Spesifikasi SMD LED 19-217/GHC-YR1S2/3T - Hijau Cemerlang - Sudut Pandangan 120° - 3.3V Tip. - 20mA - Dokumen Teknikal Bahasa Melayu

1. Gambaran Keseluruhan Produk

19-217/GHC-YR1S2/3T ialah peranti permukaan-pasang (SMD) LED yang direka untuk aplikasi elektronik moden yang memerlukan saiz padat, kebolehpercayaan tinggi, dan pemasangan cekap. Komponen ini mewakili kemajuan ketara berbanding LED bingkai plumbum tradisional, membolehkan pengurangan ketara dalam ruang papan, peningkatan ketumpatan pek, dan akhirnya menyumbang kepada pengecilan peralatan akhir. Pembinaan ringannya menjadikannya amat sesuai untuk aplikasi di mana ruang dan berat adalah kekangan kritikal.

LED ini memancarkan cahaya hijau cemerlang, dicapai melalui cip semikonduktor InGaN (Indium Gallium Nitride) yang disalut dalam resin jernih air. Gabungan ini memberikan keamatan bercahaya tinggi dan ketulenan warna yang sangat baik. Peranti ini dibekalkan dalam pita 8mm piawai industri pada gegelung diameter 7 inci, memastikan keserasian penuh dengan peralatan pick-and-place automatik berkelajuan tinggi yang digunakan dalam pembuatan elektronik moden.

1.1 Kelebihan Teras dan Pematuhan

Produk ini menawarkan beberapa kelebihan utama yang selaras dengan piawaian pembuatan dan alam sekitar kontemporari:

• Pengecilan:Pakej SMD adalah jauh lebih kecil daripada alternatif berplumbum, secara langsung membolehkan reka bentuk PCB yang lebih kecil dan ketumpatan komponen yang lebih tinggi.
• Mesra Automasi:Dibungkus pada pita-dan-gegelung, ia serasi sepenuhnya dengan proses pemasangan automatik, mengurangkan kos buruh dan meningkatkan ketepatan penempatan.
• Pematuhan Alam Sekitar:Peranti ini dihasilkan sebagai komponen bebas Pb (bebas plumbum). Ia direka untuk kekal mematuhi arahan EU's Restriction of Hazardous Substances (RoHS).
• REACH & Bebas Halogen:Produk ini mematuhi peraturan REACH EU berkenaan bahan kimia. Ia juga dikelaskan sebagai bebas halogen, dengan kandungan bromin (Br) dan klorin (Cl) masing-masing di bawah 900 ppm, dan jumlah gabungannya di bawah 1500 ppm.
• Keserasian Proses Pateri:Ia sesuai untuk kedua-dua proses pateri reflow fasa inframerah dan wap, menawarkan fleksibiliti dalam persediaan barisan pengeluaran.

2. Penerangan Mendalam Parameter Teknikal

Bahagian ini memberikan analisis objektif terperinci tentang spesifikasi elektrik, optik, dan termal LED seperti yang ditakrifkan dalam jadual penarafan maksimum mutlak dan ciri-ciri elektro-optik.

2.1 Penarafan Maksimum Mutlak

Penarafan ini mentakrifkan had tekanan di mana kerosakan kekal pada peranti mungkin berlaku. Operasi pada atau melebihi had ini tidak dinasihatkan.

