Spesifikasi Teknikal SMD LED 19-22/R6 BHC-B01/2T - Pakej 2.0x1.25x0.8mm - Voltan 1.7-3.25V - Kuasa 40-60mW - Merah/Biru - Dokumen Teknikal MS

1. Gambaran Keseluruhan Produk

Siri 19-22 mewakili penyelesaian LED permukaan pasang yang padat, direka untuk aplikasi PCB berketumpatan tinggi. Peranti pelbagai warna ini ditawarkan dalam dua varian utama bahan cip: kod R6 menggunakan AlGaInP untuk pancaran merah yang terang, dan kod BH menggunakan InGaN untuk pancaran biru. Pakej resin adalah jernih air untuk kedua-dua jenis. Jejaknya yang jauh berkurangan berbanding komponen rangka plumbum membolehkan reka bentuk papan yang lebih kecil, ketumpatan pek yang lebih tinggi, dan akhirnya menyumbang kepada pengecilan peralatan akhir. Pembinaan ringan ini menjadikannya sesuai untuk aplikasi mudah alih dan miniatur.

Kelebihan utama yang diketengahkan termasuk keserasian dengan peralatan penempatan automatik dan proses pematerian reflow fasa wap atau inframerah standard. Produk ini mematuhi piawaian industri utama, bebas plumbum, mematuhi RoHS, mematuhi EU REACH, dan bebas halogen (dengan Bromin <900 ppm, Klorin <900 ppm, Br+Cl < 1500 ppm).

2. Penerangan Mendalam Parameter Teknikal

2.1 Rating Maksimum Mutlak

Semua rating ditentukan pada suhu ambien (Ta) 25°C. Melebihi had ini boleh menyebabkan kerosakan kekal.

• Voltan Songsang (VR):5 V (untuk semua kod).
• Arus Kehadapan (IF):R6: 25 mA; BH: 10 mA.
• Arus Kehadapan Puncak (IFP):Kitar tugas 1/10 @ 1kHz. R6: 50 mA; BH: 40 mA.
• Pelesapan Kuasa (Pd):R6: 60 mW; BH: 40 mW. Parameter ini adalah kritikal untuk pengurusan haba.
• Nyahcas Elektrostatik (ESD) Model Badan Manusia (HBM):R6: 2000 V; BH: 150 V. Varian BH (InGaN) adalah jauh lebih sensitif kepada ESD dan memerlukan langkah berjaga-jaga pengendalian yang ketat.
• Suhu Operasi (Topr):-40°C hingga +85°C.
• Suhu Penyimpanan (Tstg):-40°C hingga +90°C.
• Suhu Pematerian (Tsol):Reflow: 260°C maksimum selama 10 saat. Pematerian tangan: 350°C maksimum selama 3 saat setiap terminal.

2.2 Ciri Elektro-Optik

Nilai tipikal diukur pada Ta=25°C dan IF=5mA, melainkan dinyatakan sebaliknya. Toleransi digunakan: Keamatan Pencahayaan ±11%, Panjang Gelombang Dominan ±1nm, Voltan Kehadapan ±0.1V.

• Keamatan Pencahayaan (Iv):Minimum 14.5 mcd, Tipikal 20.0 mcd untuk kedua-dua kod R6 dan BH.
• Sudut Pandangan (2θ1/2):Tipikal 130 darjah, menunjukkan corak pandangan yang luas.
• Panjang Gelombang Puncak (λp):R6: 632 nm (tipikal); BH: 468 nm (tipikal).
• Panjang Gelombang Dominan (λd):R6: 617.5 hingga 629.5 nm; BH: 467.5 hingga 472.5 nm. Ini adalah parameter yang digunakan untuk pengelasan warna.
• Lebar Jalur Spektrum (Δλ):R6: 20 nm (tipikal); BH: 25 nm (tipikal).
• Voltan Kehadapan (VF):R6: 1.70 hingga 2.25 V; BH: 2.65 hingga 3.25 V. Voltan yang lebih tinggi untuk LED biru adalah ciri teknologi InGaN.
• Arus Songsang (IR):Diukur pada VR=5V. R6: Maks 10 µA; BH: Maks 50 µA.

