Isi Kandungan
- 1. Gambaran Keseluruhan Produk
- 1.1 Ciri dan Kelebihan Teras
- 1.2 Pematuhan dan Spesifikasi Alam Sekitar
- 1.3 Aplikasi Sasaran
- 2. Penyelaman Mendalam Parameter Teknikal
- 2.1 Penarafan Maksimum Mutlak
- 2.2 Ciri Elektro-Optik
- 3. Penjelasan Sistem Bin
- 3.1 Bin Keamatan Bercahaya
- 3.2 Bin Panjang Gelombang Dominan
- 4. Analisis Lengkung Prestasi
- 5. Maklumat Mekanikal dan Pembungkusan
- 5.1 Dimensi Pakej
- 5.2 Pengenalpastian Polarity
- 6. Panduan Pematerian dan Pemasangan
- 6.1 Profil Pematerian Refluks
- 6.2 Arahan Pematerian Tangan
- 6.3 Penyimpanan dan Kepekaan Kelembapan
- 7. Maklumat Pembungkusan dan Pesanan
- 7.1 Spesifikasi Gegelung dan Pita
- 7.2 Penjelasan Label
- 8. Cadangan Aplikasi dan Pertimbangan Reka Bentuk
- 8.1 Pertimbangan Reka Bentuk Litar
- 8.2 Pengurusan Haba
- 8.3 Reka Bentuk Optik
- 9. Langkah Berjaga-jaga untuk Penggunaan
- 10. Pengenalan Teknologi dan Konteks
- 10.1 Bahan Semikonduktor
- 10.2 Kelebihan Teknologi SMD
- Terminologi Spesifikasi LED
- Prestasi Fotoelektrik
- Parameter Elektrik
- Pengurusan Terma & Kebolehpercayaan
- Pembungkusan & Bahan
- Kawalan Kualiti & Pengelasan
- Pengujian & Pensijilan
1. Gambaran Keseluruhan Produk
Dokumen ini menyediakan spesifikasi teknikal lengkap untuk peranti permukaan-pasang (SMD) LED yang dikenal pasti sebagai 23-21/G6C-AL2N1/2A. Komponen ini merupakan LED kuning cemerlang yang direka untuk pemasangan elektronik moden dan padat.
1.1 Ciri dan Kelebihan Teras
Kelebihan utama LED ini berasal daripada pakej SMD-nya. Ia jauh lebih kecil berbanding komponen rangka plumbum tradisional, membolehkan ketumpatan papan yang lebih tinggi, saiz peralatan yang dikurangkan, dan keperluan penyimpanan yang minimum. Pembinaannya yang ringan menjadikannya sesuai untuk aplikasi miniatur dan mudah alih. Peranti ini dibungkus pada pita 8mm yang dililit pada gegelung berdiameter 7 inci, memastikan keserasian dengan peralatan automatik pick-and-place standard. Ia direka untuk digunakan dengan kedua-dua proses pematerian refluks inframerah dan fasa wap.
1.2 Pematuhan dan Spesifikasi Alam Sekitar
Produk ini mematuhi beberapa piawaian industri dan alam sekitar yang penting. Ia adalah komponen bebas Pb (tanpa plumbum). Produk itu sendiri kekal mematuhi arahan RoHS (Sekatan Bahan Berbahaya). Ia juga mematuhi peraturan EU REACH dan dikelaskan sebagai Bebas Halogen, dengan kandungan Bromin (Br) dan Klorin (Cl) masing-masing di bawah 900 ppm dan jumlah gabungannya di bawah 1500 ppm.
1.3 Aplikasi Sasaran
LED SMD 23-21 ini serba boleh dan sesuai untuk pelbagai tujuan pencahayaan dan penunjukan. Kawasan aplikasi utama termasuk lampu latar untuk panel instrumen, suis, dan simbol; penunjuk status dan lampu latar dalam peranti telekomunikasi seperti telefon dan mesin faks; lampu latar rata untuk paparan LCD; dan penggunaan penunjuk tujuan umum.