• Arus Hadapan Berterusan (I_F):25 mA. Ini adalah arus DC maksimum yang boleh digunakan secara berterusan ke anod LED.
• Arus Hadapan Puncak (I_FP):50 mA. Arus yang lebih tinggi ini hanya dibenarkan di bawah keadaan berdenyut, khususnya pada kitar tugas 1/10 dan frekuensi 1 kHz. Melebihi penarafan berterusan, walaupun seketika dalam operasi DC, berisiko kegagalan katastrofik.
• Pelesapan Kuasa (P_d):95 mW. Ini adalah kuasa maksimum yang boleh dilesapkan oleh pakej sebagai haba, dikira sebagai Voltan Hadapan (V_F) didarab dengan Arus Hadapan (I_F). Pereka bentuk mesti memastikan keadaan operasi kekal dalam had ini, dengan mengambil kira suhu ambien.
• Nyahcas Elektrostatik (ESD):Model Badan Manusia (HBM) 150V. Ini adalah toleransi ESD yang agak rendah. Prosedur pengendalian ESD yang ketat (penggunaan stesen kerja dibumikan, tali pergelangan tangan, dll.) adalahpentingsemasa pemasangan dan pengendalian untuk mengelakkan kerosakan laten atau serta-merta.
• Julat Suhu:
  • Suhu Operasi (T_opr): -40°C hingga +85°C. Peranti ini dijamin berfungsi dalam julat suhu ambien ini.
  • Suhu Penyimpanan (T_stg): -40°C hingga +90°C.
• Suhu Pateri (T_sol):
  • Pateri Reflow: Suhu puncak 260°C untuk maksimum 10 saat.
  • Pateri Tangan: Suhu hujung besi tidak melebihi 350°C untuk maksimum 3 saat setiap terminal.

2.2 Ciri-ciri Elektro-Optik

Parameter ini, diukur pada keadaan ujian piawai suhu ambien 25°C dan arus hadapan 20mA, mentakrifkan prestasi peranti.

• Keamatan Bercahaya (I_v):Julat dari minimum 112 mcd hingga maksimum 285 mcd. Nilai khusus ditentukan oleh kod bin produk (lihat Seksyen 3). Nilai tipikal tidak dinyatakan, membayangkan variasi ketara merentasi sebaran pengeluaran.
• Sudut Pandangan (2θ_1/2):120 darjah (tipikal). Ini adalah sudut penuh di mana keamatan bercahaya jatuh kepada separuh daripada nilai puncaknya. Sudut 120° menunjukkan corak pandangan yang sangat luas, sesuai untuk aplikasi yang memerlukan pencahayaan luas atau kebolehlihatan dari sudut lebar.
• Panjang Gelombang Puncak (λ_p):518 nm (tipikal). Ini adalah panjang gelombang di mana taburan kuasa spektrum berada pada maksimum.
• Panjang Gelombang Dominan (λ_d):Julat dari 520 nm hingga 535 nm. Ini adalah panjang gelombang tunggal yang dilihat oleh mata manusia sebagai warna cahaya. Ia berkait rapat dengan koordinat kromatisiti dan juga tertakluk kepada pembin.
• Lebar Jalur Spektrum (Δλ):35 nm (tipikal). Ini adalah lebar spektrum yang dipancarkan pada separuh daripada keamatan maksimum (Lebar Penuh pada Separuh Maksimum - FWHM). Nilai 35nm adalah ciri warna hijau yang agak tulen daripada cip InGaN.
• Voltan Hadapan (V_F):Julat dari 2.7V (min) hingga 3.7V (maks), dengan nilai tipikal 3.3V pada I_F=20mA. Parameter ini adalah penting untuk reka bentuk litar, terutamanya untuk mengira nilai perintang had semasa: R = (V_bekalan- V_F) / I_F.
• Arus Songsang (I_R):Maksimum 50 μA apabila voltan songsang (V_R) 5V digunakan. LED tidak direka untuk dipincang songsang, dan parameter ini menunjukkan tahap kebocoran di bawah keadaan sedemikian.

Nota Kritikal tentang Toleransi:Lembaran data menentukan toleransi keamatan bercahaya ±11% dan toleransi panjang gelombang dominan ±1nm. Ini adalah variasi pembuatan semula jadi yang diuruskan melalui sistem pembin yang diterangkan seterusnya.

3. Penjelasan Sistem Pembin

Untuk mengurus variasi semula jadi dalam pembuatan semikonduktor, LED disusun (dibin) berdasarkan parameter prestasi utama. Ini membolehkan pereka bentuk memilih bahagian yang memenuhi keperluan aplikasi khusus untuk kecerahan dan warna.

3.1 Pembin Keamatan Bercahaya

LED dikategorikan kepada empat bin berbeza berdasarkan keamatan bercahaya yang diukur pada 20mA. Kod bin adalah sebahagian daripada kod pesanan produk (cth., S2 dalam GHC-YR1S2/3T).

