Dokumen Teknikal LED SMD 17-21/G6C-FP1Q1B/3T - Saiz 1.6x0.8x0.6mm - Voltan 1.75-2.35V - Kuasa 60mW - Warna Kuning Hijau Gemilang

1. Gambaran Keseluruhan Produk

17-21/G6C-FP1Q1B/3T ialah peranti pemasangan permukaan (SMD) LED yang menggunakan teknologi cip AlGaInP untuk memancarkan cahaya Kuning Hijau Gemilang. Komponen ini direka untuk aplikasi PCB berketumpatan tinggi di mana ruang dan berat adalah kekangan kritikal. Tapak kakinya yang padat 1.6mm x 0.8mm x 0.6mm membolehkan pengurangan ketara dalam saiz papan dan dimensi peralatan berbanding LED bingkai plumbum tradisional.

LED ini dibungkus pada pita 8mm yang dililit pada gegelung berdiameter 7 inci, menjadikannya serasi sepenuhnya dengan peralatan pemasangan pick-and-place automatik. Ia layak untuk proses pematerian refluks inframerah dan fasa wap standard. Peranti ini dibina sebagai jenis satu warna dengan kanta resin jernih air. Ia dihasilkan sebagai produk bebas Pb dan mematuhi peraturan alam sekitar utama termasuk piawaian RoHS, EU REACH, dan Bebas Halogen (Br <900 ppm, Cl <900 ppm, Br+Cl < 1500 ppm).

1.1 Kelebihan Teras dan Sasaran Pasaran

Kelebihan utama LED ini ialah saiznya yang mini, yang secara langsung membawa kepada ketumpatan pek yang lebih tinggi pada PCB, keperluan ruang penyimpanan yang berkurangan, dan akhirnya, pembangunan peralatan pengguna akhir yang lebih kecil. Pembinaannya yang ringan menjadikannya sesuai untuk aplikasi elektronik mudah alih dan miniatur.

Aplikasi sasaran adalah pelbagai, memberi tumpuan kepada fungsi penunjuk dan lampu latar. Pasaran utama termasuk bahagian dalaman automotif (contohnya, lampu latar papan pemuka dan suis), peralatan telekomunikasi (contohnya, penunjuk dan lampu latar dalam telefon dan mesin faks), dan elektronik am yang memerlukan lampu latar rata untuk LCD, suis, dan simbol.

2. Penerangan Mendalam Parameter Teknikal

2.1 Penarafan Maksimum Mutlak

Penarafan ini menentukan had tekanan di mana kerosakan kekal pada peranti mungkin berlaku. Operasi di bawah atau pada had ini tidak dijamin.

• Voltan Songsang (V_R):5V. Melebihi voltan ini dalam bias songsang boleh menyebabkan kerosakan simpang.
• Arus Kehadapan (I_F):25 mA DC. Arus operasi berterusan tidak boleh melebihi nilai ini.
• Arus Kehadapan Puncak (I_FP):60 mA. Ini dibenarkan hanya di bawah keadaan berdenyut dengan kitar tugas 1/10 pada 1 kHz.
• Pelesapan Kuasa (P_d):60 mW. Ini adalah kuasa maksimum yang boleh dilesapkan oleh pakej pada suhu ambien (T_a) 25°C.
• Nyahcas Elektrostatik (ESD):Penarafan Model Badan Manusia (HBM) 2000V. Prosedur pengendalian ESD yang betul adalah wajib.
• Suhu Operasi (T_opr):-40°C hingga +85°C. Peranti ini dijamin berfungsi dalam julat suhu ambien ini.
• Suhu Penyimpanan (T_stg):-40°C hingga +90°C.
• Suhu Pematerian (T_sol):Untuk pematerian refluks, suhu puncak 260°C untuk maksimum 10 saat ditetapkan. Untuk pematerian tangan, suhu hujung besi pemateri mestilah di bawah 350°C untuk maksimum 3 saat setiap terminal.

2.2 Ciri Elektro-Optik

Parameter ini diukur pada T_a=25°C dan menentukan prestasi tipikal peranti.

