Dokumen Teknikal Siri SMD LED 12-23C - Pelbagai Warna (Merah/Hijau/Biru) - 3.2x1.6x1.4mm - 2.0-3.9V - 20-25mA

1. Gambaran Keseluruhan Produk

Siri 12-23C mewakili penyelesaian LED permukaan-pasang yang padat, direka untuk aplikasi elektronik moden yang memerlukan peminikroan dan kebolehpercayaan tinggi. Keluarga LED pelbagai warna ini jauh lebih kecil daripada komponen bingkai plumbum tradisional, membolehkan pengurangan ketara dalam ruang PCB, peningkatan ketumpatan pembungkusan, dan akhirnya menyumbang kepada pembangunan peralatan pengguna akhir yang lebih kecil. Pembinaan ringannya menjadikannya amat sesuai untuk aplikasi terhad ruang dan mudah alih.

Kelebihan teras siri ini terletak pada keserbagunaannya dan pematuhan kepada piawaian pembuatan dan alam sekitar kontemporari. Peranti ini dibungkus pada pita 8mm yang dililit pada gegelung diameter 7 inci, memastikan keserasian dengan peralatan pemasangan pick-and-place automatik berkelajuan tinggi. Ia layak digunakan dengan kedua-dua proses pateri alir balik inframerah dan fasa wap, yang merupakan piawaian dalam pengeluaran elektronik volum tinggi.

Pematuhan alam sekitar dan kawal selia adalah ciri utama. Produk ini dibina dengan bahan bebas Plumbum, mematuhi arahan RoHS, mematuhi peraturan REACH EU, dan memenuhi piawaian bebas halogen (dengan Bromin <900 ppm, Klorin <900 ppm, dan jumlahnya <1500 ppm). Ini menjadikannya sesuai untuk pelbagai pasaran global dengan keperluan alam sekitar yang ketat.

2. Pemilihan Peranti dan Penarafan Maksimum Mutlak

2.1 Panduan Pemilihan Peranti

Siri ini menawarkan tiga pilihan warna berbeza, setiap satu berdasarkan bahan cip semikonduktor yang berbeza:

• Kod R6 (Merah Cemerlang):Menggunakan teknologi cip AlGaInP (Aluminium Gallium Indium Phosphide). Warna resin adalah jernih air.
• Kod GH (Hijau Cemerlang):Menggunakan teknologi cip InGaN (Indium Gallium Nitride). Warna resin adalah jernih air.
• Kod BH (Biru):Menggunakan teknologi cip InGaN (Indium Gallium Nitride). Warna resin adalah jernih air.

Pakej resin jernih membolehkan pengekstrakan cahaya optimum dan perwakilan warna sebenar.

2.2 Penarafan Maksimum Mutlak (Ta=25°C)

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

• Voltan Songsang (V_R):5 V (Semua kod)
• Arus Kehadapan (I_F):R6: 25 mA, GH: 25 mA, BH: 20 mA
• Arus Kehadapan Puncak (I_FP, Duty 1/10 @1kHz):R6: 60 mA, GH: 100 mA, BH: 100 mA
• Pelesapan Kuasa (P_d):R6: 60 mW, GH: 95 mW, BH: 75 mW
• Nyahcas Elektrostatik (ESD) Model Badan Manusia (HBM):R6: 2000 V, GH: 150 V, BH: 150 V. Perhatikan ketahanan ESD yang jauh lebih tinggi bagi LED merah (R6) berbanding varian hijau dan biru, yang memerlukan pengendalian lebih berhati-hati.
• Suhu Operasi (T_opr):-40°C hingga +85°C
• Suhu Penyimpanan (T_stg):-40°C hingga +90°C
• Suhu Pateri (T_sol):Pateri alir balik: puncak 260°C untuk maksimum 10 saat. Pateri tangan: 350°C untuk maksimum 3 saat setiap terminal.

3. Ciri-ciri Elektro-Optik (Ta=25°C)

Parameter berikut dijamin di bawah keadaan ujian yang ditetapkan. Nilai tipikal mewakili pusat taburan pengeluaran.

3.1 Keamatan Pencahayaan dan Ciri-ciri Sudut

• Keamatan Pencahayaan (I_V) @ I_F=20mA:
  • R6 (Merah): Tipikal 90 mcd (Min. 63 mcd)
  • GH (Hijau): Tipikal 180 mcd (Min. 125 mcd)
  • BH (Biru): Tipikal 50 mcd (Min. 32 mcd)
  Toleransi: ±11%.
• Sudut Pandangan (2θ_1/2):Tipikal 100 darjah untuk semua kod warna. Sudut pandangan lebar ini sesuai untuk aplikasi penunjuk dan lampu latar di mana kebolehlihatan dari sudut luar paksi adalah penting.

