Dokumen Teknikal LED SMD 19-226/R6BHC-B01/2T - Pakej 2.0x1.25x0.8mm - Voltan 2.0V/3.3V - Pelbagai Warna

1. Gambaran Keseluruhan Produk

19-226 ialah LED peranti permukaan-pasang (SMD) padat yang direka untuk pemasangan elektronik berketumpatan tinggi. Kelebihan utamanya terletak pada tapak yang jauh lebih kecil berbanding LED bingkai plumbum 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. Pembinaan ringan ini menjadikannya sesuai untuk aplikasi miniatur dan mudah alih.

LED ini ditawarkan dalam konfigurasi pelbagai warna, khususnya menggabungkan pemancar merah terang (menggunakan cip R6 AlGaInP) dan biru (menggunakan cip BH InGaN) dalam satu pakej resin jernih air tunggal. Ia mematuhi sepenuhnya piawaian alam sekitar dan keselamatan moden, iaitu bebas Plumbum, mematuhi RoHS, mematuhi EU REACH, dan bebas halogen (dengan Bromin <900 ppm, Klorin <900 ppm, Br+Cl < 1500 ppm). Peranti ini dibekalkan pada pita 8mm yang dipasang pada gegelung berdiameter 7 inci, menjadikannya serasi sepenuhnya dengan peralatan pemasangan pilih-dan-letak automatik dan proses pematerian refluks inframerah atau fasa wap standard.

2. Parameter Teknikal: Tafsiran Objektif Mendalam

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):Maksimum 5V untuk kedua-dua jenis cip. Melebihi voltan ini dalam pincang songsang boleh menyebabkan kerosakan simpang.
• Arus Kehadapan (I_F):Had arus DC berterusan ialah 25 mA untuk cip R6 (Merah) dan 20 mA untuk cip BH (Biru). Ini ialah parameter kritikal untuk menentukan nilai perintang siri dalam litar pemacu.
• Arus Kehadapan Puncak (I_FP):Untuk operasi berdenyut (kitar tugas 1/10 @ 1 kHz), cip R6 boleh mengendalikan sehingga 60 mA, dan cip BH sehingga 40 mA. Ini membolehkan tempoh pendek pendorongan berlebihan untuk kecerahan yang lebih tinggi dalam aplikasi berbilang.
• Pelesapan Kuasa (P_d):Pelesapan kuasa maksimum yang dibenarkan ialah 60 mW untuk R6 dan 75 mW untuk BH. Ini dikira sebagai I_F* V_Fdan adalah penting untuk pengurusan haba.
• Nyahcas Elektrostatik (ESD):Penarafan Model Badan Manusia (HBM) ialah 2000V untuk cip R6 tetapi hanya 150V untuk cip BH (InGaN) yang lebih sensitif. Ini menekankan keperluan untuk protokol perlindungan ESD yang ketat semasa pengendalian dan pemasangan LED biru.
• Julat Suhu:Suhu operasi (T_opr) ialah -40°C hingga +85°C. Suhu penyimpanan (T_stg) ialah -40°C hingga +90°C.
• Suhu Pematerian:Untuk pematerian refluks, suhu puncak 260°C selama 10 saat ditetapkan. Untuk pematerian tangan, suhu hujung besi pemateri tidak boleh melebihi 350°C, dan masa sentuhan setiap terminal harus dihadkan kepada 3 saat.

2.2 Ciri Elektro-Optik

Parameter ini diukur pada suhu simpang (T_j) 25°C dan menentukan prestasi tipikal peranti.

