Dokumen Teknikal SMD LED 17-21/GHC-YR1S2/3T - 1.6x0.8x0.6mm - 3.5V - 25mA - Hijau Cemerlang - Bahasa Melayu

1. Gambaran Keseluruhan Produk

17-21/GHC-YR1S2/3T ialah LED peranti permukaan-pasang (SMD) yang direka untuk aplikasi elektronik moden dan padat. Komponen ini mewakili kemajuan ketara berbanding LED berbingkai plumbum tradisional, menawarkan faedah besar dari segi penggunaan ruang papan dan kecekapan pemasangan.

1.1 Penentuan Kedudukan Produk dan Kelebihan Teras

LED ini ialah jenis satu warna, memancarkan cahaya hijau yang cemerlang. Kelebihan utamanya terletak pada saiznya yang amat kecil. Saiz yang jauh lebih kecil berbanding komponen berplumbum membolehkan pereka mencapai ketumpatan pek yang lebih tinggi pada papan litar bercetak (PCB). Ini secara langsung membawa kepada pengurangan saiz papan, keperluan penyimpanan komponen yang minimum, dan akhirnya, penciptaan peralatan pengguna akhir yang lebih kecil dan ringan. Sifat pakej yang ringan ini menjadikannya pilihan ideal untuk aplikasi di mana berat adalah faktor kritikal.

1.2 Pasaran Sasaran dan Aplikasi

Peranti ini disasarkan kepada pelbagai jenis elektronik pengguna dan perindustrian. Aplikasi tipikalnya termasuk lampu latar untuk panel instrumen, suis, dan simbol. Ia juga sesuai digunakan dalam peralatan telekomunikasi sebagai penunjuk status atau lampu latar untuk peranti seperti telefon dan mesin faks. Tambahan pula, ia berfungsi sebagai lampu penunjuk kegunaan am dalam pelbagai produk elektronik.

2. Analisis Mendalam Parameter Teknikal

Bahagian ini memberikan analisis objektif terperinci tentang parameter teknikal utama LED seperti yang ditakrifkan dalam lembaran data.

2.1 Had Maksimum Mutlak

Had maksimum mutlak mentakrifkan had di mana kerosakan kekal pada peranti mungkin berlaku. Ini bukan keadaan operasi.

• Voltan Songsang (VR):5V. Adalah penting untuk ambil perhatian bahawa penarafan ini ditentukan untuk keadaan ujian inframerah (IR) sahaja. Lembaran data dengan jelas menyatakan peranti tidak direka untuk operasi songsang dalam litar sebenar. Melebihi voltan ini dalam bias songsang boleh menyebabkan kegagalan serta-merta.
• Arus Hadapan (IF):25 mA. Ini ialah arus DC berterusan maksimum yang boleh dikenakan pada LED.
• Arus Hadapan Puncak (IFP):100 mA. Ini ialah arus berdenyut maksimum, dibenarkan hanya di bawah kitar tugas 1/10 pada 1 kHz. Parameter ini relevan untuk aplikasi pemultipleksan atau pendim PWM tetapi mesti digunakan dengan berhati-hati untuk mengelakkan pemanasan berlebihan.
• Pelesapan Kuasa (Pd):95 mW. Ini ialah kuasa maksimum yang boleh dilesapkan oleh pakej, dikira daripada had voltan dan arus hadapan, dan adalah kritikal untuk pengurusan haba.
• Suhu Operasi & Penyimpanan:Peranti boleh beroperasi dari -40°C hingga +85°C dan disimpan dari -40°C hingga +90°C. Julat yang luas ini menjadikannya sesuai untuk persekitaran yang keras.
• Suhu Pateri:Untuk pateri reflow, suhu puncak 260°C untuk maksimum 10 saat ditentukan. Untuk pateri tangan, suhu hujung besi pateri tidak boleh melebihi 350°C, dan masa sentuhan harus dihadkan kepada 3 saat setiap terminal.

