Spesifikasi Teknikal LED Merah Dalam SMD 19-21 - Dimensi 2.0x1.25x0.8mm - Voltan 1.7-2.3V - Kuasa 60mW - Dokumen Teknikal Bahasa Melayu

1. Gambaran Keseluruhan Produk

Dokumen ini memperincikan spesifikasi untuk LED Merah Dalam permukaan pasang yang padat dalam format pakej 19-21. Direka untuk proses pemasangan automatik moden, komponen ini menawarkan kelebihan ketara dalam penggunaan ruang papan dan peminikroan reka bentuk. Aplikasi utamanya adalah sebagai penunjuk atau sumber cahaya latar dalam pelbagai peranti elektronik, memanfaatkan kecerahan tinggi dan prestasi yang boleh dipercayai dalam saiz yang kecil.

1.1 Ciri dan Kelebihan Teras

Kelebihan utama LED ini berasal daripada pembinaan SMD (Surface Mount Device) nya. Berbanding komponen berwayar tradisional, ia membolehkan:

• Saiz Papan Dikurangkan & Ketumpatan Lebih Tinggi:Pakej kecil 19-21 membolehkan penempatan komponen yang lebih rapat, membawa kepada reka bentuk PCB yang lebih padat.
• Keserasian dengan Automasi:Dibekalkan pada pita 8mm pada gegelung 7 inci, ia serasi sepenuhnya dengan peralatan pick-and-place berkelajuan tinggi, melancarkan pembuatan.
• Pematuhan Alam Sekitar:Produk ini bebas Pb, mematuhi peraturan RoHS dan EU REACH, dan memenuhi piawaian bebas halogen (Br <900ppm, Cl <900ppm, Br+Cl <1500ppm).
• Pateri yang Kukuh:Ia sesuai untuk kedua-dua proses pateri alir semula inframerah dan fasa wap.

1.2 Aplikasi Sasaran

LED ini sesuai untuk pelbagai aplikasi yang memerlukan penunjuk merah atau cahaya latar yang boleh dipercayai, termasuk:

• Pencahayaan latar untuk panel instrumen, suis, dan simbol.
• Penunjuk status dan pencahayaan latar dalam peralatan telekomunikasi (cth., telefon, mesin faks).
• Pencahayaan latar am untuk panel LCD.
• Kegunaan penunjuk am dalam elektronik pengguna dan perindustrian.

2. Analisis Parameter Teknikal

Bahagian ini memberikan tafsiran objektif yang terperinci tentang parameter elektrik, optik, dan haba utama yang menentukan prestasi LED.

2.1 Had Maksimum Mutlak

Had-had ini menentukan had di mana kerosakan kekal pada peranti mungkin berlaku. Operasi di bawah keadaan ini tidak dijamin.

• Voltan Songsang (V_R):5V. Melebihi voltan ini dalam bias songsang boleh menyebabkan kerosakan simpang serta-merta.
• Arus Ke Hadapan Berterusan (I_F):25mA. Arus DC maksimum untuk operasi jangka panjang yang boleh dipercayai.
• Arus Ke Hadapan Puncak (I_FP):60mA (pada kitaran tugas 1/10, 1kHz). Sesuai untuk operasi berdenyut tetapi bukan untuk DC.
• Pelesapan Kuasa (P_d):60mW. Kuasa maksimum yang boleh dilesapkan oleh pakej pada Ta=25°C, menghadkan gabungan voltan ke hadapan dan arus.
• Kepekaan ESD (HBM):2000V. Mengklasifikasikan peranti sebagai sederhana kukuh terhadap nyahcas elektrostatik, tetapi langkah berjaga-jaga pengendalian ESD standard masih diperlukan.
• Julat Suhu:Operasi dari -40°C hingga +85°C; penyimpanan dari -40°C hingga +90°C.
• Suhu Pateri:Menahan profil alir semula dengan puncak 260°C selama 10 saat atau pateri tangan pada 350°C selama 3 saat setiap terminal.

2.2 Ciri-ciri Elektro-Optik

Diukur pada Ta=25°C dan I_F=20mA, ini adalah parameter prestasi tipikal.

• Keamatan Cahaya (I_v):Julat dari 36.0 mcd (min) hingga 90.0 mcd (maks), dengan toleransi tipikal ±11%. Ini menentukan kecerahan yang dirasakan.
• Sudut Pandangan (2θ_1/2):Kira-kira 100 darjah (tipikal). Sudut lebar ini memberikan kebolehlihatan luar paksi yang baik.
• Panjang Gelombang Puncak (λ_p):650 nm (tipikal). Panjang gelombang di mana keluaran spektrum paling kuat.
• Panjang Gelombang Dominan (λ_d):Antara 636.0 nm dan 646.0 nm. Ini menentukan warna yang dirasakan (merah dalam).
• Lebar Jalur Spektrum (Δλ):Kira-kira 20 nm (tipikal). Menunjukkan ketulenan spektrum cahaya yang dipancarkan.
• Voltan Ke Hadapan (V_F):Antara 1.70 V dan 2.30 V pada 20mA, dengan toleransi tipikal ±0.05V. Ini adalah kritikal untuk pengiraan perintang had arus.
• Arus Songsang (I_R):Maksimum 10 μA pada V_R=5V. Peranti ini tidak bertujuan untuk beroperasi dalam bias songsang.