• Keamatan Bercahaya (I_v):Pada I_F= 20mA, LED merah R6 mempunyai keamatan tipikal 100 mcd (min. 72 mcd). LED biru BH mempunyai keamatan tipikal 80 mcd (min. 45 mcd). Toleransi ±11% terpakai.
• Sudut Pandangan (2θ_1/2):Sudut separuh keamatan biasanya 120 darjah, menyediakan corak pancaran lebar dan meresap yang sesuai untuk aplikasi lampu latar dan penunjuk.
• Panjang Gelombang:Cip R6 mempunyai panjang gelombang puncak tipikal (λ_p) 632 nm dan panjang gelombang dominan (λ_d) 624 nm, meletakkannya dalam kawasan merah terang. Cip BH mempunyai λ_p468 nm dan λ_d470 nm, ciri pancaran biru diraja.
• Lebar Jalur Spektrum (Δλ):Lebar penuh separuh maksimum (FWHM) spektrum ialah 20 nm untuk R6 dan 35 nm untuk BH.
• Voltan Kehadapan (V_F):Pada I_F= 20mA, V_Funtuk R6 biasanya 2.0V (julat 1.7V hingga 2.4V). Untuk BH, V_Fbiasanya 3.3V (julat 2.7V hingga 3.7V). Perbezaan voltan ini adalah kritikal untuk reka bentuk litar apabila memacu kedua-dua warna, selalunya memerlukan perintang had arus atau pemacu berasingan.
• Arus Songsang (I_R):Maksimum I_Rialah 10 µA @ 5V untuk R6 dan 50 µA @ 5V untuk BH. Dokumen data dengan jelas menyatakan bahawa peranti tidak direka untuk operasi songsang; parameter ini adalah untuk keadaan ujian sahaja.

3. Analisis Lengkung Prestasi

3.1 Keamatan Bercahaya Relatif vs. Arus Kehadapan

Lengkung menunjukkan bahawa keamatan bercahaya meningkat dengan arus kehadapan tetapi dalam hubungan bukan linear. Untuk kedua-dua cip R6 dan BH, keamatan meningkat dengan mendadak pada arus yang lebih rendah dan cenderung tepu pada arus yang lebih tinggi. Beroperasi dengan ketara di atas titik tipikal 20mA menghasilkan pulangan yang berkurangan dalam output cahaya sambil meningkatkan penjanaan haba dan berpotensi mempercepatkan susut nilai lumen.

3.2 Keamatan Bercahaya Relatif vs. Suhu Persekitaran

Ini adalah hubungan kritikal untuk kebolehpercayaan. Keamatan bercahaya berkurangan apabila suhu persekitaran meningkat. Lengkung penurunan nilai menunjukkan bahawa pada suhu operasi maksimum +85°C, output dikurangkan dengan ketara berbanding penarafan 25°C. Pereka bentuk mesti mengambil kira penurunan nilai haba ini dalam aplikasi di mana suhu persekitaran tinggi dijangka untuk memastikan kecerahan yang mencukupi di bawah semua keadaan.

3.3 Lengkung Penurunan Nilai Arus Kehadapan

Lengkung ini menentukan arus kehadapan berterusan maksimum yang dibenarkan sebagai fungsi suhu persekitaran. Untuk mengelakkan melebihi had suhu simpang maksimum dan pelesapan kuasa, arus kehadapan mesti dikurangkan apabila beroperasi dalam persekitaran suhu tinggi. Sebagai contoh, pada suhu persekitaran 85°C, arus berterusan yang dibenarkan adalah jauh lebih rendah daripada penarafan maksimum 25°C.

3.4 Voltan Kehadapan vs. Arus Kehadapan

Lengkung V-I menunjukkan ciri diod. Voltan kehadapan meningkat secara logaritma dengan arus. Nilai tipikal yang disediakan dalam jadual (2.0V untuk R6, 3.3V untuk BH pada 20mA) adalah yang paling relevan untuk pengiraan reka bentuk litar.

3.5 Taburan Spektrum

Graf spektrum menunjukkan profil pancaran. LED merah R6 mempunyai puncak yang lebih sempit dan jelas ditakrifkan sekitar 632 nm. LED biru BH mempunyai puncak yang lebih luas berpusat sekitar 468-470 nm. Spektrum ini penting untuk aplikasi sensitif warna.

3.6 Gambarajah Sinaran

Plot kutub mengesahkan corak pancaran hampir-Lambertian (kosinus) dengan sudut pandangan 120 darjah, menunjukkan pengedaran cahaya sudut lebar yang sekata.