2.2 Ciri Elektro-Optik

Parameter ini diukur pada keadaan ujian piawai arus hadapan (IF) 20 mA dan suhu ambien (Ta) 25°C.

• Keamatan Pencahayaan (Iv):Julat dari minimum 112.0 mcd hingga maksimum 285.0 mcd. Nilai tipikal tidak dinyatakan, menunjukkan prestasi diurus melalui sistem bin (diterangkan kemudian). Toleransi ialah ±11%.
• Sudut Pandangan (2θ1/2):Nilai tipikal 140 darjah. Sudut pandangan yang luas ini menjadikan LED sesuai untuk aplikasi yang memerlukan pencahayaan luas atau kebolehlihatan dari pelbagai sudut.
• Panjang Gelombang Puncak (λp):Biasanya 518 nm, meletakkannya dalam kawasan hijau cemerlang spektrum cahaya nampak.
• Panjang Gelombang Dominan (λd):Julat dari 520.0 nm hingga 535.0 nm, dengan toleransi ketat ±1 nm. Parameter ini lebih berkait rapat dengan warna cahaya yang dilihat.
• Lebar Jalur Spektrum (Δλ):Biasanya 35 nm, menerangkan penyebaran panjang gelombang cahaya yang dipancarkan di sekitar puncak.
• Voltan Hadapan (VF):Biasanya 3.5V, dengan maksimum 4.0V pada 20 mA. Ini ialah parameter kritikal untuk reka bentuk litar, kerana ia menentukan susut voltan merentasi LED dan nilai perintang penghad arus yang diperlukan.
• Arus Songsang (IR):Maksimum 50 μA pada voltan songsang 5V (keadaan ujian).

3. Penjelasan Sistem Binning

Untuk memastikan prestasi yang konsisten, LED disusun ke dalam bin berdasarkan parameter optik utama. Ini membolehkan pereka memilih bahagian yang memenuhi keperluan kecerahan dan warna tertentu.

3.1 Binning Keamatan Pencahayaan

LED dikategorikan kepada empat bin (R1, R2, S1, S2) berdasarkan keamatan pencahayaan yang diukur pada 20 mA.

• Bin R1:112.0 – 140.0 mcd
• Bin R2:140.0 – 180.0 mcd
• Bin S1:180.0 – 225.0 mcd
• Bin S2:225.0 – 285.0 mcd

Pemilihan bin yang lebih tinggi (cth., S2) menjamin kecerahan minimum yang lebih tinggi, yang penting untuk aplikasi yang memerlukan kebolehlihatan tinggi atau di mana pelbagai LED perlu dipadankan untuk penampilan seragam.

3.2 Binning Panjang Gelombang Dominan

LED juga dibin mengikut panjang gelombang dominan kepada tiga kumpulan (X, Y, Z) untuk mengawal konsistensi warna.

• Bin X:520.0 – 525.0 nm
• Bin Y:525.0 – 530.0 nm
• Bin Z:530.0 – 535.0 nm

Untuk aplikasi di mana padanan warna antara pelbagai LED adalah kritikal (cth., bar status, tatasusunan lampu latar), menetapkan satu bin yang sempit adalah perlu untuk mengelakkan perbezaan warna yang ketara.

4. Maklumat Mekanikal dan Pakej

4.1 Dimensi Pakej

SMD LED 17-21 mempunyai pakej segi empat tepat yang padat. Dimensi utama termasuk panjang 1.6 mm, lebar 0.8 mm, dan ketinggian 0.6 mm (toleransi ±0.1 mm melainkan dinyatakan sebaliknya). Lembaran data menyediakan lukisan dimensi terperinci termasuk susun atur pad, yang penting untuk mencipta tapak kaki PCB. Reka bentuk pad yang betul memastikan pateri, penjajaran, dan prestasi haba yang betul.

4.2 Pengenalpastian Polarity

Katod biasanya dikenal pasti oleh tanda pada pakej atau geometri pad tertentu (cth., sudut serong). Orientasi polarity yang betul semasa penempatan adalah penting untuk litar berfungsi.

