Spesifikasi Teknikal LED SMD 48-213/T2D-AQ2R2QY/3C - 2.25x1.85x1.45mm - 3.2V - 95mW - Putih Tulen - Dokumen Teknikal MS

1. Gambaran Keseluruhan Produk

48-213/T2D-AQ2R2QY/3C ialah peranti pemasangan permukaan (SMD) LED dalam format pakej padat 1206. LED putih tulen satu warna ini direka untuk aplikasi elektronik moden yang memerlukan penempatan komponen berketumpatan tinggi dan prestasi yang boleh dipercayai. Kelebihan utamanya termasuk tapak yang jauh lebih kecil berbanding LED berwayar, membolehkan reka bentuk papan litar bercetak (PCB) yang lebih kecil dan ketumpatan pembungkusan yang lebih tinggi. Komponen ini ringan, menjadikannya sesuai untuk aplikasi miniatur dan mudah alih. Ia mematuhi piawaian RoHS, EU REACH, dan bebas halogen (Br <900 ppm, Cl <900 ppm, Br+Cl < 1500 ppm), memastikan pematuhan alam sekitar dan keselamatan untuk pasaran global.

1.1 Ciri Teras dan Aplikasi

LED dibekalkan pada pita 8mm yang dipasang pada gegelung berdiameter 7 inci, menjadikannya serasi sepenuhnya dengan peralatan pemasangan pilih-dan-letak automatik berkelajuan tinggi. Ia direka untuk menahan proses pematerian alir balik inframerah (IR) dan fasa wap standard, yang biasa dalam pembuatan volum tinggi.

Aplikasi Biasa:

• Peralatan Telekomunikasi:Penunjuk status dan lampu latar untuk kekunci atau paparan dalam telefon dan mesin faks.
• Elektronik Pengguna:Lampu latar rata untuk paparan kristal cecair (LCD), lampu latar untuk suis dan simbol pada panel kawalan.
• Penunjuk Tujuan Umum:Mana-mana aplikasi yang memerlukan lampu penunjuk putih yang padat, boleh dipercayai, dan terang.

2. Spesifikasi Teknikal dan Tafsiran Mendalam

Bahagian ini memberikan analisis terperinci tentang penarafan maksimum mutlak dan ciri elektro-optik yang ditakrifkan dalam lembaran data. Memahami parameter ini adalah kritikal untuk reka bentuk litar yang boleh dipercayai dan memastikan jangka hayat LED.

2.1 Penarafan Maksimum Mutlak

Penarafan ini mentakrifkan had 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 pincang songsang boleh menyebabkan kerosakan simpang serta-merta.
• Arus Hadapan Berterusan (I_F):25mA. Arus DC yang boleh dilalui secara berterusan melalui LED.
• Arus Hadapan Puncak (I_FP):100mA. Ini adalah arus berdenyut maksimum, hanya dibenarkan di bawah keadaan tertentu (kitar tugas 1/10 pada 1kHz). Ia berguna untuk denyutan kecerahan tinggi yang singkat tetapi tidak boleh digunakan untuk operasi berterusan.
• Lesapan Kuasa (P_d):95mW. Ini adalah jumlah kuasa maksimum yang boleh dilesapkan oleh pakej sebagai haba, dikira sebagai V_F* I_F. Melebihi had ini berisiko terlalu panas dan degradasi dipercepatkan.
• Suhu Operasi & Penyimpanan:-40°C hingga +85°C (operasi), -40°C hingga +90°C (penyimpanan). Julat luas ini menjadikan LED sesuai untuk persekitaran perindustrian dan automotif.
• Nyahcas Elektrostatik (ESD):150V (Model Badan Manusia). Ini adalah toleransi ESD yang agak rendah, menunjukkan peranti sensitif kepada elektrik statik. Prosedur pengendalian ESD yang betul adalah wajib.
• Suhu Pematerian:LED boleh menahan pematerian alir balik dengan suhu puncak 260°C sehingga 10 saat, atau pematerian tangan pada 350°C sehingga 3 saat setiap terminal.

2.2 Ciri Elektro-Optik (Ta=25°C)

Ini adalah parameter prestasi biasa di bawah keadaan ujian standard. Pereka bentuk harus menggunakan nilai biasa (Typ.) atau maksimum/minimum sebagai asas untuk reka bentuk mereka.