4. Maklumat Mekanikal dan Pakej

4.1 Dimensi Pakej

Pakej SMD mempunyai dimensi nominal 2.0mm (P) x 1.25mm (L) x 0.8mm (T). Toleransi untuk dimensi yang tidak ditentukan ialah ±0.1mm. Lukisan memperincikan tanda pengenalan katod, susun atur pad pateri yang disyorkan (1.4mm x 1.15mm dengan jurang 0.7mm), dan garis besar komponen. Mematuhi corak tanah yang disyorkan adalah penting untuk pematerian yang boleh dipercayai dan kestabilan mekanikal.

4.2 Pengenalpastian Polarity

Pakej ini mempunyai penunjuk visual (biasanya takuk atau tanda hijau pada pita) untuk mengenal pasti katod. Orientasi polarity yang betul semasa pemasangan adalah wajib untuk peranti berfungsi.

5. Garis Panduan Pematerian dan Pemasangan

5.1 Profil Pematerian Refluks

Dokumen data menentukan profil refluks bebas plumbum dengan suhu puncak 260°C selama 10 saat. Profil harus termasuk zon pemanasan awal, rendaman, refluks, dan penyejukan untuk mengurangkan kejutan haba. Pematerian refluks tidak boleh dilakukan lebih daripada dua kali untuk mengelakkan tekanan haba yang berlebihan pada pakej LED dan ikatan wayar.

5.2 Pematerian Tangan

Jika pematerian tangan tidak dapat dielakkan, penjagaan yang melampau mesti diambil. Suhu hujung besi pemateri mestilah di bawah 350°C, dan masa sentuhan dengan setiap terminal tidak boleh melebihi 3 saat. Besi pemateri berkuasa rendah (<25W) adalah disyorkan. Selang dua saat harus ditinggalkan antara pematerian setiap terminal. Dokumen data memberi amaran bahawa kerosakan sering berlaku semasa pematerian tangan.

5.3 Penyimpanan dan Kepekaan Kelembapan

LED dibungkus dalam beg penghalang tahan lembap dengan penyerap lembapan. Beg tidak boleh dibuka sehingga komponen sedia untuk digunakan. Selepas dibuka, LED yang tidak digunakan harus disimpan pada ≤30°C dan ≤60% Kelembapan Relatif. "Jangka hayat lantai" selepas beg dibuka ialah 168 jam (7 hari). Jika masa ini terlampau atau jika penunjuk penyerap lembapan telah berubah warna, rawatan pembakaran pada 60°C ±5°C selama 24 jam diperlukan sebelum refluks untuk mengelakkan "popcorning" (retak pakej disebabkan tekanan wap).

5.4 Langkah Berjaga-jaga untuk Penggunaan

• Perlindungan Arus Berlebihan:Perintang had arus luaran adalah wajib. LED adalah peranti didorong arus; perubahan kecil dalam voltan kehadapan boleh menyebabkan perubahan besar dalam arus, membawa kepada kegagalan serta-merta.
• Pengelakan Tekanan:Jangan gunakan tekanan mekanikal pada badan LED semasa pemanasan (pematerian) atau dengan meledingkan PCB selepas pemasangan.
• Pembaikan:Pembaikan selepas pematerian sangat tidak digalakkan. Jika benar-benar perlu, besi pemateri berkepala dua mesti digunakan untuk memanaskan kedua-dua terminal secara serentak dan mengangkat komponen tanpa memusing. Kesan pada ciri-ciri LED mesti dinilai terlebih dahulu.

6. Maklumat Pembungkusan dan Pesanan

6.1 Spesifikasi Pita dan Gegelung

Komponen dibekalkan dalam pita pembawa timbul dengan dimensi: jarak poket 8mm, lebar pita 12mm. Setiap gegelung mengandungi 2000 keping. Dimensi gegelung ialah: diameter 7 inci, diameter hab 13mm, dan lebar gegelung 50mm.

6.2 Penjelasan Label

Label pembungkusan termasuk beberapa kod: Nombor Produk Pelanggan (CPN), Nombor Produk (P/N), Kuantiti Pembungkusan (QTY), Pangkat Keamatan Bercahaya (CAT), Pangkat Kekromatan/Panjang Gelombang Dominan (HUE), Pangkat Voltan Kehadapan (REF), dan Nombor Lot (LOT No). Maklumat pengelompokan ini membolehkan pemilihan LED dengan parameter prestasi yang lebih ketat jika diperlukan oleh aplikasi.