2. Penyelaman Mendalam Parameter Teknikal
Bahagian ini memperincikan had mutlak dan ciri operasi standard LED. Semua parameter dinyatakan pada suhu ambien (Ta) 25°C melainkan dinyatakan sebaliknya.
2.1 Penarafan Maksimum Mutlak
Melebihi penarafan ini boleh menyebabkan kerosakan kekal pada peranti. Voltan songsang maksimum (VR) ialah 5V. Arus hadapan berterusan (IF) tidak boleh melebihi 25 mA. Arus hadapan puncak (IFP) 60 mA dibenarkan di bawah keadaan berdenyut dengan kitar tugas 1/10 pada 1 kHz. Penyerakan kuasa maksimum (Pd) ialah 60 mW. Peranti boleh menahan nyahcas elektrostatik (ESD) 2000V mengikut Model Badan Manusia (HBM). Julat suhu operasi (Topr) adalah dari -40°C hingga +85°C, manakala julat suhu penyimpanan (Tstg) adalah dari -40°C hingga +90°C. Untuk pematerian, profil refluks dengan puncak 260°C selama 10 saat atau pematerian tangan pada 350°C selama 3 saat dinyatakan.
2.2 Ciri Elektro-Optik
Parameter ini mentakrifkan keluaran cahaya dan tingkah laku elektrik di bawah keadaan operasi biasa (IF=20mA). Keamatan bercahaya (Iv) mempunyai julat tipikal, dengan nilai minimum dan maksimum ditakrifkan oleh sistem bin. Sudut pandangan (2θ1/2) biasanya 130 darjah, menunjukkan corak sinaran yang luas. Panjang gelombang puncak (λp) biasanya 575 nm, dan panjang gelombang dominan (λd) berjulat dari 569.5 nm hingga 577.5 nm, sepadan dengan warna kuning cemerlang. Lebar jalur spektrum (Δλ) biasanya 20 nm. Voltan hadapan (VF) biasanya berukuran 2.0V, dengan julat dari 1.70V hingga 2.40V. Arus songsang (IR) adalah maksimum 10 μA apabila bias songsang 5V dikenakan. Nota penting menentukan toleransi untuk keamatan bercahaya (±11%) dan panjang gelombang dominan (±1 nm), dan menjelaskan bahawa penarafan songsang 5V adalah untuk ujian IR sahaja; peranti tidak direka untuk beroperasi di bawah bias songsang.
3. Penjelasan Sistem Bin
Untuk memastikan konsistensi warna dan kecerahan, LED disusun ke dalam bin. Peranti ini menggunakan dua parameter bin bebas.
3.1 Bin Keamatan Bercahaya
Keluaran bercahaya dikategorikan kepada empat bin (L2, M1, M2, N1) apabila didorong pada 20mA. Bin L2 berjulat dari 14.5 mcd hingga 18.0 mcd. Bin M1 merangkumi 18.0 mcd hingga 22.5 mcd. Bin M2 merangkumi 22.5 mcd hingga 28.5 mcd. Bin keluaran tertinggi, N1, berjulat dari 28.5 mcd hingga 36.0 mcd. Nombor bahagian spesifik 23-21/G6C-AL2N1/2A menunjukkan ia tergolong dalam bin N1 untuk keamatan bercahaya.
3.2 Bin Panjang Gelombang Dominan
Warna, ditakrifkan oleh panjang gelombang dominan, disusun ke dalam empat bin (C16, C17, C18, C19). Bin C16 merangkumi 569.5 nm hingga 571.5 nm. Bin C17 merangkumi 571.5 nm hingga 573.5 nm. Bin C18 merangkumi 573.5 nm hingga 575.5 nm. Bin C19 merangkumi 575.5 nm hingga 577.5 nm. Akhiran nombor bahagian "C" berkemungkinan berkorelasi dengan salah satu bin kromatisiti ini, memastikan rona kuning tertentu.
