Spesifikasi Teknikal LED SMD 91-21SUGC/S400-A4/TR7 - 2.0x1.25x1.1mm - 3.5V - 25mA - Hijau Cemerlang - Dokumen Teknikal Bahasa Melayu

1. Gambaran Keseluruhan Produk

91-21SUGC/S400-A4/TR7 ialah LED peranti permukaan dipasang (SMD) yang direka untuk pemasangan elektronik padat dan berketumpatan tinggi. Ia mempunyai keluaran cahaya hijau cemerlang menggunakan teknologi cip InGaN yang disalut dalam resin jernih air. Saiznya yang mini membolehkan pengurangan ketara dalam saiz PCB dan dimensi peralatan, menjadikannya sesuai untuk aplikasi yang mempunyai ruang terhad.

1.1 Ciri-ciri dan Kelebihan Utama

• Pengecilan:Pakej ini jauh lebih kecil daripada komponen berwaya tradisional, memudahkan reka bentuk papan yang lebih kecil, ketumpatan pek komponen yang lebih tinggi, dan keperluan penyimpanan yang berkurangan.
• Keserasian Automasi:Dibekalkan pada pita 12mm pada gegelung 7-inci, ia serasi sepenuhnya dengan peralatan pemasangan pick-and-place automatik, memastikan ketepatan penempatan dan kecekapan pembuatan yang tinggi.
• Pematuhan Alam Sekitar:Produk ini bebas plumbum, mematuhi piawaian RoHS, EU REACH, dan bebas halogen (Br <900ppm, Cl <900ppm, Br+Cl <1500ppm).
• Reka Bentuk Ringan:Beratnya yang minimum adalah menguntungkan untuk peranti elektronik mudah alih dan mini.
• Pakej Piawai:Mematuhi pembungkusan piawai EIA untuk keserasian industri yang luas.

2. Spesifikasi Teknikal dan Tafsiran Mendalam

2.1 Penarafan Maksimum Mutlak

Penarafan ini menentukan had tekanan di mana kerosakan kekal pada peranti mungkin berlaku. Operasi di bawah atau pada had ini tidak dijamin.

• Voltan Songsang (V_R):5V. Melebihi voltan ini dalam bias songsang boleh menyebabkan kerosakan simpang.
• Arus Kehadapan (I_F):25mA DC. Arus operasi berterusan tidak boleh melebihi nilai ini.
• Arus Kehadapan Puncak (I_FP):100mA pada kitar tugas 1/10 dan frekuensi 1kHz. Sesuai untuk operasi berdenyut tetapi bukan untuk DC.
• Pelesapan Kuasa (P_d):95mW. Kuasa maksimum yang boleh dipelesapkan oleh pakej, dikira sebagai V_F* I_F.
• Suhu Operasi & Penyimpanan:-40°C hingga +85°C (operasi), -40°C hingga +90°C (penyimpanan). Memastikan kebolehpercayaan dalam julat persekitaran yang luas.
• Nyahcas Elektrostatik (ESD):150V (Model Badan Manusia). Memerlukan langkah berjaga-jaga pengendalian ESD piawai semasa pemasangan.
• Suhu Pateri:Tahan pateri alir semula pada 260°C selama 10 saat atau pateri tangan pada 350°C selama 3 saat setiap terminal.

2.2 Ciri-ciri Elektro-Optik @ T_a=25°C

Ini adalah parameter prestasi biasa di bawah keadaan ujian piawai (I_F=20mA).

• Keamatan Bercahaya (I_v):2000-2300 mcd (Biasa). Kecerahan tinggi ini sesuai untuk aplikasi penunjuk dan lampu latar.
• Sudut Pandangan (2θ_1/2):25° (Biasa). Sudut pandangan yang agak sempit, memberikan keluaran cahaya yang diarahkan.
• Panjang Gelombang Puncak (λ_p):518 nm (Biasa). Panjang gelombang di mana pancaran spektrum paling kuat.
• Panjang Gelombang Dominan (λ_d):525 nm (Biasa). Warna cahaya yang dilihat.
• Lebar Jalur Spektrum (Δλ):35 nm (Biasa). Julat panjang gelombang yang dipancarkan, berpusat di sekitar puncak.
• Voltan Kehadapan (V_F):3.5V (Biasa), 4.3V (Maks) @ 20mA. Pemacu arus malar atau perintang siri adalah wajib untuk mengehadkan arus, kerana V_Fmempunyai pekali suhu negatif.
• Arus Songsang (I_R):50 µA (Maks) @ V_R=5V. Peranti ini tidak direka untuk operasi songsang; parameter ini adalah untuk tujuan ujian sahaja.

