus ke hadapan 20 mA. Keamatan bercahaya (I_v) mempunyai julat tipikal dari 36.00 mcd hingga 72.00 mcd, dengan toleransi yang ditentukan ±11%. Taburan ruang cahaya dicirikan oleh sudut pandangan lebar (2θ_1/2) 130 darjah, memberikan pencahayaan yang luas. Ciri-ciri spektrum ditakrifkan oleh panjang gelombang puncak (λ_p) 575 nm dan julat panjang gelombang dominan (λ_d) dari 570.00 nm hingga 574.50 nm (toleransi ±1nm). Lebar jalur spektrum (Δλ) adalah kira-kira 20 nm. Voltan ke hadapan (V_F) biasanya berjulat dari 1.75 V hingga 2.35 V pada 20 mA, dengan toleransi ±0.1 V. Arus songsang (I_R) dijamin kurang daripada atau sama dengan 10 μA apabila voltan songsang 5 V dikenakan.

3. Penjelasan Sistem Pembin

Untuk memastikan konsistensi dalam pengeluaran besar-besaran, LED disusun ke dalam bin berdasarkan parameter prestasi utama. Ini membolehkan pereka memilih komponen yang memenuhi keperluan aplikasi khusus untuk kecerahan, warna, dan tingkah laku elektrik.

3.1 Pembin Keamatan Bercahaya

Keamatan bercahaya dikategorikan kepada tiga bin utama yang diukur pada I_F= 20 mA:

• Bin N2:36.00 mcd (Min) hingga 45.00 mcd (Maks)
• Bin P1:45.00 mcd (Min) hingga 57.00 mcd (Maks)
• Bin P2:57.00 mcd (Min) hingga 72.00 mcd (Maks)

Toleransi untuk keamatan bercahaya dalam bin ialah ±11%.

3.2 Pembin Panjang Gelombang Dominan

Panjang gelombang dominan, yang berkait rapat dengan warna yang dilihat, dibahagikan kepada tiga bin:

• Bin CC2:570.00 nm (Min) hingga 571.50 nm (Maks)
• Bin CC3:571.50 nm (Min) hingga 573.00 nm (Maks)
• Bin CC4:573.00 nm (Maks) hingga 574.50 nm (Maks)

Toleransi untuk panjang gelombang dominan ialah ±1 nm.

3.3 Pembin Voltan Ke Hadapan

Voltan ke hadapan disusun ke dalam tiga bin untuk membantu reka bentuk litar, terutamanya untuk pengiraan perintang had arus dan reka bentuk bekalan kuasa:

• Bin 0:1.75 V (Min) hingga 1.95 V (Maks)
• Bin 1:1.95 V (Min) hingga 2.15 V (Maks)
• Bin 2:2.15 V (Min) hingga 2.35 V (Maks)

Toleransi untuk voltan ke hadapan ialah ±0.1 V.

4. Analisis Lengkung Prestasi

Walaupun PDF menunjukkan kehadiran lengkung ciri elektro-optik tipikal pada halaman 5, graf khusus tidak disediakan dalam kandungan teks. Biasanya, datasheet sedemikian termasuk lengkung yang menggambarkan hubungan antara arus ke hadapan dan keamatan bercahaya, voltan ke hadapan berbanding arus ke hadapan, dan keamatan bercahaya relatif sebagai fungsi suhu ambien. Lengkung ini adalah penting untuk pereka memahami tingkah laku peranti di bawah keadaan bukan piawai. Sebagai contoh, keamatan bercahaya biasanya berkurangan apabila suhu ambien meningkat. Voltan ke hadapan juga mempunyai pekali suhu negatif, bermakna ia berkurangan sedikit dengan peningkatan suhu. Pereka harus merujuk data grafik untuk menurunkan prestasi dengan sewajarnya untuk persekitaran operasi khusus mereka dan untuk memastikan pemacu arus stabil merentasi julat suhu yang dimaksudkan.

5. Maklumat Mekanikal dan Pakej

5.1 Dimensi Pakej

SMD LED 17-215 mempunyai pakej yang padat. Dimensi utama (dalam milimeter) adalah seperti berikut, dengan toleransi umum ±0.1 mm melainkan dinyatakan sebaliknya: Panjang keseluruhan pakej ialah 2.0 mm, lebar ialah 1.25 mm, dan ketinggian ialah 0.8 mm. Peranti ini termasuk dua terminal anod/katod untuk sambungan elektrik. Lukisan dimensi terperinci, termasuk jarak pad, saiz terminal, dan geometri kanta, disediakan dalam datasheet untuk membimbing reka bentuk corak tanah PCB untuk pateri dan kestabilan mekanikal yang optimum.