3. Penjelasan Sistem Pengelasan

LED dikelaskan ke dalam bin berdasarkan panjang gelombang dominan untuk memastikan konsistensi warna dalam satu kelompok pengeluaran.

3.1 Pengelasan R6 (Merah)

• Bin E4:617.5 nm ≤ λd < 621.5 nm
• Bin E5:621.5 nm ≤ λd < 625.5 nm
• Bin E6:625.5 nm ≤ λd < 629.5 nm

3.2 Pengelasan BH (Biru)

• Bin A10:467.5 nm ≤ λd < 470.0 nm
• Bin A11:470.0 nm ≤ λd < 472.5 nm

Keamatan pencahayaan juga dinilai (kod CAT), dan voltan kehadapan dinilai (kod REF), menyediakan sistem pemilihan pelbagai parameter untuk padanan reka bentuk yang tepat.

4. Analisis Lengkung Prestasi

Spesifikasi ini menyediakan lengkung ciri tipikal untuk varian R6, memberikan pandangan tentang prestasi di bawah pelbagai keadaan.

4.1 Keamatan Pencahayaan Relatif vs. Arus Kehadapan

Lengkung menunjukkan hubungan sub-linear. Keamatan meningkat dengan arus tetapi mula tepu pada arus yang lebih tinggi, menekankan kepentingan beroperasi dalam julat IF yang ditentukan untuk mengekalkan kecekapan dan jangka hayat.

4.2 Keamatan Pencahayaan Relatif vs. Suhu Ambien

Output pencahayaan berkurangan apabila suhu ambien meningkat. Penurunan haba ini adalah faktor kritikal untuk reka bentuk yang beroperasi dalam persekitaran suhu tinggi atau dengan penyingkiran haba yang terhad.

4.3 Voltan Kehadapan vs. Arus Kehadapan

Lengkung IV ini menunjukkan hubungan eksponen tipikal diod. Voltan kehadapan mempunyai pekali suhu negatif.

4.4 Taburan Spektrum

Plot spektrum untuk LED R6 menunjukkan puncak dominan sekitar 632 nm (tipikal) dengan lebar jalur yang ditentukan, mengesahkan ketulenan warna merah monokromatiknya.

5. Maklumat Mekanikal dan Pakej

5.1 Dimensi Pakej

Pakej SMD 19-22 mempunyai dimensi nominal 2.0mm (panjang) x 1.25mm (lebar) x 0.8mm (tinggi). Lukisan menentukan toleransi ±0.1mm melainkan dinyatakan sebaliknya. Ia termasuk butiran untuk kanta, penunjuk katod, dan cadangan corak pad pateri untuk memastikan pematerian dan penjajaran yang betul.

5.2 Pengenalpastian Polarity

Pakej ini mempunyai penanda visual (biasanya takuk atau tanda hijau) di sebelah katod. Polarity yang betul mesti diperhatikan semasa penempatan untuk memastikan operasi litar yang betul.

6. Garis Panduan Pematerian dan Pemasangan

6.1 Profil Pematerian Reflow

Profil reflow bebas plumbum ditentukan:

• Pemanasan Awal: 150-200°C selama 60-120 saat.
• Masa di atas likuidus (217°C): 60-150 saat.
• Suhu Puncak: 260°C maksimum, dikekalkan selama 10 saat maksimum.
• Kadar Pemanasan: Maksimum 6°C/saat sehingga 255°C; maksimum 3°C/saat melebihi 255°C.

Reflow tidak boleh dilakukan lebih daripada dua kali.

6.2 Pematerian Tangan

Jika pematerian tangan diperlukan, suhu hujung besi pemateri mestilah di bawah 350°C, digunakan tidak lebih daripada 3 saat setiap terminal. Gunakan besi pemateri dengan kapasiti 25W atau kurang. Benarkan selang minimum 2 saat antara pematerian setiap terminal untuk mengelakkan kejutan haba.

6.3 Penyimpanan dan Kepekaan Kelembapan

Komponen dibungkus dalam beg penghalang tahan lembap dengan penyerap lembapan.