• Bin R1:112 mcd (Min) hingga 140 mcd (Maks)
• Bin R2:140 mcd hingga 180 mcd
• Bin S1:180 mcd hingga 225 mcd
• Bin S2:225 mcd hingga 285 mcd

Memilih kod bin yang lebih tinggi (cth., S2) memastikan LED yang lebih terang, yang mungkin diperlukan untuk aplikasi dalam keadaan cahaya ambien tinggi atau di mana kebolehlihatan maksimum adalah kritikal.

3.2 Pembin Panjang Gelombang Dominan

Warna (hue) cahaya hijau dikawal dengan membin panjang gelombang dominan. Ini memastikan konsistensi warna dalam satu kelompok LED.

• Bin X:520 nm (Min) hingga 525 nm (Maks) – Panjang gelombang yang lebih hijau, sedikit lebih pendek.
• Bin Y:525 nm hingga 530 nm
• Bin Z:530 nm hingga 535 nm – Hijau kekuningan sedikit, panjang gelombang lebih panjang.

Bin khusus (cth., Y dalam GHC-YR1S2/3T) harus dinyatakan apabila padanan warna antara berbilang LED adalah penting untuk estetik atau keperluan fungsi aplikasi.

4. Analisis Lengkung Prestasi

Lembaran data menyediakan beberapa lengkung ciri tipikal yang menggambarkan bagaimana prestasi LED berubah dengan keadaan operasi. Memahami ini adalah kunci kepada reka bentuk yang teguh.

• Keamatan Bercahaya Relatif lwn. Arus Hadapan:Lengkung ini menunjukkan bahawa output cahaya adalah lebih kurang berkadar dengan arus hadapan dalam julat operasi tipikal. Walau bagaimanapun, mendorong LED melebihi arus dinilai membawa kepada penjanaan haba super-linear dan kejatuhan kecekapan, mengurangkan jangka hayat.
• Keamatan Bercahaya Relatif lwn. Suhu Ambien:Output cahaya LED berkurangan apabila suhu simpang meningkat. Lengkung ini mengukur penurunan nilai itu. Untuk aplikasi kebolehpercayaan tinggi atau yang beroperasi dalam persekitaran panas, pengurusan terma (kawasan kuprum PCB yang mencukupi, kemungkinan penyejukan haba) adalah perlu untuk mengekalkan kecerahan.
• Voltan Hadapan lwn. Arus Hadapan:Ini adalah lengkung IV diod. Ia adalah tidak linear, menunjukkan hubungan eksponen tipikal. Voltan meningkat dengan mendadak sekali ambang hidup dilalui. V_Fyang ditentukan pada 20mA ialah titik operasi pada lengkung ini.
• Taburan Spektrum:Walaupun bukan graf terperinci, panjang gelombang puncak (518nm) dan lebar jalur (35nm) mentakrifkan lengkung berbentuk Gaussian kasar yang berpusat pada cahaya hijau.
• Corak Sinaran:Gambar rajah kutub mengesahkan sudut pandangan 120°, menunjukkan taburan seperti Lambertian di mana keamatan adalah tertinggi pada 0° (berserenjang dengan muka LED) dan jatuh secara simetri ke sisi.

5. Maklumat Mekanikal dan Pembungkusan

5.1 Dimensi Pakej

LED ini mempunyai pakej SMD piawai. Lukisan dimensi memberikan ukuran kritikal untuk reka bentuk corak tanah PCB (tapak kaki), termasuk panjang badan, lebar, ketinggian, dan lokasi serta saiz pad pateri. Pematuhan kepada dimensi ini adalah perlu untuk pateri yang boleh dipercayai dan penjajaran yang betul semasa pemasangan automatik. Semua toleransi yang tidak dinyatakan adalah ±0.1mm.

5.2 Pengenalpastian Polarity

Katod biasanya ditanda pada peranti, selalunya oleh titik hijau, takuk dalam pakej, atau pad berbentuk berbeza. Tapak kaki PCB harus termasuk penanda polarity yang sepadan (seperti garis luar skrin sutera atau titik) untuk mengelakkan penempatan yang salah. Menyambungkan LED dalam pincang songsang, walaupun terhad kepada 5V setiap spesifikasi I_R, harus dielakkan dalam reka bentuk litar.