4. Analisis Lengkung Prestasi
Data grafik memberikan pandangan tentang tingkah laku LED di bawah pelbagai keadaan. Lengkung taburan spektrum menunjukkan kuasa sinaran relatif sebagai fungsi panjang gelombang, berpusat sekitar 575 nm dengan lebar tipikal 20 nm. Lengkung arus hadapan vs. voltan hadapan (I-V) menggambarkan hubungan eksponen, penting untuk mereka bentuk litar had arus. Lengkung keamatan bercahaya relatif vs. suhu ambien menunjukkan bagaimana keluaran cahaya berkurangan apabila suhu meningkat, yang kritikal untuk pengurusan haba dalam reka bentuk. Lengkung keamatan bercahaya relatif vs. arus hadapan menunjukkan peningkatan sub-linear dalam kecerahan dengan arus, menonjolkan titik pulangan berkurangan dan haba meningkat. Lengkung penurunan arus hadapan menentukan arus berterusan maksimum yang dibenarkan sebagai fungsi suhu ambien untuk mengelakkan terlalu panas. Gambar rajah sinaran menggambarkan taburan ruang keamatan cahaya, mengesahkan sudut pandangan luas 130 darjah.
5. Maklumat Mekanikal dan Pembungkusan
5.1 Dimensi Pakej
LED ini mematuhi garis luar pakej SMD 23-21. Lukisan dimensi terperinci menentukan panjang, lebar, tinggi, saiz pad, dan kedudukannya. Semua toleransi yang tidak dinyatakan adalah ±0.1 mm. Maklumat ini penting untuk reka bentuk tapak kaki PCB dan memastikan penempatan dan pematerian yang betul.
5.2 Pengenalpastian Polarity
Lembaran data termasuk gambar rajah yang menunjukkan tanda katod dan anod pada badan peranti, yang kritikal untuk orientasi yang betul semasa pemasangan.
6. Panduan Pematerian dan Pemasangan
6.1 Profil Pematerian Refluks
Profil suhu terperinci untuk pematerian refluks bebas Pb disediakan. Fasa utama termasuk: pemanasan awal antara 150°C dan 200°C selama 60-120 saat; masa di atas likuidus (217°C) selama 60-150 saat; suhu puncak tidak melebihi 260°C untuk maksimum 10 saat; dan kadar pemanjatan dan penyejukan terkawal (maksimum 6°C/saat dan 3°C/saat masing-masing). Refluks tidak boleh dilakukan lebih daripada dua kali.
6.2 Arahan Pematerian Tangan
Jika pematerian tangan diperlukan, suhu hujung besi pemateri mestilah di bawah 350°C, dan masa sentuhan per terminal tidak boleh melebihi 3 saat. Besi pemateri berkuasa rendah (≤25W) disyorkan. Selang minimum 2 saat harus diperhatikan antara pematerian setiap terminal untuk mengelakkan kerosakan haba.
6.3 Penyimpanan dan Kepekaan Kelembapan
LED dibungkus dalam beg penghalang tahan lembap dengan bahan pengering. Beg tidak boleh dibuka sehingga komponen sedia untuk digunakan. Selepas dibuka, LED yang tidak digunakan mesti disimpan pada ≤30°C dan ≤60% Kelembapan Relatif (RH) dan digunakan dalam masa 168 jam (7 hari). Jika tempoh ini dilampaui atau bahan pengering menunjukkan tepu, pembakaran pada 60±5°C selama 24 jam diperlukan sebelum digunakan untuk mengelakkan "popcorning" semasa refluks.
7. Maklumat Pembungkusan dan Pesanan
7.1 Spesifikasi Gegelung dan Pita
Komponen dibekalkan pada pita pembawa timbul dengan lebar 8mm, dililit pada gegelung berdiameter 7 inci (178mm). Setiap gegelung mengandungi 2000 keping. Lukisan terperinci untuk gegelung, pita pembawa, dan dimensi pita penutup disediakan, dengan toleransi standard ±0.1mm.
