Dokumen Teknikal LED SMD 23-22C/S2BHC-B30/2A - 2.3x2.2mm - 2.0V/3.3V - 60mW/95mW - Oren Cemerlang & Biru

1. Gambaran Keseluruhan Produk

23-22C/S2BHC-B30/2A ialah komponen LED permukaan-pasang padat yang direka untuk aplikasi papan berketumpatan tinggi. Ia boleh didapati dalam dua jenis cip berbeza: cip S2 yang memancarkan warna Oren Cemerlang menggunakan bahan AlGaInP, dan cip BH yang memancarkan warna Biru menggunakan bahan InGaN. Kedua-dua varian ini dibungkus dalam pakej resin jernih-air. Kelebihan utamanya termasuk jejak yang jauh berkurangan berbanding LED berbingkai plumbum, membolehkan pengecilan produk akhir, keperluan penyimpanan yang berkurangan, dan kesesuaian untuk proses pemasangan automatik. Peranti ini mematuhi piawaian alam sekitar dan keselamatan utama, termasuk RoHS, EU REACH, dan keperluan bebas halogen.

1.1 Ciri Teras dan Sasaran Pasaran

LED ini dibungkus pada pita 8mm dalam gegelung berdiameter 7 inci, menjadikannya serasi sepenuhnya dengan peralatan pick-and-place automatik berkelajuan tinggi. Ia direka untuk digunakan dengan proses pematerian refluks fasa wap dan inframerah standard. Keupayaan pelbagai warna dalam jejak pakej yang sama menawarkan fleksibiliti reka bentuk. Aplikasi sasaran utamanya termasuk lampu latar untuk panel instrumen, suis, dan paparan LCD dalam elektronik pengguna, serta penunjuk status dalam peranti telekomunikasi seperti telefon dan mesin faks. Sifat serba bolehnya juga menjadikannya sesuai untuk pelbagai tugas penunjuk dan pencahayaan di mana ruang adalah terhad.

2. Penyelaman Mendalam Parameter Teknikal

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

2.1 Penarafan Maksimum Mutlak

Peranti ini mempunyai penarafan voltan songsang maksimum (VR) 5V untuk kedua-dua jenis cip. Arus hadapan berterusan (IF) dinilai pada 25mA. Walau bagaimanapun, keupayaan arus hadapan puncak (IFP) berbeza: cip S2 (Oren) boleh mengendalikan denyutan 60mA pada kitar tugas 1/10 dan 1kHz, manakala cip BH (Biru) boleh mengendalikan 100mA dalam keadaan yang sama. Ini menunjukkan toleransi arus sementara yang lebih tinggi untuk LED biru berasaskan InGaN. Penarafan penyebaran kuasa (Pd) adalah 60mW untuk cip S2 dan 95mW untuk cip BH, mencerminkan ciri haba berbeza bahan semikonduktor. Julat suhu operasi ditetapkan dari -40°C hingga +85°C, dengan julat suhu penyimpanan yang sedikit lebih luas dari -40°C hingga +90°C.

2.2 Ciri-ciri Elektro-Optik pada Ta=25°C

Di bawah keadaan ujian standard arus hadapan 10mA, keamatan bercahaya tipikal (Iv) untuk kedua-dua cip ialah 22.5mcd, dengan maksimum 57.0mcd seperti yang ditakrifkan oleh struktur pembin. Sudut pandangan (2θ1/2) ialah 130 darjah yang luas, tipikal untuk pakej SMD gaya pemantul, memberikan pencahayaan luas dan meresap. Cip S2 mempunyai panjang gelombang puncak tipikal (λp) 611nm dan panjang gelombang dominan (λd) 605nm, meletakkannya dalam kawasan oren. Cip BH mempunyai panjang gelombang puncak tipikal 468nm dan panjang gelombang dominan 470nm, ciri LED biru. Lebar jalur spektrum (Δλ) ialah 17nm untuk S2 dan 25nm untuk BH. Voltan hadapan (VF) ialah parameter utama: cip S2 mempunyai VF tipikal 2.0V (min 1.7V, maks 2.4V), manakala cip BH mempunyai VF tipikal 3.3V (min 2.7V, maks 3.7V). Perbezaan voltan ini adalah kritikal untuk reka bentuk litar, terutamanya dalam konfigurasi pemacu pelbagai warna atau selari. Arus songsang (IR) pada VR=5V ditetapkan pada maksimum 10μA untuk S2 dan 50μA untuk BH.

3. Penjelasan Sistem Pembin

Output bercahaya LED secara semula jadi berbeza-beza semasa pembuatan. Untuk memastikan konsistensi untuk pengguna akhir, produk disusun ke dalam bin prestasi.