• Jangan buka beg sehingga sedia untuk digunakan.
• Selepas dibuka, LED yang tidak digunakan mesti disimpan pada ≤30°C dan ≤60% RH.
• "Jangka hayat lantai" selepas beg dibuka ialah 168 jam (7 hari).
• Jika jangka hayat lantai terlampaui atau penyerap lembapan menunjukkan kemasukan lembapan, pembakaran pada 60±5°C selama 24 jam diperlukan sebelum reflow.

6.4 Langkah Berjaga-jaga Kritikal

• Had Arus:Perintang siri luaran adalah wajib. LED adalah peranti berkuasa arus; perubahan voltan kecil boleh menyebabkan lonjakan arus besar yang membawa kepada kegagalan serta-merta.
• Elakkan Tekanan:Elakkan tekanan mekanikal pada pakej semasa pemanasan (pematerian) dan jangan meledingkan PCB selepas pemasangan.
• Pembaikan:Pembaikan selepas pematerian tidak disyorkan. Jika tidak dapat dielakkan, besi pemateri berkepala dua khusus mesti digunakan untuk memanaskan kedua-dua terminal secara serentak, dan kesan pada ciri LED mesti disahkan terlebih dahulu.

7. Pembungkusan dan Maklumat Pesanan

7.1 Spesifikasi Pita dan Gegelung

LED dibekalkan dalam pita pembawa lebar 8mm pada gegelung diameter 7 inci. Setiap gegelung mengandungi 2000 keping. Dimensi terperinci untuk poket pita pembawa dan gegelung disediakan untuk memastikan keserasian dengan mesin pick-and-place automatik.

7.2 Penjelasan Label

Label gegelung mengandungi beberapa kod utama:

• CPN: Nombor Bahagian Pelanggan.
• P/N: Nombor Bahagian Pengilang (cth., 19-22/R6 BHC-B01/2T).
• QTY: Kuantiti Pembungkusan.
• CAT: Pangkat Keamatan Pencahayaan.
• HUE: Koordinat Kromatisiti & Pangkat Panjang Gelombang Dominan (Kod Bin).
• REF: Pangkat Voltan Kehadapan.
• LOT No: Nombor Lot Boleh Dikesan.

8. Cadangan Aplikasi

8.1 Senario Aplikasi Tipikal

• Pencahayaan Latar:Penunjuk papan pemuka, pencahayaan suis, lampu latar kekunci.
• Peralatan Telekomunikasi:Penunjuk status dan pencahayaan latar dalam telefon, mesin faks.
• Paparan LCD:Pencahayaan latar tepi atau langsung untuk LCD monokrom atau warna kecil.
• Petunjuk Umum:Status kuasa, penunjuk mod, pencahayaan hiasan dalam elektronik pengguna padat.

8.2 Pertimbangan Reka Bentuk

• Reka Bentuk Litar:Sentiasa sertakan perintang had arus secara bersiri dengan LED. Kira nilai perintang berdasarkan voltan bekalan (Vs), voltan kehadapan LED (VF) pada arus yang dikehendaki (IF), dan arus yang diperlukan: R = (Vs - VF) / IF. Gunakan VF maksimum dari spesifikasi untuk reka bentuk yang konservatif.
• Pengurusan Haba:Pastikan susun atur PCB membenarkan penyebaran haba, terutamanya apabila beroperasi berhampiran arus maksimum atau dalam suhu ambien tinggi. Elakkan meletakkan LED berhampiran komponen lain yang menjana haba.
• Perlindungan ESD:Laksanakan langkah perlindungan ESD pada barisan pemasangan, terutamanya untuk varian BH (biru) yang sensitif. Gunakan stesen kerja dan gelang pergelangan tangan yang dibumikan.
• Reka Bentuk Optik:Sudut pandangan luas 130 darjah memberikan kebolehlihatan luar paksi yang baik. Untuk cahaya fokus, kanta luaran atau pandu cahaya mungkin diperlukan.

