Spesifikasi LED SMD 23-23B - Pelbagai Warna (Merah/Hijau/Biru) - 3.2x2.8x1.9mm - 3.3V - 20mA - Dokumen Teknikal Bahasa Melayu

1. Gambaran Keseluruhan Produk

23-23B ialah LED peranti permukaan-mount (SMD) padat yang direka untuk aplikasi PCB berketumpatan tinggi. Saiznya jauh lebih kecil berbanding LED jenis bingkai plumbum tradisional, membolehkan saiz papan dikurangkan, ketumpatan pek lebih tinggi, dan akhirnya peralatan akhir yang lebih kecil. Pembinaan ringannya menjadikannya sesuai untuk aplikasi miniatur dan terhad ruang.

Siri ini boleh didapati dalam pelbagai warna melalui bahan cip yang berbeza: Merah Cemerlang (kod R6, cip AlGaInP), Hijau Cemerlang (kod GH, cip InGaN), dan Biru (kod BH, cip InGaN). Semua varian mempunyai pakej resin jernih air. Produk ini mematuhi piawaian industri utama termasuk RoHS, EU REACH, dan Bebas Halogen (Br <900 ppm, Cl <900 ppm, Br+Cl < 1500 ppm). Ia dibekalkan dalam pita 8mm pada gegelung diameter 7 inci, serasi dengan peralatan penempatan automatik standard.

2. Parameter Teknikal: Tafsiran Objektif Mendalam

2.1 Rating Maksimum Mutlak

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

• Voltan Songsang (VR):5 V (semua kod).
• Arus Kehadapan (IF):25 mA untuk R6 (Merah), 20 mA untuk GH (Hijau) dan BH (Biru).
• Arus Kehadapan Puncak (IFP):Kitar tugas 1/10 @ 1kHz. 60 mA untuk R6, 75 mA untuk GH dan BH.
• Pelesapan Kuasa (Pd):60 mW untuk R6, 95 mW untuk GH dan BH.
• Nyahcas Elektrostatik (ESD) Model Badan Manusia (HBM):2000 V untuk R6, 150 V untuk GH dan BH. Ini menunjukkan LED Merah mempunyai ketahanan ESD semula jadi yang lebih tinggi.
• Suhu Operasi (Topr):-40°C hingga +85°C.
• Suhu Penyimpanan (Tstg):-40°C hingga +90°C.
• Suhu Pematerian (Tsol):Pematerian reflow: puncak 260°C untuk maksimum 10 saat. Pematerian tangan: 350°C untuk maksimum 3 saat setiap terminal.

2.2 Ciri-ciri Elektro-Optik

Nilai tipikal diukur pada Ta=25°C dengan IF=20mA, melainkan dinyatakan sebaliknya. Nilai Min/Maks mentakrifkan had spesifikasi.

• Keamatan Bercahaya (Iv):
  • R6 (Merah): Tipikal 100 mcd, Minimum 72 mcd.
  • GH (Hijau): Tipikal 200 mcd, Minimum 140 mcd.
  • BH (Biru): Tipikal 65 mcd, Minimum 45 mcd.
  • Toleransi:±11%.
• Sudut Pandangan (2θ1/2):Tipikal 130 darjah (semua kod).
• Panjang Gelombang Puncak (λp):
  • R6: 632 nm.
  • GH: 518 nm.
  • BH: 468 nm.
• Panjang Gelombang Dominan (λd):
  • R6: 624 nm.
  • GH: 525 nm.
  • BH: 470 nm.
• Lebar Jalur Spektrum Sinaran (Δλ):
  • R6: 20 nm.
  • GH: 35 nm.
  • BH: 25 nm.
• Voltan Kehadapan (VF) @ IF=20mA:
  • R6: 2.0V Tip. (1.7V Min., 2.4V Maks.)
  • GH/BH: 3.3V Tip. (2.7V Min., 3.7V Maks.)
• Arus Songsang (IR) @ VR=5V:
  • R6: 10 μA Maks.
  • GH/BH: 50 μA Maks.

3. Penjelasan Sistem Binning

Produk ini menggunakan sistem pelabelan komprehensif untuk kebolehkesanan dan penyusunan prestasi, seperti yang ditunjukkan pada label gegelung.

• CAT:Menunjukkan Pangkat Keamatan Bercahaya.
• HUE:Menunjukkan Koordinat Kromatisiti & Pangkat Panjang Gelombang Dominan.
• REF:Menentukan Pangkat Voltan Kehadapan.
• No. LOT:Nombor Lot Unik untuk kebolehkesanan pembuatan.

Binning ini membolehkan pereka memilih LED dengan parameter elektrik dan optik yang dikumpulkan rapat untuk prestasi konsisten dalam aplikasi mereka.