7. Cadangan Aplikasi

7.1 Senario Aplikasi Tipikal

• Lampu Latar:Sesuai untuk lampu latar papan pemuka, suis, pad kekunci, dan simbol kerana sudut pandangan lebar dan saiz padatnya.
• Peralatan Telekomunikasi:Penunjuk status dan lampu latar untuk telefon, mesin faks, dan perkakasan rangkaian.
• Lampu Latar Rata LCD:Boleh digunakan dalam tatasusunan untuk menyediakan pencahayaan tepi untuk panel LCD kecil.
• Penggunaan Penunjuk Umum:Lampu status, penunjuk kuasa, dan pencahayaan hiasan dalam elektronik pengguna, perkakas, dan kawalan industri.

7.2 Pertimbangan Reka Bentuk

• Litar Pemacu:Sentiasa gunakan perintang siri. Kira nilai perintang menggunakan R = (V_bekalan- V_F) / I_F. Gunakan pengiraan berasingan untuk LED merah dan biru kerana V_F.
• Pengurusan Haba:Pastikan PCB mempunyai pelepasan haba yang mencukupi, terutamanya jika memacu LED berhampiran penarafan arus maksimum atau dalam suhu persekitaran tinggi. Elakkan meletakkan komponen penjana haba berdekatan.
• Perlindungan ESD:Laksanakan perlindungan ESD pada talian input dan pastikan persekitaran kerja dibumikan semasa pengendalian, terutamanya untuk cip biru (BH) yang sensitif.
• Reka Bentuk Optik:Kanta jernih air menyediakan sudut pandangan yang luas. Untuk cahaya yang lebih diarahkan, kanta luaran atau pandu cahaya mungkin diperlukan.

8. Perbandingan dan Pembezaan Teknikal

Pembeza utama 19-226 dalam kelasnya ialahkeupayaan pelbagai warna dalam satu pakejdanpematuhan alam sekitar yang komprehensif(bebas Plumbum, Bebas Halogen, RoHS, REACH). Gabungan cip merah AlGaInP berkecekapan tinggi dan cip biru InGaN standard dalam satu pakej SMD miniatur menawarkan fleksibiliti reka bentuk untuk penunjuk dwiwarna tanpa meningkatkan tapak papan. Keserasiannya dengan penempatan automatik dan proses refluks standard selaras dengan keperluan pembuatan moden, volum tinggi, menyediakan penyelesaian kos efektif untuk elektronik yang dihasilkan secara besar-besaran.

9. Soalan Lazim (Berdasarkan Parameter Teknikal)

S1: Bolehkah saya memacu LED merah dan biru dari bekalan kuasa dan perintang yang sama?

J: Tidak secara optimum. Disebabkan perbezaan ketara dalam voltan kehadapan tipikal (2.0V vs. 3.3V), menggunakan perintang biasa akan mengakibatkan arus yang jauh berbeza melalui setiap LED, menyebabkan satu menjadi malap dan yang lain berpotensi didorong berlebihan. Litar had arus berasingan adalah disyorkan.

S2: Mengapakah penarafan ESD untuk LED biru jauh lebih rendah daripada merah?

J: LED biru BH menggunakan bahan semikonduktor InGaN, yang secara amnya mempunyai simpang yang lebih sensitif dan lapisan aktif yang lebih nipis berbanding bahan AlGaInP LED merah R6, menjadikannya lebih terdedah kepada kerosakan nyahcas elektrostatik.

S3: Apa yang berlaku jika saya melebihi "jangka hayat lantai" 7 hari selepas membuka beg penghalang lembapan?

J: Pakej LED boleh menyerap lembapan dari udara. Semasa pematerian refluks seterusnya, lembapan ini boleh bertukar menjadi wap dengan cepat, menyebabkan penyahlaminaan dalaman atau retak ("popcorning"). Untuk mengelakkan ini, pembakaran 24 jam pada 60°C diperlukan untuk mengeluarkan lembapan sebelum pematerian.