• Keamatan Bercahaya (I_v):Julat dari 45.0 mcd (min) hingga 90.0 mcd (maks) pada arus kehadapan (I_F) 20 mA. Nilai tipikal berada dalam julat bin ini.
• Sudut Pandangan (2θ_1/2):Sudut pandangan lebar tipikal 140 darjah.
• Panjang Gelombang Puncak (λ_p):Biasanya 575 nm.
• Panjang Gelombang Dominan (λ_d):Julat dari 570.0 nm (min) hingga 574.5 nm (maks), menentukan warna yang dilihat sebagai Kuning Hijau Gemilang.
• Lebar Jalur Spektrum (Δλ):Biasanya 20 nm, diukur pada separuh keamatan puncak (FWHM).
• Voltan Kehadapan (V_F):Julat dari 1.75 V (min) hingga 2.35 V (maks) pada I_F=20 mA.
• Arus Songsang (I_R):Maksimum 10 μA apabila voltan songsang (V_R) 5V dikenakan.Nota Penting:Peranti ini tidak direka untuk beroperasi dalam bias songsang; keadaan ujian ini hanya untuk pencirian arus bocor.

Toleransi:Dokumen teknikal menentukan toleransi pembuatan: Keamatan Bercahaya (±11%), Panjang Gelombang Dominan (±1 nm), dan Voltan Kehadapan (±0.1 V).

3. Penjelasan Sistem Bin

Untuk memastikan konsistensi warna dan kecerahan dalam pengeluaran, LED disusun ke dalam bin berdasarkan parameter utama.

3.1 Bin Keamatan Bercahaya

Bin ditakrifkan oleh kod P1, P2, dan Q1, diukur pada I_F=20 mA.

• P1:45.0 – 57.0 mcd
• P2:57.0 – 72.0 mcd
• Q1:72.0 – 90.0 mcd

3.2 Bin Panjang Gelombang Dominan

Bin ditakrifkan oleh kod CC2, CC3, dan CC4, diukur pada I_F=20 mA.

• CC2:570.00 – 571.50 nm
• CC3:571.50 – 573.00 nm
• CC4:573.00 – 574.50 nm

3.3 Bin Voltan Kehadapan

Bin ditakrifkan oleh kod 0, 1, dan 2, diukur pada I_F=20 mA.

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

Nombor bahagian spesifik 17-21/G6C-FP1Q1B/3T menggabungkan kod bin ini, di mana "FP1Q1B" kemungkinan menunjukkan bin keamatan spesifik (Q1) dan ciri-ciri lain.

4. Analisis Lengkung Prestasi

Dokumen teknikal merujuk kepada lengkung ciri elektro-optik tipikal. Walaupun tidak dipaparkan dalam teks yang disediakan, lengkung sedemikian biasanya termasuk:

• Keamatan Bercahaya Relatif vs. Arus Kehadapan (I_F):Menunjukkan bagaimana output cahaya meningkat dengan arus, biasanya dalam hubungan sub-linear yang tepu pada arus yang lebih tinggi.
• Voltan Kehadapan vs. Arus Kehadapan (Lengkung I-V):Menunjukkan hubungan eksponen, penting untuk mereka bentuk litar had arus.
• Keamatan Bercahaya Relatif vs. Suhu Ambien:Menunjukkan penurunan output cahaya apabila suhu simpang meningkat, pertimbangan utama untuk pengurusan haba.
• Taburan Spektrum:Plot keamatan relatif berbanding panjang gelombang, menunjukkan puncak pada ~575 nm dan lebar jalur FWHM ~20 nm.

Lengkung ini penting untuk pereka meramal prestasi di bawah keadaan bukan standard (arus, suhu berbeza) dan untuk mengoptimumkan litar pemacu.

5. Maklumat Mekanikal dan Pakej

5.1 Dimensi Pakej

LED SMD 17-21 mempunyai pakej segi empat tepat padat. Dimensi utama (dalam mm, toleransi ±0.1mm melainkan dinyatakan) termasuk saiz badan kira-kira 1.6mm panjang, 0.8mm lebar, dan 0.6mm tinggi. Dokumen teknikal termasuk lukisan berdimensi terperinci yang menunjukkan susun atur pad, garis besar komponen, dan lokasi tanda pengecam katod.

5.2 Pengenalpastian Polarity

Tanda katod yang jelas ditunjukkan pada lukisan pakej. Polarity yang betul mesti diperhatikan semasa pemasangan untuk mengelakkan sambungan bias songsang, yang boleh merosakkan LED.

6. Panduan Pematerian dan Pemasangan

6.1 Profil Pematerian Refluks

Profil refluks bebas plumbum (Pb-free) ditetapkan:

• Pemanasan Awal:150°C hingga 200°C selama 60-120 saat.
• Masa Melebihi Likuidus (217°C):60-150 saat.
• Suhu Puncak:Maksimum 260°C.
• Masa Dalam 5°C Puncak:Maksimum 10 saat.
• Kadar Pemanasan:Maksimum 6°C/saat.
• Masa Melebihi 255°C:Maksimum 30 saat.
• Kadar Penyejukan:Maksimum 3°C/saat.

