SMD LED Lensa Tersebar Dua Warna (Merah/Hijau) - Dimensi Pakej - Voltan Hadapan 1.8-2.4V - Penyerakan Kuasa 72mW - Lembaran Data Bahasa Melayu

1. Gambaran Keseluruhan Produk

Dokumen ini memperincikan spesifikasi untuk peranti pemancar cahaya (LED) permukaan-pasang (SMD) yang mempunyai konfigurasi dua warna (Merah dan Hijau) dalam satu pakej tunggal. Peranti ini menggunakan lensa tersebar, yang membantu mencapai taburan cahaya yang lebih luas dan seragam, menjadikannya sesuai untuk aplikasi yang memerlukan fungsi penunjuk atau lampu latar dengan pembezaan warna. LED ini dibina menggunakan teknologi AlInGaP (Aluminium Indium Gallium Fosfida) untuk kedua-dua cip warna, yang terkenal dengan kecekapan dan kecerahan. Ia direka untuk serasi dengan peralatan "pick-and-place" automatik dan proses pateri alir balik inframerah standard, selaras dengan aliran kerja pembuatan elektronik moden.

2. Analisis Parameter Teknikal Mendalam

2.1 Penarafan Maksimum Mutlak

Penarafan maksimum mutlak menentukan had tekanan di mana kerosakan kekal pada peranti mungkin berlaku. Nilai-nilai ini dinyatakan pada suhu ambien (Ta) 25°C. Untuk cip merah dan hijau, arus terus DC hadapan berterusan dinilai pada 30 mA. Arus hadapan puncak, yang terpakai di bawah keadaan berdenyut (kitar tugas 1/10, lebar denyut 0.1ms), ialah 80 mA. Voltan songsang maksimum yang dibenarkan ialah 5 V. Penyerakan kuasa total untuk setiap cip ialah 72 mW. Peranti ini dinilai untuk beroperasi dalam julat suhu -40°C hingga +85°C dan boleh disimpan dalam persekitaran dari -40°C hingga +100°C.

2.2 Ciri Elektrik dan Optik

Parameter prestasi utama diukur pada Ta=25°C dan arus ujian piawai (IF) 20 mA.

• Keamatan Bercahaya (Iv):Untuk cip merah, keamatan bercahaya minimum ialah 112.0 mcd, dengan maksimum 280.0 mcd. Cip hijau mempunyai minimum 71.0 mcd dan maksimum 224.0 mcd. Nilai tipikal tidak dinyatakan, menunjukkan prestasi diurus melalui sistem bin.
• Sudut Pandangan (2θ1/2):Sudut pandangan penuh tipikal ialah 120 darjah, bermakna sudut luar paksi di mana keamatan jatuh kepada separuh nilai pada paksi ialah 60 darjah. Sudut lebar ini adalah ciri lensa tersebar.
• Panjang Gelombang:Cip merah mempunyai panjang gelombang pancaran puncak tipikal (λP) 639 nm dan panjang gelombang dominan (λd) 631 nm. Cip hijau mempunyai λP tipikal 574 nm dan λd 571 nm. Separuh lebar garis spektrum (Δλ) ialah 20 nm untuk merah dan 15 nm untuk hijau.
• Voltan Hadapan (VF):Voltan hadapan untuk kedua-dua warna adalah dalam julat minimum 1.8 V hingga maksimum 2.4 V pada 20 mA, dengan toleransi yang dinyatakan ±0.1 V.
• Arus Songsang (IR):Arus songsang maksimum ialah 10 μA apabila voltan songsang (VR) 5 V dikenakan.

3. Penjelasan Sistem Binning

Untuk memastikan konsistensi dalam aplikasi, LED disusun ke dalam bin berdasarkan keamatan bercahaya mereka. Ini membolehkan pereka memilih bahagian yang memenuhi keperluan kecerahan tertentu.

3.1 Binning Warna Merah

Keamatan bercahaya untuk cip merah dikategorikan kepada empat bin: R1 (112.0-140.0 mcd), R2 (140.0-180.0 mcd), S1 (180.0-224.0 mcd), dan S2 (224.0-280.0 mcd).

3.2 Binning Warna Hijau

Cip hijau menggunakan lima bin: Q1 (71.0-90.0 mcd), Q2 (90.0-112.0 mcd), R1 (112.0-140.0 mcd), R2 (140.0-180.0 mcd), dan S1 (180.0-224.0 mcd). Toleransi ±11% dikenakan pada setiap bin keamatan.