3.1 Pembin Keamatan Bercahaya

Dokumen data mentakrifkan dua bin utama untuk keamatan bercahaya, terpakai untuk kedua-dua jenis cip S2 dan BH, diukur pada IF=10mA. Kod Bin 1 meliputi julat dari 22.5mcd hingga 36.0mcd. Kod Bin 2 meliputi julat output lebih tinggi dari 36.0mcd hingga 57.0mcd. Satu nota menentukan toleransi ±11% pada keamatan bercahaya, yang terpakai dalam setiap bin. Pembin ini membolehkan pereka memilih LED yang sesuai untuk keperluan kecerahan mereka dan membantu mengekalkan penampilan seragam dalam tatasusunan.

4. Analisis Lengkung Prestasi

Walaupun PDF menunjukkan kehadiran lengkung ciri elektro-optik tipikal untuk kedua-dua cip S2 dan BH pada halaman 4 dan 5, data grafik khusus tidak disediakan dalam kandungan teks. Biasanya, lengkung sedemikian akan menggambarkan hubungan antara arus hadapan dan keamatan bercahaya (lengkung I-I), voltan hadapan berbanding arus hadapan (lengkung V-I), dan kesan suhu ambien pada keamatan bercahaya. Lengkung ini adalah penting untuk memahami tingkah laku LED di bawah keadaan operasi bukan standard, seperti memandu pada arus selain 10mA atau beroperasi dalam persekitaran suhu tinggi. Pereka harus merujuk dokumen data grafik penuh untuk memodelkan prestasi dengan tepat dalam aplikasi khusus mereka.

5. Maklumat Mekanikal dan Pakej

5.1 Dimensi Garis Besar Pakej

Peranti ini mengikut garis besar pakej 23-22C. Dimensi diberikan dalam milimeter dengan toleransi standard ±0.1mm melainkan dinyatakan sebaliknya. Pakej ini ialah peranti permukaan-pasang dengan cawan pemantul untuk meningkatkan output cahaya dan arah. Polarity ditunjukkan oleh struktur fizikal pakej, biasanya dengan takuk atau katod bertanda. Jejak tepat dan susun atur pad pateri yang disyorkan adalah kritikal untuk pematerian dan pengurusan haba yang boleh dipercayai dan harus dipatuhi seperti yang ditunjukkan dalam lukisan dimensi.

6. Garis Panduan Pematerian dan Pemasangan

Pengendalian dan pematerian yang betul adalah penting untuk kebolehpercayaan.

6.1 Penyimpanan dan Kepekaan Kelembapan

LED dibungkus dalam beg penghalang tahan lembapan dengan penyerap lembapan. Beg tidak boleh dibuka sehingga komponen sedia untuk digunakan. Sebelum dibuka, keadaan penyimpanan harus 30°C atau kurang dan kelembapan relatif (RH) 90% atau kurang. Selepas dibuka, komponen mempunyai "jangkahayat lantai" 1 tahun apabila disimpan pada 30°C/60%RH atau kurang. Bahagian yang tidak digunakan harus dimeterai semula dalam pakej kalis lembapan. Jika penunjuk penyerap lembapan menunjukkan tepu atau masa penyimpanan dilebihi, rawatan pembakaran pada 60±5°C selama 24 jam diperlukan sebelum pematerian refluks untuk mengelakkan kerosakan "popcorning".

6.2 Profil Pematerian Refluks

Peranti ini serasi dengan pematerian refluks bebas plumbum. Profil suhu yang disyorkan termasuk peringkat pemanasan awal antara 150-200°C selama 60-120 saat, masa di atas likuidus (217°C) 60-150 saat, dan suhu puncak tidak melebihi 260°C untuk maksimum 10 saat. Kadar peningkatan maksimum ke puncak ialah 6°C/saat, dan kadar penurunan maksimum ialah 3°C/saat. Pematerian refluks tidak boleh dilakukan lebih daripada dua kali. Tekanan tidak boleh dikenakan pada LED semasa pemanasan, dan PCB tidak boleh meleding selepas pematerian.

6.3 Pematerian Tangan dan Kerja Semula

Jika pematerian tangan diperlukan, suhu hujung besi pemateri mestilah di bawah 350°C, dan masa sentuhan per terminal mesti dihadkan kepada 3 saat atau kurang. Kuasa besi pemateri hendaklah 25W atau kurang. Selang minimum 2 saat harus ditinggalkan antara pematerian setiap terminal. Kerja semula selepas LED dipateri tidak disyorkan. Jika tidak dapat dielakkan, besi pemateri berkepala dua khusus mesti digunakan untuk memanaskan kedua-dua terminal secara serentak dan mengelakkan tekanan mekanikal. Potensi kerosakan semasa kerja semula mesti dinilai terlebih dahulu.

