Spesifikasi LED Oren SMD AlInGaP - Dimensi 3.2x2.8x1.9mm - Voltan 1.8-2.6V - Kuasa 130mW - Dokumen Teknikal MS

1. Gambaran Keseluruhan Produk

Dokumen ini memperincikan spesifikasi untuk Peranti Permukaan Dipasang (SMD) Diod Pemancar Cahaya (LED) yang menggunakan bahan semikonduktor Aluminium Indium Gallium Fosfida (AlInGaP) untuk menghasilkan output cahaya oren. LED ini direka dalam pakej miniatur khusus untuk pemasangan papan litar bercetak (PCB) automatik, menjadikannya sesuai untuk aplikasi yang mempunyai ruang terhad dalam pelbagai spektrum elektronik pengguna dan industri.

1.1 Kelebihan Teras dan Pasaran Sasaran

Kelebihan utama siri LED ini termasuk pematuhan kepada arahan RoHS (Sekatan Bahan Berbahaya), keserasian dengan peralatan pick-and-place automatik, dan kesesuaian untuk proses pateri refluks inframerah (IR). Peranti ini dibungkus pada pita 8mm yang dililit pada gegelung berdiameter 7 inci, mematuhi piawaian EIA (Persekutuan Industri Elektronik) untuk pembuatan yang cekap. Pasaran sasaran utama merangkumi peralatan telekomunikasi, peranti automasi pejabat, perkakas rumah, sistem kawalan industri, dan pelbagai aplikasi papan tanda dan paparan dalaman di mana pencahayaan penunjuk yang padat dan boleh dipercayai diperlukan.

2. Parameter Teknikal: Tafsiran Objektif Mendalam

Bahagian ini memberikan pecahan terperinci tentang had operasi dan ciri prestasi peranti di bawah keadaan yang ditakrifkan.

2.1 Penarafan Maksimum Mutlak

Penarafan maksimum mutlak mentakrifkan had tekanan di mana kerosakan kekal pada peranti mungkin berlaku. Penarafan ini ditentukan pada suhu ambien (Ta) 25°C dan tidak boleh dilampaui dalam apa jua keadaan.

• Pelesapan Kuasa (Pd):130 mW. Ini adalah jumlah kuasa maksimum yang boleh dipancarkan oleh pakej LED sebagai haba.
• Arus Ke Hadapan Puncak (IFP):100 mA. Ini adalah arus ke hadapan segera maksimum yang dibenarkan, biasanya ditentukan di bawah keadaan berdenyut (kitar tugas 1/10, lebar denyut 0.1ms) untuk mengelakkan terlalu panas.
• Arus Ke Hadapan DC (IF):50 mA. Ini adalah arus ke hadapan berterusan maksimum yang disyorkan untuk operasi jangka panjang yang boleh dipercayai.
• Voltan Songsang (VR):5 V. Menggunakan voltan songsang melebihi had ini boleh menyebabkan kerosakan dan merosakkan simpang LED. Spesifikasi dengan jelas menyatakan peranti ini tidak direka untuk operasi songsang.
• 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 kemerosotan dalam had ini.

2.2 Ciri-ciri Elektrik dan Optik

Parameter ini mentakrifkan prestasi tipikal LED apabila dikendalikan di bawah keadaan biasa (Ta=25°C, IF=20mA).

• Keamatan Bercahaya (Iv):1260 - 2500 mcd (millicandela). Ini adalah intensiti output cahaya yang diukur di sepanjang paksi pusat. Julat yang luas menunjukkan sistem binning digunakan (lihat Seksyen 3).
• Sudut Pandangan (2θ½):120 darjah (tipikal). Ini adalah sudut penuh di mana keamatan bercahaya jatuh kepada separuh daripada nilai paksi, mentakrifkan lebar pancaran.
• Panjang Gelombang Dominan (λd):600 - 610 nm. Nilai panjang gelombang tunggal ini secara persepsi mentakrifkan warna oren cahaya yang dipancarkan, diperoleh daripada rajah kromatisiti CIE.
• Separuh Lebar Garisan Spektrum (Δλ):18 nm (tipikal). Ini menunjukkan ketulenan spektrum, mewakili lebar spektrum yang dipancarkan pada separuh intensiti maksimumnya.
• Voltan Ke Hadapan (VF):1.8 - 2.6 V. Kejatuhan voltan merentasi LED apabila mengalirkan 20mA. Toleransi ±0.1V digunakan dalam bin.
• Arus Songsang (IR):10 µA (maks). Arus bocor kecil apabila voltan songsang 5V digunakan, relevan untuk tujuan ujian sahaja.