5. Panduan Pateri dan Pemasangan

Pengendalian dan pateri yang betul adalah kritikal untuk kebolehpercayaan dan prestasi SMD LED.

5.1 Profil Pateri Reflow

Lembaran data menentukan profil pateri reflow tanpa plumbum. Fasa utama termasuk:

• Pra-pemanasan:Cerun dari ambien ke 150-200°C dalam 60-120 saat.
• Rendam/Reflow:Masa di atas likuidus (217°C) hendaklah 60-150 saat. Suhu puncak tidak boleh melebihi 260°C, dan masa pada atau melebihi 255°C mesti dihadkan kepada maksimum 30 saat.
• Penyejukan:Kadar penyejukan maksimum tidak boleh melebihi 6°C per saat.

Nota Kritikal:Pateri reflow tidak boleh dilakukan lebih daripada dua kali pada pemasangan LED yang sama untuk mengelakkan kerosakan haba pada pakej dan die.

5.2 Penyimpanan dan Kepekaan Kelembapan

Komponen ini sensitif kepada kelembapan. Langkah berjaga-jaga termasuk:

• Jangan buka beg penghalang kalis lembap sehingga komponen sedia untuk digunakan.
• Selepas dibuka, LED yang tidak digunakan mesti disimpan pada ≤30°C dan ≤60% kelembapan relatif.
• "Jangka hayat lantai" selepas beg dibuka ialah 168 jam (7 hari). Jika tidak digunakan dalam tempoh ini, LED mesti dibakar semula pada 60 ±5°C selama 24 jam sebelum digunakan.
• Jika penunjuk desikan telah bertukar warna, pembakaran diperlukan tanpa mengira masa.

5.3 Pateri Tangan dan Kerja Semula

Jika pateri tangan tidak dapat dielakkan, berhati-hati yang melampau mesti diambil:

• Suhu hujung besi pateri mestilah ≤350°C.
• Masa sentuhan setiap terminal mestilah ≤3 saat, dengan selang sekurang-kurangnya 2 saat antara pateri setiap terminal untuk membenarkan penyejukan.
• Pembaikan selepas pateri sangat tidak digalakkan. Jika benar-benar perlu, besi pateri berkepala dua harus digunakan untuk memanaskan kedua-dua terminal secara serentak, meminimumkan tekanan haba. Kesan pada ciri LED mesti disahkan terlebih dahulu.

6. Maklumat Pembungkusan dan Pesanan

6.1 Pembungkusan Standard

LED dibekalkan dalam pembungkusan tahan lembap, yang termasuk:

• Komponen diletakkan dalam pita pembawa lebar 8mm.
• Pita dililit pada gegelung diameter 7 inci.
• Gegelung standard mengandungi 3000 keping.
• Gegelung diletakkan di dalam beg kalis lembap aluminium dengan paket desikan dan kad penunjuk kelembapan.

6.2 Penjelasan Label

Label gegelung mengandungi kod yang menentukan ciri tepat LED pada gegelung itu:

• P/N:Nombor Produk (cth., 17-21/GHC-YR1S2/3T).
• CAT:Pangkat Keamatan Pencahayaan (sepadan dengan kod bin: R1, R2, S1, S2).
• HUE:Koordinat Kromatisiti & Pangkat Panjang Gelombang Dominan (sepadan dengan kod bin: X, Y, Z).
• REF:Pangkat Voltan Hadapan.
• No LOT:Nombor lot pembuatan yang boleh dikesan.

7. Cadangan Aplikasi dan Pertimbangan Reka Bentuk

7.1 Penghad Arus Adalah Wajib

Perintang penghad arus luaran adalah mutlak diperlukan. LED ialah peranti didorong arus. Peningkatan kecil dalam voltan hadapan boleh menyebabkan peningkatan besar, berpotensi merosakkan, dalam arus hadapan. Nilai perintang (R) boleh dikira menggunakan Hukum Ohm: R = (V_bekalan - VF_LED) / I_yang_dikehendaki. Sentiasa reka bentuk untuk VF *tipikal* untuk memastikan arus berada dalam had jika VF sebenar berada pada nilai minimum yang ditentukan.