6. Panduan Pateri dan Pemasangan

Pengendalian dan pateri yang betul adalah kritikal untuk mencapai kebolehpercayaan yang dijanjikan oleh spesifikasi komponen.

6.1 Penyimpanan dan Kepekaan Kelembapan

LED dibungkus dalam beg tahan lembap dengan desikan untuk mengelakkan penyerapan kelembapan atmosfera.

• Jangan bukabeg kalis lembap sehingga komponen sedia untuk digunakan di barisan pengeluaran.
• Selepas dibuka, LED yang tidak digunakan harus disimpan dalam persekitaran 30°C atau kurang dan kelembapan relatif 60% atau kurang.
• "Jangka hayat lantai""floor life"selepas membuka beg ialah 168 jam (7 hari). Jika tidak digunakan dalam masa ini, ia mesti dibakar semula mengikut profil yang ditentukan (biasanya 125°C selama 24 jam) dan dibungkus semula dengan desikan baru.
• Jika penunjuk desikan telah bertukar warna (cth., dari biru ke merah jambu), pembakaran diperlukan sebelum digunakan.

6.2 Profil Pateri Reflow

Profil reflow bebas Pb yang disyorkan adalah penting untuk membentuk sendi pateri yang boleh dipercayai tanpa merosakkan LED.

• Pemanasan Awal:Cerun dari ambien ke 150-200°C dalam 60-120 saat. Pemanasan beransur-ansur ini meminimumkan kejutan terma.
• Rendam/Pra-aliran:Kekalkan antara 150-200°C. Ini membolehkan PCB dan komponen menyamakan terma dan mengaktifkan fluks.
• Reflow:Cerun naik pantas (maks 6°C/saat) ke zon reflow. Suhu puncak mesti mencapai melebihi 217°C (takat lebur pateri bebas Pb tipikal) selama 60-150 saat.Puncak maksimum mutlakialah 260°C, dan masa melebihi 255°C tidak boleh melebihi 30 saat. Masa pada puncak sebenar (cth., 260°C) tidak boleh melebihi 10 saat.
• Penyejukan:Penyejukan terkawal pada kadar maksimum 3°C/saat untuk meminimumkan tekanan pada sendi pateri.

Sekatan Kritikal:

1. Reflow tidak boleh dilakukan lebih daripada dua kali.Kitaran reflow ketiga berisiko merosakkan ikatan wayar dalaman LED atau penyadur epoksi.
2. Elakkan tekanan mekanikal pada LED semasa fasa pemanasan dan penyejukan pateri.
3. Jangan meleding atau membengkokkan PCB selepas pateri, kerana ini boleh memecahkan sendi pateri atau LED itu sendiri.

6.3 Pateri Tangan dan Kerja Semula

Pateri tangan dibenarkan tetapi membawa risiko yang lebih tinggi.

• Gunakan besi pateri terkawal suhu ditetapkan kepada maksimum 350°C.
• Gunakan haba pada setiap terminal untuk maksimum 3 saat.
• Gunakan besi dengan penarafan kuasa 25W atau kurang untuk mengelakkan pemindahan haba berlebihan.
• Benarkan selang penyejukan sekurang-kurangnya 2 saat antara pateri setiap terminal.
• Pembaikan/Kerja Semula sangat tidak digalakkan.Jika benar-benar tidak dapat dielakkan, gunakan besi pateri berkepala dua khusus yang direka untuk komponen SMD untuk memanaskan kedua-dua terminal secara serentak dan mengangkat bahagian tanpa memutar. Sentiasa sahkan bahawa ciri-ciri LED tidak terjejas selepas kerja semula.

7. Maklumat Pembungkusan dan Pesanan

7.1 Spesifikasi Gegelung dan Pita

Produk ini dibekalkan untuk pemasangan automatik:

• Pita Pembawa:Pita lebar 8mm.
• Gegelung:Gegelung diameter 7 inci (178mm).
• Kuantiti per Gegelung:3000 keping.