7.2 Penjelasan Label
Label gegelung mengandungi beberapa medan utama: CPN (Nombor Bahagian Pelanggan), P/N (Nombor Bahagian Pengilang, contohnya, 23-21/G6C-AL2N1/2A), QTY (Kuantiti Pembungkusan), CAT (Bin Keamatan Bercahaya, contohnya, N1), HUE (Bin Kromatisiti/Panjang Gelombang Dominan), REF (Kedudukan Voltan Hadapan), dan LOT No (Nombor Lot Boleh Dikesan).
8. Cadangan Aplikasi dan Pertimbangan Reka Bentuk
8.1 Pertimbangan Reka Bentuk Litar
Had Arus Adalah Wajib:LED adalah peranti didorong arus. Perintang siri mesti sentiasa digunakan untuk menghadkan arus hadapan kepada 20mA yang disyorkan (atau kurang). Peningkatan sedikit dalam voltan bekalan boleh menyebabkan peningkatan besar, berpotensi merosakkan, dalam arus disebabkan ciri I-V eksponen diod.
8.2 Pengurusan Haba
Walaupun pakejnya kecil, penyerakan kuasa (sehingga 60mW) dan pekali suhu negatif keamatan bercahaya mesti dipertimbangkan. Untuk operasi berterusan pada suhu ambien tinggi, rujuk lengkung penurunan arus hadapan. Kawasan kuprum PCB yang mencukupi di sekitar pad haba boleh membantu menyerakkan haba.
8.3 Reka Bentuk Optik
Sudut pandangan luas 130 darjah menjadikan LED ini sesuai untuk aplikasi yang memerlukan pencahayaan luas dan sekata berbanding pancaran fokus. Untuk panel lampu latar atau simbol, penyebar boleh digunakan untuk menyeragamkan cahaya.
9. Langkah Berjaga-jaga untuk Penggunaan
Amaran operasi utama dirumuskan: 1) Sentiasa gunakan perintang had arus. 2) Patuhi dengan ketat prosedur pengendalian peranti sensitif kelembapan (MSD) mengenai penyimpanan dan pembakaran. 3) Ikuti profil pematerian refluks atau tangan yang ditentukan dengan tepat untuk mengelakkan kerosakan haba. 4) Elakkan tekanan mekanikal pada komponen semasa dan selepas pematerian. 5) Pembaikan selepas pematerian tidak disyorkan. Jika benar-benar perlu, gunakan besi pemateri hujung dua untuk memanaskan kedua-dua terminal secara serentak dan mengangkat komponen untuk mengelakkan kerosakan pad, tetapi sahkan fungsi peranti selepas itu kerana ciri mungkin berubah.
10. Pengenalan Teknologi dan Konteks
10.1 Bahan Semikonduktor
LED ini menggunakan struktur semikonduktor AlGaInP (Aluminium Gallium Indium Phosphide) untuk menghasilkan cahaya kuning cemerlang. AlGaInP terkenal dengan kecekapan tinggi dalam bahagian merah hingga kuning-oren spektrum cahaya nampak. Kanta resin adalah jernih air, membolehkan warna tulip cip dipancarkan tanpa pewarnaan.
10.2 Kelebihan Teknologi SMD
Peralihan dari lubang tembus ke Teknologi Permukaan-Pasang untuk LED seperti pakej 23-21 mewakili kemajuan yang ketara. Ia membolehkan pemasangan sepenuhnya automatik, mengurangkan induktansi parasit untuk aplikasi berkelajuan tinggi, meningkatkan kebolehpercayaan mekanikal dengan menghapuskan plumbum yang boleh bengkok atau patah, dan penting untuk pengecilan berterusan produk elektronik.