3.2 Ciri-ciri Spektrum

• Panjang Gelombang Puncak (λ_p):R6: 632 nm, GH: 518 nm, BH: 468 nm.
• Panjang Gelombang Dominan (λ_d):R6: 624 nm, GH: 525 nm, BH: 470 nm. Panjang gelombang dominan adalah persepsi panjang gelombang tunggal warna LED oleh mata manusia.
• Lebar Jalur Sinaran Spektrum (Δλ):R6: 20 nm, GH: 35 nm, BH: 25 nm. Ini mentakrifkan ketulenan atau lebar spektrum cahaya yang dipancarkan.

3.3 Ciri-ciri Elektrik

• Voltan Kehadapan (V_F) @ I_F=20mA:
  • R6: Tipikal 2.0 V, Maksimum 2.4 V
  • GH: Tipikal 3.3 V, Maksimum 3.9 V
  • BH: Tipikal 3.3 V, Maksimum 3.9 V
  Toleransi: ±0.1V. V_Fyang lebih rendah bagi LED merah adalah ciri teknologi AlGaInP berbanding InGaN.
• Arus Songsang (I_R) @ V_R=5V:R6: Maks. 10 μA, GH/BH: Maks. 50 μA.

4. Analisis Keluk Prestasi

Dokumen data ini menyediakan keluk ciri elektro-optik tipikal untuk setiap kod LED (R6, GH, BH). Walaupun titik data graf khusus tidak disediakan dalam teks, keluk ini biasanya menggambarkan hubungan antara arus kehadapan dan keamatan pencahayaan, voltan kehadapan, dan kesan suhu ambien pada keluaran cahaya. Menganalisis keluk ini adalah penting untuk memahami tingkah laku peranti di bawah keadaan bukan piawai (cth., arus pemacu atau suhu berbeza) dan untuk mengoptimumkan reka bentuk litar untuk kecekapan dan jangka hayat. Pereka bentuk harus menggunakan keluk ini untuk memilih titik operasi yang sesuai dan untuk memodelkan kesan haba pada prestasi.

5. Maklumat Mekanikal dan Pakej

5.1 Dimensi Pakej

LED 12-23C mempunyai pakej permukaan-pasang yang padat. Dimensi utama (dalam mm, toleransi ±0.1mm melainkan dinyatakan) termasuk saiz badan kira-kira 3.2mm (panjang) x 1.6mm (lebar) x 1.4mm (tinggi). Pakej ini mempunyai dua terminal anod/katod untuk pateri. Lukisan dimensi memberikan maklumat kritikal untuk reka bentuk corak tanah PCB (tapak kaki), memastikan pembentukan sendi pateri yang betul dan kestabilan mekanikal. Pematuhan kepada tapak kaki yang disyorkan adalah penting untuk pemasangan dan pengurusan haba yang boleh dipercayai.

5.2 Pengenalpastian Polarity

Katod biasanya dikenal pasti oleh penanda visual pada pakej, seperti takuk, titik, atau tanda hijau pada gegelung pita. Orientasi polarity yang betul semasa pemasangan adalah wajib untuk memastikan fungsi yang betul.

6. Garis Panduan Pateri, Pemasangan dan Penyimpanan

6.1 Langkah Berjaga-jaga Kritikal

• Had Arus:Perintang had arus luaran adalahsangat diperlukansecara bersiri dengan LED. Ciri I-V eksponen LED bermaksud peningkatan kecil dalam voltan menyebabkan peningkatan besar dalam arus, membawa kepada pembakaran serta-merta tanpa perlindungan.
• Keadaan Penyimpanan:Peranti ini sensitif kelembapan (MSL).
  • Sebelum dibuka: Simpan pada ≤30°C dan ≤90% RH.
  • Selepas dibuka: "Jangka hayat lantai" adalah 1 tahun pada ≤30°C dan ≤60% RH. Bahagian yang tidak digunakan mesti dimeterai semula dalam beg kalis lembap dengan penyerap lembapan.
  • Jika penunjuk penyerap lembapan berubah warna atau masa penyimpanan dilebihi, pembakaran pada 60±5°C selama 24 jam diperlukan sebelum pateri alir balik.