3. Penjelasan Sistem Pengelasan

Produk ini disusun ke dalam kelas prestasi untuk memastikan konsistensi dalam lot pengeluaran. Nombor bahagian 19-21/R8C-FN2Q1/3T menggabungkan kod kelas ini.

3.1 Pengelasan Keamatan Cahaya

Dikelaskan pada I_F=20mA. Kod "Q1" dalam nombor bahagian sepadan dengan peringkat kecerahan tertinggi.

• N2:36.0 – 45.0 mcd
• P1:45.0 – 57.0 mcd
• P2:57.0 – 72.0 mcd
• Q1:72.0 – 90.0 mcd

3.2 Pengelasan Panjang Gelombang Dominan

Dikelaskan pada I_F=20mA. Kod "FN2" berkemungkinan berkaitan dengan pengisihan kromatisiti ini.

• FF4:636.0 – 641.0 nm
• FF5:641.0 – 646.0 nm

3.3 Pengelasan Voltan Ke Hadapan

Dikelaskan pada I_F=20mA. Kod "19-21" dalam nombor bahagian menunjukkan julat kelas voltan.

• 19:1.70 – 1.80 V
• 20:1.80 – 1.90 V
• 21:1.90 – 2.00 V
• 22:2.00 – 2.10 V
• 23:2.10 – 2.20 V
• 24:2.20 – 2.30 V

4. Analisis Keluk Prestasi

Walaupun graf khusus tidak diperincikan dalam teks yang diberikan, keluk tipikal untuk peranti sedemikian akan termasuk:

• Keamatan Cahaya Relatif vs. Arus Ke Hadapan:Menunjukkan bagaimana kecerahan meningkat dengan arus, biasanya dalam cara sub-linear pada arus yang lebih tinggi disebabkan pemanasan.
• Voltan Ke Hadapan vs. Arus Ke Hadapan:Mendemonstrasikan ciri I-V eksponen diod.
• Keamatan Cahaya Relatif vs. Suhu Persekitaran:Menunjukkan penurunan dalam keluaran cahaya apabila suhu simpang meningkat, pertimbangan utama untuk pengurusan haba.
• Taburan Spektrum:Plot keamatan relatif vs. panjang gelombang, berpusat sekitar 650nm dengan lebar jalur ~20nm.

Pereka bentuk harus merujuk keluk ini untuk memahami prestasi di bawah keadaan bukan standard (arus, suhu yang berbeza).

5. Maklumat Mekanikal dan Pakej

5.1 Dimensi Pakej

Pakej SMD 19-21 mempunyai dimensi nominal 2.0mm (panjang) x 1.25mm (lebar) x 0.8mm (tinggi). Tanda katod ditunjukkan dengan jelas pada pakej untuk orientasi yang betul. Semua toleransi yang tidak ditentukan adalah ±0.1mm. Lukisan dimensi tepat adalah penting untuk reka bentuk susun atur pad PCB.

5.2 Pengenalpastian Polarity

Polariti yang betul adalah penting. Pakej ini mempunyai tanda katod yang berbeza. Penyisipan yang salah akan menghalang LED daripada menyala kerana ia akan berada dalam bias songsang.

6. Garis Panduan Pateri dan Pemasangan

6.1 Profil Pateri Alir Semula

LED ini dinilai untuk pateri alir semula bebas Pb. Profil yang disyorkan termasuk:

• Pra-pemanasan:150–200°C selama 60–120 saat.
• Masa Melebihi Likuidus (217°C):60–150 saat.
• Suhu Puncak:260°C maksimum, dipegang tidak lebih daripada 10 saat.
• Kadar Pemanasan/Penyejukan:Maksimum 6°C/saat pemanasan dan 3°C/saat penyejukan melebihi 255°C.

Kritikal:Alir semula tidak boleh dilakukan lebih daripada dua kali untuk mengelakkan kerosakan tekanan haba.

6.2 Pateri Tangan

Jika pateri tangan diperlukan:

• Gunakan besi pateri dengan suhu hujung <350°C.
• Hadkan masa sentuhan kepada 3 saat setiap terminal.Gunakan besi dengan kuasa ≤25W.
• Benarkan selang minimum 2 saat antara pateri setiap terminal.
• Elakkan menggunakan tekanan mekanikal pada komponen semasa pateri.