3. Penjelasan Sistem Pengelasan (Binning)

Spesifikasi menunjukkan penggunaan sistem pengelasan untuk parameter utama, seperti yang dirujuk dalam penjelasan label (CAT, HUE, REF). Sistem ini memastikan konsistensi warna dan kecerahan dalam julat yang ditetapkan.

• Pangkat Keamatan Bercahaya (CAT):Mengelaskan LED berdasarkan keluaran cahaya yang diukur (contohnya, 2000-2300 mcd berkemungkinan satu kelas).
• Pangkat Panjang Gelombang Dominan (HUE):Mengelaskan LED berdasarkan panjang gelombang dominannya (contohnya, sekitar 525nm), mengawal nuansa hijau yang tepat.
• Pangkat Voltan Kehadapan (REF):Mengelaskan LED berdasarkan susutan voltan kehadapan pada arus tertentu, membantu dalam reka bentuk litar untuk pemacu arus yang konsisten.

4. Analisis Keluk Prestasi

Spesifikasi merujuk kepada "Keluk Ciri-ciri Elektro-Optik Biasa." Walaupun tidak dipaparkan dalam teks yang diberikan, keluk sedemikian biasanya termasuk:

• Keamatan Bercahaya Relatif vs. Arus Kehadapan:Menunjukkan bagaimana keluaran cahaya meningkat dengan arus, biasanya dalam hubungan hampir linear sebelum tepu.
• Keamatan Bercahaya Relatif vs. Suhu Persekitaran:Menunjukkan penurunan keluaran cahaya apabila suhu simpang meningkat.
• Voltan Kehadapan vs. Arus Kehadapan:Keluk ciri IV diod.
• Voltan Kehadapan vs. Suhu Persekitaran:Menunjukkan pekali suhu negatif V_F.
• Taburan Spektrum:Graf yang memplot keamatan terhadap panjang gelombang, menunjukkan puncak pada ~518nm dan lebar jalur ~35nm.

5. Maklumat Mekanikal dan Pakej

5.1 Dimensi Garis Luar Pakej

Pakej 91-21 mempunyai dimensi nominal 2.0mm (P) x 1.25mm (L) x 1.1mm (T). Toleransi adalah ±0.1mm melainkan dinyatakan sebaliknya. Lukisan memperincikan penanda katod, bentuk kanta, dan lokasi terminal.

5.2 Pengenalpastian Kutub

Pakej termasuk penanda visual (biasanya takuk atau titik hijau di sebelah katod) untuk mengenal pasti terminal katod, yang penting untuk orientasi PCB yang betul.

6. Panduan Pateri dan Pemasangan

6.1 Profil Pateri Alir Semula (Bebas Plumbum)

• Pra-pemanasan:150-200°C selama 60-120 saat. Kadar pemanasan maksimum: 3°C/saat.
• Masa Melebihi Cecair (217°C):60-150 saat.
• Suhu Puncak:260°C maksimum, dipegang selama 10 saat maksimum.
• Masa Melebihi 255°C:30 saat maksimum.
• Kadar Penyejukan:Maksimum 6°C/saat.
• Kitaran Alir Semula:Maksimum dua kali.

6.2 Pateri Tangan

Jika perlu, gunakan besi pateri dengan suhu hujung <350°C, kapasiti <25W, dan hadkan masa sentuhan kepada 3 saat setiap terminal. Benarkan selang 2 saat antara pateri setiap terminal.

6.3 Penyimpanan dan Kepekaan Kelembapan

Komponen ini sensitif kepada kelembapan (MSL).

• Sebelum Dibuka:Simpan pada ≤30°C / ≤90% RH.
• Selepas Dibuka (Jangka Hayat Lantai):72 jam pada ≤30°C / ≤60% RH.
• Pembakaran Semula:Jika penunjuk desikan berubah atau jangka hayat lantai dilampaui, bakar pada 60±5°C selama 24 jam sebelum digunakan.