6.2 Proses Pateri

• Profil Alir Balik (Bebas Plumbum):Profil suhu terperinci disediakan. Parameter utama termasuk: pemanasan awal antara 150-200°C selama 60-120s, masa di atas likuidus (217°C) 60-150s, suhu puncak 260°C maksimum selama 10 saat maksimum, dan kadar kenaikan/penyejukan terkawal (masing-masing maksimum 3°C/s dan 6°C/s).
• Kitaran Alir Balik:Jangan melebihi dua kitaran pateri alir balik.
• Pateri Tangan:Jika perlu, gunakan besi pateri dengan suhu hujung <350°C, kapasiti ≤25W, dan hadkan masa sentuhan kepada 3 saat setiap terminal. Benarkan selang minimum 2 saat antara pateri setiap terminal. Elakkan tekanan mekanikal pada pakej semasa pemanasan.
• Pembaikan:Pembaikan selepas pateri tidak digalakkan. Jika tidak dapat dielakkan, besi pateri berkepala dua mesti digunakan untuk memanaskan kedua-dua terminal secara serentak dan mencegah tekanan terma-mekanikal. Uji terlebih dahulu untuk memastikan proses pembaikan tidak menurunkan ciri-ciri LED.

7. Maklumat Pembungkusan dan Pesanan

7.1 Spesifikasi Pembungkusan

LED dibekalkan dalam pembungkusan tahan lembapan. Pembungkusan piawai termasuk:

• Pita Pembawa:Lebar 8mm, dimuatkan ke dalam gegelung.
• Gegelung:Diameter 7 inci. Kuantiti muatan adalah 2000 keping setiap gegelung.
• Beg Luar:Dimeterai dalam beg kalis lembap aluminium yang mengandungi penyerap lembapan.

Dimensi terperinci untuk poket pita pembawa dan gegelung disediakan untuk memastikan keserasian dengan feeder automatik.

7.2 Penjelasan Label

Label gegelung mengandungi maklumat kritikal untuk kebolehjejakan dan pemilihan bin:

• CPN (Nombor Produk Pelanggan)
• P/N (Nombor Produk): cth., 12-23C/R6GHBHC-A01/2C
• QTY (Kuantiti Pembungkusan)
• CAT (Pangkat Keamatan Pencahayaan)
• HUE (Koordinat Kromatisiti & Pangkat Panjang Gelombang Dominan)
• REF (Pangkat Voltan Kehadapan)
• No LOT (Nombor Lot untuk kebolehjejakan)

Maklumat pengelompokan ini membolehkan pereka bentuk memilih LED dengan parameter terkawal ketat untuk prestasi konsisten dalam aplikasi mereka.

8. Nota Aplikasi dan Pertimbangan Reka Bentuk

8.1 Aplikasi Biasa

• Lampu latar untuk panel instrumen, suis, dan simbol.
• Penunjuk status dan lampu latar kekunci dalam peralatan telekomunikasi (telefon, mesin faks).
• Unit lampu latar rata untuk paparan LCD kecil.
• Lampu penunjuk tujuan umum dalam elektronik pengguna dan perindustrian.

8.2 Pertimbangan Reka Bentuk

• Reka Bentuk Litar:Sentiasa sertakan perintang bersiri. Kira nilainya menggunakan R = (V_bekalan- V_F) / I_F, di mana V_Fdan I_Fadalah titik operasi sasaran dari dokumen data. Pertimbangkan penarafan kuasa perintang.
• Pengurusan Haba:Walaupun pelesapan kuasa rendah, mengekalkan suhu simpang dalam had adalah kunci untuk kebolehpercayaan jangka panjang dan keluaran cahaya stabil. Pastikan kawasan kuprum PCB atau via haba yang mencukupi jika beroperasi pada suhu ambien tinggi atau berhampiran arus maksimum.
• Perlindungan ESD:Laksanakan langkah perlindungan ESD pada PCB dan dalam prosedur pengendalian, terutamanya untuk LED GH dan BH (InGaN) yang lebih sensitif.

8.3 Sekatan Aplikasi

Produk ini direka untuk aplikasi komersial dan perindustrian umum. Iatidaksecara khusus layak atau disyorkan untuk aplikasi kebolehpercayaan tinggi tanpa perundingan terlebih dahulu. Ini termasuk, tetapi tidak terhad kepada:

• Sistem ketenteraan, aeroangkasa, atau penerbangan.
• Sistem keselamatan atau keselamatan automotif (cth., beg udara, brek).
• Peralatan perubatan penyokong nyawa atau kritikal.

Untuk aplikasi sedemikian, produk dengan spesifikasi, kelayakan, dan jaminan kebolehpercayaan yang berbeza diperlukan.