7. Maklumat Pembungkusan dan Pesanan

7.1 Spesifikasi Pita dan Gegelung

Komponen dibekalkan dalam pita pembawa timbul dengan lebar 8mm, dililit pada gegelung diameter standard 7 inci (178mm). Setiap gegelung mengandungi 2000 keping. Gegelung mempunyai diameter hab 13mm dan diameter flens 180mm. Dimensi poket pita pembawa dan pic direka untuk mengamankan pakej 23-22C semasa penghantaran dan pengendalian automatik.

7.2 Penjelasan Label

Pembungkusan termasuk label dengan maklumat utama: CPN (Nombor Produk Pelanggan), P/N (Nombor Produk), QTY (Kuantiti Pembungkusan), CAT (Pangkat/Kod Bin Keamatan Bercahaya), HUE (Koordinat Kromatisiti & Pangkat Panjang Gelombang Dominan), REF (Pangkat Voltan Hadapan), dan LOT No (Nombor Lot untuk kebolehjejakan).

8. Cadangan Aplikasi

8.1 Pertimbangan Reka Bentuk

Pembatas Arus:Perintang pembatas arus luaran adalah wajib. Voltan hadapan mempunyai julat, dan perubahan kecil dalam voltan bekalan boleh menyebabkan perubahan besar dalam arus, berpotensi membawa kepada kegagalan serta-merta. Nilai perintang mesti dikira berdasarkan VF kes terburuk (minimum) untuk memastikan arus tidak melebihi penarafan maksimum.
Pengurusan Haba:Walaupun penyebaran kuasa adalah rendah, mengekalkan suhu simpang dalam had adalah penting untuk jangka hayat panjang dan output cahaya stabil. Pastikan kawasan kuprum PCB atau laluan haba yang mencukupi jika beroperasi pada suhu ambien tinggi atau berhampiran arus maksimum.
Perlindungan ESD:Kepekaan ESD ialah 2000V (HBM) untuk cip S2 dan 150V (HBM) untuk cip BH. Cip biru BH adalah jauh lebih sensitif kepada ESD. Langkah berjaga-jaga pengendalian ESD standard mesti dipatuhi semasa pemasangan, dan perlindungan ESD peringkat litar mungkin diperlukan untuk varian BH dalam persekitaran sensitif.

8.2 Sekatan Aplikasi

Produk ini bertujuan untuk aplikasi komersial dan perindustrian umum. Ia tidak direka atau diperakui khusus untuk aplikasi kebolehpercayaan tinggi di mana kegagalan boleh membawa kepada kecederaan peribadi atau kerosakan harta benda yang ketara. Aplikasi sedemikian termasuk, tetapi tidak terhad kepada, sistem ketenteraan/aeroangkasa, sistem keselamatan kritikal automotif (cth., brek, beg udara), dan peralatan perubatan sokongan hayat. Untuk aplikasi ini, produk dengan spesifikasi, kelayakan, dan data kebolehpercayaan yang berbeza diperlukan.

9. Perbandingan dan Pembezaan Teknikal

Pembeza utama produk ini ialah ketersediaan dua teknologi semikonduktor berbeza (AlGaInP dan InGaN) dalam pakej mekanikal yang sama (23-22C). Ini membolehkan pereka mendapatkan penunjuk oren dan biru dengan jejak dan profil pematerian yang sama dari satu barisan komponen, memudahkan perolehan dan susun atur PCB. Sudut pandangan luas 130 darjah adalah ciri pakej pemantul, menawarkan cahaya lebih meresap daripada pakej kanta pandangan sisi atau pandangan atas, yang menguntungkan untuk lampu latar dan pencahayaan panel di mana penyebaran cahaya sekata dikehendaki. Pematuhannya dengan piawaian alam sekitar moden (bebas plumbum, Bebas Halogen, REACH) adalah jangkaan asas tetapi kekal sebagai ciri kritikal untuk akses pasaran.

10. Soalan Lazim (Berdasarkan Parameter Teknikal)

S: Bolehkah saya memandu LED S2 (Oren) dan BH (Biru) secara selari dari sumber voltan yang sama?
J: Tidak secara langsung tanpa reka bentuk berhati-hati. Voltan hadapan tipikal mereka berbeza dengan ketara (2.0V berbanding 3.3V). Jika disambung secara selari ke sumber 3.3V, LED oren berkemungkinan terlebih pemanduan dan rosak. Perintang pembatas arus berasingan yang dikira untuk julat VF setiap LED adalah penting.