Terminologi Spesifikasi LED
Penjelasan lengkap istilah teknikal LED
Prestasi Fotoelektrik
| Istilah | Unit/Perwakilan | Penjelasan Ringkas | Mengapa Penting |
|---|---|---|---|
| Keberkesanan Bercahaya | lm/W (lumen per watt) | Output cahaya per watt elektrik, lebih tinggi bermakna lebih cekap tenaga. | Langsung menentukan gred kecekapan tenaga dan kos elektrik. |
| Fluks Bercahaya | lm (lumen) | Jumlah cahaya yang dipancarkan oleh sumber, biasanya dipanggil "kecerahan". | Menentukan sama ada cahaya cukup terang. |
| Sudut Pandangan | ° (darjah), cth., 120° | Sudut di mana keamatan cahaya turun kepada separuh, menentukan lebar pancaran. | Mempengaruhi julat pencahayaan dan keseragaman. |
| CCT (Suhu Warna) | K (Kelvin), cth., 2700K/6500K | Kehangatan/kesejukan cahaya, nilai lebih rendah kekuningan/panas, lebih tinggi keputihan/sejuk. | Menentukan suasana pencahayaan dan senario yang sesuai. |
| CRI / Ra | Tanpa unit, 0–100 | Keupayaan untuk memaparkan warna objek dengan tepat, Ra≥80 adalah baik. | Mempengaruhi keaslian warna, digunakan di tempat permintaan tinggi seperti pusat beli-belah, muzium. |
| SDCM | Langkah elips MacAdam, cth., "5-langkah" | Metrik konsistensi warna, langkah lebih kecil bermakna warna lebih konsisten. | Memastikan warna seragam merentasi kelompok LED yang sama. |
| Panjang Gelombang Dominan | nm (nanometer), cth., 620nm (merah) | Panjang gelombang yang sepadan dengan warna LED berwarna. | Menentukan rona LED monokrom merah, kuning, hijau. |
| Taburan Spektrum | Lengkung panjang gelombang vs keamatan | Menunjukkan taburan keamatan merentasi panjang gelombang. | Mempengaruhi pemaparan warna dan kualiti. |
Parameter Elektrik
| Istilah | Simbol | Penjelasan Ringkas | Pertimbangan Reka Bentuk |
|---|---|---|---|
| Voltan Hadapan | Vf | Voltan minimum untuk menghidupkan LED, seperti "ambang permulaan". | Voltan pemacu mesti ≥Vf, voltan ditambah untuk LED siri. |
| Arus Hadapan | If | Nilai arus untuk operasi LED normal. | Biasanya pemacu arus malar, arus menentukan kecerahan & jangka hayat. |
| Arus Denyut Maks | Ifp | Arus puncak yang boleh diterima untuk tempoh pendek, digunakan untuk pemudaran atau kilat. | Lebar denyut & kitar tugas mesti dikawal ketat untuk mengelakkan kerosakan. |
| Voltan Songsang | Vr | Voltan songsang maks yang LED boleh tahan, melebihi mungkin menyebabkan kerosakan. | Litar mesti menghalang sambungan songsang atau lonjakan voltan. |
| Rintangan Terma | Rth (°C/W) | Rintangan kepada pemindahan haba dari cip ke pateri, lebih rendah lebih baik. | Rintangan terma tinggi memerlukan penyebaran haba lebih kuat. |
| Kekebalan ESD | V (HBM), cth., 1000V | Keupayaan untuk menahan nyahcas elektrostatik, lebih tinggi bermakna kurang terdedah. | Langkah anti-statik diperlukan dalam pengeluaran, terutama untuk LED sensitif. |
Pengurusan Terma & Kebolehpercayaan
| Istilah | Metrik Utama | Penjelasan Ringkas | Kesan |
|---|---|---|---|
| Suhu Simpang | Tj (°C) | Suhu operasi sebenar di dalam cip LED. | Setiap pengurangan 10°C mungkin menggandakan jangka hayat; terlalu tinggi menyebabkan penyusutan cahaya, anjakan warna. |
