SMD LED Hijau Tersebar Sudut Pandangan 120° - 3.2x1.6x1.1mm - 3.3V - 80mW - Lembaran Data Bahasa Melayu

1. Gambaran Keseluruhan Produk

Dokumen ini memperincikan spesifikasi untuk diod pemancar cahaya (LED) peranti permukaan-pasang (SMD) yang menggunakan kanta tersebar dan teknologi InGaN (Indium Gallium Nitride) untuk menghasilkan cahaya hijau. Direka untuk pemasangan papan litar bercetak (PCB) automatik, komponen ini sesuai untuk aplikasi yang mempunyai ruang terhad dalam pelbagai peralatan elektronik. Fungsi utamanya adalah sebagai penunjuk status, pencahaya isyarat, atau untuk lampu latar panel hadapan dalam peranti pengguna, industri, dan komunikasi.

LED ini dibungkus pada pita 8mm yang dililit pada gegelung berdiameter 7 inci, memudahkan proses pemasangan pick-and-place berkelajuan tinggi. Ia mematuhi piawaian industri, termasuk RoHS (Sekatan Bahan Berbahaya), dan serasi dengan proses pateri aliran balik inframerah (IR), menjadikannya sesuai untuk barisan pembuatan bebas plumbum moden.

1.1 Ciri-ciri Utama

• Komposisi yang mematuhi RoHS.
• Dibungkus dalam pita 8mm pada gegelung 7" untuk pemasangan automatik.
• Tapak kaki pakej piawai EIA.
• Keperluan pemacu serasi aras logik (serasi I.C.).
• Direka untuk keserasian dengan peralatan penempatan automatik.
• Tahan terhadap profil pateri aliran balik inframerah.
• Prapra-syarat kepada Tahap Kepekaan Kelembapan JEDEC 3.

1.2 Aplikasi Sasaran

• Peralatan telekomunikasi (cth., telefon tanpa wayar/selular).
• Peranti automasi pejabat (cth., komputer riba, sistem rangkaian).
• Perkakas rumah dan papan tanda dalaman.
• Penunjuk status peralatan industri.
• Pencahaya isyarat dan simbol kegunaan am.
• Lampu latar panel hadapan.

2. Dimensi Pakej dan Maklumat Mekanikal

LED ini mematuhi garis luar pakej SMD piawai. Dimensi kritikal termasuk saiz badan kira-kira 3.2mm panjang, 1.6mm lebar, dan 1.1mm tinggi, dengan toleransi ±0.2mm melainkan dinyatakan sebaliknya. Komponen ini mempunyai kanta tersebar, yang meluaskan corak pancaran cahaya, dan terminal anod/katod ditetapkan dengan jelas untuk orientasi PCB yang betul. Susun atur pad lampiran PCB yang disyorkan disediakan untuk memastikan pembentukan sendi pateri yang optimum dan pengurusan haba semasa proses pateri aliran balik.

3. Analisis Parameter Teknikal Mendalam

3.1 Penarafan Maksimum Mutlak

Penarafan ini menentukan had di mana kerosakan kekal pada peranti mungkin berlaku. Operasi harus sentiasa dikekalkan dalam had ini.

• Penyerakan Kuasa (Pd):80 mW. Ini adalah jumlah kuasa maksimum yang boleh diserakkan oleh peranti sebagai haba pada suhu ambien (Ta) 25°C.
• Arus Hadapan Puncak (I_FP):100 mA. Ini adalah arus hadapan segera maksimum, hanya dibenarkan di bawah keadaan berdenyut (kitar tugas 1/10, lebar denyut 0.1ms) untuk mengelakkan kepanasan berlebihan.
• Arus Hadapan Berterusan (I_F):20 mA. Ini adalah arus DC maksimum yang disyorkan untuk operasi berterusan yang boleh dipercayai.
• Julat Suhu Operasi:-40°C hingga +85°C. Peranti ini dijamin berfungsi dalam julat suhu ambien ini.
• Julat Suhu Penyimpanan:-40°C hingga +100°C. Peranti ini boleh disimpan tanpa degradasi dalam had ini.

3.2 Ciri-ciri Elektrik dan Optik

Parameter ini diukur pada Ta=25°C dan I_F=20mA, mewakili keadaan operasi tipikal.

