SMD LED RGB Putih Tersebar Pakej 5630 - Dimensi 5.6x3.0x1.9mm - Voltan 1.8-3.8V - Kuasa 0.13W - Dokumen Teknikal Bahasa Melayu

1. Gambaran Keseluruhan Produk

Dokumen ini memperincikan spesifikasi untuk peranti LED pemasangan permukaan (SMD) dalam format pakej 5630, yang mempunyai kanta putih tersebar. Peranti ini menggabungkan tiga cip pemancar cahaya individu dalam satu pakej: satu Merah (AlInGaP), satu Hijau (InGaN), dan satu Biru (InGaN). Konfigurasi ini membolehkan penciptaan pelbagai warna melalui kawalan individu atau gabungan cip-cip tersebut. Matlamat reka bentuk utama adalah untuk menyediakan penyelesaian pencahayaan yang padat, boleh dipercayai, dan cekap sesuai untuk proses pemasangan automatik.

1.1 Kelebihan Teras

• Reka Bentuk Diminiaturkan:Faktor bentuk kecil ini sesuai untuk aplikasi yang mempunyai ruang terhad pada papan litar bercetak (PCB).
• Keserasian Automasi:Pakej ini direka untuk keserasian dengan peralatan automatik pick-and-place dan proses pematerian refluks inframerah (IR), yang memudahkan pembuatan dalam kuantiti tinggi.
• Output Warna Serbaguna:Cip RGB bersepadu ini membolehkan spektrum warna yang luas, menjadikannya sesuai untuk penunjuk status, lampu latar, dan pencahayaan hiasan.
• Pematuhan Alam Sekitar:Produk ini mematuhi arahan RoHS (Sekatan Bahan Berbahaya).
• Pembungkusan Piawai:Dibekalkan pada pita 12mm yang dililit pada gegelung berdiameter 7 inci, mematuhi piawaian EIA untuk pengendalian dan penyimpanan yang cekap.

1.2 Aplikasi Sasaran

LED ini direka untuk pelbagai peralatan elektronik yang memerlukan pencahayaan penunjuk yang padat dan boleh dipercayai. Kawasan aplikasi tipikal termasuk:

• Elektronik Pengguna:Penunjuk status dalam telefon tanpa wayar, telefon bimbit, komputer riba, dan peralatan rumah.
• Peralatan Profesional & Perindustrian:Penunjuk panel hadapan dalam sistem rangkaian, peranti automasi pejabat, dan panel kawalan perindustrian.
• Paparan & Papan Tanda:Aplikasi pencahayaan isyarat dan simbol, serta lampu latar panel hadapan di mana output cahaya tersebar dan seragam dikehendaki.

2. Parameter Teknikal: Tafsiran Objektif Mendalam

2.1 Penarafan Maksimum Mutlak

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

• Pelesapan Kuasa (Pd):Merah: 130 mW; Hijau/Biru: 114 mW. Parameter ini menunjukkan kuasa maksimum yang boleh dipancarkan oleh LED sebagai haba. Melebihi had ini berisiko menyebabkan kerosakan terma.
• Arus Hadapan Puncak (I_FP):100 mA untuk semua warna di bawah keadaan berdenyut (kitar tugas 1/10, lebar denyut 0.1ms). Ini berguna untuk kilasan intensiti tinggi yang singkat tetapi bukan untuk operasi berterusan.
• Arus Hadapan DC (I_F):Merah: 50 mA; Hijau/Biru: 30 mA. Ini adalah arus hadapan berterusan maksimum yang disyorkan untuk operasi jangka panjang yang boleh dipercayai.
• Julat Suhu:Operasi: -40°C hingga +85°C; Penyimpanan: -40°C hingga +100°C. Ini menentukan had persekitaran untuk fungsi peranti dan penyimpanan bukan operasi.

2.2 Ciri Elektrik & Optik

Diukur pada keadaan ujian piawai Ta=25°C dan I_F=20mA, melainkan dinyatakan sebaliknya.

