Spesifikasi LED SMD 0201 Hijau - Saiz 0.6x0.3x0.25mm - Voltan 2.8-3.8V - Kuasa 80mW - Dokumen Teknikal

1. Gambaran Keseluruhan Produk

Dokumen ini memperincikan spesifikasi untuk Peranti Permukaan-Pasang (SMD) Diod Pemancar Cahaya (LED) bersaiz mini dalam pakej saiz 0201. LED ini direka untuk pemasangan papan litar bercetak (PCB) automatik dan amat sesuai untuk aplikasi yang mempunyai kekangan ruang. Peranti ini menggunakan teknologi InGaN (Indium Gallium Nitrida) untuk menghasilkan cahaya hijau.

1.1 Ciri-ciri

• Mematuhi arahan RoHS (Sekatan Bahan Berbahaya).
• Dibungkus pada pita 12mm yang dililit pada gegelung berdiameter 7 inci untuk pengendalian automatik.
• Garis luar pakej piawai EIA (Persekutuan Industri Elektronik).
• Input serasi dengan aras logik litar bersepadu (IC).
• Direka untuk keserasian dengan peralatan pemasangan automatik pick-and-place.
• Sesuai untuk digunakan dalam proses pematerian aliran balik inframerah (IR).
• Pra-keadaan untuk mempercepat ke Tahap Kepekaan Kelembapan JEDEC (Majlis Kejuruteraan Peranti Elektron Bersama) Tahap 3.

1.2 Aplikasi

LED ini sesuai untuk pelbagai fungsi penunjuk dan lampu latar dalam pelbagai peralatan elektronik, termasuk:

• Peranti telekomunikasi (cth., telefon tanpa wayar, telefon bimbit).
• Peralatan automasi pejabat (cth., komputer riba).
• Perkakas rumah.
• Sistem kawalan industri.
• Peralatan rangkaian.
• Pencahayaan papan tanda dan simbol dalaman.
• Penunjuk status panel hadapan dan lampu latar.

2. Dimensi Pakej dan Maklumat Mekanikal

LED ini ditempatkan dalam pakej miniatur 0201. Kanta adalah jernih air. Semua lukisan dimensi dan toleransi disediakan dalam rajah lembaran data asal. Nota utama termasuk:

• Semua dimensi dinyatakan dalam milimeter, dengan inci dalam kurungan.
• Toleransi piawai ialah ±0.2 mm (±0.008") melainkan dinyatakan sebaliknya pada lukisan.

3. Parameter dan Ciri-ciri Teknikal

3.1 Penarafan Maksimum Mutlak

Penarafan dinyatakan pada suhu ambien (Ta) 25°C. Melebihi nilai ini boleh menyebabkan kerosakan kekal.

• Pelesapan Kuasa (Pd):80 mW
• Arus Hadapan Puncak (IFP):100 mA (pada kitaran tugas 1/10, lebar nadi 0.1ms)
• Arus Hadapan Berterusan (IF):20 mA
• Julat Suhu Operasi:-40°C hingga +85°C
• Julat Suhu Penyimpanan:-40°C hingga +100°C

3.2 Ciri-ciri Elektrik dan Optik

Prestasi tipikal diukur pada Ta=25°C di bawah keadaan ujian yang ditentukan.

• Keamatan Bercahaya (Iv):280 - 710 mcd (tipikal, pada IF=20mA). Diukur dengan sensor/penapis yang menghampiri tindak balas mata fotopik CIE.
• Sudut Pandangan (2θ1/2):110 darjah (tipikal). Ditakrifkan sebagai sudut penuh di mana keamatan jatuh kepada separuh nilai paksi.
• Panjang Gelombang Pancaran Puncak (λp):518 nm (tipikal). Toleransi ialah ±1 nm.
• Panjang Gelombang Dominan (λd):520 - 535 nm (pada IF=20mA). Diperoleh daripada koordinat kromatisiti CIE.
• Separuh Lebar Garis Spektrum (Δλ):35 nm (tipikal).
• Voltan Hadapan (VF):2.8 - 3.8 V (pada IF=20mA). Toleransi ialah ±0.1 V.
• Arus Songsang (IR):10 μA maksimum (pada VR=5V). Peranti ini tidak direka untuk operasi bias songsang.

3.3 Profil Aliran Balik IR yang Dicadangkan

Profil pematerian aliran balik yang mematuhi J-STD-020B untuk proses bebas plumbum adalah disyorkan. Parameter utama termasuk suhu puncak tidak melebihi 260°C. Graf suhu vs. masa terperinci disediakan dalam dokumen asal.

4. Sistem Pangkat Bin

Peranti dikelaskan ke dalam bin berdasarkan parameter utama untuk memastikan konsistensi dalam aplikasi.

