Dokumen Teknikal SMD LED 23-21C/T1D-CP2Q2TY/2A - Dimensi Pakej - Voltan Hadapan 2.6-3.0V - Keamatan Pencahayaan 57-112mcd - Putih Tulen

1. Gambaran Keseluruhan Produk

23-21C/T1D-CP2Q2TY/2A ialah LED peranti permukaan terpasang (SMD) yang direka untuk aplikasi elektronik moden yang memerlukan penyelesaian pencahayaan yang padat, cekap dan boleh dipercayai. Komponen ini mewakili kemajuan ketara berbanding LED jenis bingkai plumbum tradisional, membolehkan pengurangan ketara dalam saiz papan dan ruang peralatan. Pembinaan ringan dan faktor bentuk kecilnya menjadikannya amat sesuai untuk aplikasi di mana ruang dan berat adalah kekangan kritikal.

Kelebihan teras LED ini terletak pada pengecilannya, yang secara langsung menyumbang kepada ketumpatan pembungkusan yang lebih tinggi pada papan litar bercetak (PCB). Ini membolehkan pereka mencipta peranti elektronik yang lebih padat. Tambahan pula, keperluan ruang penyimpanan yang dikurangkan untuk kedua-dua komponen dan produk akhir yang dipasang menawarkan faedah logistik dan ekonomi. Peranti ini ialah jenis satu warna, memancarkan cahaya putih tulen, dan dibina menggunakan bahan bebas plumbum, mematuhi RoHS, dan bebas halogen, selaras dengan piawaian alam sekitar dan peraturan kontemporari termasuk EU REACH.

2. Penerangan Mendalam Parameter Teknikal

Prestasi dan kebolehpercayaan LED ditakrifkan oleh set parameter elektrik, optik dan haba yang komprehensif. Memahami spesifikasi ini adalah penting untuk reka bentuk litar yang betul dan memastikan operasi jangka panjang.

2.1 Penarafan Maksimum Mutlak

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

• Voltan Songsang (V_R):5 V. Melebihi voltan ini dalam arah songsang boleh menyebabkan kerosakan simpang.
• Arus Hadapan (I_F):10 mA (berterusan).
• Arus Hadapan Puncak (I_FP):100 mA, dibenarkan hanya di bawah keadaan berdenyut (kitar tugas 1/10 @ 1 kHz).
• Pelesapan Kuasa (P_d):40 mW. Ini ialah kuasa maksimum yang boleh dilesapkan oleh pakej tanpa melebihi had habanya.
• Nyahcas Elektrostatik (ESD):Penarafan Model Badan Manusia (HBM) 150 V. Prosedur pengendalian ESD yang betul adalah wajib.
• Suhu Operasi (T_opr):-40°C hingga +85°C. Peranti ini dinilai untuk julat suhu perindustrian.
• Suhu Penyimpanan (T_stg):-40°C hingga +90°C.
• Suhu Pematerian (T_sol):Peranti ini boleh menahan pematerian alir semula dengan suhu puncak 260°C sehingga 10 saat, atau pematerian tangan pada 350°C sehingga 3 saat setiap terminal.

2.2 Ciri-ciri Elektro-Optik

Diukur pada suhu simpang piawai 25°C, parameter ini mentakrifkan keluaran cahaya dan tingkah laku elektrik di bawah keadaan operasi biasa.

• Keamatan Pencahayaan (I_v):Julat dari 57.0 mcd (minimum) hingga 112 mcd (maksimum), dengan nilai tipikal di bawah arus hadapan (I_F) 5 mA. Toleransi ±11% digunakan.
• Sudut Pandangan (2θ_1/2):Nilai tipikal 140 darjah, menunjukkan sudut pandangan lebar yang sesuai untuk aplikasi penunjuk dan lampu latar.
• Voltan Hadapan (V_F):Julat dari 2.60 V hingga 3.00 V pada I_F= 5 mA, dengan toleransi ±0.05V. Parameter ini adalah kritikal untuk pengiraan perintang had semasa.
• Arus Songsang (I_R):Maksimum 50 µA apabila voltan songsang (V_R) 5 V dikenakan.