• Keamatan Bercahaya (I_v):Ukuran utama bagi output cahaya yang dirasakan. Nilai Minimum/Tipikal/Maksimum: Merah: 560/-/1120 mcd; Hijau: 1400/-/2800 mcd; Biru: 280/-/560 mcd. Cip hijau menunjukkan output tipikal tertinggi.
• Sudut Pandangan (2θ_1/2):Biasanya 120 darjah. Sudut lebar ini, dibantu oleh kanta tersebar, memberikan pencahayaan yang luas dan sekata berbanding pancaran sempit, sesuai untuk aplikasi penunjuk.
• Voltan Hadapan (V_F):Penurunan voltan merentasi LED apabila mengalir. Julat: Merah: 1.8V hingga 2.6V; Hijau/Biru: 2.8V hingga 3.8V. V_Fyang lebih rendah pada cip merah adalah ciri teknologi AlInGaP berbanding InGaN (hijau/biru). Pereka bentuk mesti mengambil kira perbezaan ini dalam reka bentuk litar pemacu.
• Panjang Gelombang Puncak (λ_P) & Panjang Gelombang Dominan (λ_d): λ_Pialah puncak spektrum: Merah ~630nm, Hijau ~518nm, Biru ~468nm. λ_dialah panjang gelombang tunggal yang dirasakan oleh mata manusia, dengan bin tertentu untuk hijau (520-530nm) dan biru (465-475nm).
• Arus Songsang (I_R):Maksimum 10 μA pada V_R=5V. Peranti ini tidak direka untuk operasi bias songsang; parameter ini adalah untuk tujuan ujian sahaja. Perlindungan litar (contohnya, perintang siri atau diod) disyorkan jika voltan songsang mungkin berlaku.

3. Penjelasan Sistem Binning

Untuk memastikan konsistensi warna dan kecerahan dalam pengeluaran, LED disusun ke dalam bin prestasi. Peranti ini menggunakan sistem binning dua dimensi berdasarkan keamatan bercahaya dan panjang gelombang dominan.

3.1 Binning Keamatan Bercahaya

Setiap cip warna dibin secara berasingan berdasarkan output cahayanya pada 20mA.

• Merah:Bin U2 (560-710 mcd), V1 (710-900 mcd), V2 (900-1120 mcd).
• Hijau:Bin W2 (1400-1800 mcd), X1 (1800-2240 mcd), X2 (2240-2800 mcd).
• Biru:Bin T1 (280-355 mcd), T2 (355-450 mcd), U1 (450-560 mcd).
• Toleransi dalam setiap bin keintensan ialah +/-11%.

3.2 Binning Panjang Gelombang Dominan

Digunakan pada cip Hijau dan Biru untuk mengawal warna.

• Hijau:Bin AP (520-525 nm), AQ (525-530 nm).
• Biru:Bin AC (465-470 nm), AD (470-475 nm).
• Toleransi dalam setiap bin panjang gelombang ialah +/-1 nm.

3.3 Kod Bin Gabungan (Kod Pada-Tag)

Satu kod alfanumerik (contohnya, A1, B4, D2) yang dicetak pada tag gegelung produk menggabungkan bin keintensan untuk ketiga-tiga warna dan bin panjang gelombang untuk hijau/biru. Jadual rujukan silang ini membolehkan pereka bentuk menentukan dan memperoleh LED dengan ciri optik yang dikawal ketat, memastikan konsistensi visual dalam produk akhir mereka. Sebagai contoh, kod 'A1' menentukan Merah dalam bin U2, Hijau dalam bin W2, dan Biru dalam bin T1.

4. Maklumat Mekanikal & Pembungkusan

4.1 Dimensi Pakej

Peranti ini mematuhi tapak kaki piawai 5630. Dimensi utama (dalam milimeter, toleransi ±0.2mm melainkan dinyatakan) termasuk panjang badan kira-kira 5.6mm, lebar 3.0mm, dan ketinggian 1.9mm. Lukisan dimensi terperinci menentukan lokasi pad, bentuk kanta, dan penanda kekutuban.