4.1 Pangkat Voltan Hadapan (VF)

Dibin pada IF=20mA. Toleransi per bin ialah ±0.10V.
Contoh bin: D7 (2.8-3.0V), D8 (3.0-3.2V), D9 (3.2-3.4V), D10 (3.4-3.6V), D11 (3.6-3.8V).

4.2 Pangkat Keamatan Bercahaya (Iv)

Dibin pada IF=20mA. Toleransi per bin ialah ±11%.
Contoh bin: T1 (280-355 mcd), T2 (355-450 mcd), U1 (450-560 mcd), U2 (560-710 mcd).

4.3 Pangkat Panjang Gelombang Dominan (WD)

Dibin pada IF=20mA. Toleransi per bin ialah ±1 nm.
Contoh bin: AP (520.0-525.0 nm), AQ (525.0-530.0 nm), AR (530.0-535.0 nm).

5. Analisis Lengkung Prestasi

Lembaran data termasuk lengkung ciri tipikal (pada 25°C melainkan dinyatakan) seperti:
- Keamatan Bercahaya Relatif vs. Arus Hadapan.
- Voltan Hadapan vs. Arus Hadapan.
- Keamatan Bercahaya Relatif vs. Suhu Ambien.
- Taburan Spektrum (keamatan relatif vs. panjang gelombang).
Lengkung ini adalah penting untuk memahami tingkah laku peranti di bawah keadaan operasi yang berbeza, seperti pengurangan keamatan dengan peningkatan arus atau suhu.

6. Panduan Pengguna dan Pengendalian

6.1 Pembersihan

Hanya gunakan agen pembersih yang ditentukan. Rendaman dalam etil alkohol atau isopropil alkohol pada suhu normal selama kurang daripada satu minit boleh diterima jika perlu. Bahan kimia yang tidak ditentukan boleh merosakkan pakej.

6.2 Susun Atur Pad Lekatan PCB yang Disyorkan

Gambar corak land disediakan untuk pematerian aliran balik inframerah atau fasa wap untuk memastikan pembentukan dan penjajaran sendi pateri yang betul.

6.3 Pembungkusan: Pita dan Gegelung

LED dibekalkan pada pita pembawa timbul dengan pita penutup pelindung. Spesifikasi utama:
- Lebar pita: 12 mm.
- Diameter gegelung: 7 inci.
- Kuantiti per gegelung: 4000 keping.
- Kuantiti pesanan minimum untuk baki: 500 keping.
- Mematuhi spesifikasi ANSI/EIA-481.
Lukisan dimensi terperinci untuk poket pita dan gegelung disertakan.

7. Amaran Penting dan Nota Aplikasi

7.1 Aplikasi yang Diniatkan

LED ini direka untuk peralatan elektronik biasa. Ia tidak disyorkan untuk aplikasi kritikal keselamatan di mana kegagalan boleh membahayakan nyawa atau kesihatan (cth., penerbangan, sokongan hayat perubatan) tanpa perundingan terlebih dahulu dan kelayakan khusus.

7.2 Keadaan Penyimpanan

Pakej Tertutup:Simpan pada ≤30°C dan ≤70% RH. Gunakan dalam tempoh satu tahun selepas membuka beg halangan kelembapan.
Pakej Terbuka:Simpan pada ≤30°C dan ≤60% RH. Untuk komponen yang terdedah melebihi 168 jam, pembakaran pada kira-kira 60°C selama sekurang-kurangnya 48 jam sebelum pematerian adalah disyorkan. Untuk penyimpanan lanjutan, gunakan bekas tertutup dengan bahan pengering atau atmosfera nitrogen.

7.3 Panduan Pematerian

Pematerian Aliran Balik:
- Pemanasan Awal: 150-200°C.
- Masa Pemanasan Awal: Maks 120 saat.
- Suhu Puncak: Maks 260°C.
- Masa di atas likuidus: Maks 10 saat (maks dua kitaran aliran balik).
Pematerian Tangan (Besi):
- Suhu besi: Maks 300°C.
- Masa pematerian per lead: Maks 3 saat (sekali sahaja).
Pematuhan kepada had profil JEDEC dan cadangan pengeluar pes pateri adalah penting untuk kebolehpercayaan.

8. Pertimbangan Reka Bentuk dan Pandangan Teknikal

8.1 Had Arus

Arus hadapan berterusan maksimum mutlak ialah 20 mA. Perintang had arus bersiri mesti sentiasa digunakan dalam reka bentuk litar untuk mengelakkan melebihi nilai ini, yang dikira berdasarkan voltan bekalan dan voltan hadapan (VF) LED. Menggunakan VF tipikal untuk pengiraan memberikan titik permulaan, tetapi mereka bentuk untuk VF maksimum memastikan had arus tidak pernah dilampaui.