3. Penjelasan Sistem Pembin

Untuk memastikan konsistensi dalam pengeluaran besar-besaran, LED disusun ke dalam "bin" berdasarkan parameter prestasi utama. Sistem ini membolehkan pereka memilih komponen yang memenuhi keperluan kecerahan dan voltan khusus untuk aplikasi mereka.

3.1 Pembin Keamatan Pencahayaan

Keluaran pencahayaan dikategorikan kepada tiga bin berbeza (P2, Q1, Q2) apabila didorong pada 5 mA.

• Bin P2:57.0 mcd (Min) hingga 72.0 mcd (Maks)
• Bin Q1:72.0 mcd (Min) hingga 90.0 mcd (Maks)
• Bin Q2:90.0 mcd (Min) hingga 112 mcd (Maks)

Memilih kod bin yang lebih tinggi (cth., Q2) menjamin LED yang lebih terang, yang mungkin diperlukan untuk aplikasi yang memerlukan keterlihatan lebih tinggi atau arus pacuan yang lebih rendah.

3.2 Pembin Voltan Hadapan

Susutan voltan hadapan dikategorikan kepada empat bin (28, 29, 30, 31) pada I_F= 5 mA.

• Bin 28:2.60 V hingga 2.70 V
• Bin 29:2.70 V hingga 2.80 V
• Bin 30:2.80 V hingga 2.90 V
• Bin 31:2.90 V hingga 3.00 V

Bin voltan yang lebih ketat adalah penting untuk aplikasi di mana penggunaan kuasa konsisten atau pengawalan arus tepat merentasi pelbagai LED adalah kritikal.

3.3 Pembin Koordinat Kromatisiti

Kualiti warna cahaya putih tulen dikawal oleh pembin berdasarkan koordinat kromatisiti CIE 1931 (x, y). Dokumen data mentakrifkan empat bin (1, 2, 3, 4), setiap satu menentukan kawasan segi empat pada carta CIE dengan toleransi ±0.01. Ini memastikan variasi warna minimum antara LED dari bin yang sama, yang penting untuk aplikasi seperti lampu latar di mana keseragaman warna adalah penting.

4. Analisis Lengkung Prestasi

Walaupun dokumen data merujuk kepada lengkung ciri elektro-optik tipikal, tafsiran umumnya adalah kunci untuk reka bentuk. Lengkung ini biasanya menggambarkan hubungan antara arus hadapan dan keamatan pencahayaan (I_vlwn. I_F), voltan hadapan (V_Flwn. I_F), dan kesan suhu ambien pada keluaran cahaya. Pereka menggunakan lengkung ini untuk mengoptimumkan arus pacuan untuk kecerahan yang dikehendaki dan untuk memahami bagaimana prestasi merosot pada suhu operasi yang lebih tinggi, memaklumkan keputusan pengurusan haba.

5. Maklumat Mekanikal dan Pakej

5.1 Dimensi Pakej

LED ini datang dalam pakej SMD yang padat. Lukisan dimensi memberikan ukuran kritikal termasuk panjang badan, lebar, ketinggian, dan penempatan serta saiz pad pateri. Pematuhan kepada susun atur pad yang ditentukan (Corak Land) adalah penting untuk pematerian yang boleh dipercayai dan penjajaran yang betul semasa proses alir semula. Kekutuban ditunjukkan oleh penandaan pakej atau bentuk, yang mesti diorientasikan dengan betul pada PCB.

5.2 Kepekaan Kelembapan dan Pembungkusan

Peranti ini dibungkus dalam format tahan lembapan untuk mengelakkan kerosakan daripada kelembapan ambien, yang boleh menyebabkan "popcorning" semasa pematerian alir semula. Pakej termasuk pita pembawa pada gegelung diameter 7 inci, dengan kuantiti piawai dimuatkan 2000 keping setiap gegelung. Dimensi gegelung dan pita ditentukan untuk memastikan keserasian dengan peralatan pick-and-place automatik. Label pada pembungkusan memberikan maklumat penting seperti nombor produk, kuantiti, dan kod bin khusus untuk keamatan pencahayaan (CAT), kromatisiti (HUE), dan voltan hadapan (REF).