• Keamatan Bercahaya (I_v):90 hingga 180 millicandela (mcd) pada arus hadapan (I_F) 5mA. Julat luas ini diuruskan melalui sistem pengelasan (diterangkan dalam Seksyen 3). Sudut pandangan (2θ_1/2) biasanya 130 darjah, memberikan corak cahaya yang luas dan meresap.
• Voltan Hadapan (V_F):2.7V hingga 3.2V pada I_F=5mA. Parameter ini mempunyai toleransi ±0.05V. Voltan hadapan adalah penting untuk mengira nilai perintang pembatas arus: R = (V_bekalan- V_F) / I_F.
• Arus Songsang (I_R):Maksimum 50µA pada V_R=5V. Lembaran data secara eksplisit menyatakan bahawa keadaan voltan songsang adalah untuk tujuan ujian sahaja, dan LED tidak boleh dikendalikan dalam pincang songsang dalam litar sebenar.

3. Penjelasan Sistem Pengelasan

Untuk memastikan konsistensi dalam pengeluaran besar-besaran, LED disusun ke dalam "kelas" berdasarkan parameter prestasi utama. Ini membolehkan pereka bentuk memilih bahagian yang memenuhi keperluan kecerahan dan voltan khusus untuk aplikasi mereka.

3.1 Pengelasan Keamatan Bercahaya

Keamatan bercahaya disusun ke dalam tiga kelas utama pada I_F=5mA:

• Kelas Q2:90 mcd (Min) hingga 112 mcd (Maks)
• Kelas R1:112 mcd (Min) hingga 140 mcd (Maks)
• Kelas R2:140 mcd (Min) hingga 180 mcd (Maks)

Kod produk "AQ2R2QY" menunjukkan bahagian khusus ini adalah dari kelas keamatan Q2 dan R2. Toleransi ±11% digunakan dalam setiap kelas.

3.2 Pengelasan Voltan Hadapan

Voltan hadapan dikumpulkan dan dikelaskan untuk membantu reka bentuk bekalan kuasa dan pengawalan arus. Kelas (Kumpulan Q) ditakrifkan dalam langkah 0.1V:

• Kelas 29:2.7V hingga 2.8V
• Kelas 30:2.8V hingga 2.9V
• Kelas 31:2.9V hingga 3.0V
• Kelas 32:3.0V hingga 3.1V
• Kelas 33:3.1V hingga 3.2V

Toleransi untuk voltan hadapan dalam kelas adalah ±0.05V.

3.3 Pengelasan Koordinat Kromatisiti

Untuk LED putih, konsistensi warna adalah kritikal. Koordinat kromatisiti (CIE x, y) mentakrifkan titik warna tepat pada rajah CIE 1931. Lembaran data mentakrifkan enam kelas (A1 hingga A6), setiap satu mewakili kawasan segi empat kecil pada carta warna. Warna produk dijamin berada dalam poligon yang ditentukan dengan toleransi ±0.01 dalam kedua-dua koordinat x dan y. Kawalan ketat ini memastikan variasi warna yang boleh dilihat minimum antara LED yang berbeza dalam tatasusunan atau lampu latar.

4. Analisis Lengkung Prestasi

Lembaran data menyediakan beberapa lengkung ciri yang menggambarkan tingkah laku LED di bawah pelbagai keadaan. Ini adalah penting untuk pertimbangan reka bentuk lanjutan.

4.1 Arus Hadapan vs. Voltan Hadapan (Lengkung I-V)

Lengkung ini menunjukkan hubungan tidak linear antara arus dan voltan. Voltan hadapan meningkat secara logaritma dengan arus. Untuk operasi stabil, pemacu arus malar atau perintang pembatas arus adalah wajib, kerana peningkatan kecil dalam voltan melebihi V_Fnominal boleh menyebabkan peningkatan arus yang besar dan berpotensi merosakkan.

4.2 Keamatan Bercahaya vs. Arus Hadapan

Output cahaya adalah lebih kurang berkadar dengan arus hadapan. Walau bagaimanapun, kecekapan (lumen per watt) mungkin menurun pada arus yang sangat tinggi disebabkan peningkatan penjanaan haba dalam cip. Beroperasi berhampiran arus berterusan maksimum (25mA) boleh mengurangkan kebolehpercayaan jangka panjang.

4.3 Keamatan Bercahaya vs. Suhu Persekitaran

Output cahaya LED berkurangan apabila suhu simpang meningkat. Lengkung ini mengukur penurunan nilai itu. Untuk aplikasi yang beroperasi dalam suhu persekitaran tinggi, arus pemacu mungkin perlu dikurangkan untuk mengekalkan kecerahan atau mencegah terlalu panas.