8.2 Pengurusan Terma

Dengan had pelesapan kuasa 80 mW, pertimbangan terma adalah penting, terutamanya dalam susun atur berketumpatan tinggi atau suhu ambien yang tinggi. Lengkung pengurangan yang menunjukkan keamatan bercahaya vs. suhu ambien menunjukkan penurunan ketara dalam output apabila suhu meningkat. Memastikan kawasan kuprum PCB yang mencukupi untuk penyingkiran haba dan mengelakkan penempatan berhampiran komponen lain yang menjana haba boleh membantu mengekalkan prestasi dan jangka hayat.

8.3 Reka Bentuk Optik

Sudut pandangan lebar 110 darjah menjadikan LED ini sesuai untuk aplikasi yang memerlukan keterlihatan luas. Untuk pencahayaan yang lebih fokus, kanta luaran atau pandu cahaya mungkin diperlukan. Kanta jernih air dengan cip InGaN hijau memberikan titik warna tepu yang ditakrifkan oleh bin panjang gelombang dominannya.

8.4 Pembin untuk Konsistensi

Untuk aplikasi yang memerlukan warna atau kecerahan seragam merentasi pelbagai LED (cth., tatasusunan lampu latar), menentukan bin ketat untuk Panjang Gelombang Dominan (WD) dan Keamatan Bercahaya (Iv) adalah kritikal. Mencampurkan bin dari hujung berbeza julat boleh menyebabkan ketidakpadanan warna atau kecerahan yang ketara.

9. Perbandingan dan Konteks Pemilihan

Pakej 0201 mewakili salah satu jejak kaki LED SMD piawai terkecil, membolehkan reka bentuk ultra-miniatur. Berbanding dengan pakej lebih besar seperti 0402 atau 0603, LED 0201 biasanya mempunyai penarafan arus maksimum dan output cahaya yang lebih rendah disebabkan saiznya tetapi menawarkan jejak kaki dan ketinggian terkecil yang mungkin. Teknologi InGaN yang digunakan untuk hijau memberikan kecekapan lebih tinggi dan ketepuan warna yang lebih baik daripada teknologi lama seperti GaP (Gallium Fosfida).

10. Soalan Lazim (Berdasarkan Parameter)

S: Bolehkah saya mengendalikan LED ini pada 30 mA untuk kecerahan lebih tinggi?
J: Tidak. Arus hadapan berterusan maksimum mutlak ialah 20 mA. Melebihi penarafan ini berisiko kegagalan katastrofik dan membatalkan spesifikasi kebolehpercayaan.

S: Julat voltan hadapan ialah 2.8-3.8V. Bagaimana saya memilih nilai perintang?
J: Reka bentuk litar had arus anda menggunakan VF maksimum (3.8V) dari lembaran data untuk memastikan arus tidak pernah melebihi 20 mA di bawah keadaan paling teruk, walaupun anda menerima LED dari bin voltan lebih rendah.

S: Berapa lama saya boleh menyimpan LED ini selepas membuka gegelung?
A: Untuk hasil pematerian terbaik, lengkapkan aliran balik IR dalam tempoh 168 jam (7 hari) selepas pendedahan kepada keadaan kilang ambien (<30°C/60% RH). Jika pendedahan melebihi ini, pembakaran 48 jam pada 60°C adalah disyorkan untuk mengeluarkan kelembapan yang diserap dan mengelakkan "popcorning" semasa aliran balik.

S: Adakah LED ini sesuai untuk pencahayaan papan pemuka automotif?
A: Julat suhu operasi (-40°C hingga +85°C) meliputi banyak aplikasi dalaman automotif. Walau bagaimanapun, penggunaan automotif biasanya memerlukan kelayakan AEC-Q102 khusus yang tidak dinyatakan dalam lembaran data generik ini. Perundingan dengan pengilang untuk produk gred automotif adalah perlu.

11. Prinsip dan Tren Teknologi

Prinsip:LED ini berdasarkan bahan semikonduktor InGaN. Apabila voltan hadapan dikenakan, elektron dan lubang bergabung semula di kawasan aktif, membebaskan tenaga dalam bentuk foton. Komposisi khusus aloi InGaN menentukan tenaga jurang jalur dan seterusnya panjang gelombang (warna) cahaya yang dipancarkan, dalam kes ini, hijau.

Tren:Industri optoelektronik terus mendorong ke arah saiz pakej lebih kecil (seperti 0201 dan 01005), kecekapan bercahaya lebih tinggi (lebih banyak output cahaya per watt), dan kebolehpercayaan yang lebih baik. Terdapat juga tren ke arah pembin lebih ketat untuk warna dan keamatan untuk memenuhi permintaan paparan resolusi tinggi dan pencahayaan estetik yang konsisten. Tambahan pula, integrasi dengan elektronik pemacu dan kawalan pintar dalam pakej adalah bidang pembangunan yang berterusan.