6. Panduan Pematerian dan Pemasangan

Pengendalian dan pematerian yang betul adalah kritikal untuk mengekalkan integriti dan prestasi peranti.

6.1 Profil Pematerian Alir Semula

Profil suhu alir semula bebas plumbum ditentukan:

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

Pematerian alir semula tidak boleh dilakukan lebih daripada dua kali pada peranti yang sama.

6.2 Langkah Berjaga-jaga Penyimpanan dan Pengendalian

• Penyimpanan:Beg yang belum dibuka mesti disimpan pada ≤30°C dan ≤90% RH. Selepas dibuka, "jangka hayat lantai" ialah 1 tahun di bawah ≤30°C dan ≤60% RH. Melebihi ini atau jika desikan menunjukkan kelembapan, rawatan pembakaran (60±5°C selama 24 jam) diperlukan sebelum digunakan.
• Perlindungan Arus:Perintang had semasa luaran adalah wajib. LED ialah peranti didorong arus; peningkatan kecil dalam voltan boleh menyebabkan peningkatan besar dan merosakkan dalam arus.
• Pematerian Tangan:Jika perlu, gunakan besi pemateri dengan suhu hujung<350°C, kapasiti ≤25W, dan hadkan sentuhan kepada 3 saat setiap terminal. Besi pemateri berkepala dua disyorkan untuk sebarang kerja pembaikan untuk mengelakkan tekanan haba.
• Perlindungan ESD:Penarafan HBM 150V menunjukkan kepekaan sederhana. Gunakan langkah berjaga-jaga ESD piawai semasa pengendalian dan pemasangan.

7. Cadangan Aplikasi

7.1 Senario Aplikasi Biasa

• Lampu Latar:Ideal untuk penunjuk papan pemuka, pencahayaan suis, dan lampu latar rata untuk panel LCD dan simbol.
• Peralatan Telekomunikasi:Penunjuk status dan lampu latar kekunci dalam telefon dan mesin faks.
• Penggunaan Penunjuk Umum:Lampu status, penunjuk kuasa, dan pencahayaan hiasan dalam elektronik pengguna.

7.2 Pertimbangan Reka Bentuk

• Litar Pacuan Arus:Sentiasa gunakan perintang siri untuk menetapkan arus hadapan. Kira nilai perintang menggunakan R = (V_bekalan- V_F) / I_F, dengan mempertimbangkan V_Fkes terburuk dari julat pembin.
• Pengurusan Haba:Walaupun pelesapan kuasa rendah, pastikan kawasan kuprum PCB yang mencukupi atau via haba jika beroperasi pada suhu ambien tinggi atau arus maksimum untuk mengekalkan suhu simpang dalam had.
• Reka Bentuk Optik:Sudut pandangan 140 darjah memberikan pancaran lebar. Untuk cahaya fokus, kanta luaran atau pandu cahaya mungkin diperlukan.

8. Perbandingan dan Pembezaan Teknikal

Berbanding dengan LED lubang melalui yang lebih lama, jenis SMD ini menawarkan kelebihan ketara: ruang yang dikurangkan secara drastik, kesesuaian untuk pemasangan automatik berkelajuan tinggi, dan prestasi haba yang lebih baik disebabkan pemasangan langsung pada PCB. Dalam kategori LED SMD, gabungan khusus sudut pandangan lebar, titik warna putih tulen yang ditakrifkan oleh bin kromatisiti tepat, dan pembinaan teguh untuk proses alir semula piawai menjadikannya pilihan serba boleh untuk aplikasi penunjuk dan lampu latar tujuan umum di mana warna dan kecerahan konsisten diperlukan.