3. Penjelasan Sistem Pangkat Bin

Untuk memastikan konsistensi dalam pengeluaran, LED disusun ke dalam bin prestasi. Ini membolehkan pereka memilih bahagian yang memenuhi keperluan voltan, kecerahan, dan warna tertentu.

3.1 Pangkat Voltan Ke Hadapan (Vf)

LED dikategorikan oleh kejatuhan voltan ke hadapan mereka pada 20mA. Kod Bin D2: 1.8V - 2.0V Kod Bin D3: 2.0V - 2.2V Kod Bin D4: 2.2V - 2.4V Kod Bin D5: 2.4V - 2.6V Toleransi dalam setiap bin adalah ±0.1V.

3.2 Pangkat Keamatan Bercahaya (Iv)

LED disusun berdasarkan intensiti output cahaya mereka pada 20mA. Kod Bin W1: 1260 mcd - 1780 mcd Kod Bin W2: 1780 mcd - 2500 mcd Toleransi dalam setiap bin adalah ±11%.

3.3 Pangkat Panjang Gelombang Dominan (Wd)

LED dikumpulkan mengikut titik warna tepat mereka (panjang gelombang dominan). Kod Bin P: 600 nm - 605 nm Kod Bin Q: 605 nm - 610 nm Toleransi dalam setiap bin adalah ±1 nm.

4. Analisis Lengkung Prestasi

Walaupun lengkung grafik khusus dirujuk dalam spesifikasi, implikasinya adalah kritikal untuk reka bentuk. Pereka harus menjangkakan lengkung yang menggambarkan:

• Keamatan Bercahaya Relatif vs. Arus Ke Hadapan:Menunjukkan bagaimana output cahaya meningkat dengan arus, biasanya dalam cara bukan linear, menghampiri tepu pada arus yang lebih tinggi.
• Voltan Ke Hadapan vs. Arus Ke Hadapan:Menggambarkan ciri I-V diod, penting untuk mereka bentuk litar had arus.
• Keamatan Bercahaya Relatif vs. Suhu Ambien:Menunjukkan pengurangan dalam output cahaya apabila suhu simpang meningkat, faktor utama untuk pengurusan haba.
• Taburan Spektrum:Plot keamatan relatif berbanding panjang gelombang, menunjukkan puncak pada panjang gelombang dominan dan bentuk yang ditakrifkan oleh separuh lebar spektrum.

5. Maklumat Mekanikal dan Pakej

5.1 Dimensi Pakej

LED ini ditempatkan dalam pakej SMD standard. Nota dimensi utama termasuk: - Warna Kanta: Jernih Air. - Warna Sumber: AlInGaP Oren. - Semua dimensi adalah dalam milimeter. - Toleransi umum adalah ±0.2mm melainkan dinyatakan sebaliknya. Pereka mesti merujuk kepada lukisan mekanikal terperinci untuk panjang, lebar, ketinggian, dan jarak pad yang tepat.

5.2 Pad Lampiran PCB yang Disyorkan

Corak landasan (footprint) yang disyorkan disediakan untuk pateri refluks inframerah atau fasa wap. Mematuhi susun atur pad yang disyorkan ini adalah penting untuk mencapai pembentukan sendi pateri yang betul, penjajaran, dan kestabilan mekanikal semasa dan selepas proses pemasangan.

5.3 Pengenalpastian Polarity

Spesifikasi termasuk tanda atau ciri struktur (contohnya, takuk, sudut terpotong, atau tanda katod pada pakej) untuk mengenal pasti terminal anod dan katod. Orientasi polarity yang betul adalah wajib untuk peranti berfungsi.