| Susut Nilai Lumen | L70 / L80 (jam) | Masa untuk kecerahan turun kepada 70% atau 80% daripada awal. | Langsung mentakrifkan "jangka hayat perkhidmatan" LED. |
| Penyelenggaraan Lumen | % (cth., 70%) | Peratusan kecerahan yang dikekalkan selepas masa. | Menunjukkan pengekalan kecerahan atas penggunaan jangka panjang. |
| Anjakan Warna | Δu′v′ atau elips MacAdam | Darjah perubahan warna semasa penggunaan. | Mempengaruhi konsistensi warna dalam adegan pencahayaan. |
| Penuaan Terma | Kerosakan bahan | Kemerosotan akibat suhu tinggi jangka panjang. | Mungkin menyebabkan penurunan kecerahan, perubahan warna, atau kegagalan litar terbuka. |
Pembungkusan & Bahan
| Istilah | Jenis Biasa | Penjelasan Ringkas | Ciri & Aplikasi |
|---|---|---|---|
| Jenis Pakej | EMC, PPA, Seramik | Bahan perumahan yang melindungi cip, menyediakan antara muka optik/terma. | EMC: rintangan haba baik, kos rendah; Seramik: penyebaran haba lebih baik, hayat lebih panjang. |
| Struktur Cip | Depan, Flip Chip | Susunan elektrod cip. | Flip chip: penyebaran haba lebih baik, keberkesanan lebih tinggi, untuk kuasa tinggi. |
| Salutan Fosfor | YAG, Silikat, Nitrida | Meliputi cip biru, menukar sebahagian kepada kuning/merah, campur kepada putih. | Fosfor berbeza mempengaruhi keberkesanan, CCT, dan CRI. |
| Kanta/Optik | Rata, Mikrokanta, TIR | Struktur optik pada permukaan mengawal taburan cahaya. | Menentukan sudut pandangan dan lengkung taburan cahaya. |
Kawalan Kualiti & Pengelasan
| Istilah | Kandungan Pembin | Penjelasan Ringkas | Tujuan |
|---|---|---|---|
| Bin Fluks Bercahaya | Kod cth. 2G, 2H | Dikumpulkan mengikut kecerahan, setiap kumpulan mempunyai nilai lumen min/maks. | Memastikan kecerahan seragam dalam kelompok yang sama. |
| Bin Voltan | Kod cth. 6W, 6X | Dikumpulkan mengikut julat voltan hadapan. | Memudahkan pemadanan pemacu, meningkatkan kecekapan sistem. |
| Bin Warna | Elips MacAdam 5-langkah | Dikumpulkan mengikut koordinat warna, memastikan julat ketat. | Menjamin konsistensi warna, mengelakkan warna tidak sekata dalam alat. |
| Bin CCT | 2700K, 3000K dll. | Dikumpulkan mengikut CCT, setiap satu mempunyai julat koordinat sepadan. | Memenuhi keperluan CCT adegan berbeza. |
Pengujian & Pensijilan
| Istilah | Piawaian/Ujian | Penjelasan Ringkas | Kepentingan |
|---|---|---|---|
| LM-80 | Ujian penyelenggaraan lumen | Pencahayaan jangka panjang pada suhu malar, merekodkan penyusutan kecerahan. | Digunakan untuk menganggarkan hayat LED (dengan TM-21). |
| TM-21 | Piawaian anggaran hayat | Menganggarkan hayat di bawah keadaan sebenar berdasarkan data LM-80. | Menyediakan ramalan hayat saintifik. |
| IESNA | Persatuan Kejuruteraan Pencahayaan | Meliputi kaedah ujian optik, elektrik, terma. | Asas ujian diiktiraf industri. |
| RoHS / REACH | Pensijilan alam sekitar | Memastikan tiada bahan berbahaya (plumbum, merkuri). | Keperluan akses pasaran di peringkat antarabangsa. |
| ENERGY STAR / DLC | Pensijilan kecekapan tenaga | Pensijilan kecekapan tenaga dan prestasi untuk pencahayaan. | Digunakan dalam perolehan kerajaan, program subsidi, meningkatkan daya saing. |