Dokumen Teknikal SMD LED 27-21/GHC-YR1S2M/3C - 2.0x1.25x0.8mm - 3.95V Maks - 95mW - Hijau Cemerlang - Bahasa Melayu

1. Gambaran Keseluruhan Produk

SMD LED 27-21 ialah peranti permukaan-pasang yang padat, direka untuk pemasangan elektronik berketumpatan tinggi. Kelebihan utamanya terletak pada tapak yang jauh lebih kecil berbanding LED jenis rangka-pelopor tradisional, membolehkan reka bentuk papan litar bercetak (PCB) yang lebih kecil, ketumpatan pek komponen yang lebih tinggi, dan akhirnya peralatan pengguna akhir yang lebih padat. Peranti ini ringan, menjadikannya amat sesuai untuk aplikasi miniatur dan terhad ruang.

Teknologi teras menggunakan cip semikonduktor InGaN (Indium Gallium Nitride) yang disalut dalam resin jernih-air, yang memancarkan cahaya hijau cemerlang. Ia adalah LED jenis satu-warna, dibekalkan dalam format yang serasi dengan peralatan pemasangan automatik pick-and-place standard. Produk ini mematuhi arahan alam sekitar dan keselamatan utama, bebas Pb, mematuhi RoHS, mematuhi EU REACH, dan bebas halogen (dengan Bromin <900 ppm, Klorin <900 ppm, dan Br+Cl < 1500 ppm).

1.1 Ciri dan Kelebihan Utama

• Peminiauran:Membolehkan reka bentuk papan yang lebih kecil dan ketumpatan pek yang lebih tinggi.
• Mesra Automasi:Dibungkus dalam pita 8mm pada gegelung diameter 7 inci untuk keserasian dengan sistem penempatan automatik.
• Keserasian Proses yang Teguh:Sesuai untuk kedua-dua proses pematerian reflow inframerah dan fasa wap.
• Pematuhan Alam Sekitar:Mematuhi piawaian bebas Pb, RoHS, REACH, dan bebas halogen.

2. Penerangan Mendalam Parameter Teknikal

2.1 Rating Maksimum Mutlak

Rating ini mentakrifkan had di mana kerosakan kekal pada peranti mungkin berlaku. Operasi pada atau melebihi had ini tidak dijamin.

• Voltan Songsang (V_R):5 V - Voltan maksimum yang boleh dikenakan dalam arah songsang.
• Arus Kehadapan (I_F):25 mA - Arus DC kehadapan berterusan maksimum.
• Arus Kehadapan Puncak (I_FP):100 mA - Arus kehadapan berdenyut maksimum, dibenarkan pada kitar tugas 1/10 dan frekuensi 1 kHz.
• Pelesapan Kuasa (P_d):95 mW - Kuasa maksimum yang boleh dilesapkan oleh peranti pada suhu ambien (T_a) 25°C.
• Nyahcas Elektrostatik (ESD) Model Badan Manusia (HBM):150 V - Menunjukkan sensitiviti sederhana kepada ESD; prosedur pengendalian yang betul diperlukan.
• Suhu Operasi (T_opr):-40°C hingga +85°C - Julat suhu ambien untuk operasi yang boleh dipercayai.
• Suhu Penyimpanan (T_stg):-40°C hingga +90°C.
• Suhu Pematerian (T_sol):Reflow: 260°C puncak untuk maksimum 10 saat. Pematerian tangan: 350°C untuk maksimum 3 saat per terminal.

2.2 Ciri-ciri Elektro-Optik

Parameter ini diukur pada keadaan ujian standard T_a=25°C dan I_F=20 mA, melainkan dinyatakan sebaliknya. Ia mentakrifkan prestasi optik dan elektrik LED.

• Keamatan Bercahaya (I_v):112 hingga 285 mcd (millicandela). Nilai tipikal tidak dinyatakan, menunjukkan prestasi diurus melalui sistem binning yang diterangkan kemudian.
• Sudut Pandangan (2θ_1/2):130 darjah (tipikal). Sudut pandangan lebar ini menjadikannya sesuai untuk aplikasi penunjuk dan lampu latar di mana kebolehlihatan dari pelbagai sudut adalah penting.
• Panjang Gelombang Puncak (λ_p):518 nm (tipikal). Panjang gelombang di mana pancaran spektrum paling kuat.
• Panjang Gelombang Dominan (λ_d):520 hingga 535 nm. Ini adalah persepsi panjang gelombang tunggal warna LED oleh mata manusia.
• Lebar Jalur Spektrum (Δλ):35 nm (tipikal). Lebar spektrum yang dipancarkan pada separuh keamatan maksimumnya (FWHM).
• Voltan Kehadapan (V_F):2.75 hingga 3.95 V pada I_F=20 mA. Julat ini adalah kritikal untuk reka bentuk litar, terutamanya untuk pengiraan perintang had arus.
• Arus Songsang (I_R):50 μA (maks) pada V_R=5V.