S4: Bagaimanakah saya mentafsir "pangkat" keamatan bercahaya (CAT) pada label?

J: Pangkat menunjukkan ke dalam tong kecerahan yang telah ditetapkan mana LED itu jatuh. Ini membolehkan pengilang memilih LED dengan kecerahan minimum yang dijamin untuk konsistensi dalam produk mereka, walaupun sempadan pengelompokan khusus tidak disediakan dalam dokumen data awam ini.

10. Contoh Kes Penggunaan Praktikal

Senario: Mereka Bentuk Penunjuk Status Dwiwarna untuk Penghala Pengguna.

Peranti memerlukan satu LED untuk menunjukkan kuasa (biru tetap) dan aktiviti rangkaian (merah berkelip). 19-226 adalah pilihan yang ideal. Reka bentuk akan melibatkan dua litar pemacu berasingan (contohnya, pin GPIO mikropengawal), setiap satu dengan perintang siri sendiri yang dikira untuk arus pemacu 20mA. Untuk bekalan 5V: R_biru= (5V - 3.3V) / 0.020A = 85 Ohm (gunakan nilai standard 82Ω atau 100Ω). R_merah= (5V - 2.0V) / 0.020A = 150 Ohm (gunakan 150Ω). Saiz padat membolehkannya muat di sebelah port RJ45. Sudut pandangan lebar 120 darjah memastikan status kelihatan dari pelbagai sudut. Prosedur pengendalian ESD yang ketat akan dikuatkuasakan semasa pemasangan kerana cip biru yang sensitif.

11. Pengenalan Prinsip Operasi

Diod Pemancar Cahaya (LED) adalah peranti semikonduktor yang memancarkan cahaya melalui elektroluminesens. Apabila voltan kehadapan dikenakan merentasi simpang p-n, elektron dari rantau jenis-n bergabung semula dengan lubang dari rantau jenis-p dalam lapisan aktif. Proses 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. Cip R6 menggunakan struktur Aluminium Gallium Indium Phosphide (AlGaInP), yang cekap untuk menghasilkan cahaya merah dan ambar. Cip BH menggunakan Indium Gallium Nitride (InGaN), yang biasa digunakan untuk LED biru, hijau, dan putih. Pakej resin epoksi jernih air berfungsi untuk melindungi cip semikonduktor, menyediakan sokongan mekanikal untuk wayar ikatan, dan bertindak sebagai kanta utama untuk membentuk output cahaya.

12. Trend dan Konteks Teknologi

19-226 mewakili produk matang dalam pasaran LED SMD. Trend industri semasa memberi tumpuan kepada beberapa bidang utama di luar spesifikasi peranti ini:Kecekapan Meningkat (lm/W):Reka bentuk dan bahan cip yang lebih baru terus mendorong keberkesanan bercahaya lebih tinggi.Indeks Pembiakan Warna (CRI) Lebih Tinggi:Terutamanya untuk LED putih dan aplikasi pencahayaan.Peminiauran:Saiz pakej yang lebih kecil (contohnya, 01005, mikro-LED) untuk paparan berketumpatan ultra tinggi.Pemacu Bersepadu:LED dengan pemacu arus malar terbina dalam atau litar kawalan (LED pintar).Prestasi Haba yang Lebih Baik:Pakej direka untuk mengekstrak haba dengan lebih baik, membolehkan arus pemacu yang lebih tinggi dan jangka hayat yang lebih panjang.Panjang Gelombang Diperluas:Pembangunan LED UV dalam dan inframerah yang lebih cekap untuk aplikasi penderiaan dan pensterilan. Walaupun 19-226 mungkin tidak menggabungkan kemajuan terkini dalam kecekapan puncak, gabungan prestasi yang boleh dipercayai, output dwiwarna, pembungkusan yang teguh, dan pematuhan penuh dengan piawaian alam sekitar global memastikan relevansinya yang berterusan dalam pelbagai aplikasi penunjuk elektronik dan lampu latar volum tinggi yang sensitif kos.