9. Perbandingan dan Pembezaan Teknikal

Siri 12-23C membezakan dirinya melalui gabungan faktor bentuk yang sangat padat, ketersediaan pelbagai warna dari satu garis luar pakej, dan pematuhan penuh dengan peraturan alam sekitar moden (RoHS, Bebas Halogen). Berbanding LED lubang melalui yang lebih besar, ia membolehkan peminikroan ketara. Pakej resin jernih untuk semua warna menawarkan fleksibiliti reka bentuk. Penarafan ESD yang disediakan (terutamanya tinggi untuk varian merah) dan arahan pengendalian sensitiviti kelembapan terperinci mencerminkan reka bentuk untuk proses pembuatan yang teguh. Kemasukan parameter pengelompokan khusus (CAT, HUE, REF) pada label menunjukkan proses pengeluaran yang mampu menyampaikan warna dan kecerahan yang konsisten, yang kritikal untuk aplikasi menggunakan pelbagai LED.

10. Soalan Lazim (FAQ)

Q1: Apakah perbezaan utama antara kod R6, GH, dan BH?
A1: Perbezaan utama adalah bahan semikonduktor dan warna yang terhasil. R6 menggunakan AlGaInP untuk cahaya merah (624nm dominan) dan mempunyai voltan kehadapan lebih rendah (~2.0V). GH (Hijau) dan BH (Biru) menggunakan InGaN, mempunyai voltan kehadapan lebih tinggi (~3.3V), dan memancarkan cahaya hijau (525nm) dan biru (470nm) masing-masing. Kod GH dan BH juga lebih sensitif kepada ESD.

Q2: Mengapa perintang had arus adalah wajib?
A2: LED adalah diod dengan hubungan arus-voltan bukan linear, eksponen. Peningkatan kecil dalam voltan melebihi V_Fnominal menyebabkan peningkatan arus yang sangat besar, berpotensi merosakkan. Perintang bersiri menyediakan hubungan linear, menjadikan arus boleh diramal dan selamat untuk voltan bekalan tertentu.

Q3: Bolehkah saya menggunakan pateri tangan untuk pemasangan prototaip?
A3: Ya, tetapi dengan berhati-hati yang melampau. Ikuti garis panduan dengan ketat: hujung besi <350°C, kuasa ≤25W, masa sentuhan ≤3 saat setiap terminal, dan benarkan penyejukan antara terminal. Pateri alir balik adalah kaedah yang disyorkan dan lebih boleh dipercayai.

Q4: Apakah maksud "bebas halogen" dan mengapa ia penting?
A4: Bebas halogen bermaksud bahan mengandungi tahap bromin (Br) dan klorin (Cl) yang sangat rendah. Halogen ini, apabila dibakar, boleh menghasilkan asap toksik dan menghakis. Elektronik bebas halogen lebih selamat dan mesra alam, sering diperlukan oleh peraturan tertentu dan spesifikasi pelanggan.

Q5: Bagaimana saya mentafsir maklumat pengelompokan (CAT, HUE, REF) pada label?
A5: Maklumat ini mengumpulkan LED dengan prestasi serupa. Untuk penampilan konsisten dalam tatasusunan, anda harus mendapatkan LED dari bin HUE (warna) dan CAT (kecerahan) yang sama atau bersebelahan. Bin REF (voltan) boleh menjadi penting untuk reka bentuk bekalan kuasa dalam aplikasi terkawal arus.

11. Prinsip Operasi dan Trend Teknologi

11.1 Prinsip Operasi Asas

Diod Pemancar Cahaya (LED) adalah peranti semikonduktor yang memancarkan cahaya melalui elektroluminesens. Apabila voltan kehadapan dikenakan merentasi simpang p-n, elektron dari bahan jenis-n bergabung semula dengan lubang dari bahan jenis-p di kawasan aktif. Penggabungan semula ini membebaskan tenaga dalam bentuk foton (cahaya). Panjang gelombang khusus (warna) cahaya yang dipancarkan ditentukan oleh tenaga jurang jalur bahan semikonduktor yang digunakan di kawasan aktif. AlGaInP mempunyai jurang jalur sesuai untuk cahaya merah/oren/kuning, manakala InGaN meliputi spektrum hijau, biru, dan putih (dengan fosfor).

11.2 Trend Industri

Pasaran untuk SMD LED seperti siri 12-23C terus didorong oleh permintaan untuk peminikroan, kecekapan lebih tinggi (lumen per watt), peningkatan konsistensi warna, dan pematuhan alam sekitar yang lebih ketat. Terdapat trend ke arah saiz pakej yang lebih kecil (cth., 0201, 01005) untuk peranti ultra-padat. Tambahan pula, integrasi litar kawalan (cth., pemacu arus malar) dalam pakej LED menjadi lebih biasa untuk reka bentuk yang dipermudahkan. Dorongan untuk kebolehpercayaan lebih tinggi dan jangka hayat lebih panjang di bawah pelbagai tekanan alam sekitar kekal sebagai fokus berterusan untuk pengilang komponen dan pengguna akhir.