Nota Kritikal:Pematerian refluks tidak boleh dilakukan lebih daripada dua kali. Tiada tekanan mekanikal harus dikenakan pada LED semasa pemanasan. Papan litar tidak boleh meleding selepas pematerian.

6.2 Pematerian Tangan

Jika pematerian tangan diperlukan, gunakan besi pemateri dengan suhu hujung di bawah 350°C dan kapasiti kurang daripada 25W. Masa sentuhan setiap terminal tidak boleh melebihi 3 saat. Benarkan selang lebih daripada 2 saat antara pematerian setiap terminal. Pematerian tangan membawa risiko kerosakan haba yang lebih tinggi.

6.3 Penyimpanan dan Kepekaan Kelembapan

Produk ini dibungkus dalam beg penghalang tahan lembap dengan penyerap lembapan.

• 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 penunjuk penyerap lembapan telah berubah warna, pembakaran pada 60 ± 5°C selama 24 jam diperlukan sebelum refluks.

6.4 Pembaikan

Pembaikan selepas pematerian sangat tidak digalakkan. Jika benar-benar tidak dapat dielakkan, besi pemateri berkepala dua mesti digunakan untuk memanaskan kedua-dua terminal secara serentak dan mengelakkan tekanan haba. Kesan pada ciri LED mesti disahkan terlebih dahulu.

7. Pembungkusan dan Maklumat Pesanan

7.1 Spesifikasi Gegelung dan Pita

LED dibekalkan dalam pita pembawa timbul pada gegelung berdiameter 7 inci. Setiap gegelung mengandungi 3000 keping. Lukisan berdimensi terperinci untuk poket pita pembawa dan gegelung disediakan, memastikan keserasian dengan feeder automatik.

7.2 Penjelasan Label

Label gegelung mengandungi beberapa medan utama: Nombor Produk Pelanggan (CPN), Nombor Produk Pengilang (P/N), Kuantiti Pembungkusan (QTY), Pangkat Keamatan Bercahaya (CAT), Pangkat Kromatisiti/Panjang Gelombang Dominan (HUE), Pangkat Voltan Kehadapan (REF), dan Nombor Lot (LOT No).

8. Cadangan Aplikasi dan Pertimbangan Reka Bentuk

8.1 Had Arus Adalah Wajib

LED adalah peranti berkuasa arus.Perintang had arus siri (atau pemacu arus malar) mutlak diperlukan.Voltan kehadapan mempunyai pekali suhu negatif dan toleransi pembuatan. Peningkatan sedikit dalam voltan bekalan tanpa pengawalan arus boleh membawa kepada peningkatan besar, berpotensi merosakkan, dalam arus kehadapan.

8.2 Pengurusan Haba

Walaupun pakejnya kecil, pelesapan kuasa (maks 60mW) dan penurunan keamatan bercahaya dengan suhu mesti dipertimbangkan dalam aplikasi suhu ambien tinggi atau arus tinggi. Kawasan kuprum PCB yang mencukupi untuk pad LED boleh bertindak sebagai penyerap haba.

8.3 Perlindungan ESD

Walaupun dinilai untuk 2000V HBM, melaksanakan diod perlindungan ESD pada talian isyarat sensitif yang disambungkan ke anod/katod LED adalah amalan yang baik, terutamanya dalam peralatan mudah alih atau yang sering berinteraksi.

9. Perbandingan dan Pembezaan Teknikal

Pakej 17-21 menawarkan tapak kaki yang jauh lebih kecil berbanding LED bulat tradisional 3mm atau 5mm (contohnya, 1.6x0.8mm vs. diameter 5mm). Berbanding dengan LED SMD lain seperti saiz 0402 atau 0603, 17-21 mungkin menawarkan output cahaya yang lebih tinggi disebabkan saiz cip yang lebih besar dalam pakejnya. Penggunaan teknologi AlGaInP memberikan kecekapan tinggi dalam kawasan spektrum kuning-hijau berbanding teknologi lama. Pematuhannya dengan peraturan Bebas Halogen dan REACH menjadikannya sesuai untuk reka bentuk yang peka alam sekitar yang diperlukan dalam elektronik moden.

10. Soalan Lazim (Berdasarkan Parameter Teknikal)

S: Apakah nilai perintang yang patut saya gunakan untuk bekalan 5V?