Nota Penting:Dokumen data menyatakan toleransi untuk parameter utama: Keamatan Bercahaya (±11%), Panjang Gelombang Dominan (±1 nm), dan Voltan Kehadapan (±0.1 V). Ia juga memberi amaran secara eksplisit bahawa keadaan voltan songsang adalah untuk tujuan ujian sahaja, dan LED tidak boleh dikendalikan dalam bias songsang.

3. Penjelasan Sistem Binning

Untuk memastikan warna dan kecerahan yang konsisten dalam pengeluaran, LED disusun ke dalam bin prestasi. Peranti ini menggunakan sistem binning tiga dimensi.

3.1 Binning Keamatan Bercahaya

Bin ditakrifkan oleh kod R1, R2, S1, dan S2, dengan nilai keamatan bercahaya minimum dan maksimum diukur pada I_F=20 mA.

• R1:112 - 140 mcd
• R2:140 - 180 mcd
• S1:180 - 225 mcd
• S2:225 - 285 mcd

3.2 Binning Panjang Gelombang Dominan

Bin ditakrifkan oleh kod X, Y, dan Z, mengawal nuansa hijau yang tepat.

• X:520 - 525 nm
• Y:525 - 530 nm
• Z:530 - 535 nm

3.3 Binning Voltan Kehadapan

Bin ditakrifkan oleh kod 5, 6, 7, dan 8, yang penting untuk mereka bentuk litar pemacu arus seragam, terutamanya apabila berbilang LED disambung secara selari.

• 5:2.75 - 3.05 V
• 6:3.05 - 3.35 V
• 7:3.35 - 3.65 V
• 8:3.65 - 3.95 V

4. Analisis Lengkung Prestasi

Dokumen data merujuk kepada lengkung ciri elektro-optik tipikal, yang penting untuk memahami tingkah laku peranti di bawah keadaan bukan standard. Walaupun graf khusus tidak diterangkan secara terperinci dalam teks yang disediakan, ia biasanya termasuk:

• Keamatan Bercahaya Relatif vs. Suhu Ambien:Menunjukkan bagaimana output cahaya berkurangan apabila suhu simpang meningkat. Ini adalah kritikal untuk pengurusan haba dalam aplikasi kuasa tinggi atau suhu ambien tinggi.
• Keamatan Bercahaya Relatif vs. Arus Kehadapan:Menggambarkan hubungan bukan linear antara arus pemacu dan output cahaya. Mengendalikan di atas arus yang disyorkan membawa kepada kecekapan yang berkurangan dan degradasi yang dipercepatkan.
• Voltan Kehadapan vs. Arus Kehadapan (Lengkung I-V):Menunjukkan hubungan eksponen, menekankan keperluan untuk litar had arus. Peningkatan kecil dalam voltan boleh menyebabkan peningkatan besar, yang berpotensi merosakkan, dalam arus.
• Taburan Spektrum:Graf keamatan relatif vs. panjang gelombang, menunjukkan puncak pada ~518 nm dan lebar jalur ~35 nm, mengesahkan titik warna hijau cemerlang.

5. Maklumat Mekanikal dan Pakej

5.1 Dimensi Pakej

SMD LED 27-21 mempunyai pakej segi empat tepat yang padat. Dimensi utama (dalam mm, dengan toleransi umum ±0.1mm melainkan dinyatakan) termasuk panjang keseluruhan, lebar, dan tinggi, serta jarak dan saiz pad. Dimensi ini adalah kritikal untuk reka bentuk corak tanah PCB untuk memastikan pematerian dan penjajaran yang betul. Polarity ditunjukkan oleh tanda pada pakej, yang mesti diselaraskan dengan tanda yang sepadan pada tapak kaki PCB.

5.2 Pengenalpastian Polarity

Polarity yang betul adalah penting untuk operasi peranti. Lukisan pakej dokumen data akan menunjukkan terminal katod (negatif), biasanya dengan penanda visual seperti takuk, titik, atau tepi serong pada pakej. Reka bentuk tapak kaki PCB mesti menggabungkan penanda ini untuk mengelakkan ralat pemasangan.