6.4 Langkah Berjaga-jaga Kritikal

• Pengehadan Arus:Perintang siri luaran adalahwajibuntuk mengelakkan pelarian haba dan terbakar akibat pekali suhu negatif V_F.
• Elakkan Tekanan:Elakkan tekanan mekanikal pada LED semasa pateri dan jangan meledingkan PCB selepas pemasangan.
• Pembaikan:Tidak disyorkan. Jika tidak dapat dielakkan, gunakan besi pateri berkepala dua untuk memanaskan kedua-dua terminal serentak dan elakkan kejutan haba. Sahkan prestasi selepas pembaikan.

7. Maklumat Pembungkusan dan Pesanan

7.1 Spesifikasi Pembungkusan

• Pita Pembawa:Lebar 12mm, gegelung diameter 7-inci.
• Kuantiti per Gegelung:1000 keping.
• Beg Tahan Lembapan:Dibungkus dengan desikan dalam beg kalis lembapan aluminium tertutup.

7.2 Penjelasan Label

Label gegelung mengandungi maklumat berikut: Nombor Produk Pelanggan (CPN), Nombor Produk (P/N), Nombor Lot (LOT No.), Kuantiti Pembungkusan (QTY), dan Kod Pengelasan untuk Keamatan Bercahaya (CAT), Panjang Gelombang Dominan (HUE), dan Voltan Kehadapan (REF).

8. Cadangan Aplikasi

8.1 Senario Aplikasi Biasa

• Penunjuk status dalam elektronik pengguna (peralatan audio/video, peranti berkuasa bateri).
• Lampu latar untuk panel LCD, suis membran, dan simbol instrumen.
• Penunjuk dan lampu latar dalam peralatan automasi pejabat (pencetak, pengimbas).
• Lampu latar suis papan pemuka dan panel kawalan dalam interior automotif.
• Lampu penunjuk dalam peranti telekomunikasi (telefon, mesin faks).

8.2 Pertimbangan Reka Bentuk

• Litar Pemacu:Sentiasa gunakan sumber arus malar atau perintang pengehad arus bersiri dengan LED. Kira nilai perintang menggunakan R = (V_bekalan- V_F) / I_F.
• Pengurusan Haba:Walaupun berkuasa rendah, pastikan kawasan kuprum PCB atau laluan haba yang mencukupi jika beroperasi pada suhu persekitaran tinggi atau arus maksimum untuk mengekalkan suhu simpang dalam had.
• Perlindungan ESD:Laksanakan perlindungan ESD pada talian input jika LED terdedah kepada antara muka pengguna.
• Reka Bentuk Optik:Sudut pandangan 25° memberikan pancaran fokus. Pertimbangkan paip cahaya atau penyebar jika pencahayaan yang lebih luas diperlukan.

9. Perbandingan dan Pembezaan Teknikal

Berbanding dengan LED lubang melalui lama atau pakej SMD yang lebih besar, 91-21 menawarkan:

• Kelebihan Saiz:Salah satu pakej LED SMD piawai terkecil, membolehkan pengecilan ultra.
• Kecekapan Kecerahan:Keamatan bercahaya tinggi untuk saiz dan penggunaan kuasanya, terima kasih kepada teknologi InGaN.
• Kesiapan Automasi:Pembungkusan pita-dan-gegelung dioptimumkan untuk pemasangan berkelajuan tinggi, mengurangkan kos pembuatan berbanding pemasukan manual.
• Kelebihan Pematuhan:Pematuhan penuh dengan peraturan alam sekitar moden (RoHS, REACH, Bebas Halogen) adalah keperluan piawai tetapi kekal sebagai pembeza utama berbanding bahagian warisan yang tidak mematuhi.

10. Soalan Lazim (FAQ)

Q1: Mengapa perintang siri sangat diperlukan?

A1: Voltan kehadapan (V_F) berkurangan apabila suhu simpang LED meningkat. Tanpa elemen pengehad arus, peningkatan kecil dalam voltan bekalan atau penurunan V_Fboleh menyebabkan peningkatan arus yang besar dan tidak terkawal, membawa kepada pemanasan berlebihan dan kegagalan yang cepat.

Q2: Bolehkah saya memacu LED ini dengan bekalan 5V secara langsung?