4.4 Lengkung Penurunan Nilai Arus Hadapan

Ini adalah lengkung kritikal untuk pengurusan haba. Ia mentakrifkan arus hadapan berterusan maksimum yang dibenarkan sebagai fungsi suhu persekitaran. Apabila suhu meningkat, arus selamat maksimum berkurangan untuk mengekalkan suhu simpang dalam had selamat dan mencegah pelarian haba.

4.5 Taburan Spektrum

Lengkung spektrum menunjukkan kuasa relatif yang dipancarkan merentasi panjang gelombang yang berbeza. LED putih tulen biasanya menggunakan cip InGaN biru digabungkan dengan fosfor kuning. Spektrum akan menunjukkan puncak di rantau biru (sekitar 450nm) dan pancaran luas di rantau kuning/hijau dari fosfor, bergabung untuk menghasilkan cahaya putih.

5. Maklumat Mekanikal dan Pakej

5.1 Dimensi Pakej

LED mematuhi saiz pakej standard 1206 (inci) atau 3216 (metrik). Dimensi utama (dalam mm) adalah:

• Panjang Keseluruhan: 2.25 ±0.20
• Lebar Keseluruhan: 1.85 ±0.20
• Tinggi Keseluruhan: 1.45 ±0.10
• Dimensi Terminal: 0.72 ±0.10 (tinggi), 1.20 x 0.60 (tapak)

Toleransi adalah ±0.1mm melainkan dinyatakan sebaliknya. Tanda katod ditunjukkan dengan jelas pada pakej untuk orientasi polariti yang betul semasa pemasangan.

5.2 Susun Atur Pad Disyorkan

Lembaran data termasuk corak tanah (reka bentuk pad) yang dicadangkan untuk susun atur PCB. Saiz pad yang disyorkan ialah 1.40mm x 1.10mm. Ditekankan bahawa ini adalah untuk rujukan sahaja, dan dimensi pad harus dioptimumkan berdasarkan pes solder, stensil, dan proses pemasangan khusus yang digunakan oleh pengilang.

6. Garis Panduan Pematerian dan Pemasangan

Pengendalian dan pematerian yang betul adalah penting untuk hasil dan kebolehpercayaan.

6.1 Keperluan Pembatas Arus

Wajib:Perintang pembatas arus luaran mesti sentiasa digunakan secara bersiri dengan LED. LED adalah peranti berkuasa arus, dan voltan hadapannya mempunyai pekali suhu negatif. Tanpa perintang, walaupun peningkatan kecil dalam voltan bekalan atau penurunan V_Fdisebabkan pemanasan boleh menyebabkan kenaikan arus yang tidak terkawal, membawa kepada kegagalan serta-merta.

6.2 Penyimpanan dan Kepekaan Kelembapan

Komponen dibungkus dalam beg tahan lembap dengan penyerap lembapan.

• Sebelum Dibuka:Simpan pada ≤30°C dan ≤90% Kelembapan Relatif (RH).
• Selepas Dibuka:"Jangka hayat lantai" ialah 1 tahun pada ≤30°C dan ≤60% RH. Bahagian yang tidak digunakan harus dimeterai semula dalam beg kalis lembap.
• Pembakaran:Jika penunjuk penyerap lembapan berubah warna atau masa penyimpanan dilebihi, LED mesti dibakar pada 60 ±5°C selama 24 jam sebelum pematerian alir balik untuk membuang kelembapan yang diserap dan mencegah kerosakan "popcorning" semasa alir balik.

6.3 Profil Pematerian Alir Balik

Profil alir balik bebas plumbum ditentukan:

• Pemanasan Awal:150-200°C selama 60-120 saat.
• Masa Atas Likuidus (TAL):60-150 saat di atas 217°C.
• Suhu Puncak:260°C maksimum, dipegang tidak lebih daripada 10 saat.
• Kadar Kenaikan:Maksimum 6°C/saat pemanasan, 3°C/saat penyejukan.

Nota Kritikal:

• Pematerian alir balik tidak boleh dilakukan lebih daripada dua kali.
• Elakkan tekanan mekanikal pada badan LED semasa pemanasan dan penyejukan.
• Jangan meledingkan PCB selepas pematerian, kerana ini boleh memecahkan LED atau sambungan paterinya.