Lukisan dimensi terperinci untuk poket pita pembawa dan gegelung disediakan untuk memastikan keserasian dengan mekanisme feeder pada mesin penempatan.

7.2 Penjelasan Label

Label gegelung mengandungi beberapa pengenal utama:

• P/N:Nombor produk pengilang (cth., 19-217/GHC-YR1S2/3T).
• CAT:Pangkat Keamatan Bercahaya (kod bin, cth., S2).
• HUE:Koordinat Kromatisiti & Pangkat Panjang Gelombang Dominan (bin warna, cth., Y).
• REF:Pangkat Voltan Hadapan.
• No. LOT:Nombor lot kebolehjejakan.

8. Cadangan Aplikasi

8.1 Senario Aplikasi Tipikal

Berdasarkan sudut pandangan luas, warna hijau, dan format SMD, LED ini amat sesuai untuk:

• Pencahayaan Belakang:Pencahayaan simbol, ikon, atau panel pada papan pemuka, panel kawalan, suis, dan kekunci.
• Penunjuk Status:Penunjuk kuasa, aktiviti, atau mod dalam peralatan telekomunikasi (telefon, mesin faks), elektronik pengguna, dan peranti komputer.
• Pencahayaan Belakang LCD:Sebagai sumber cahaya diskret untuk LCD panel rata kecil di mana pencahayaan tepi digunakan.
• Petunjuk Tujuan Umum:Mana-mana aplikasi yang memerlukan lampu penunjuk hijau terang, padat, dan boleh dipercayai.

8.2 Pertimbangan Reka Bentuk Kritikal

1. Had Semasa adalah Wajib:LED ialah peranti didorong arus.Anda mesti menggunakan perintang had semasa bersiri.Voltan hadapan mempunyai julat (2.7V-3.7V). Peningkatan sedikit dalam voltan bekalan melebihi V_Fboleh menyebabkan peningkatan besar, berpotensi merosakkan, dalam arus jika tidak dihadkan oleh perintang. Kira nilai perintang menggunakan V_Fmaksimum daripada lembaran data untuk memastikan operasi selamat di bawah semua keadaan: R_min= (V_bekalan- V_{F_maks}) / I_{F_dikehendaki}.
2. Pengurusan Terma:Walaupun pelesapan kuasa adalah rendah (95mW maks), beroperasi pada suhu ambien tinggi atau arus tinggi akan mengurangkan output cahaya dan jangka hayat. Sediakan kawasan kuprum yang mencukupi pada PCB yang disambungkan ke pad terma LED (jika ada) atau jejak katod/anod untuk bertindak sebagai penyejuk haba.
3. Perlindungan ESD:Laksanakan perlindungan ESD pada talian input jika LED disambungkan ke port yang boleh diakses pengguna (seperti butang atau penyambung). Sentiasa ikut prosedur pengendalian selamat ESD semasa pemasangan.

9. Sekatan Aplikasi dan Nota Kebolehpercayaan

Lembaran data termasuk penafian kritikal mengenai aplikasi kebolehpercayaan tinggi. LED ini direka dan ditentukan untuk kegunaan komersial dan industri am. Ia mungkin tidak sesuai untuk aplikasi di mana kegagalan boleh membawa kepada kecederaan serius, kehilangan nyawa, atau kerosakan harta benda yang ketara tanpa kelayakan tambahan dan mungkin varian produk yang berbeza direka untuk persekitaran sedemikian.

Contoh aplikasi terhad sedemikian termasuk:

• Sistem ketenteraan dan aeroangkasa (terutamanya kritikal penerbangan).
• Sistem keselamatan dan keselamatan automotif (cth., penunjuk beg udara, lampu brek).
• Peralatan sokongan hayat perubatan atau diagnostik kritikal.

Untuk aplikasi ini, adalah penting untuk berunding dengan pengilang komponen untuk membincangkan keperluan khusus, penurunan nilai berpotensi, dan ketersediaan produk yang layak kepada piawaian kebolehpercayaan yang lebih tinggi (seperti AEC-Q100 untuk automotif). Lembaran data ini menjamin prestasi hanya dalam spesifikasi yang dinyatakan dan bukan untuk digunakan di luarnya atau dalam keadaan yang tidak dinyatakan.