S: Apakah maksud akhiran "B30/2A" dalam nombor bahagian?
J: Walaupun tidak diterangkan secara jelas dalam petikan ini, akhiran sedemikian biasanya menandakan gabungan pembin khusus untuk keamatan bercahaya (B30 mungkin berkaitan dengan bin kecerahan) dan kromatisiti/voltan (2A mungkin berkaitan dengan bin warna/panjang gelombang dan voltan hadapan). Pemetaan tepat harus disahkan dengan dokumen kod bin pengeluar penuh.

S: Bagaimana saya mentafsir nota "Toleransi Keamatan Bercahaya: ±11%"?
J: Toleransi ini terpakai pada nilai yang dinyatakan dalam setiap bin (Kod 1 atau Kod 2). Ia bermaksud LED yang dilabel sebagai Bin 1 (22.5-36.0mcd) boleh mengukur di mana-mana dari kira-kira 20.0mcd hingga 40.0mcd apabila mempertimbangkan kedua-dua julat bin dan toleransi ±11%. Ini adalah penting untuk aplikasi yang memerlukan padanan kecerahan ketat.

11. Kes Reka Bentuk dan Penggunaan Praktikal

Kes: Mereka Bentuk Panel Penunjuk Status Pelbagai:Seorang pereka mencipta panel kawalan yang memerlukan LED status hijau (tidak dalam dokumen data ini), LED amaran oren, dan LED aktiviti biru. Walaupun dokumen data ini tidak meliputi hijau, ia menyediakan oren (S2) dan biru (BH). Pereka boleh menggunakan jejak 23-22C untuk kedua-dua LED berwarna, memudahkan susun atur PCB kepada satu corak landasan. Mereka akan mereka bentuk tiga litar pemacu berasingan. Untuk LED oren, dengan mengandaikan bekalan 5V dan mensasarkan 10mA, mereka akan mengira perintang siri menggunakan VF minimum (1.7V) untuk keselamatan: R = (5V - 1.7V) / 0.01A = 330 Ohm. Untuk LED biru: R = (5V - 2.7V) / 0.01A = 230 Ohm. Mereka akan menentukan Kod Bin 2 untuk kedua-duanya untuk memastikan kecerahan maksimum dan sepadan. Potongan panel akan direka untuk menampung sudut pandangan 130 darjah untuk keterlihatan optimum.

12. Pengenalan Prinsip Operasi

Diod Pemancar Cahaya (LED) ialah peranti semikonduktor yang memancarkan cahaya apabila arus elektrik melaluinya. Fenomena ini dipanggil elektroluminesens. Dalam cip S2 (AlGaInP), elektron bergabung semula dengan lubang dalam kekisi kristal aluminium galium indium fosfida, membebaskan tenaga dalam bentuk foton dengan panjang gelombang dalam bahagian spektrum oren/merah. Dalam cip BH (InGaN), penggabungan semula berlaku dalam struktur indium galium nitrida, menghasilkan foton dalam spektrum biru. Warna khusus (panjang gelombang) ditentukan oleh tenaga jurang jalur bahan semikonduktor, yang direkayasa semasa proses pertumbuhan kristal. Pakej resin jernih-air bertindak sebagai kanta dan lapisan pelindung, manakala cawan pemantul bersepadu membantu mengarahkan cahaya yang dipancarkan ke atas, mencipta sudut pandangan yang luas.

13. Trend Teknologi

Industri LED terus berkembang ke arah kecekapan lebih tinggi (lebih lumen per watt), pembiakan warna lebih baik, dan pengecilan lebih besar. Pakej 23-22C mewakili faktor bentuk matang yang diterima pakai secara meluas. Trend semasa dalam LED penunjuk SMD termasuk pembangunan pakej lebih kecil (cth., 1.0x0.5mm), peningkatan penggunaan pembungkusan skala cip (CSP) untuk reka bentuk ultra nipis, dan integrasi pelbagai cip warna (RGB) ke dalam satu pakej untuk pencahayaan boleh ditala warna penuh. Terdapat juga fokus kuat untuk meningkatkan kebolehpercayaan dan prestasi di bawah keadaan suhu tinggi, didorong oleh aplikasi automotif dan perindustrian. Pergerakan ke arah arus pemanduan lebih tinggi untuk peningkatan kecerahan dari pakej kecil memerlukan penambahbaikan berterusan dalam pengurusan haba di peringkat cip dan pakej.