4. Analisis Keluk Prestasi

Datasheet termasuk keluk ciri elektro-optik tipikal untuk setiap kod LED (R6, GH, BH). Walaupun graf khusus tidak terperinci dalam teks, keluk sedemikian biasanya menggambarkan hubungan antara:

• Arus Kehadapan (IF) vs. Voltan Kehadapan (VF):Menunjukkan ciri IV diod, penting untuk reka bentuk pemacu.
• Arus Kehadapan (IF) vs. Keamatan Bercahaya (Iv):Menunjukkan bagaimana output cahaya berskala dengan arus, menunjukkan lineariti dan titik tepu.
• Suhu Ambien (Ta) vs. Keamatan Bercahaya Relatif:Menunjukkan penurunan output cahaya apabila suhu meningkat.
• Taburan Spektrum:Menggambarkan kuasa relatif yang dipancarkan merentasi panjang gelombang, mengesahkan panjang gelombang puncak dan dominan.

Keluk ini penting untuk memahami tingkah laku peranti di bawah keadaan bukan standard (arus, suhu berbeza) dan untuk mengoptimumkan reka bentuk litar.

5. Maklumat Mekanikal dan Pakej

5.1 Dimensi Pakej

LED mempunyai tapak SMD padat. Dimensi utama (dalam mm, toleransi ±0.1mm melainkan dinyatakan) termasuk:

• Saiz keseluruhan: Kira-kira 3.2mm (L) x 2.8mm (W) x 1.9mm (H).
• Saiz pad terminal dan jarak ditakrifkan untuk pematerian yang boleh dipercayai.
• Pengenalpastian katod biasanya ditanda pada pakej.

5.2 Pengenalpastian Polarity

Komponen ini mempunyai tanda polarity (mungkin takuk, serong, atau titik) untuk mengenal pasti terminal katod. Orientasi yang betul adalah wajib semasa pemasangan untuk memastikan fungsi yang betul dan mengelakkan kerosakan bias songsang.

6. Panduan Pematerian dan Pemasangan

6.1 Parameter Pematerian Reflow

Profil reflow bebas plumbum (Pb-free) ditetapkan:

• Pra-pemanasan:150–200°C selama 60–120 saat.
• Masa di atas likuidus (217°C):60–150 saat.
• Suhu Puncak:260°C maksimum.
• Masa di Puncak:10 saat maksimum.
• Kadar Pemanasan:Maksimum 6°C/saat sehingga 255°C.
• Masa di atas 255°C:Maksimum 30 saat.
• Kadar Penyejukan:Maksimum 3°C/saat.
• Had:Pematerian reflow tidak boleh dilakukan lebih daripada dua kali.

6.2 Pematerian Tangan

Jika pematerian tangan diperlukan:

• Gunakan besi pemateri dengan suhu hujung < 350°C.
• Gunakan haba pada setiap terminal untuk ≤ 3 saat.
• Gunakan besi dengan kuasa ≤ 25W.
• Benarkan selang ≥ 2 saat antara pematerian setiap terminal.
• Berhati-hati kerana kerosakan sering berlaku semasa pematerian tangan.

6.3 Penyimpanan dan Kepekaan Kelembapan

Komponen dibungkus dalam beg penghalang tahan lembapan dengan desiccant.

• Sebelum dibuka:Simpan pada ≤ 30°C dan ≤ 90% RH.
• Selepas dibuka:"Jangka hayat lantai" ialah 1 tahun pada ≤ 30°C dan ≤ 60% RH. Bahagian yang tidak digunakan mesti dimeterai semula dalam pembungkusan kalis lembapan.
• Pembakaran:Jika penunjuk desiccant berubah warna atau masa penyimpanan terlampaui, bakar pada 60 ±5°C selama 24 jam sebelum digunakan.

6.4 Langkah Berjaga-jaga

• Perlindungan Arus:Perintang had arus luaran adalah wajib. LED ialah peranti berkuasa arus; perubahan voltan kecil boleh menyebabkan lonjakan arus besar yang membawa kepada terbakar.
• Elakkan Tekanan:Jangan gunakan tekanan mekanikal pada LED semasa pemanasan (pematerian) atau dengan meledingkan PCB selepas itu.
• Pembaikan:Tidak disyorkan selepas pematerian. Jika tidak dapat dielakkan, gunakan besi pemateri berkepala dua khusus untuk memanaskan kedua-dua terminal secara serentak dan mengangkat komponen tanpa menekan satu sisi. Sahkan ciri-ciri selepas pembaikan.