7.2 Pengurusan Haba

Walaupun kecil, LED menjana haba. Had pelesapan kuasa 95 mW mesti dihormati. Pastikan reka bentuk pad PCB menyediakan pelepasan haba yang mencukupi, terutamanya jika beroperasi pada atau berhampiran arus berterusan maksimum (25 mA). Elakkan meletakkan LED berhampiran komponen lain yang menjana haba.

7.3 Langkah Berjaga-jaga ESD

Peranti mempunyai penarafan ESD 1000V (Model Badan Manusia). Prosedur pengendalian ESD standard harus diikuti semasa pemasangan dan pengendalian untuk mengelakkan kerosakan terpendam yang mungkin tidak menyebabkan kegagalan serta-merta tetapi boleh menjejaskan kebolehpercayaan jangka panjang.

8. Perbandingan dan Pembezaan Teknikal

Pembezaan utama LED 17-21 terletak pada faktor bentuk dan keseimbangan prestasinya.

• berbanding SMD LED Lebih Besar (cth., 3528, 5050):Ia menawarkan tapak kaki yang jauh lebih kecil, membolehkan reka bentuk ketumpatan lebih tinggi, tetapi biasanya pada keluaran cahaya keseluruhan yang lebih rendah setiap peranti.
• berbanding Pakej Skala-Cip (CSP):Ia lebih besar daripada LED CSP terkini tetapi lebih mudah dikendalikan dengan peralatan SMT standard dan menawarkan pakej yang lebih teguh untuk banyak aplikasi.
• berbanding LED Berplumbum:Ia menghapuskan keperluan untuk lubang tembus, membolehkan pemasangan pick-and-place automatik, mengurangkan induktansi parasit, dan membolehkan produk akhir yang jauh lebih kecil dan ringan.

9. Soalan Lazim (Berdasarkan Parameter Teknikal)

9.1 Bolehkah saya memacu LED ini tanpa perintang penghad arus?

No.Ini secara jelas diberi amaran dalam bahagian "Langkah Berjaga-jaga Untuk Penggunaan". Voltan hadapan mempunyai julat (tip. 3.5V, maks. 4.0V). Menyambungkannya terus ke sumber voltan walaupun sedikit melebihi VFnya akan menyebabkan arus berlebihan, membawa kepada pemanasan berlebihan dan kegagalan yang cepat. Perintang siri adalah wajib untuk operasi selamat.

9.2 Mengapa penarafan voltan songsang hanya 5V, dan apakah maksud nota tersebut?

Penarafan 5V adalah untuk tujuan ujian sahaja untuk mengukur arus bocor songsang (IR). Lembaran data dengan jelas menyatakan "Peranti tidak direka untuk operasi songsang." Dalam litar, anda mesti memastikan LED tidak pernah dikenakan bias songsang, kerana ia bukan diod Zener dan berkemungkinan rosak pada voltan jauh di bawah 5V jika dibias songsang. Gunakan diod perlindungan dalam litar di mana voltan songsang mungkin berlaku (cth., gandingan AC, beban induktif).

9.3 Bagaimana saya memilih kod bin yang betul?

Pilih bin berdasarkan keperluan aplikasi anda: - Untuk kecerahan maksimum, tentukan Bin S2. - Untuk konsistensi warna ketat merentasi pelbagai LED dalam tatasusunan, tentukan satu bin Panjang Gelombang Dominan yang sempit (cth., hanya Bin Y). - Untuk aplikasi sensitif kos di mana variasi kecerahan boleh diterima, campuran yang lebih luas atau bin yang lebih rendah (R1, R2) mungkin sesuai.