6. Panduan Pateri dan Pemasangan

6.1 Parameter Pateri Refluks IR

Profil refluks yang dicadangkan mematuhi J-STD-020B untuk proses bebas plumbum disediakan. Parameter utama termasuk: - Suhu Pra-Panas: 150°C - 200°C. - Masa Pra-Panas: Maksimum 120 saat. - Suhu Badan Puncak: Maksimum 260°C. - Masa Melebihi Likuidus: Maksimum 10 saat (dengan maksimum dua kitaran refluks dibenarkan). Parameter ini adalah sasaran generik; pencirian khusus papan adalah disyorkan.

6.2 Pateri Tangan (Besi Pateri)

Jika pateri tangan diperlukan: - Suhu Hujung Besi: Maksimum 300°C. - Masa Pateri: Maksimum 3 saat setiap kaki. - Ini harus dilakukan hanya sekali untuk mengelakkan tekanan haba.

6.3 Keadaan Penyimpanan

Penyimpanan yang betul adalah penting untuk mengelakkan penyerapan kelembapan, yang boleh menyebabkan "popcorning" semasa refluks. -Pakej Tertutup:Simpan pada ≤ 30°C dan ≤ 70% RH. Gunakan dalam tempoh satu tahun. -Pakej Terbuka:Simpan pada ≤ 30°C dan ≤ 60% RH. - Untuk komponen yang keluar dari pembungkusan asal mereka selama lebih daripada 168 jam, pembakaran pada 60°C selama sekurang-kurangnya 48 jam adalah disyorkan sebelum pateri.

6.4 Pembersihan

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

7. Pembungkusan dan Maklumat Pesanan

7.1 Spesifikasi Pita dan Gegelung

LED dibekalkan dalam pita pembawa timbul dengan pita penutup pelindung, dililit pada gegelung berdiameter 7 inci (178mm). - Kuantiti: 2000 keping setiap gegelung standard. - Kuantiti Pesanan Minimum: 500 keping untuk baki kuantiti. - Pembungkusan mematuhi spesifikasi ANSI/EIA-481.

8. Cadangan Aplikasi

8.1 Senario Aplikasi Biasa

LED ini sesuai untuk penunjuk status, lampu latar, dan pencahayaan hiasan dalam: - Elektronik pengguna (telefon, komputer riba, perkakas). - Peralatan rangkaian dan komunikasi. - Panel kawalan industri dan instrumentasi. - Papan tanda dan paparan maklumat dalaman.

8.2 Pertimbangan Reka Bentuk dan Kaedah Pacuan

Kritikal:LED adalah peranti beroperasi arus. Untuk memastikan kecerahan dan jangka hayat yang konsisten, ia mesti dipacu dengan arus malar atau dengan sumber voltan dan perintang had arus bersiri. Apabila menyambungkan berbilang LED secara selari, perintang berasingan untuk setiap LED sangat disyorkan untuk mengelakkan penguasaan arus dan kecerahan tidak sekata disebabkan variasi semula jadi dalam voltan ke hadapan (Vf) antara peranti individu.

9. Perbandingan dan Pembezaan Teknikal

Berbanding dengan teknologi lama seperti LED GaAsP (Gallium Arsenide Phosphide) standard, LED oren berasaskan AlInGaP ini menawarkan kecekapan bercahaya yang jauh lebih tinggi, menghasilkan kecerahan yang lebih besar untuk arus pacuan yang sama. Sudut pandangan lebar 120 darjah menjadikannya sesuai untuk aplikasi yang memerlukan kebolehlihatan luas, berbanding dengan LED pancaran sempit yang digunakan untuk pencahayaan fokus. Keserasiannya dengan pemasangan SMD standard dan proses refluks membezakannya daripada LED lubang melalui, membolehkan pembuatan automatik volum tinggi.