6.4 Pematerian Tangan

Jika pematerian tangan diperlukan, gunakan besi pemateri dengan suhu hujung di bawah 350°C. Masa sentuhan setiap terminal hendaklah kurang daripada 3 saat. Gunakan besi dengan penarafan kuasa 25W atau kurang. Benarkan selang minimum 2 saat antara pematerian setiap terminal untuk mencegah pengumpulan haba yang berlebihan.

7. Pembungkusan dan Maklumat Pesanan

7.1 Spesifikasi Gegelung dan Pita

LED dibekalkan dalam pita pembawa timbul pada gegelung 7 inci.

• Lebar Pita Pembawa: 8mm.
• Jarak Poket: 4mm.
• Kuantiti per Gegelung:3000 keping.
• Dimensi Gegelung:Diameter standard 7 inci dengan dimensi hab dan flens khusus mengikut EIA-481.

7.2 Penjelasan Label

Label gegelung mengandungi maklumat kritikal untuk kebolehjejakan dan pengesahan:

• P/N:Nombor produk penuh (48-213/T2D-AQ2R2QY/3C).
• CAT:Pangkat Keamatan Bercahaya (cth., Q2, R2).
• HUE:Koordinat Kromatisiti dan Pangkat Panjang Gelombang Dominan.
• REF:Pangkat Voltan Hadapan (cth., dari kelas Kumpulan Q).
• No. LOT:Nombor lot pembuatan untuk kebolehjejakan.

8. Pertimbangan Reka Bentuk Aplikasi

8.1 Reka Bentuk Litar

Sentiasa kira perintang bersiri menggunakan voltan hadapan maksimum dari lembaran data (3.2V) untuk memastikan pembatas arus yang mencukupi di bawah semua keadaan. Untuk bekalan 5V dan arus sasaran 5mA: R = (5V - 3.2V) / 0.005A = 360Ω. Nilai standard terdekat (360Ω atau 390Ω) akan dipilih. Penarafan kuasa perintang harus I²R = (0.005)²* 360 = 0.009W, jadi perintang standard 1/10W atau 1/8W lebih daripada mencukupi.

8.2 Pengurusan Haba

Walaupun pakej 1206 tidak mempunyai pad haba khusus, haba dikeluarkan melalui dua terminal pateri. Pastikan PCB mempunyai kawasan kuprum yang mencukupi disambungkan ke pad LED, terutamanya jika beroperasi berhampiran arus maksimum atau dalam suhu persekitaran tinggi. Elakkan meletakkan LED berhampiran komponen penjana haba lain.

8.3 Reka Bentuk Optik

Sudut pandangan luas 130 darjah menjadikan LED ini sesuai untuk aplikasi yang memerlukan pencahayaan luas dan meresap berbanding pancaran fokus. Untuk aplikasi penunjuk, pertimbangkan keamatan bercahaya yang diperlukan pada sudut pandangan; kecerahan berkurangan ke arah tepi kon pandangan.

9. Perbandingan dan Pembezaan Teknikal

LED 48-213, dalam pakej 1206nya, menawarkan keseimbangan antara saiz, kecerahan, dan kemudahan pemasangan.

• vs. Pakej Lebih Besar (cth., 3528, 5050):1206 jauh lebih kecil, menjimatkan ruang papan tetapi biasanya menawarkan output cahaya total yang lebih rendah disebabkan saiz cipnya yang lebih kecil.
• vs. Pakej Lebih Kecil (cth., 0402, 0603):1206 lebih mudah dikendalikan dan dipateri secara manual jika perlu, dan selalunya boleh mengendalikan arus yang sedikit lebih tinggi, menghasilkan kecerahan yang lebih tinggi.
• vs. LED Tidak Dikelaskan:Struktur pengelasan yang ditakrifkan untuk keamatan, voltan, dan warna memberikan prestasi yang boleh diramal, yang penting untuk aplikasi yang memerlukan penampilan seragam dalam tatasusunan pelbagai LED atau kecerahan konsisten merentasi kumpulan pengeluaran.

10. Soalan Lazim (FAQ)

10.1 Bolehkah saya mengendalikan LED ini tanpa perintang pembatas arus?

No.Ini secara eksplisit diberi amaran dalam lembaran data. LED mesti dikendalikan oleh sumber arus malar atau, lebih biasa, sumber voltan secara bersiri dengan perintang pembatas arus. Sambungan langsung ke sumber voltan akan mengakibatkan kegagalan.