4. Analisis Lengkung Prestasi

Lembaran data merujuk kepada lengkung ciri elektrik dan optik tipikal. Walaupun graf khusus tidak disediakan dalam teks, lengkung sedemikian biasanya menggambarkan hubungan antara arus hadapan dan voltan hadapan (lengkung IV), variasi keamatan bercahaya dengan arus hadapan, pergantungan suhu voltan hadapan dan keamatan bercahaya, dan taburan kuasa spektrum. Menganalisis lengkung ini adalah penting untuk memahami tingkah laku peranti di bawah keadaan bukan standard, seperti arus pacuan yang berbeza atau suhu ambien.

5. Maklumat Mekanikal dan Pakej

5.1 Dimensi Peranti dan Penetapan Pin

LED ini mematuhi garis besar pakej standard EIA. Lukisan dimensi khusus dirujuk. Penetapan pin untuk LED dua warna adalah seperti berikut: Pin 1 dan 2 ditetapkan untuk cip merah, dan pin 3 dan 4 ditetapkan untuk cip hijau. Semua dimensi adalah dalam milimeter, dengan toleransi umum ±0.2 mm melainkan dinyatakan sebaliknya.

5.2 Pembungkusan Pita dan Gegelung

Komponen dibekalkan dalam pita 8mm pada gegelung berdiameter 7 inci, serasi dengan pemasangan automatik. Setiap gegelung mengandungi 2000 keping. Pembungkusan mengikut spesifikasi EIA-481-1-B. Nota menyatakan bahawa poket kosong dimeterai, kuantiti pesanan minimum untuk baki ialah 500 keping, dan maksimum dua komponen hilang berturut-turut dibenarkan setiap gegelung.

6. Panduan Pateri dan Pemasangan

6.1 Profil Pateri Alir Balik

Untuk proses pateri bebas plumbum, profil alir balik inframerah yang mematuhi J-STD-020B adalah disyorkan. Parameter utama termasuk suhu pra-pemanasan 150-200°C, masa pra-pemanasan sehingga maksimum 120 saat, suhu puncak tidak melebihi 260°C, dan masa di atas likuidus (atau pada puncak) maksimum 10 saat. Alir balik harus dilakukan maksimum dua kali.

6.2 Pateri Tangan

Jika menggunakan besi pateri, suhu hujung tidak boleh melebihi 300°C, dan masa pateri setiap kaki hendaklah dihadkan kepada maksimum 3 saat. Pateri tangan hendaklah dilakukan hanya sekali.

6.3 Penyimpanan dan Pengendalian

Untuk beg tahan lembap yang belum dibuka dengan bahan pengering, LED hendaklah disimpan pada ≤30°C dan ≤70% RH dan digunakan dalam tempoh satu tahun. Setelah dibuka, persekitaran penyimpanan hendaklah ≤30°C dan ≤60% RH. Komponen yang dikeluarkan dari pembungkusan asal hendaklah menjalani alir balik IR dalam tempoh 168 jam. Untuk penyimpanan melebihi tempoh ini, pembakaran pada kira-kira 60°C selama sekurang-kurangnya 48 jam sebelum pemasangan adalah disyorkan.

6.4 Pembersihan

Jika pembersihan diperlukan, hanya pelarut yang ditetapkan seperti etil alkohol atau isopropil alkohol harus digunakan. LED hendaklah direndam pada suhu biasa selama kurang daripada satu minit. Bahan kimia yang tidak ditentukan mesti dielakkan kerana ia boleh merosakkan pakej.

7. Cadangan Aplikasi

7.1 Senario Aplikasi Tipikal

LED dua warna ini sangat sesuai untuk penunjuk status, penunjuk kuasa/cas, lampu latar untuk ikon atau simbol yang memerlukan dua keadaan warna (cth., hidup/mati, aktif/siap sedia, pergi/tunggu), dan paparan elektronik pengguna. Lensa tersebar menjadikannya sesuai untuk aplikasi di mana sudut pandangan yang luas dan cahaya lembut, tidak menyilaukan dikehendaki.

7.2 Pertimbangan Reka Bentuk

Kaedah Pacuan:LED adalah peranti beroperasi arus. Untuk memastikan kecerahan seragam, terutamanya apabila berbilang LED disambung secara selari, perintang had arus mesti digunakan secara bersiri dengan setiap LED atau setiap saluran warna. Nilai perintang dikira berdasarkan voltan bekalan (Vcc), arus hadapan yang dikehendaki (IF, biasanya 20 mA), dan voltan hadapan (VF) LED: R = (Vcc - VF) / IF.

Pengurusan Terma:Walaupun penyerakan kuasa agak rendah, memastikan susun atur PCB yang mencukupi untuk penyerakan haba adalah amalan yang baik, terutamanya dalam persekitaran suhu ambien tinggi atau apabila memacu berhampiran penarafan maksimum.

Kutub dan Penempatan:Orientasi yang betul mengikut gambar rajah penetapan pin adalah kritikal. Susun atur pad lampiran PCB yang disyorkan harus diikuti untuk memastikan pateri yang betul dan kestabilan mekanikal.