9. Soalan Lazim (Berdasarkan Parameter Teknikal)

9.1 Bagaimana saya memilih perintang had semasa yang betul?

Gunakan voltan hadapan maksimum (V_F(maks)) dari bin voltan yang anda gunakan (cth., 3.00V untuk Bin 31) dalam pengiraan untuk memastikan arus tidak pernah melebihi penarafan maksimum, walaupun dengan toleransi komponen. Untuk bekalan 5V dan sasaran I_F5mA: R = (5V - 3.00V) / 0.005A = 400 Ω. Gunakan nilai piawai seterusnya yang lebih tinggi (cth., 430 Ω) untuk margin keselamatan.

9.2 Bolehkah saya menggunakan LED ini untuk pencahayaan dalaman automotif?

Walaupun julat suhu operasi (-40°C hingga +85°C) meliputi persekitaran dalaman automotif biasa, dokumen data termasuk notis sekatan aplikasi. Ia menyatakan bahawa untuk aplikasi kebolehpercayaan tinggi seperti sistem keselamatan/sekuriti automotif, produk berbeza mungkin diperlukan. Untuk pencahayaan dalaman bukan kritikal (cth., lampu latar papan pemuka), ia mungkin sesuai, tetapi perundingan dengan pengilang adalah dinasihatkan untuk aplikasi kritikal.

9.3 Apakah maksud kod bin pada label untuk reka bentuk saya?

Kod bin (CAT untuk keamatan, HUE untuk warna, REF untuk voltan) membolehkan anda mengesan ciri prestasi tepat LED pada gegelung anda. Untuk reka bentuk yang memerlukan rupa seragam, tentukan dan gunakan LED dari bin HUE dan CAT yang sama. Untuk reka bentuk sensitif kepada beban bekalan kuasa, gunakan LED dari bin REF (voltan) yang sama untuk memastikan pengambilan arus konsisten.

10. Kes Reka Bentuk dan Penggunaan Praktikal

Senario: Mereka bentuk panel penunjuk status pelbagai LED.Untuk memastikan kecerahan dan warna seragam merentasi semua 10 LED pada panel, pereka menentukan komponen dari Bin Q1 (keamatan pencahayaan) dan Bin 2 (kromatisiti). Dengan mengira perintang had semasa menggunakan V_F(maks)dari Bin 29 (2.80V), mereka menjamin tiada LED yang dipacu berlebihan. Sudut pandangan lebar 140 darjah memastikan penunjuk kelihatan dari pelbagai sudut tanpa memerlukan kanta individu. Pakej SMD membolehkan susun atur PCB yang sangat padat, dan pembungkusan pita-dan-gegelung membolehkan pemasangan automatik yang cekap untuk keseluruhan kelompok.

11. Pengenalan Prinsip Operasi

LED ini ialah sumber cahaya keadaan pepejal berdasarkan cip semikonduktor. Bahan cip ialah Indium Gallium Nitride (InGaN), yang direka untuk memancarkan cahaya dalam spektrum biru/ultraungu. Cahaya ini kemudiannya melalui lapisan fosfor kuning tersebar dalam enkapsulasi resin. Fosfor menyerap sebahagian cahaya biru primer dan memancarkannya semula sebagai cahaya kuning. Gabungan cahaya biru yang tinggal dan cahaya kuning yang ditukar menghasilkan persepsi cahaya "putih tulen" oleh mata manusia. Teknologi ini dikenali sebagai LED putih penukaran fosfor.

12. Trend Teknologi

Komponen ini mencerminkan trend berterusan dalam teknologi LED: pengecilan berterusan pakej, peningkatan kecekapan (lumen per watt), dan kawalan lebih ketat ke atas konsistensi warna melalui pembin lanjutan. Penekanan pada pematuhan bebas plumbum, bebas halogen, dan RoHS/REACH menyerlahkan peralihan seluruh industri ke arah pembuatan mampan alam sekitar. Tambahan pula, panduan kepekaan kelembapan dan pematerian terperinci menunjukkan peningkatan integrasi LED ke dalam proses pemasangan PCB piawai, volum tinggi, mengalihkannya dari komponen diskret ke peranti permukaan terpasang arus perdana.