9. Perbandingan dan Pembezaan Teknikal

Siri 19-22 menawarkan kelebihan berbeza dalam konteks tertentu. Berbanding LED lubang melalui yang lebih besar, kelebihan utamanya ialah penjimatan ruang dan kesesuaian untuk pemasangan automatik. Dalam landskap SMD LED, jejaknya 2.0x1.25mm adalah saiz biasa, menawarkan keseimbangan antara output cahaya dan pengecilan. Pembeza utama untuk bahagian khusus ini ialah ketersediaan dua teknologi semikonduktor berbeza (AlGaInP untuk merah, InGaN untuk biru) dalam pakej mekanikal yang sama, memudahkan perolehan dan reka bentuk untuk aplikasi pelbagai warna. Sistem pengelasan terperinci untuk panjang gelombang dan keamatan membolehkan konsistensi warna tinggi dalam pengeluaran, yang penting untuk aplikasi seperti paparan pelbagai segmen atau tatasusunan pencahayaan latar di mana padanan warna adalah penting.

10. Soalan Lazim (Berdasarkan Parameter Teknikal)

10.1 Mengapakah arus kehadapan maksimum berbeza untuk LED merah (R6) dan biru (BH)?

Perbezaan ini berpunca daripada bahan semikonduktor asas (AlGaInP vs. InGaN) dan kecekapan kuantum dalaman dan ciri haba masing-masing. Cip AlGaInP dalam LED R6 biasanya boleh mengendalikan ketumpatan arus yang lebih tinggi dalam kekangan haba pakej yang sama, oleh itu arus dinilai yang lebih tinggi (25mA vs. 10mA).

10.2 Mengapakah rating ESD untuk LED biru (BH) jauh lebih rendah daripada untuk LED merah (R6)?

LED biru berasaskan InGaN secara semula jadi lebih terdedah kepada kerosakan nyahcas elektrostatik disebabkan sifat bahan dan lapisan aktif yang lebih nipis yang terlibat dalam struktur cip. Rating HBM 150V mengelaskannya sebagai sangat sensitif, memerlukan prosedur pengendalian ESD Kelas 0.

10.3 Bolehkah saya memacu LED ini tanpa perintang had arus jika bekalan kuasa saya dikawal dengan tepat pada voltan kehadapan LED?

Tidak, ini sangat tidak digalakkan dan berkemungkinan membawa kepada kegagalan.Voltan kehadapan (VF) mempunyai toleransi (±0.1V) dan pekali suhu negatif (ia berkurangan apabila simpang memanas). Walaupun lebihan voltan kecil atau penurunan VF disebabkan pemanasan boleh menyebabkan peningkatan arus yang tidak terkawal, melebihi Rating Maksimum Mutlak dan memusnahkan LED. Perintang siri adalah tidak boleh dirunding untuk operasi yang stabil.

10.4 Apakah perbezaan antara Panjang Gelombang Puncak dan Panjang Gelombang Dominan?

Panjang Gelombang Puncak (λp)adalah panjang gelombang di mana taburan kuasa spektrum adalah maksimum.Panjang Gelombang Dominan (λd)adalah panjang gelombang tunggal cahaya monokromatik yang sepadan dengan warna yang dilihat LED. Untuk LED dengan spektrum simetri, mereka sering hampir. Untuk tujuan spesifikasi warna dan pengelasan, Panjang Gelombang Dominan adalah metrik piawai yang digunakan.

11. Kes Reka Bentuk dan Penggunaan Praktikal

Senario: Mereka bentuk panel penunjuk status padat dengan LED merah dan biru.