A2: Tidak. Dengan V_Fbiasa 3.5V, menyambungkannya terus ke 5V akan cuba menghantar arus yang sangat tinggi, memusnahkannya serta-merta. Perintang siri diperlukan. Contohnya, mensasarkan I_F=20mA: R = (5V - 3.5V) / 0.02A = 75Ω (gunakan nilai piawai terdekat, contohnya, 75Ω atau 82Ω).

Q3: Apakah maksud "Jangka Hayat Lantai" 72 jam?

A3: Selepas beg kalis lembapan dibuka, komponen boleh terdedah kepada keadaan persekitaran kilang (≤30°C/60% RH) sehingga 72 jam sebelum mesti dipateri. Melebihi masa ini berisiko menyebabkan keretakan popcorn semasa alir semula kerana kelembapan yang diserap mengewap. Bahagian yang tidak digunakan mesti dikeringkan semula (dibakar semula).

Q4: Bagaimana saya mengenal pasti kutub yang betul?

A4: Rujuk lukisan garis luar pakej. Katod biasanya ditanda dengan titik hijau di atas atau takuk/chamfer di satu sisi pakej. Silkscreen tapak kaki PCB harus mencerminkan penandaan ini.

11. Kes Reka Bentuk dan Penggunaan Praktikal

Senario: Mereka bentuk penunjuk bateri rendah untuk peranti mudah alih.

LED perlu cerah, kecil, dan berkuasa rendah. 91-21SUGC adalah pilihan yang sangat baik.

Pelaksanaan:Gunakan pin GPIO mikropengawal untuk memacu LED. Pin boleh menyerap/membekalkan sehingga 20mA. Sambungkan anod LED ke pin GPIO melalui perintang pengehad arus. Sambungkan katod ke bumi. Kira nilai perintang berdasarkan V_OHMCU (contohnya, 3.3V). R = (3.3V - 3.5V) / 0.02A = -10Ω. Nilai negatif ini menunjukkan 3.3V tidak mencukupi untuk membias kehadapan LED kepada 20mA. Penyelesaian: Sama ada pacu LED pada arus yang lebih rendah (contohnya, 10mA: R = (3.3V-3.5V)/0.01A, masih bermasalah) atau gunakan GPIO untuk mengawal suis transistor yang disambungkan ke rel voltan lebih tinggi (contohnya, voltan bateri) dengan perintang siri yang sesuai. Kes ini menekankan kepentingan memadankan voltan pemacu dengan V_F.

12. Pengenalan Prinsip Operasi

LED ini berdasarkan cip semikonduktor Indium Gallium Nitride (InGaN). Apabila voltan kehadapan melebihi potensi simpang diod dikenakan, elektron dan lubang disuntik ke dalam kawasan aktif di mana mereka bergabung semula. Dalam sistem bahan ini, tenaga yang dibebaskan semasa penggabungan semula dipancarkan sebagai foton (cahaya). Komposisi khusus aloi InGaN menentukan tenaga jurang jalur, yang secara langsung sepadan dengan panjang gelombang (warna) cahaya yang dipancarkan—dalam kes ini, hijau cemerlang (~525 nm). Resin epoksi jernih air bertindak sebagai salutan pelindung dan kanta utama, membentuk pancaran keluaran cahaya.

13. Trend Teknologi

Pembangunan LED SMD seperti pakej 91-21 mengikut beberapa trend industri utama:Pengecilanterus mendorong saiz pakej turun sambil mengekalkan atau meningkatkan keluaran optik.Peningkatan Kecekapanmelalui kemajuan dalam pertumbuhan epitaksial dan reka bentuk cip membawa kepada lumen per watt yang lebih tinggi.Kebolehpercayaan Dipertingkatkandicapai dengan bahan pembungkusan dan reka bentuk pengurusan haba yang diperbaiki.Gamut Warna Lebih Luasdalam lampu latar paparan mendorong LED dengan lebar jalur spektrum yang lebih sempit dan kawalan panjang gelombang yang lebih tepat.Integrasiadalah trend lain, dengan pakej pelbagai cip (RGB, putih) dan pemacu LED digabungkan menjadi modul tunggal. 91-21 mewakili titik yang matang dan sangat dioptimumkan dalam evolusi LED SMD kelas penunjuk satu warna.