6. Panduan Pematerian dan Pemasangan

6.1 Profil Pematerian Reflow

Peranti ini serasi dengan proses reflow bebas Pb. Profil suhu yang disyorkan adalah penting untuk mengelakkan kejutan haba dan kerosakan:

• Pra-pemanasan:150–200°C selama 60–120 saat.
• Masa Di Atas Likuidus (TAL):60–150 saat di atas 217°C.
• Suhu Puncak:260°C maksimum, dipegang tidak lebih daripada 10 saat.
• Kadar Peningkatan:Maksimum 6°C per saat.
• Masa Di Atas 255°C:Maksimum 30 saat.
• Kadar Penyejukan:Maksimum 3°C per saat.

Sekatan Kritikal:Pematerian reflow tidak boleh dilakukan lebih daripada dua kali pada peranti yang sama.

6.2 Pematerian Tangan

Jika pematerian tangan diperlukan, penjagaan yang melampau mesti diambil:

• Gunakan besi pemateri dengan suhu hujung kurang daripada 350°C.
• Hadkan masa sentuhan kepada 3 saat atau kurang per terminal.
• Gunakan besi dengan rating kuasa 25W atau kurang.
• Benarkan selang minimum 2 saat antara pematerian setiap terminal untuk membenarkan penyejukan.

6.3 Penyimpanan dan Sensitiviti Kelembapan

LED dibungkus dalam beg penghalang tahan lembap dengan penyerap lembapan.

• Sebelum Membuka:Simpan pada ≤30°C dan ≤60% Kelembapan Relatif.
• Jangka Hayat Lantai:Selepas membuka beg kalis lembap, komponen mesti digunakan dalam masa 168 jam (7 hari).
• Pembakaran Semula:Jika jangka hayat lantai terlampaui atau penunjuk penyerap lembap berubah warna, pembakaran pada 60 ±5°C selama 24 jam diperlukan sebelum pematerian reflow.

6.4 Pembaikan dan Kerja Semula

Pembaikan selepas pematerian sangat tidak digalakkan. Jika tidak dapat dielakkan, besi pemateri berkepala dua khusus mesti digunakan untuk memanaskan kedua-dua terminal secara serentak, mengelakkan tekanan mekanikal pada sambungan pateri. Potensi untuk merosakkan LED semasa pembaikan adalah tinggi dan harus dinilai terlebih dahulu.

7. Pembungkusan dan Maklumat Pesanan

7.1 Spesifikasi Pembungkusan

Peranti dibekalkan dalam format pita-dan-gegelung untuk pemasangan automatik.

• Lebar Pita Pembawa:8 mm.
• Diameter Gegelung:7 inci.
• Kuantiti per Gegelung:3000 keping.
• Tahap Sensitif Kelembapan (MSL):Diimplikasikan oleh jangka hayat lantai 7 hari dan keperluan pembakaran, biasanya sepadan dengan MSL 3.

7.2 Penjelasan Label

Label gegelung mengandungi maklumat kritikal untuk kebolehjejakan dan aplikasi yang betul:

• P/N:Nombor Produk (cth., 27-21/GHC-YR1S2M/3C).
• CAT:Pangkat Keamatan Bercahaya (cth., S2).
• HUE:Koordinat Kromatisiti & Pangkat Panjang Gelombang Dominan (cth., Y).
• REF:Pangkat Voltan Kehadapan (cth., 6).
• No. LOT:Nombor Lot Pembuatan untuk kebolehjejakan.

8. Cadangan Aplikasi dan Pertimbangan Reka Bentuk

8.1 Senario Aplikasi Tipikal

• Lampu Latar:Ideal untuk penunjuk papan pemuka, pencahayaan suis, dan lampu latar rata untuk LCD dan simbol kerana sudut pandangan lebar dan warna yang konsisten.
• Peralatan Telekomunikasi:Penunjuk status dan lampu latar kekunci dalam peranti seperti telefon dan mesin faks.
• Penunjuk Tujuan Umum:Mana-mana aplikasi yang memerlukan penunjuk hijau terang, boleh dipercayai, dan padat.