10. Soalan Lazim Berdasarkan Parameter Teknikal

S: Bolehkah saya memacu LED ini terus dari bekalan logik 3.3V atau 5V?J: Tidak. Anda mesti sentiasa menggunakan perintang had arus bersiri. Nilai perintang dikira sebagai R = (Vcc - Vf) / If, di mana Vcc adalah voltan bekalan anda, Vf adalah voltan ke hadapan LED (gunakan nilai maksimum dari bin untuk reka bentuk selamat), dan If adalah arus ke hadapan yang dikehendaki (contohnya, 20mA).

S: Mengapa terdapat julat yang begitu luas dalam Keamatan Bercahaya (1260-2500 mcd)?J: Ini mencerminkan penyebaran pengeluaran. Sistem binning (W1, W2) membolehkan anda memilih bahagian dengan julat kecerahan yang lebih ketat untuk aplikasi anda, memastikan konsistensi visual dalam produk anda.

S: Apa yang berlaku jika saya melebihi Penarafan Maksimum Mutlak?J: Melebihi had ini, walaupun seketika, boleh menyebabkan kerosakan segera atau terpendam. Arus berlebihan boleh memusnahkan simpang semikonduktor. Voltan songsang yang berlebihan boleh menyebabkan kerosakan. Beroperasi di luar julat suhu boleh menyebabkan kegagalan pramatang atau anjakan parametrik.

11. Kes Reka Bentuk dan Penggunaan Praktikal

Kes: Mereka bentuk panel penunjuk status dengan 10 LED oren yang seragam cerah. 1. Reka Bentuk Litar:Gunakan pemacu arus malar atau, untuk kesederhanaan, rel voltan (contohnya, 5V) dengan perintang had arus khusus untuk setiap LED. Untuk bin D4 (VF maks 2.4V) pada 20mA: R = (5V - 2.4V) / 0.02A = 130 Ohm. Gunakan nilai standard seterusnya (contohnya, 150 Ohm) untuk arus yang sedikit lebih selamat. 2.Pemilihan Komponen:Nyatakan bin yang diperlukan semasa membuat pesanan: contohnya, LTST-M670VFKT dengan bin D4 (untuk voltan konsisten), W2 (untuk kecerahan tinggi), dan P (untuk warna oren tertentu). 3.Susun Atur PCB:Ikuti susun atur pad yang disyorkan dari spesifikasi untuk pateri yang boleh dipercayai. 4.Pemasangan:Ikuti panduan profil refluks IR. Jika papan akan disimpan selepas pemasangan, pastikan keadaan penyimpanan dipenuhi.

12. Pengenalan Prinsip

LED ini beroperasi berdasarkan prinsip elektroluminesens dalam semikonduktor. Bahan AlInGaP membentuk simpang p-n. Apabila voltan ke hadapan digunakan, elektron dari kawasan-n dan lubang dari kawasan-p disuntik ke dalam kawasan simpang. Apabila pembawa cas ini bergabung semula, mereka membebaskan tenaga dalam bentuk foton (cahaya). Komposisi khusus Aluminium, Indium, Gallium, dan Fosfida menentukan tenaga jurang jalur semikonduktor, yang secara langsung mentakrifkan panjang gelombang (warna) cahaya yang dipancarkan—dalam kes ini, dalam spektrum oren (~605 nm). Kanta jernih air merangkumi dan melindungi die semikonduktor sambil membenarkan cahaya keluar.

13. Trend Pembangunan

Trend umum dalam LED penunjuk SMD seperti ini adalah ke arah kecekapan bercahaya yang semakin tinggi (lebih banyak output cahaya per watt input elektrik), membolehkan penggunaan kuasa yang lebih rendah untuk kecerahan yang sama. Terdapat juga dorongan berterusan untuk miniaturisasi sambil mengekalkan atau meningkatkan prestasi optik. Tambahan pula, kemajuan dalam bahan dan proses pembungkusan bertujuan untuk meningkatkan kebolehpercayaan, prestasi haba, dan keserasian dengan profil pateri bebas plumbum dan suhu tinggi. Pemiawaian footprint dan ciri elektrik merentasi pengeluar memudahkan reka bentuk dan sumber untuk jurutera.