4.2 Penetapan Pin & Kekutuban

Konfigurasi 6-pad membolehkan akses bebas kepada setiap cip: Pin 1 & 6: Biru; Pin 2 & 5: Hijau; Pin 3 & 4: Merah. Katod untuk setiap cip biasanya ditunjukkan dalam rajah tapak kaki. Kekutuban yang betul mesti dipatuhi semasa susun atur PCB dan pemasangan.

4.3 Pad Lekatan PCB yang Disyorkan

Corak tanah (tapak kaki) yang dicadangkan disediakan untuk memastikan pembentukan sendi pateri yang betul, kestabilan mekanikal, dan pelesapan haba semasa pematerian refluks. Mematuhi corak ini adalah kritikal untuk hasil pemasangan dan kebolehpercayaan jangka panjang.

4.4 Pembungkusan Pita dan Gegelung

LED dibekalkan dalam pita pembawa timbul (lebar 12mm) yang dimeterai dengan pita penutup. Pita itu dililit pada gegelung diameter piawai 7 inci (178mm). Setiap gegelung mengandungi 1000 keping. Pembungkusan mematuhi spesifikasi EIA-481-1-B, memastikan keserasian dengan peralatan pemasangan automatik.

5. Garis Panduan Pateri & Pemasangan

5.1 Profil Pateri Refluks IR

Profil refluks yang disyorkan untuk proses pateri bebas plumbum (Pb-free) disediakan, mematuhi J-STD-020B. Profil ini memperincikan parameter kritikal: pemanasan awal, rendaman, suhu puncak refluks (yang tidak boleh melebihi penarafan suhu maksimum LED), dan kadar penyejukan. Mengikuti profil ini adalah penting untuk mengelakkan kejutan terma dan kerosakan pada pakej LED atau kanta epoksi.

5.2 Pembersihan

Jika pembersihan selepas pemasangan diperlukan, hanya pelarut yang ditetapkan harus digunakan. Lembaran data mengesyorkan rendaman dalam etil alkohol atau isopropil alkohol pada suhu normal selama kurang daripada satu minit. Penggunaan bahan kimia yang tidak ditentukan atau agresif boleh merosakkan bahan kanta atau penanda pakej.

5.3 Keadaan Penyimpanan

Pakej Tertutup:LED dalam beg kalis lembapan asal dengan penyerap lembapan harus disimpan pada ≤30°C dan ≤70% Kelembapan Relatif (RH). Jangka hayat rak yang disyorkan di bawah keadaan ini ialah satu tahun.
Pakej Terbuka:Sebaik sahaja beg penghalang lembapan dibuka, komponen harus digunakan dengan segera. Jika penyimpanan diperlukan, keadaan tidak boleh melebihi 30°C dan 60% RH. Pendedahan kepada kelembapan yang lebih tinggi boleh menyebabkan penyerapan lembapan, yang mungkin menyebabkan "popcorning" (retak pakej) semasa pematerian refluks.

6. Cadangan Aplikasi & Pertimbangan Reka Bentuk

6.1 Reka Bentuk Litar Pemacu

Disebabkan oleh voltan hadapan (V_F) yang berbeza bagi cip merah, hijau, dan biru, sambungan selari mudah kepada sumber voltan biasa tidak disyorkan, kerana ia akan membawa kepada pengagihan arus dan kecerahan yang tidak sekata. Kaedah yang lebih baik adalah untuk memacu setiap saluran warna secara bebas dengan perintang pembatas arus atau, untuk konsistensi dan kawalan pemudaran yang lebih baik, pemacu arus malar atau litar PWM (Modulasi Lebar Denyut).