7. Pembungkusan dan Maklumat Pesanan

7.1 Spesifikasi Pembungkusan

• Pita Pembawa:Lebar 8mm.
• Gegelung:Diameter 7 inci (178mm).
• Kuantiti per Gegelung:2000 keping.
• Beg Halangan Lembapan:Beg lamina aluminium mengandungi desiccant dan kad penunjuk kelembapan.

7.2 Peraturan Penomboran Model

Nombor bahagian23-23B/R6GHBHC-A01/2Aboleh ditafsirkan sebagai:

• 23-23B:Jenis dan saiz pakej asas.
• /R6GHBHC:Menunjukkan konfigurasi cip/warna khusus (kemungkinan gabungan atau pilihan R6, GH, BH).
• -A01/2A:Kod dalaman untuk binning, versi, atau atribut lain.

8. Cadangan Aplikasi

8.1 Senario Aplikasi Biasa

• Pencahayaan Belakang:Untuk papan pemuka, suis, dan simbol dalam elektronik automotif dan pengguna.
• Peralatan Telekomunikasi:Penunjuk status dan pencahayaan belakang kekunci dalam telefon dan mesin faks.
• Pencahayaan Belakang Rata LCD:Untuk paparan kecil.
• Penggunaan Penunjuk Umum:Lampu status, penunjuk kuasa, dsb., dalam pelbagai peranti elektronik.

8.2 Pertimbangan Reka Bentuk

• Litar Pemacu:Sentiasa gunakan sumber arus malar atau sumber voltan dengan perintang bersiri. Kira nilai perintang menggunakan R = (V_bekalan - VF_LED) / IF, pertimbangkan VF Maks untuk memastikan arus tidak pernah melebihi Rating Maksimum Mutlak.
• Pengurusan Haba:Walaupun pelesapan kuasa rendah, pastikan kawasan kuprum PCB atau laluan haba yang mencukupi jika beroperasi pada suhu ambien tinggi atau kitar tugas tinggi untuk mengekalkan prestasi dan jangka hayat.
• Perlindungan ESD:Laksanakan langkah perlindungan ESD pada talian PCB yang disambungkan ke terminal LED, terutamanya untuk varian Hijau dan Biru (GH/BH) yang lebih sensitif.

9. Perbandingan dan Pembezaan Teknikal

Siri 23-23B menawarkan kelebihan berbeza:

• vs. LED Berplumbum Lebih Besar:Tapak dan berat dikurangkan dengan ketara, membolehkan miniaturisasi dan pemasangan automatik.
• vs. LED SMD Lain:Gabungan khusus sudut pandangan 130 darjah, pakej jernih, dan pilihan pelbagai warna (Merah, Hijau, Biru) yang disediakan daripada garis besar pakej tunggal sesuai untuk aplikasi yang memerlukan pembezaan warna atau pencampuran RGB.
• Pematuhan:Pematuhan RoHS, REACH, dan Bebas Halogennya adalah kelebihan kritikal untuk produk yang mensasarkan pasaran global dengan peraturan alam sekitar yang ketat.

10. Soalan Lazim (Berdasarkan Parameter Teknikal)

10.1 Apakah nilai perintang yang perlu saya gunakan dengan bekalan 5V untuk LED Hijau (GH)?

Menggunakan VF tipikal 3.3V dan IF 20mA: R = (5V - 3.3V) / 0.02A = 85 Ohm. Untuk memastikan operasi selamat di bawah keadaan paling teruk (Min VF = 2.7V), kira semula untuk mengehadkan arus maksimum: R_min = (5V - 2.7V) / 0.02A = 115 Ohm. Menggunakan perintang standard 120 Ohm akan menjadi pilihan selamat, menghasilkan arus tipikal ~14mA ((5-3.3)/120).

10.2 Bolehkah saya mengawal LED ini dengan isyarat PWM untuk pendimian?

Ya, pendimian PWM adalah kaedah yang berkesan. Pastikan arus puncak dalam denyutan tidak melebihi rating Arus Kehadapan Puncak (IFP) (75mA untuk GH/BH, 60mA untuk R6). Frekuensi harus cukup tinggi untuk mengelakkan kelipan yang kelihatan (biasanya >100Hz).

10.3 Mengapakah rating ESD untuk LED Merah berbeza berbanding dengan LED Hijau/Biru?

LED Merah menggunakan bahan semikonduktor AlGaInP, yang secara amnya mempunyai struktur kristal yang lebih kukuh terhadap nyahcas elektrostatik berbanding bahan InGaN yang digunakan untuk LED Hijau dan Biru. Ini adalah ciri biasa dalam industri, memerlukan langkah berjaga-jaga pengendalian ESD yang lebih ketat untuk varian hijau dan biru.