6.3 Penyimpanan dan Kepekaan Kelembapan

Komponen dibungkus dalam beg penghalang tahan lembap dengan bahan pengering.

• Sebelum Penggunaan:Jangan buka beg sehingga sedia untuk pemasangan.
• Selepas Dibuka:Gunakan dalam masa 168 jam (7 hari) jika disimpan pada ≤30°C dan ≤60% RH.
• Had Pendedahan:Jika had masa pendedahan dilampaui atau bahan pengering menunjukkan tepu, pembakaran pada 60±5°C selama 24 jam diperlukan sebelum alir semula.

7. Maklumat Pembungkusan dan Pesanan

7.1 Spesifikasi Pembungkusan

LED dibekalkan dalam format pita-dan-gegelung yang sesuai untuk pemasangan automatik.

• Lebar Pita Pembawa: 8mm.
• Diameter Gegelung:7 inci.
• Kuantiti per Gegelung:3000 keping.
• Beg Tahan Lembap:Termasuk bahan pengering dan label penunjuk kelembapan.

7.2 Penjelasan Label

Label gegelung mengandungi maklumat kritikal untuk kebolehjejakan dan pengesahan:

• Nombor Bahagian Pelanggan (CPN)
• Nombor Produk (P/N)
• Kuantiti Pembungkusan (QTY)
• Peringkat Keamatan Cahaya (CAT)
• Peringkat Kromatisiti/Panjang Gelombang Dominan (HUE)
• Peringkat Voltan Ke Hadapan (REF)
• Nombor Lot (LOT No.)

8. Pertimbangan Reka Bentuk Aplikasi

8.1 Had Arus Adalah Wajib

LED adalah peranti yang didorong arus.Perintang had arus luaran mesti sentiasa digunakan secara bersiri.Voltan ke hadapan mempunyai pekali suhu negatif; peningkatan kecil dalam voltan boleh menyebabkan peningkatan besar, berpotensi merosakkan, dalam arus jika tidak dihadkan dengan betul. Kira nilai perintang menggunakan R = (V_bekalan- V_F) / I_F.

8.2 Pengurusan Haba

Walaupun pakej kecil, pelesapan kuasa (sehingga 60mW) menjana haba. Untuk operasi berterusan pada arus tinggi atau dalam suhu persekitaran yang tinggi, pastikan kawasan kuprum PCB yang mencukupi atau via haba digunakan untuk mengalirkan haba dari pad pateri LED, mengekalkan suhu simpang yang lebih rendah untuk jangka hayat optimum dan kestabilan keluaran cahaya.

8.3 Sekatan Aplikasi

Produk ini direka untuk aplikasi komersial dan perindustrian am. Ia mungkin tidak sesuai untuk aplikasi kebolehpercayaan tinggi tanpa kelayakan terlebih dahulu. Aplikasi sedemikian termasuk, tetapi tidak terhad kepada, sistem keselamatan/sekuriti automotif, ketenteraan/aeroangkasa, dan peralatan perubatan kritikal nyawa. Peranti tidak boleh dikendalikan di luar spesifikasi yang digariskan dalam lembaran data ini.

9. Perbandingan dan Pembezaan Teknikal

Pembezaan utama LED Merah Dalam 19-21 ini terletak pada gabungan atribut khususnya:

• vs. LED SMD Lebih Besar (cth., 3528):Menawarkan tapak kaki yang jauh lebih kecil untuk reka bentuk terhad ruang, walaupun selalunya pada keluaran cahaya total yang lebih rendah.
• vs. LED Merah Standard (cth., 630nm):Pancaran merah dalam 650nm memberikan titik warna yang berbeza, yang mungkin diperlukan untuk sebab estetik atau fungsi tertentu (cth., aplikasi sensor tertentu, keperluan warna cahaya latar tertentu).
• vs. LED Tidak Dikelaskan:Sistem pengelasan komprehensif (keamatan, panjang gelombang, voltan) memastikan konsistensi warna dan kecerahan yang lebih ketat dalam satu pusingan pengeluaran, yang kritikal untuk aplikasi menggunakan pelbagai LED di mana keseragaman adalah penting.

10. Soalan Lazim (FAQ)

10.1 Mengapa LED saya memerlukan perintang siri?

Ciri I-V LED adalah sangat curam. Tanpa perintang untuk menghadkan arus, sebarang variasi kecil dalam voltan bekalan atau susut voltan ke hadapan (yang berubah dengan suhu) akan menyebabkan perubahan besar dalam arus, berkemungkinan melebihi Had Maksimum Mutlak dan memusnahkan LED. Perintang menyediakan arus yang stabil dan boleh diramal.