8.2 Pertimbangan Reka Bentuk Kritikal

1. Had Arus Adalah Wajib:LED adalah peranti didorong arus. Perintang had arus luaran mesti sentiasa digunakan secara bersiri dengan LED. Nilainya dikira menggunakan Hukum Ohm: R = (V_bekalan- V_F) / I_F. Gunakan V_Fmaksimum dari bin atau dokumen data untuk memastikan arus tidak melebihi 25 mA di bawah keadaan paling teruk.
2. Pengurusan Haba:Walaupun pelesapan kuasa adalah rendah, mengekalkan suhu simpang yang rendah adalah kunci kepada kebolehpercayaan jangka panjang dan output cahaya yang stabil. Pastikan kawasan kuprum PCB atau laluan haba yang mencukupi jika beroperasi pada suhu ambien tinggi atau hampir arus maksimum.
3. Perlindungan ESD:Laksanakan langkah berjaga-jaga ESD standard semasa pengendalian dan pemasangan. Pertimbangkan untuk menambah diod penindasan voltan sementara (TVS) atau perintang pada talian sensitif jika persekitaran aplikasi terdedah kepada nyahcas statik.
4. Binning untuk Konsistensi:Untuk aplikasi yang memerlukan penampilan seragam (cth., tatasusunan multi-LED), nyatakan bin yang ketat untuk keamatan bercahaya (CAT) dan panjang gelombang dominan (HUE). Menggunakan LED dari lot pembuatan yang sama (No. LOT) selanjutnya meningkatkan konsistensi.

9. Perbandingan dan Pembezaan Teknikal

SMD LED 27-21 membezakan dirinya terutamanya melalui keseimbangan saiz, prestasi, dan ciri kebolehpercayaan.

• vs. LED Rangka-Pelopor Lebih Besar:Menawarkan pengurangan drastik dalam tapak dan berat, membolehkan reka bentuk miniatur moden. Format SMD membolehkan pemasangan automatik yang lebih pantas dan lebih boleh dipercayai.
• vs. SMD Hijau Lain:Gabungan khusus sudut pandangan 130 darjah, warna hijau cemerlang dari cip InGaN, dan pematuhan alam sekitar yang komprehensif (Bebas Halogen, REACH) menjadikannya sesuai untuk pelbagai aplikasi pengguna dan industri di mana faktor ini diutamakan.
• Pematuhan Bersepadu:Pematuhan pra dengan peraturan global utama (RoHS, REACH, Bebas Halogen) mengurangkan kos kelayakan untuk pengintegrasi, memberikan kelebihan yang ketara dalam pasaran yang dikawal selia.

10. Soalan Lazim (Berdasarkan Parameter Teknikal)

Q1: Mengapa perintang had arus mutlak diperlukan?

A1: Ciri I-V LED adalah eksponen. Peningkatan kecil dalam voltan kehadapan melebihi nilai tipikal menyebabkan peningkatan yang sangat besar dalam arus, yang boleh serta-merta melebihi Rating Maksimum Mutlak 25 mA dan memusnahkan peranti. Perintang memberikan penurunan voltan linear dan boleh diramal untuk menstabilkan arus.

Q2: Bolehkah saya memacu LED ini dengan bekalan 3.3V tanpa perintang?

A2: Tidak. Walaupun 3.3V berada dalam julat V_F(2.75-3.95V), V_Fsebenar LED tertentu tidak diketahui tanpa binning. Bekalan 3.3V boleh mengenakan 3.3V terus kepada LED dengan V_F3.0V, menyebabkan arus berlebihan. Sentiasa gunakan perintang siri.

Q3: Apa yang berlaku jika saya melebihi jangka hayat lantai 7 hari selepas membuka beg?

A3: Pakej plastik menyerap kelembapan. Semasa pematerian reflow, kelembapan ini boleh mengembang dengan cepat, menyebabkan delaminasi dalaman atau \"popcorning,\" yang merekah pakej dan membawa kepada kegagalan. Pembakaran pada 60°C selama 24 jam menghilangkan kelembapan yang diserap ini.

Q4: Mengapa reflow dihadkan kepada dua kitaran?

A4: Setiap kitaran reflow mendedahkan peranti kepada tekanan haba yang ketara. Berbilang kitaran boleh merosakkan ikatan wayar dalaman, melemahkan sambungan pateri, atau merosakkan cip semikonduktor itu sendiri, mengurangkan kebolehpercayaan.

11. Kajian Kes Aplikasi Praktikal

Senario: Mereka bentuk panel status multi-penunjuk untuk peranti elektronik pengguna.