5.2 Pengenalpastian Polarity

Polariti yang betul adalah penting untuk operasi LED. Lukisan pakej datasheet dengan jelas menunjukkan terminal anod dan katod. Biasanya, satu terminal mungkin ditanda atau mempunyai bentuk yang berbeza (contohnya, takuk atau sudut serong) untuk memudahkan pengenalpastian visual semasa pemasangan atau pemeriksaan manual. Pereka mesti memastikan tapak kaki PCB mencerminkan polariti ini untuk mengelakkan penempatan yang salah.

6. Garis Panduan Pateri dan Pemasangan

6.1 Profil Pateri Reflow

LED ini serasi dengan proses pateri reflow inframerah dan fasa wap. Untuk pateri bebas plumbum, profil suhu tertentu mesti diikuti:

• Pemanasan Awal:Cerun dari ambien ke 150-200°C dalam 60-120 saat.
• Rendam/Reflow:Kekalkan di atas 217°C (suhu likuidus) selama 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 tidak boleh melebihi 6°C per saat.

Sangat disyorkan agar pateri reflow dilakukan tidak lebih daripada dua kali untuk mengelakkan kerosakan tekanan haba pada pakej LED dan ikatan wayar dalaman.

6.2 Pateri Tangan

Jika pateri tangan tidak dapat dielakkan, penjagaan yang melampau mesti diambil. Suhu hujung besi pateri hendaklah di bawah 350°C, dan masa sentuhan dengan setiap terminal tidak boleh melebihi 3 saat. Kuasa besi pateri hendaklah 25W atau kurang. Selang minimum 2 saat harus ditinggalkan antara pateri setiap terminal. Menggunakan besi pateri berkepala dua untuk pembaikan adalah dicadangkan untuk mengurangkan tekanan haba, tetapi pembaikan selepas pateri awal secara amnya tidak digalakkan.

6.3 Penyimpanan dan Kepekaan Kelembapan

LED dibungkus dalam beg penghalang tahan lembapan dengan penyerap lembapan. Beg tidak boleh dibuka sehingga komponen sedia untuk digunakan. Selepas dibuka:

• LED yang tidak digunakan hendaklah disimpan pada 30°C atau kurang dan kelembapan relatif (RH) 60% atau kurang.
• "Jangka hayat lantai" selepas membuka beg ialah 168 jam (7 hari).
• Jika tidak digunakan dalam tempoh ini, baki LED mesti dibungkus semula dengan penyerap lembapan.
• Jika penunjuk penyerap lembapan telah bertukar warna atau masa pendedahan terlampaui, rawatan pembakaran 60°C ±5°C selama 24 jam diperlukan sebelum digunakan.

7. Maklumat Pembungkusan dan Pesanan

7.1 Spesifikasi Reel dan Pita

Produk dibekalkan dalam pita pembawa gaya "ammo pack" piawai dengan lebar 8 mm, dililit pada gegelung berdiameter 7 inci (178 mm). Setiap gegelung mengandungi 3000 keping. Dimensi terperinci untuk gegelung, poket pita pembawa, dan pita penutup disediakan untuk memastikan keserasian dengan feeder automatik.

7.2 Penjelasan Label

Label pembungkusan mengandungi beberapa kod utama untuk kebolehjejakan dan spesifikasi:

• CPN:Nombor Produk Pelanggan (seperti yang ditetapkan oleh pembeli).
• P/N:Nombor Produk Pengilang (17-215/G6C-FN2P2B/3T).
• QTY:Kuantiti Pembungkusan (contohnya, 3000).
• CAT:Pangkat Keamatan Bercahaya (contohnya, N2, P1, P2).
• HUE:Koordinat Kromatisiti & Pangkat Panjang Gelombang Dominan (contohnya, CC2, CC3, CC4).
• REF:Pangkat Voltan Ke Hadapan (contohnya, 0, 1, 2).
• LOT No:Nombor Lot Pembuatan untuk kebolehjejakan.

8. Cadangan Aplikasi

8.1 Senario Aplikasi Biasa

Warna Hijau Kuning Gemilang dan saiz padat menjadikan LED ini sesuai untuk pelbagai fungsi penunjuk dan lampu latar:

• Dalaman Automotif:Lampu latar untuk instrumen papan pemuka, suis, dan panel kawalan.
• Telekomunikasi:Penunjuk status dan lampu latar kekunci dalam telefon, mesin faks, dan peranti komunikasi lain.
• Elektronik Pengguna:Lampu latar rata untuk paparan LCD kecil, pencahayaan suis, dan penunjuk simbolik.
• Penunjuk Tujuan Umum:Status kuasa, pemilihan mod, dan penunjuk amaran dalam pelbagai peralatan elektronik.