1. Pemilihan:Pilih 19-22/R6 untuk merah dan 19-22/BH untuk biru untuk mengekalkan jejak dan profil pematerian yang sama.
2. Pengiraan Litar:Untuk bekalan 5V (Vs).
   • Merah (R6, gunakan VF maks=2.25V, sasaran IF=15mA): R = (5 - 2.25) / 0.015 ≈ 183 Ω. Gunakan perintang standard 180 Ω atau 200 Ω.
   • Biru (BH, gunakan VF maks=3.25V, sasaran IF=8mA): R = (5 - 3.25) / 0.008 ≈ 219 Ω. Gunakan perintang standard 220 Ω.
   Sahkan pelesapan kuasa dalam perintang adalah dalam rating mereka.
3. Susun Atur PCB:Letakkan LED dengan polarity yang betul. Pastikan jarak yang mencukupi untuk penyebaran haba jika berbilang LED dikelompokkan. Ikuti corak pad yang disyorkan dari lukisan pakej.
4. Pemasangan:Simpan komponen dalam beg tertutup sehingga barisan pengeluaran sedia. Ikuti profil reflow yang ditentukan dengan tepat. Selepas pemasangan, elakkan membengkokkan PCB berhampiran LED.
5. Pengelasan:Untuk penampilan seragam, nyatakan kod bin yang ketat (cth., E5 untuk merah, A10 untuk biru) semasa membuat pesanan, terutamanya jika berbilang unit akan dilihat bersebelahan.

12. Pengenalan Prinsip Teknologi

Diod Pemancar Cahaya (LED) adalah peranti semikonduktor yang memancarkan cahaya melalui elektroluminesens. Apabila voltan kehadapan dikenakan merentasi simpang p-n, elektron dan lubang bergabung semula di kawasan aktif, membebaskan tenaga dalam bentuk foton. Warna (panjang gelombang) cahaya yang dipancarkan ditentukan oleh tenaga jurang jalur bahan semikonduktor yang digunakan.

• R6 (AlGaInP):Aluminium Gallium Indium Fosfida adalah sistem bahan dengan jurang jalur langsung sesuai untuk menghasilkan cahaya berkecekapan tinggi dalam spektrum merah, oren, dan kuning. Ia terkenal dengan kecerahan dan kestabilan yang tinggi.
• BH (InGaN):Indium Gallium Nitrida adalah sistem bahan yang membolehkan LED biru, hijau, dan putih berkeamatan tinggi. Dengan mengubah kandungan indium, jurang jalur boleh dilaraskan. LED biru adalah komponen asas untuk mencipta cahaya putih melalui penukaran fosfor.

Pakej SMD merangkumi cip semikonduktor kecil, menyediakan sambungan elektrik melalui plumbum logam, dan menggunakan kanta resin epoksi jernih untuk melindungi cip dan membentuk output cahaya.

13. Trend Pembangunan Teknologi

Trajektori umum untuk SMD LED seperti siri 19-22 memberi tumpuan kepada beberapa bidang utama:

• Peningkatan Kecekapan (Lumen per Watt):Penambahbaikan berterusan dalam kecekapan kuantum dalaman dan teknik pengekstrakan cahaya membawa kepada keamatan pencahayaan yang lebih tinggi dari saiz cip yang sama atau lebih kecil, mengurangkan penggunaan kuasa untuk output cahaya tertentu.
• Konsistensi dan Penghasilan Warna yang Lebih Baik:Kemajuan dalam pertumbuhan epitaksial dan proses pengelasan membolehkan toleransi yang lebih ketat pada panjang gelombang dominan dan keamatan pencahayaan, yang kritikal untuk aplikasi yang memerlukan padanan warna yang tepat.
• Kebolehpercayaan dan Jangka Hayat yang Dipertingkatkan:Penyelidikan ke dalam bahan pakej yang lebih teguh, antara muka haba yang lebih baik, dan struktur semikonduktor yang lebih stabil terus meningkatkan min masa antara kegagalan (MTBF), walaupun di bawah keadaan operasi yang mencabar.
• Pengecilan:Dorongan untuk produk akhir yang lebih kecil mendorong pakej LED kepada jejak yang semakin kecil sambil mengekalkan atau meningkatkan prestasi optik.
• Integrasi:Trend termasuk mengintegrasikan berbilang cip LED (RGB) ke dalam satu pakej atau menggabungkan LED dengan IC kawalan (seperti pemacu arus malar) untuk komponen yang lebih pintar dan mudah digunakan.

Trend ini memastikan komponen asas seperti SMD LED 19-22 akan terus berkembang, menawarkan pereka prestasi, kebolehpercayaan, dan fleksibiliti yang lebih baik.