10. Kajian Kes Reka Bentuk dan Penggunaan

10.1 Mereka Bentuk Panel Penunjuk Status Padat

Senario:Mereka bentuk panel padat 20 penunjuk status untuk peranti rangkaian. Kecerahan dan warna seragam adalah penting untuk pengalaman pengguna.Langkah Reka Bentuk: 1. Tetapan Arus:Pilih arus pacuan 15 mA (di bawah maks 25 mA) untuk kecerahan dan jangka hayat yang baik. Kira nilai perintang untuk bekalan 5V: R = (5V - 3.5V) / 0.015A = 100 Ohm. Gunakan perintang toleransi 1%. 2.Pemilihan Binning:Untuk memastikan keseragaman, tentukan semua LED dari bin keamatan pencahayaan yang sama (cth., S1) dan bin panjang gelombang dominan yang sama (cth., Y). Maklumat ini mesti diberikan semasa membuat pesanan. 3.Susun Atur PCB:Gunakan dimensi pad tepat dari lembaran data. Sediakan sambungan pelepasan haba kecil untuk setiap pad untuk membantu pateri dan mengelakkan tombstoning, tetapi pastikan kawasan kuprum mencukupi untuk penyebaran haba. 4.Pemasangan:Ikuti profil reflow yang ditentukan. Simpan panel dalam beg tertutup sehingga dimuatkan ke dalam mesin pick-and-place untuk menghormati jangka hayat lantai 7 hari.

11. Pengenalan Prinsip Operasi

LED 17-21/GHC-YR1S2/3T adalah berdasarkan cip semikonduktor yang diperbuat daripada Indium Gallium Nitride (InGaN), seperti yang ditunjukkan dalam Panduan Pemilihan Peranti. Apabila voltan hadapan melebihi potensi terbina dalam diod dikenakan, elektron dan lubang disuntik ke dalam kawasan aktif semikonduktor. Penggabungan semula mereka membebaskan tenaga dalam bentuk foton (cahaya). Komposisi khusus bahan InGaN menentukan tenaga jurang jalur, yang berkorelasi secara langsung dengan panjang gelombang (warna) cahaya yang dipancarkan—dalam kes ini, hijau cemerlang (~518 nm puncak). Resin jernih air yang menyelaputi melindungi cip dan bertindak sebagai kanta, membentuk sudut pandangan 140 darjah cahaya yang dipancarkan.

12. Trend dan Konteks Teknologi

Pakej 17-21 mewakili faktor bentuk yang matang dan diterima pakai secara meluas dalam pasaran SMD LED. Trend umum dalam teknologi LED terus menuju ke beberapa bidang utama yang relevan dengan komponen sedemikian:

• Kecekapan Meningkat:Penambahbaikan sains bahan yang berterusan bertujuan untuk menghasilkan lebih banyak lumen per watt (keberkesanan lebih tinggi), bermakna cahaya lebih terang atau penggunaan kuasa lebih rendah untuk pakej saiz yang sama.
• Pengecilan:Walaupun 17-21 (1.6x0.8mm) kecil, industri mendorong ke arah pakej skala-cip (CSP) yang lebih kecil yang hampir saiz die semikonduktor kosong, membolehkan tatasusunan pencahayaan ketumpatan ultra-tinggi.
• Konsistensi Warna Diperbaiki:Kemajuan dalam pertumbuhan epitaksial dan proses binning membolehkan kawalan lebih ketat ke atas panjang gelombang dominan dan keamatan pencahayaan, mengurangkan keperluan untuk pemilihan bin yang ketat dalam beberapa aplikasi.
• Kebolehpercayaan Dipertingkatkan:Penambahbaikan dalam bahan pembungkusan, seperti silikon dan fosfor (untuk LED putih) yang lebih teguh, dan reka bentuk pengurusan haba yang lebih baik memanjangkan jangka hayat operasi dan membolehkan penggunaan dalam persekitaran suhu lebih tinggi.

Lembaran data ini mencerminkan komponen yang boleh dipercayai dan dicirikan dengan baik yang mengimbangi prestasi, saiz, dan kebolehpengilangan untuk pelbagai aplikasi elektronik arus perdana.