10.4 Apakah maksud resin "water clear" untuk output cahaya?

"Water clear" bermaksud pengkapsul epoksi tidak tersebar dan telus. Ini menghasilkan pancaran yang lebih fokus, sengit dengan sudut pandangan yang jelas (130° dalam kes ini), berbanding dengan resin "susu" atau tersebar yang menyebarkan cahaya untuk penampilan yang lebih luas dan lembut.

11. Kes Reka Bentuk dan Penggunaan Praktikal

Kes: Mereka Bentuk Panel Penunjuk Status Pelbagai

Seorang pereka memerlukan penunjuk Merah (Kuasa/Ralat), Hijau (Sedia/Hidup), dan Biru (Aktif/Sambung) pada panel kawalan peranti pengguna kecil. Menggunakan siri 23-23B dalam kod R6, GH, dan BH memastikan:

• Tapak Seragam:Ketiga-tiga warna berkongsi corak tanah PCB yang sama, memudahkan susun atur dan pemasangan.
• Sudut Pandangan Konsisten:Semua LED mempunyai sudut pandangan 130° yang sama, memberikan penampilan visual seragam dari sudut berbeza.
• BOM Dipermudahkan:Litar pemanduan serupa boleh digunakan, dengan hanya nilai perintang had arus diselaraskan sedikit berdasarkan voltan kehadapan yang berbeza (Merah ~2.0V, Hijau/Biru ~3.3V).
• Pematuhan:Siri komponen tunggal memenuhi semua peraturan alam sekitar yang diperlukan untuk pasaran sasaran.

12. Pengenalan Prinsip

Diod Pemancar Cahaya (LED) ialah peranti semikonduktor yang memancarkan cahaya apabila arus elektrik melaluinya. Fenomena ini, dipanggil elektroluminesens, berlaku apabila elektron bergabung semula dengan lubang elektron dalam peranti, membebaskan tenaga dalam bentuk foton. Warna cahaya yang dipancarkan ditentukan oleh jurang jalur tenaga bahan semikonduktor yang digunakan:

• AlGaInP (Aluminium Gallium Indium Phosphide):Digunakan untuk LED R6 (Merah), sistem bahan ini menghasilkan cahaya dalam spektrum merah ke kuning-oren. Komposisi khusus ditala untuk panjang gelombang dominan 624nm (merah).
• InGaN (Indium Gallium Nitride):Digunakan untuk LED GH (Hijau) dan BH (Biru). Dengan mengubah nisbah indium/gallium, jurang jalur boleh diselaraskan untuk memancarkan cahaya hijau (~525nm) atau biru (~470nm). Teknologi InGaN juga merupakan asas untuk LED putih, yang menggunakan cip LED biru digabungkan dengan salutan fosfor.

Pakej SMD melindungi cip semikonduktor rapuh, menyediakan kenalan elektrik (anod dan katod), dan termasuk kanta (dibentuk oleh resin jernih) untuk mengawal corak output cahaya.

13. Trend Pembangunan

Evolusi LED SMD seperti 23-23B didorong oleh beberapa trend utama dalam elektronik:

• Kecekapan Meningkat (Lumen per Watt):Peningkatan berterusan sains bahan dan reka bentuk cip membawa kepada keamatan bercahaya yang lebih tinggi untuk arus input yang sama, mengurangkan penggunaan kuasa dan beban haba.
• Miniaturisasi:Dorongan untuk peranti yang lebih kecil berterusan, membawa kepada saiz pakej yang lebih kecil (cth., kod metrik 2016, 1608, 1005) sambil mengekalkan atau meningkatkan prestasi optik.
• Konsistensi Warna dan Binning yang Lebih Baik:Proses pembuatan menjadi lebih tepat, menghasilkan bin yang lebih ketat untuk keamatan bercahaya, panjang gelombang, dan voltan kehadapan. Ini mengurangkan keperluan untuk kalibrasi litar dalam aplikasi kritikal warna.
• Kebolehpercayaan dan Jangka Hayat Lebih Tinggi:Kemajuan dalam bahan pembungkusan (epoksi, silikon) dan teknik lampau mati meningkatkan rintangan kepada kitaran haba, kelembapan, dan tekanan alam sekitar lain, melanjutkan jangka hayat operasi.
• Integrasi:Trend termasuk mengintegrasikan pelbagai cip LED (cth., RGB) ke dalam pakej tunggal dengan IC kawalan terbina dalam, mencipta modul LED pintar yang memudahkan reka bentuk sistem.

23-23B mewakili komponen matang dan boleh dipercayai dalam perkembangan teknologi berterusan ini, mengimbangi prestasi, saiz, dan kos untuk pelbagai aplikasi penunjuk dan pencahayaan belakang.