1. Keperluan:10 LED hijau cemerlang seragam untuk penunjuk \"kuasa hidup\" dan \"mod aktif\".
2. Langkah Reka Bentuk:
   • Reka Bentuk Litar:Bekalan 5V tersedia. Menggunakan V_Fmaksimum 3.95V dan sasaran I_F20 mA, kira R = (5V - 3.95V) / 0.02A = 52.5Ω. Pilih nilai standard terdekat (cth., 56Ω). Kira semula arus sebenar: I_F= (5V - 3.2V_tip) / 56Ω ≈ 32 mA (terlalu tinggi). Ulangi menggunakan V_Ftipikal yang lebih realistik 3.2V: R = (5V - 3.2V) / 0.02A = 90Ω. Ini memberikan arus selamat antara 17.8 mA (pada V_F=3.95V) dan 20 mA (pada V_F=3.2V). Perintang 91Ω atau 100Ω adalah pilihan yang baik.
   • Susun Atur PCB:Letakkan LED dengan penjajaran polarity yang betul. Berikan jarak yang mencukupi untuk kon pandangan 130 darjah jika penunjuk dilihat dari sudut.
   • Perolehan:Nyatakan bin yang ketat kepada pengedar: cth., CAT=S2 (225-285 mcd) dan HUE=Y (525-530 nm) untuk memastikan kecerahan dan konsistensi warna merentasi semua 10 penunjuk. Meminta bahagian dari No. LOT yang sama adalah dinasihatkan.
   • Pemasangan:Ikuti profil reflow dengan tepat. Gunakan LED dalam masa 7 hari selepas membuka beg tertutup.

12. Pengenalan Prinsip Operasi

Diod Pemancar Cahaya (LED) adalah peranti semikonduktor yang menukar tenaga elektrik terus kepada cahaya melalui proses yang dipanggil elektroluminesens. Teras LED 27-21 adalah cip yang diperbuat daripada bahan semikonduktor InGaN (Indium Gallium Nitride). Apabila voltan kehadapan dikenakan merentasi simpang P-N semikonduktor ini, elektron dari bahan jenis-N bergabung semula dengan lubang dari bahan jenis-P di kawasan aktif. Penggabungan semula ini membebaskan tenaga dalam bentuk foton (zarah cahaya). Panjang gelombang (warna) khusus cahaya yang dipancarkan ditentukan oleh tenaga jurang jalur bahan semikonduktor. InGaN mempunyai jurang jalur yang sepadan dengan cahaya dalam spektrum biru-ke-hijau. Dalam peranti ini, komposisi ditala untuk menghasilkan cahaya hijau cemerlang dengan panjang gelombang puncak sekitar 518 nm. Resin epoksi jernih-air yang menyelubungi melindungi cip dan juga bertindak sebagai kanta, membentuk output cahaya kepada sudut pandangan 130 darjah yang ditentukan.

13. Trend dan Konteks Teknologi

LED 27-21 mewakili teknologi matang dan diterima secara meluas dalam evolusi pencahayaan keadaan pepejal yang lebih luas. Trend utama yang mempengaruhi segmen produk ini termasuk:

• Peminiauran Berterusan:Dorongan untuk peranti elektronik yang lebih kecil, nipis, dan lebih banyak ciri mendorong pembangunan pakej LED yang lebih kecil (cth., saiz 0201, 01005) sambil mengekalkan atau meningkatkan prestasi optik.
• Kecekapan dan Kecerahan yang Dipertingkatkan:Penambahbaikan berterusan dalam pertumbuhan epitaksial dan reka bentuk cip membawa kepada keberkesanan bercahaya yang lebih tinggi (lebih banyak output cahaya per unit input elektrik), membolehkan penggunaan kuasa yang lebih rendah atau kecerahan yang lebih tinggi dari saiz pakej yang sama.
• Konsistensi Warna dan Binning Lanjutan:Permintaan dari aplikasi paparan dan automotif mendorong toleransi binning yang lebih ketat dan penggunaan binning multi-parameter yang lebih canggih (cth., menggabungkan fluks, panjang gelombang, dan voltan kehadapan ke dalam satu kod) untuk mencapai keseragaman sempurna dalam tatasusunan besar.
• Integrasi Fungsi:Trend ke arah mengintegrasikan litar kawalan (seperti pemacu arus malar) atau berbilang cip warna (RGB) ke dalam satu pakej untuk memudahkan reka bentuk sistem dan mengurangkan ruang PCB.
• Kebolehpercayaan dan Kesesuaian Persekitaran Keras:Pembangunan LED dengan prestasi yang dipertingkatkan pada suhu tinggi dan di bawah kelembapan tinggi, mengembangkan penggunaannya ke dalam aplikasi automotif, industri, dan luar. Pematuhan alam sekitar (Bebas Halogen, REACH) yang ditonjolkan dalam dokumen data ini adalah tindak balas langsung kepada trend peraturan global.

Walaupun 27-21 adalah komponen standard, reka bentuknya mencerminkan permintaan industri ini untuk kebolehpercayaan, pematuhan, dan prestasi dalam format padat dan boleh diautomasikan.