8.2 Pertimbangan Reka Bentuk Kritikal

Had Arus Adalah Wajib:LED adalah peranti berkuasa arus. Perintang had arus luaran mesti sentiasa digunakan secara bersiri dengan LED. Nilainya dikira berdasarkan voltan bekalan (V_supply), voltan ke hadapan LED (V_Fdari binnya), dan arus ke hadapan yang dikehendaki (I_F, biasanya 20 mA atau kurang). Formulanya ialah: R = (V_supply- V_F) / I_F. Tanpa perintang ini, walaupun peningkatan kecil dalam voltan bekalan boleh menyebabkan peningkatan besar dan merosakkan dalam arus.

Pengurusan Haba:Walaupun penyebaran kuasa adalah rendah, memastikan kawasan kuprum PCB yang mencukupi di sekitar pad LED boleh membantu menyebarkan haba, terutamanya dalam persekitaran suhu ambien tinggi atau apabila didorong pada arus berterusan maksimum. Ini membantu mengekalkan output bercahaya dan jangka hayat.

Sekatan Aplikasi:LED gred komersial piawai ini tidak direka atau diperakui khusus untuk aplikasi kebolehpercayaan tinggi di mana kegagalan boleh membawa kepada risiko keselamatan. Ini termasuk, tetapi tidak terhad kepada, sistem ketenteraan/aeroangkasa, sistem kritikal keselamatan automotif (contohnya, lampu brek, penunjuk beg udara), dan peralatan perubatan sokongan hayat. Untuk aplikasi sedemikian, komponen dengan kelayakan dan data kebolehpercayaan yang sesuai harus diperoleh.

9. Perbandingan dan Pembezaan Teknikal

Faktor pembezaan utama LED 17-215 ialah gabungan bahan cip AIGaInP khusus yang menghasilkan warna Hijau Kuning Gemilang, tapak kaki 2012 (2.0x1.25mm) yang sangat padat, dan pematuhannya dengan piawaian alam sekitar moden (bebas plumbum, Bebas Halogen, RoHS, REACH). Berbanding dengan LED SMD melalui lubang atau lebih besar yang lebih lama, ia membolehkan peminiaturan yang ketara. Berbanding dengan LED hijau kuning lain, teknologi AIGaInP biasanya menawarkan kecekapan bercahaya yang lebih tinggi dan kestabilan warna yang lebih baik merentasi variasi suhu dan arus berbanding beberapa bahan semikonduktor alternatif yang digunakan untuk warna yang serupa. Sudut pandangan lebar 130 darjah juga merupakan ciri utama untuk aplikasi yang memerlukan pencahayaan luas dan sekata berbanding pancaran fokus.

10. Soalan Lazim (FAQ)

Q1: Apakah perbezaan antara panjang gelombang puncak (λp) dan panjang gelombang dominan (λd)?

A1: Panjang gelombang puncak ialah panjang gelombang di mana taburan kuasa spektrum adalah maksimum. Panjang gelombang dominan ialah panjang gelombang tunggal cahaya monokromatik yang sepadan dengan warna yang dilihat LED. Untuk LED dengan spektrum yang agak sempit, mereka sering hampir, tetapi λd lebih relevan untuk spesifikasi warna dalam aplikasi.

Q2: Bolehkah saya mendorong LED ini tanpa perintang had arus jika saya menggunakan sumber voltan malar yang ditetapkan kepada voltan ke hadapan LED?

A2: Tidak, ini tidak disyorkan dan berkemungkinan merosakkan LED. Voltan ke hadapan mempunyai toleransi dan pekali suhu negatif. Variasi kecil dalam voltan bekalan atau kenaikan suhu LED boleh menyebabkan peningkatan arus yang ketara dan tidak terkawal, membawa kepada kepanasan dan kegagalan. Sentiasa gunakan perintang siri atau pemacu arus malar khusus.

Q3: Mengapa terdapat "jangka hayat lantai" yang ketat selepas membuka beg penghalang lembapan?

A3: Komponen SMD boleh menyerap lembapan dari atmosfera. Semasa proses pateri reflow suhu tinggi, lembapan yang terperangkap ini boleh mengewap dengan cepat, mencipta tekanan dalaman yang boleh menyebabkan keretakan pakej ("popcorning") atau pengelupasan, membawa kepada kegagalan. Jangka hayat lantai dan prosedur pembakaran menguruskan tahap kepekaan lembapan (MSL) ini.