10.2 Bolehkah saya mengendalikan LED ini dengan voltan yang lebih tinggi daripada V_F?

Ya, tetapihanya jika anda menggunakan perintang siri(atau pemacu arus malar) untuk menurunkan voltan berlebihan dan menetapkan arus yang betul. Menggunakan sumber voltan secara langsung sama dengan V_Fadalah tidak praktikal disebabkan variasi unit-ke-unit dan suhu.

10.3 Apa yang berlaku jika saya mematerikannya secara terbalik?

LED tidak akan menyala, kerana ia akan berada dalam bias songsang. Selagi voltan songsang tidak melebihi had maksimum 5V, tiada kerosakan serta-merta sepatutnya berlaku daripada penyisipan salah yang singkat. Walau bagaimanapun, ia tidak akan berfungsi.

10.4 Mengapa terdapat had 7 hari selepas membuka beg tahan lembap?

Pembungkusan plastik komponen SMD boleh menyerap kelembapan dari udara. Semasa proses pateri alir semula suhu tinggi, kelembapan yang terperangkap ini boleh mengembang dengan cepat, menyebabkan delaminasi dalaman atau "popcorning" yang merekah die LED atau pakej. Jangka hayat lantai 7 hari mengandaikan keadaan penyimpanan yang betul; melebihinya memerlukan pembakaran untuk mengeluarkan kelembapan.

11. Contoh Reka Bentuk dan Penggunaan Praktikal

Senario:Mereka bentuk panel penunjuk status dengan 10 LED merah dalam seragam yang dikuasakan dari rel logik digital 5V.

1. Pemilihan Arus:Pilih arus kendalian. Untuk kecerahan dan jangka hayat yang baik, 20mA ditetapkan. Menggunakan 15mA akan meningkatkan jangka hayat dan mengurangkan haba.
2. Pengiraan Perintang:Anggapkan kes terburuk V_F= 2.3V (Maks dari lembaran data). Untuk I_F=20mA pada 5V: R = (5V - 2.3V) / 0.02A = 135 Ω. Nilai standard terdekat ialah 130 Ω atau 150 Ω. Menggunakan 150 Ω memberikan I_F≈ (5-2.3)/150 = 18mA, yang selamat dan dalam spesifikasi.
3. Kuasa dalam Perintang:P = I²R = (0.018)²* 150 = 0.0486W. Perintang standard 1/8W (0.125W) adalah mencukupi.
4. Susun Atur PCB:Letakkan perintang 150Ω secara bersiri dengan anod setiap LED. Ikut dimensi pakej untuk susun atur pad. Pastikan tanda katod pada skrin sutera PCB sepadan dengan penandaan LED. Untuk prestasi haba, sambungkan pad LED ke tuangan kuprum kecil.
5. Pemasangan:Simpan gegelung tertutup sehingga barisan pengeluaran sedia. Ikut profil alir semula dengan tepat. Selepas pemasangan, elakkan membengkokkan PCB berhampiran LED.

12. Prinsip Operasi

LED ini berdasarkan cip semikonduktor AlGaInP (Aluminium Gallium Indium Phosphide). Apabila voltan ke hadapan melebihi potensi simpang diod (V_F) dikenakan, elektron dan lubang disuntik ke dalam rantau aktif di mana mereka bergabung semula. Dalam sistem bahan khusus ini, tenaga yang dibebaskan semasa penggabungan semula sepadan dengan foton dalam bahagian merah dalam spektrum cahaya nampak (kira-kira 650nm). Pakej resin epoksi adalah jernih air untuk memaksimumkan pengekstrakan cahaya dan juga berfungsi untuk melindungi die semikonduktor dari persekitaran.

13. Trend Teknologi

Pakej 19-21 mewakili trend berterusan dalam optoelektronik ke arah peminikroan dan integrasi. Walaupun bukan pakej terkecil yang tersedia hari ini, ia menawarkan keseimbangan antara saiz, kebolehpengilangan, dan prestasi. Trend industri untuk LED jenis penunjuk terus memberi tumpuan kepada:

• Kecekapan Meningkat:Mencapai keamatan cahaya (mcd) yang lebih tinggi pada arus kendalian yang lebih rendah untuk mengurangkan penggunaan kuasa sistem.
• Kebolehpercayaan Dipertingkatkan:Memperbaiki bahan dan pembungkusan untuk menahan suhu alir semula yang lebih tinggi dan keadaan persekitaran yang lebih keras.
• Pengelasan Lebih Ketat:Menyediakan pengisihan yang lebih tepat pada warna dan keamatan untuk memenuhi permintaan aplikasi yang memerlukan keseragaman tinggi, seperti paparan warna penuh atau tatasusunan cahaya latar.
• Pematuhan Diperluaskan:Pematuhan kepada peraturan alam sekitar dan keselamatan global yang berkembang (RoHS, REACH, bebas halogen) kini adalah keperluan standard.