8. Perbandingan dan Pembezaan Teknikal

Pembeza utama komponen ini termasuk keupayaan dua warnanya dalam satu pakej SMD, menjimatkan ruang papan berbanding menggunakan dua LED diskret. Penggunaan teknologi AlInGaP biasanya menawarkan kecekapan yang lebih tinggi dan kestabilan prestasi yang lebih baik terhadap suhu berbanding beberapa sistem bahan lain untuk warna merah dan ambar. Sudut pandangan 120 darjah yang disediakan oleh lensa tersebar menawarkan kebolehlihatan yang lebih luas. Pematuhan dengan RoHS dan keserasian dengan proses alir balik bebas plumbum menjadikannya sesuai untuk pembuatan moden yang peka alam sekitar.

9. Soalan Lazim (FAQ)

S: Bolehkah saya memacu cip merah dan hijau serentak untuk mencipta warna kuning/oren?

J: Walaupun mungkin secara elektrik, mencampurkan warna dengan memacu kedua-dua cip memerlukan kawalan arus yang teliti untuk mencapai kromatisiti tertentu. Lembaran data tidak menyediakan spesifikasi warna campuran, jadi hasil mungkin berbeza-beza. Untuk pencampuran warna khusus, LED RGB khusus dengan koordinat warna yang dicirikan adalah disyorkan.

S: Apakah perbezaan antara panjang gelombang puncak dan panjang gelombang dominan?

J: Panjang gelombang puncak (λP) ialah panjang gelombang di mana taburan kuasa spektrum adalah maksimum. Panjang gelombang dominan (λd) diperoleh daripada gambar rajah kromatisiti CIE dan mewakili panjang gelombang tunggal spektrum yang sepadan dengan warna yang dilihat LED. λd lebih relevan untuk spesifikasi warna dalam aplikasi paparan.

S: Bagaimana saya memilih bin yang betul untuk aplikasi saya?

J: Pilih bin berdasarkan kecerahan minimum yang diperlukan untuk reka bentuk anda di bawah keadaan paling teruk (cth., voltan hadapan maksimum, suhu tinggi). Menggunakan bin dengan keamatan minimum yang lebih tinggi memberikan margin reka bentuk. Konsistensi merentasi berbilang unit dalam produk dicapai dengan menentukan kod bin tunggal.

10. Kes Aplikasi Praktikal

Senario: Penunjuk Status Dua untuk Peranti Mudah Alih

Dalam monitor perubatan mudah alih, LED ini boleh digunakan untuk menunjukkan status bateri. Apabila bateri sedang dicas, LED hijau menyala. Apabila bateri rendah, LED merah menyala. Pin GPIO mikropengawal boleh mengawal setiap warna melalui litar suis transistor ringkas dengan perintang bersiri. Sudut pandangan yang luas memastikan status boleh dilihat dari pelbagai sudut. Reka bentuk mesti mengambil kira perbezaan voltan hadapan dan memastikan perintang had arus dikira secara berasingan untuk setiap warna jika dipacu dari rel voltan yang sama, walaupun julat VF mereka adalah serupa dalam kes ini.

11. Pengenalan Prinsip Operasi

Pancaran cahaya dalam LED AlInGaP adalah berdasarkan elektroluminesens. Apabila voltan hadapan dikenakan merentasi simpang p-n, elektron dan lubang disuntik ke dalam kawasan aktif. Penggabungan semula mereka membebaskan tenaga dalam bentuk foton (cahaya). Panjang gelombang khusus (warna) cahaya yang dipancarkan ditentukan oleh tenaga jurang jalur bahan semikonduktor di kawasan aktif. Lensa tersebar, biasanya diperbuat daripada epoksi atau silikon dengan zarah penyerakan, dibentuk di atas cip. Lensa ini menyerakkan cahaya, melebarkan corak pancaran dari pancaran sempit kepada taburan luas seperti Lambertian, dengan itu meningkatkan sudut pandangan berkesan.

12. Trend Teknologi

Trend umum dalam LED penunjuk SMD terus ke arah kecekapan yang lebih tinggi (lebih lumen per watt), membolehkan kecerahan yang sama pada arus yang lebih rendah, yang mengurangkan penggunaan kuasa dan penjanaan haba. Terdapat juga dorongan ke arah pengecilan sambil mengekalkan atau meningkatkan prestasi optik. Kebolehpercayaan yang dipertingkatkan di bawah keadaan persekitaran yang keras (suhu, kelembapan) adalah tumpuan berterusan. Tambahan pula, integrasi pelbagai warna dan juga IC kawalan terbina dalam (seperti LED RGB boleh dialamatkan) dalam jejak pakej standard menjadi lebih biasa, menawarkan fungsi yang lebih besar per unit luas pada PCB.