6.2 Pengurusan Terma

Walaupun pelesapan kuasa agak rendah, reka bentuk terma yang betul pada PCB masih penting untuk jangka hayat. Memastikan kawasan kuprum yang mencukupi disambungkan ke pad terma (jika ada) atau pad pemasangan peranti membantu meleraikan haba, mengekalkan suhu simpang yang lebih rendah dan mengekalkan output bercahaya dan jangka hayat.

6.3 Integrasi Optik

Kanta putih tersebar menyediakan corak pancaran Lambertian (sudut pandangan lebar). Untuk aplikasi yang memerlukan cahaya yang lebih diarahkan, optik sekunder (seperti pandu cahaya atau kanta luaran) mungkin diperlukan. Sifat tersebar membantu mengurangkan titik panas dan memberikan penampilan seragam apabila dilihat secara langsung.

7. Soalan Lazim (Berdasarkan Parameter Teknikal)

S: Bolehkah saya memacu ketiga-tiga warna (RGB) secara selari daripada satu bekalan 3.3V?
J: Tidak berkesan. Voltan hadapan cip biru dan hijau (min 2.8V) hampir dengan 3.3V, meninggalkan penurunan voltan yang sangat sedikit untuk perintang pembatas arus, menjadikan kawalan arus tidak tepat dan sensitif kepada variasi bekalan. Cip merah (V_F~2.2V) akan menerima arus yang tidak seimbang tinggi. Kawalan arus bebas setiap saluran sangat disyorkan.

S: Apakah perbezaan antara Panjang Gelombang Puncak dan Panjang Gelombang Dominan?
J: Panjang Gelombang Puncak (λ_P) ialah titik tertinggi literal dalam taburan kuasa spektrum LED. Panjang Gelombang Dominan (λ_d) ialah nilai yang dikira yang mewakili panjang gelombang tunggal cahaya monokromatik tulen yang akan kelihatan mempunyai warna (warna) yang sama seperti LED kepada pemerhati manusia piawai. λ_dlebih relevan untuk spesifikasi warna.

S: Arus DC maksimum ialah 30mA untuk hijau/biru, tetapi arus berdenyut puncak ialah 100mA. Bolehkah saya menggunakan PWM pada 100mA?
J: Ya, tetapi dengan batasan yang ketat. Penarafan 100mA hanya terpakai di bawah keadaan yang sangat spesifik: lebar denyut 0.1ms dan kitar tugas 10% (iaitu, LED menyala selama 0.1ms, kemudian padam selama 0.9ms). Arus purata tidak boleh melebihi penarafan DC. Sebagai contoh, denyut 100mA pada kitar tugas 10% menghasilkan arus purata 10mA, yang selamat. Melebihi spesifikasi lebar denyut atau kitar tugas boleh menyebabkan terlalu panas.

S: Bagaimanakah saya mentafsir Kod Bin pada label gegelung?
J: Kod alfanumerik (contohnya, C5, D1) ialah rujukan silang kepada jadual dalam bahagian 4.1 dan 4.2 lembaran data. Anda mencari kod ini untuk mencari julat keintensan bercahaya khusus untuk Merah, Hijau, dan Biru, serta julat panjang gelombang dominan untuk Hijau dan Biru. Ini memastikan anda mengetahui ciri prestasi tepat LED pada gegelung tersebut.

8. Kes Reka Bentuk dan Penggunaan Praktikal

Senario: Mereka Bentuk Penunjuk Status Pelbagai Warna untuk Penghala Rangkaian.
Peranti memerlukan LED untuk menunjukkan kuasa (hijau tetap), aktiviti rangkaian (hijau berkelip), dan keadaan ralat (merah atau biru). Satu LED RGB seperti LTST-G563EGBW boleh memenuhi semua peranan ini, menjimatkan ruang PCB berbanding menggunakan tiga LED diskret.