• Keamatan Bercahaya (I_V):355 - 1120 mcd (millicandela). Output cahaya diukur menggunakan sensor yang ditapis untuk sepadan dengan respons fotopik mata manusia. Julat luas ini diuruskan melalui sistem binning.
• Sudut Pandangan (2θ_1/2):120 darjah (tipikal). Ini adalah sudut penuh di mana keamatan bercahaya turun kepada separuh daripada nilai puncak paksi. Kanta tersebar mencipta corak pandangan yang luas dan seragam ini.
• Panjang Gelombang Pancaran Puncak (λ_P):523 nm (tipikal). Ini adalah panjang gelombang di mana taburan kuasa spektrum adalah maksimum.
• Panjang Gelombang Dominan (λ_d):520 - 535 nm. Ini adalah panjang gelombang tunggal yang dilihat oleh mata manusia yang menentukan warna (hijau) LED, diperoleh daripada rajah kromatisiti CIE.
• Separuh Lebar Garisan Spektrum (Δλ):25 nm (tipikal). Ini menunjukkan ketulenan spektrum; nilai 25nm adalah ciri LED hijau berasaskan InGaN.
• Voltan Hadapan (V_F):3.3V (tipikal), 3.8V (maks). Susut voltan merentasi LED apabila didorong pada 20mA.
• Arus Songsang (I_R):10 μA (maks) pada V_R=5V. Peranti ini tidak direka untuk operasi bias songsang; parameter ini adalah untuk tujuan ujian sahaja.

4. Penjelasan Sistem Binning

Untuk memastikan konsistensi dalam aplikasi, LED disusun (dibin) berdasarkan parameter utama. Pereka boleh menentukan bin untuk memadankan keperluan mereka untuk keseragaman warna dan kecerahan.

4.1 Pangkat Voltan Hadapan (V_f)

Dibin pada I_F=20mA. Toleransi per bin adalah ±0.1V.

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 (I_V)

Dibin pada I_F=20mA. Toleransi per bin adalah ±11%.

Contoh bin: T2 (355-450 mcd), U1 (450-560 mcd), U2 (560-710 mcd), V1 (710-900 mcd), V2 (900-1120 mcd).

4.3 Pangkat Panjang Gelombang Dominan (W_d)

Dibin pada I_F=20mA. Toleransi per bin adalah ±1nm.

Contoh bin: AP (520-525 nm), AQ (525-530 nm), AR (530-535 nm).

5. Analisis Lengkung Prestasi

Lengkung ciri tipikal memberikan pandangan tentang tingkah laku peranti di bawah pelbagai keadaan. Ini termasuk hubungan antara arus hadapan (I_F) dan voltan hadapan (V_F), yang bersifat eksponen dan penting untuk mereka bentuk litar had arus. Hubungan antara keamatan bercahaya dan arus hadapan secara amnya adalah linear dalam julat operasi tetapi mungkin tepu pada arus yang lebih tinggi disebabkan kesan haba. Kebergantungan suhu ke atas keamatan bercahaya menunjukkan penurunan output apabila suhu simpang meningkat, satu faktor kritikal untuk pengurusan haba dalam aplikasi berkuasa tinggi atau berketumpatan tinggi. Lengkung taburan spektrum berpusat di sekitar panjang gelombang puncak 523nm dengan separuh lebar yang ditentukan.

6. Garis Panduan Pemasangan dan Pengendalian

6.1 Proses Pateri

Peranti ini serasi dengan pateri aliran balik inframerah (IR) untuk proses bebas plumbum. Profil yang dicadangkan, mematuhi J-STD-020B, termasuk peringkat pemanasan awal (150-200°C, maks 120 saat), suhu puncak tidak melebihi 260°C, dan masa di atas likuidus (TAL) maksimum 10 saat. Pateri harus dihadkan kepada maksimum dua kitaran aliran balik. Untuk kerja semula manual, besi pateri pada maksimum 300°C boleh digunakan tidak lebih daripada 3 saat, sekali sahaja. Pematuhan kepada spesifikasi pengeluar pes pateri adalah penting.

6.2 Pembersihan

Jika pembersihan diperlukan selepas pateri, hanya pelarut berasaskan alkohol yang ditentukan seperti etil alkohol atau isopropil alkohol harus digunakan. LED harus direndam pada suhu biasa kurang daripada satu minit. Bahan kimia yang tidak ditentukan mungkin merosakkan pakej epoksi.

6.3 Penyimpanan dan Kepekaan Kelembapan

Sebagai peranti Tahap Kepekaan Kelembapan 3 (MSL3), ia mempunyai jangka hayat lantai 168 jam (1 minggu) selepas beg kalis lembap dimeterai dibuka, di bawah keadaan ≤30°C/60% RH. Untuk penyimpanan melebihi tempoh ini atau di luar pembungkusan asal, pembakaran pada 60°C selama sekurang-kurangnya 48 jam diperlukan sebelum aliran balik untuk mengelakkan keretakan popcorn semasa pateri. Untuk penyimpanan jangka panjang di luar beg, gunakan bekas tertutup dengan bahan pengering atau persekitaran nitrogen.

7. Spesifikasi Pembungkusan dan Gegelung

LED dibekalkan dalam pita pembawa timbul dengan lebar 8mm. Pita dililit pada gegelung diameter piawai 7 inci (178mm). Setiap gegelung mengandungi 2000 keping. Pita mempunyai pita penutup untuk menutup poket komponen. Pembungkusan mematuhi spesifikasi ANSI/EIA-481. Bilangan maksimum komponen hilang berturut-turut yang dibenarkan pada gegelung adalah dua.