10. Soalan Lazim Berdasarkan Parameter Teknikal

S: Apakah nilai perintang yang patut saya gunakan dengan bekalan 5V?

J: Menggunakan V_Fkes terburuk maksimum 3.7V dan I_Fyang dikehendaki 20mA: R = (5V - 3.7V) / 0.020A = 65 ohm. Nilai piawai terdekat ialah 68 ohm. Penarafan kuasa perintang ialah (5V-3.3V)^2 / 68Ω ≈ 0.042W, jadi perintang 1/8W (0.125W) piawai adalah mencukupi.

S: Bolehkah saya mendorong LED ini pada 30mA untuk lebih kecerahan?

J: Tidak. Penarafan Maksimum Mutlak untuk arus hadapan berterusan ialah 25mA. Beroperasi pada 30mA melebihi penarafan ini, yang akan mengurangkan jangka hayat LED dengan ketara dan mungkin menyebabkan kegagalan serta-merta disebabkan oleh kepanasan berlebihan. Sentiasa beroperasi dalam had yang ditentukan.

S: LED lebih malap dalam produk akhir saya berbanding sampel. Kenapa?

J> Punca biasa adalah: 1) Beroperasi pada suhu ambien lebih tinggi daripada 25°C, menyebabkan penurunan keamatan. 2) Menggunakan nilai perintang yang menghasilkan arus hadapan sebenar yang lebih rendah. 3) Kejatuhan voltan dalam talian bekalan. 4) Memilih LED dari bin keamatan bercahaya yang lebih rendah (cth., R1 dan bukannya S2).

S: Bagaimanakah saya memastikan warna hijau konsisten merentasi berbilang unit dalam produk saya?

J> Anda mesti nyatakan dan pesan LED dari bin Panjang Gelombang Dominan yang sama (cth., semua dari Bin Y). Mencampurkan bin (X, Y, Z) akan mengakibatkan perbezaan warna yang ketara antara LED.

11. Contoh Kajian Kes Reka Bentuk Masuk

Senario:Mereka bentuk panel penunjuk status untuk penghala rangkaian. Panel mempunyai 10 penunjuk hijau "Pautan Aktif" yang sama.

Pilihan Reka Bentuk:

1. Konsistensi Kecerahan:Untuk memastikan semua 10 penindic kelihatan sama terang, pereka bentuk menentukan bin keamatan bercahaya tertinggi yang tersedia (S2: 225-285 mcd) dalam pesanan pembelian.
2. Konsistensi Warna:Untuk mengelakkan satu penunjuk kelihatan sedikit lebih kuning atau hijau-biru daripada yang lain, pereka bentuk juga menentukan satu bin panjang gelombang dominan (cth., Bin Y).
3. Reka Bentuk Litar:Bekalan logik dalaman penghala ialah 3.3V. Menggunakan V_Ftipikal 3.3V, kejatuhan voltan merentasi perintang had semasa akan hampir sifar. Oleh itu, pemacu LED arus malar IC dipilih dan bukannya perintang mudah untuk memastikan kecerahan stabil tanpa mengira variasi V_Fdan untuk meningkatkan kecekapan. Pemacu ditetapkan untuk menyediakan 20mA.
4. Susun Atur PCB:Tapak kaki PCB direka tepat mengikut lukisan dimensi pakej. Tuangan kuprum tambahan disambungkan ke pad pateri LED pada lapisan dalam untuk membantu dalam pelesapan haba, kerana selungkup penghala mungkin menjadi panas.
5. Pemasangan:LED dipesan pada pita-dan-gegelung 8mm. Pasukan pembuatan mengikuti profil reflow yang ditentukan dengan tepat, memastikan suhu puncak tidak melebihi 260°C. Peranti sensitif kelembapan dibakar sebelum digunakan kerana proses pemasangan PCB melibatkan berbilang laluan.

Pendekatan sistematik ini, berdasarkan pemahaman menyeluruh lembaran data, menghasilkan produk yang boleh dipercayai, kelihatan profesional dengan prestasi penunjuk yang seragam.