Pelaksanaan:
1. Pin GPIO mikropengawal disambungkan kepada tiga transistor pemacu berasingan (atau IC pemacu LED khusus), setiap satu mengawal satu saluran warna LED RGB.
2. Untuk "Kuasa Hidup," saluran hijau didorong pada 10-15mA (jauh di bawah maksimum 30mA) untuk penunjuk yang jelas dan terang.
3. Untuk "Aktiviti Rangkaian," saluran hijau yang sama ditogol melalui PWM pada frekuensi tinggi untuk mencipta kesan kelipan, dengan arus purata masih dalam had.
4. Untuk keadaan "Ralat," saluran merah boleh dinyalakan. "Ralat Kritikal" yang lebih spesifik boleh menggunakan saluran biru atau gabungan (contohnya, merah+biru = magenta).
5. Sudut pandangan lebar 120 darjah kanta tersebar memastikan status kelihatan dari pelbagai sudut di sekitar penghala.
6. Dengan menentukan kod binning yang ketat (contohnya, memerlukan Hijau dalam bin X1 dan bin panjang gelombang tertentu), pereka bentuk memastikan konsistensi warna dan kecerahan merentasi semua unit penghala yang dikeluarkan.

9. Pengenalan Teknologi

LED ini menggunakan dua teknologi bahan semikonduktor utama:
Aluminium Indium Gallium Fosfida (AlInGaP):Digunakan untuk cip pemancar merah. Sistem bahan ini cekap untuk menghasilkan cahaya dalam bahagian spektrum merah ke ambar dan biasanya menunjukkan voltan hadapan yang lebih rendah daripada LED berasaskan InGaN.
Indium Gallium Nitrida (InGaN):Digunakan untuk cip pemancar hijau dan biru. Dengan mengubah nisbah indium/gallium dalam struktur kristal, jurang jalur—dan seterusnya panjang gelombang yang dipancarkan—boleh dilaraskan. Mencapai cahaya hijau kecekapan tinggi dengan InGaN secara sejarahnya lebih mencabar daripada biru, yang tercermin dalam parameter prestasi yang berbeza (contohnya, voltan hadapan, kecekapan) antara cip hijau dan biru, walaupun menggunakan bahan asas yang sama.

Kanta putih tersebar biasanya diperbuat daripada resin epoksi atau silikon yang didop dengan zarah penyerakan. Bahan penyebaran ini menyusun arah cahaya yang dipancarkan dari cip kecil secara rawak, mengubahnya daripada pancaran sempit dan berarah kepada corak pancaran Lambertian yang luas, menjadikan keseluruhan permukaan kanta kelihatan terang secara seragam.

10. Trend Pembangunan

Bidang SMD LED terus berkembang mengikut beberapa trajektori utama yang berkaitan dengan komponen seperti ini:
Peningkatan Kecekapan (Lumen per Watt):Penambahbaikan berterusan dalam pertumbuhan epitaksial, reka bentuk cip, dan teknik pengekstrakan cahaya secara berterusan meningkatkan output bercahaya untuk arus input tertentu, membolehkan penunjuk yang lebih terang atau penggunaan kuasa yang lebih rendah.
Konsistensi Warna & Binning:Kemajuan dalam kawalan proses pembuatan mengurangkan variasi semula jadi dalam ciri LED. Ini membolehkan spesifikasi binning yang lebih ketat atau bahkan tawaran "bebas bin," memudahkan pengurusan inventori untuk pengeluar dan memastikan keseragaman warna yang unggul dalam produk akhir.
Diminiaturkan & Integrasi:Dorongan untuk peranti elektronik yang lebih kecil mendorong LED dalam pakej yang lebih padat. Tambahan pula, integrasi semakin meningkat, dengan pakej multi-cip yang lebih kompleks (contohnya, RGBW, LED boleh dialamatkan dengan pemacu bersepadu) menjadi biasa untuk memudahkan reka bentuk litar.
Bahan Kebolehpercayaan Tinggi:Pembangunan bahan kanta yang lebih teguh (seperti silikon suhu tinggi) dan struktur pakej meningkatkan rintangan kepada kitaran terma, kelembapan, dan persekitaran yang keras, mengembangkan ruang aplikasi yang mungkin.