J: Menggunakan Hukum Ohm: R = (V_bekalan- V_F) / I_F. Untuk V_Ftipikal 2.0V pada 20mA: R = (5 - 2.0) / 0.02 = 150 Ω. Sentiasa gunakan V_Fmaksimum dari bin (2.35V) untuk mengira nilai perintang minimum untuk memastikan arus tidak melebihi 20mA: R_min= (5 - 2.35) / 0.02 = 132.5 Ω (gunakan nilai standard 150 Ω atau 180 Ω).

S: Bolehkah saya memandunya dengan bekalan 3.3V?

J: Ya, kerana V_Ftipikal (1.75-2.35V) adalah di bawah 3.3V. Pengiraan untuk perintang adalah: R = (3.3 - V_F) / I_F.

S: Mengapakah sudut pandangan begitu lebar (140°)?

J: Kubah resin jernih air bertindak sebagai kanta. Penempatan cip dan bentuk kubah direka untuk memberikan corak pancaran lebar seperti Lambertian, sesuai untuk aplikasi penunjuk di mana kebolehlihatan dari sudut lebar diperlukan.

S: Apakah maksud "Kuning Hijau Gemilang" dari segi kromatisiti?

J: Ini adalah nama deskriptif untuk warna yang ditakrifkan oleh julat panjang gelombang dominan 570-574.5 nm. Ia terletak di antara hijau tulen (~555 nm) dan kuning tulen (~585 nm).

11. Kajian Kes Reka Bentuk dan Penggunaan

Senario: Mereka bentuk panel penunjuk status untuk peranti rangkaian.

Panel memerlukan 10 LED status bebas (Kuasa, Sambungan, Aktiviti, dll.) dalam ruang yang sangat terhad pada PCB hadapan. Menggunakan LED bulat 5mm adalah mustahil. LED SMD 17-21 dipilih. Pereka mencipta tapak kaki mengikut lukisan pakej dokumen teknikal. Rel 5V tersedia pada papan. Pin GPIO mikropengawal boleh membekalkan 20mA. Pereka mengira perintang had arus 150Ω untuk setiap LED (berdasarkan V_Fkes terburuk). LED diletakkan pada pusat 0.1 inci (2.54mm), membolehkan semua 10 muat dalam satu baris sepanjang 25.4mm. Sudut pandangan lebar 140° memastikan penunjuk kelihatan walaupun melihat panel dari sisi. Pita dan pembungkusan gegelung yang serasi dengan pick-and-place membolehkan pemasangan automatik sepenuhnya, mengurangkan kos dan masa pembuatan.

12. Pengenalan Prinsip Teknologi

LED ini berdasarkan bahan semikonduktor AlGaInP (Aluminium Gallium Indium Phosphide) yang ditumbuhkan pada substrat. Apabila voltan kehadapan dikenakan, elektron dan lubang disuntik ke kawasan aktif di mana mereka bergabung semula, membebaskan tenaga dalam bentuk foton (cahaya). Nisbah spesifik aluminium, gallium, dan indium dalam kekisi kristal menentukan tenaga jurang jalur, yang secara langsung menentukan panjang gelombang (warna) cahaya yang dipancarkan. Untuk LED Kuning Hijau Gemilang ini, komposisi ditala untuk menghasilkan foton dengan panjang gelombang berpusat sekitar 575 nm. Enkapsulan resin epoksi jernih air melindungi cip semikonduktor, bertindak sebagai kanta untuk membentuk pancaran output cahaya, dan memberikan kestabilan mekanikal.

13. Trend Teknologi

Trend umum dalam LED penunjuk terus menuju ke arah saiz pakej yang lebih kecil (contohnya, 01005, mikro-LED) untuk aplikasi ketumpatan ultra tinggi. Terdapat juga dorongan kuat ke arah kecekapan yang lebih tinggi (lebih banyak lumen per watt) merentasi semua warna. Untuk LED berasaskan AlGaInP, penyelidikan memberi tumpuan kepada meningkatkan kecekapan kuantum dalaman dan kecekapan pengekstrakan cahaya dari cip. Integrasi adalah trend lain, dengan LED pelbagai warna (RGB) atau tatasusunan LED menjadi tersedia dalam pakej SMD tunggal yang sedikit lebih besar. Tambahan pula, permintaan untuk pematuhan alam sekitar yang lebih luas (melangkaui RoHS untuk termasuk pengisytiharan bahan penuh dan jejak karbon yang lebih rendah) mempengaruhi proses pembuatan dan pilihan bahan.