8. Pertimbangan Reka Bentuk Aplikasi

8.1 Reka Bentuk Litar Pemacu

LED adalah peranti didorong arus. Untuk memastikan kecerahan dan jangka hayat yang konsisten, sumber arus malar atau perintang had arus bersiri dengan sumber voltan mesti digunakan. Nilai perintang boleh dikira menggunakan Hukum Ohm: R = (V_bekalan- V_F) / I_F. Menggunakan V_Ftipikal 3.3V dan I_Fyang dikehendaki 20mA daripada bekalan 5V, R = (5V - 3.3V) / 0.02A = 85Ω. Perintang piawai 82Ω atau 100Ω adalah sesuai. Apabila menyambungkan berbilang LED secara selari, perintang had arus individu untuk setiap LED sangat disyorkan untuk mengelakkan pengambilan arus berlebihan disebabkan variasi semula jadi dalam V_F.

8.2 Pengurusan Haba

Walaupun penyerakan kuasa agak rendah (80mW), reka bentuk haba yang berkesan pada PCB masih penting, terutamanya dalam suhu ambien tinggi atau ruang tertutup. Susun atur pad PCB yang disyorkan membantu dalam penyerakan haba. Memastikan kawasan kuprum yang mencukupi di sekitar pad haba dan kemungkinan penggunaan via haba boleh membantu mengekalkan suhu simpang yang lebih rendah, mengekalkan output bercahaya dan jangka hayat peranti.

8.3 Integrasi Optik

Sudut pandangan tersebar 120 darjah menyediakan corak pancaran yang luas dan lembut sesuai untuk aplikasi penunjuk di mana kebolehlihatan dari pelbagai sudut diperlukan. Untuk aplikasi pandu cahaya atau lampu latar, sifat tersebar kanta mungkin memerlukan reka bentuk optik khusus untuk mencapai keseragaman yang dikehendaki. Warna hijau, ditakrifkan oleh bin panjang gelombang dominannya, sesuai untuk penunjuk status (cth., kuasa hidup, mod aktif) dan pencahayaan am di mana pembezaan warna diperlukan.

9. Kebolehpercayaan dan Nota Operasi

Produk ini bertujuan untuk peralatan elektronik komersial dan industri piawai. Untuk aplikasi yang memerlukan kebolehpercayaan luar biasa di mana kegagalan boleh membahayakan keselamatan (cth., penerbangan, sokongan hayat perubatan, kawalan pengangkutan), kelayakan khusus dan perundingan dengan pengilang adalah perlu sebelum direka masuk. Peranti ini tidak direka untuk beroperasi di bawah keadaan bias songsang. Melebihi penarafan maksimum mutlak, terutamanya arus hadapan atau penyerakan kuasa, akan mempercepatkan degradasi dan boleh menyebabkan kegagalan bencana.

10. Konteks Teknologi dan Pasaran

10.1 Prinsip Teknologi Asas

LED ini berdasarkan bahan semikonduktor InGaN (Indium Gallium Nitride). Apabila voltan hadapan dikenakan, elektron dan lubang bergabung semula dalam rantau aktif semikonduktor, membebaskan tenaga dalam bentuk foton. Nisbah khusus indium kepada galium dalam aloi menentukan tenaga jurang jalur dan seterusnya panjang gelombang cahaya yang dipancarkan, yang dalam kes ini adalah dalam spektrum hijau (~523nm). Kanta tersebar diperbuat daripada epoksi atau silikon dengan zarah penyerakan terbenam untuk meluaskan sudut pancaran.

10.2 Kelebihan Perbandingan

Berbanding teknologi lama seperti LED hijau berasaskan AlGaInP, InGaN menawarkan kecekapan yang lebih tinggi dan kestabilan prestasi yang lebih baik. Pakej SMD memberikan kelebihan ketara berbanding LED lubang tembus: tapak kaki lebih kecil, profil lebih rendah, kesesuaian untuk pemasangan automatik, dan keserasian yang lebih baik dengan proses pateri aliran balik volum tinggi, membawa kepada kos pembuatan keseluruhan yang lebih rendah.

10.3 Tren Industri

Pasaran untuk SMD LED terus berkembang, didorong oleh pengecilan, permintaan kecekapan tenaga, dan proliferasi aplikasi penunjuk dan lampu latar dalam elektronik pengguna dan peranti IoT. Tren termasuk peningkatan lanjut dalam keberkesanan bercahaya (lebih banyak output cahaya per watt), toleransi binning yang lebih ketat untuk konsistensi warna dan kecerahan dalam aplikasi paparan, dan pembangunan saiz pakej yang lebih kecil. Peralihan ke arah bahan bebas plumbum dan bebas halogen mematuhi peraturan alam sekitar global juga merupakan amalan piawai.