Q4: Bagaimanakah saya mentafsir kod bin (CAT, HUE, REF) semasa membuat pesanan?

A4: Anda boleh menentukan kod bin tepat yang anda perlukan berdasarkan keperluan aplikasi anda untuk kecerahan (CAT), warna (HUE), dan voltan ke hadapan (REF). Memesan bin yang lebih ketat memastikan konsistensi yang lebih besar dalam penampilan dan prestasi elektrik produk akhir anda. Jika tidak dinyatakan, anda akan menerima komponen dari bin pengeluaran piawai.

11. Contoh Reka Bentuk dan Penggunaan Praktikal

Contoh 1: Lampu Latar Suis Papan Pemuka

Dalam papan pemuka automotif, berbilang LED 17-215 boleh diletakkan di belakang topi suis lutsinar. Pin GPIO mikropengawal, melalui transistor, boleh membekalkan kuasa dari sistem 12V kenderaan. Perintang siri dikira untuk setiap LED. Sebagai contoh, menggunakan bekalan 12V, V_F2.1V (Bin 1), dan sasaran I_F20mA: R = (12V - 2.1V) / 0.02A = 495 Ohm. Perintang piawai 510 Ohm akan sesuai, menghasilkan I_F≈ 19.4 mA. Sudut pandangan lebar memastikan suis diterangi sekata.

Contoh 2: Penunjuk Status pada Peranti Rangkaian

Untuk penunjuk "Link Active" pada penghala, satu LED boleh didorong terus dari isyarat logik 3.3V. Menggunakan V_F= 1.9V (Bin 0) dan I_F= 15 mA untuk mengurangkan kuasa dan jangka hayat lebih panjang: R = (3.3V - 1.9V) / 0.015A ≈ 93.3 Ohm. Perintang 100 Ohm akan digunakan. Warna Hijau Kuning Gemilang sangat kelihatan dan biasa dikaitkan dengan aktiviti rangkaian.

12. Pengenalan Prinsip Operasi

Diod Pemancar Cahaya (LED) adalah peranti semikonduktor yang memancarkan cahaya melalui proses yang dipanggil elektroluminesens. LED 17-215 menggunakan semikonduktor sebatian AIGaInP (Aluminium Gallium Indium Fosfida). Apabila voltan ke hadapan dikenakan merentasi simpang p-n, elektron dari rantau jenis-n dan lubang dari rantau jenis-p disuntik ke dalam rantau aktif. Apabila pembawa cas ini (elektron dan lubang) bergabung semula, mereka membebaskan tenaga. Dalam bahan AIGaInP, tenaga ini dibebaskan terutamanya sebagai foton (zarah cahaya) dengan panjang gelombang yang sepadan dengan tenaga jurang jalur bahan semikonduktor. Komposisi khusus atom Al, Ga, In, dan P direka untuk menghasilkan jurang jalur yang menghasilkan cahaya hijau kuning dengan panjang gelombang puncak sekitar 575 nm. Kanta resin epoksi membungkus cip, melindunginya, dan membentuk output cahaya untuk mencapai sudut pandangan 130 darjah yang dikehendaki.

13. Trend dan Perkembangan Teknologi

Trend umum dalam teknologi SMD LED terus ke beberapa bidang utama:Peningkatan Kecekapan:Peningkatan berterusan dalam sains bahan dan reka bentuk cip bertujuan untuk menghasilkan lebih banyak lumen per watt (lm/W), mengurangkan penggunaan kuasa untuk output cahaya tertentu.Peminiaturan:Pakej terus mengecil (contohnya, dari 2012 kepada 1608, 1005 saiz metrik) untuk menyokong elektronik pengguna yang semakin kecil.Peningkatan Penghasilan Warna dan Konsistensi:Kemajuan dalam teknologi fosfor (untuk LED putih) dan proses pertumbuhan epitaksial (untuk LED berwarna seperti AIGaInP) membawa kepada bin warna yang lebih ketat dan prestasi yang lebih stabil sepanjang jangka hayat dan suhu.Kebolehpercayaan Lebih Tinggi:Bahan pembungkusan dan proses pembuatan yang dipertingkatkan memanjangkan jangka hayat LED dan meningkatkan rintangan kepada tekanan haba dan persekitaran.Penyelesaian Bersepadu:Terdapat pasaran yang semakin berkembang untuk LED dengan perintang had arus terbina dalam, diod perlindungan, atau bahkan IC pemacu, memudahkan reka bentuk litar. 17-215 mewakili pakej dan teknologi yang matang dan diterima pakai secara meluas yang mendapat manfaat daripada penapisan berterusan seluruh industri dalam hasil pembuatan dan prestasi ini.