10.2 Mengapa julat keamatan bercahaya begitu luas (90-180 mcd)?

Ini adalah julat penuh yang mungkin merentasi pengeluaran. Unit individu disusun ke dalam kelas yang lebih ketat (Q2, R1, R2). Semasa membuat pesanan, anda menentukan kod kelas (cth., AQ2R2QY) untuk mendapatkan LED dari kelas keamatan dan warna tertentu, memastikan konsistensi dalam produk anda.

10.3 Berapa kali saya boleh melakukan pematerian alir balik pada LED ini?

Lembaran data menyatakan pematerian alir balik tidak boleh dilakukan lebih daripadadua kali. Kitaran alir balik ketiga berisiko merosakkan ikatan wayar dalaman atau cip LED disebabkan tekanan haba terkumpul.

10.4 Apakah maksud "bebas Pb" dalam konteks pematerian?

Ia bermaksud terminal luaran LED disiapkan dengan salutan bebas plumbum (biasanya timah). Profil alir balik yang ditentukan (puncak 260°C) direka untuk pes solder bebas plumbum (cth., SAC305), yang mempunyai takat lebur lebih tinggi daripada solder timah-plumbum tradisional.

11. Contoh Reka Bentuk dan Penggunaan Praktikal

11.1 Contoh 1: Penunjuk Status Mudah

Senario:Penunjuk kuasa hidup untuk papan logik 3.3V.
Reka Bentuk:Gunakan arus pemacu 5mA untuk keterlihatan baik dengan penggunaan kuasa rendah. R = (3.3V - 3.2V) / 0.005A = 20Ω. Memandangkan 3.2V adalah V_Fmaks, arus sebenar mungkin sedikit lebih tinggi jika V_FLED lebih rendah. Perintang 33Ω atau 47Ω akan memberikan arus yang lebih konservatif dan stabil. Sambungkan LED dengan katod (sisi bertanda) ke bumi.

11.2 Contoh 2: Tatasusunan Lampu Latar untuk LCD Kecil

Senario:Lampu latar seragam memerlukan 10 LED.
Reka Bentuk:Untuk memastikan kecerahan seragam, semua LED harus dari kelas keamatan bercahaya yang sama (cth., R2). Mereka harus disambungkan secara selari, setiap satu dengan perintang pembatas arus khususnya sendiri. Menyambungkan berbilang LED secara selari kepada satu perintang tunggal tidak disyorkan disebabkan variasi dalam V_F, yang boleh menyebabkan perkongsian arus dan kecerahan tidak sekata.

12. Prinsip Operasi

Ini adalah peranti fotonik semikonduktor. Ia berdasarkan cip Indium Gallium Nitride (InGaN). Apabila voltan hadapan melebihi potensi simpang diod (V_F) dikenakan, elektron dan lubang bergabung semula dalam rantau aktif semikonduktor, membebaskan tenaga dalam bentuk foton (cahaya). Dalam LED "putih tulen", cip utama memancarkan cahaya biru. Cahaya biru ini merangsang lapisan fosfor kuning yang melapisi cip. Gabungan cahaya biru dari cip dan cahaya kuning dari fosfor dilihat oleh mata manusia sebagai cahaya putih. Kaedah ini dikenali sebagai penjanaan cahaya putih penukaran fosfor.

13. Trend Teknologi

LED SMD dalam pakej seperti 1206 mewakili teknologi matang dan diterima pakai secara meluas. Trend industri umum adalah ke arah:

• Peningkatan Kecekapan:Keberkesanan bercahaya lebih tinggi (lebih lumen per watt) melalui penambahbaikan dalam reka bentuk cip dan teknologi fosfor.
• Peminiaturan:Pengurangan berterusan dalam saiz pakej (cth., 0402, 0201) untuk peranti ultra-padat, walaupun ini sering mengorbankan pengendalian kuasa maksimum.
• Peningkatan Kualiti Warna:Pembangunan fosfor untuk mencapai nilai Indeks Penyerlahan Warna (CRI) yang lebih tinggi dan titik warna yang lebih konsisten merentasi kumpulan pengeluaran.
• Penyelesaian Bersepadu:Pertumbuhan LED dengan pengawalan arus terbina dalam (pemacu LED arus malar) atau ciri perlindungan (ESD, polariti songsang) dalam pakej, memudahkan reka bentuk litar.

LED 48-213, dengan spesifikasinya yang jelas, prestasi yang boleh dipercayai, dan pakej standard, kekal sebagai komponen asas dan serba boleh dalam landskap optoelektronik, sesuai untuk pelbagai aplikasi penunjuk dan lampu latar.