Dokumen Teknikal LED SMD 19-21/T1D-CPQTY/3T - 1.9x2.1mm - 3.0V Maks - 40mW - Putih Tulen

1. Gambaran Keseluruhan Produk

LED SMD 19-21 ialah peranti permukaan-pasang padat yang direka untuk aplikasi elektronik moden yang memerlukan fungsi penunjuk atau lampu latar yang boleh dipercayai. Kelebihan utamanya terletak pada saiz tapak yang jauh lebih kecil berbanding LED rangka plumbum tradisional, membolehkan ketumpatan peletakan yang lebih tinggi pada PCB, mengurangkan ruang penyimpanan, dan akhirnya menyumbang kepada pengecilan peralatan akhir. Pembinaan ringan ini menjadikannya sesuai untuk aplikasi mudah alih dan terhad ruang.

LED ini ialah jenis satu warna, memancarkan cahaya putih tulen, dan dibina dengan resin kuning tersebar. Ia mematuhi sepenuhnya piawaian alam sekitar dan pembuatan semasa, bebas Pb, mematuhi RoHS, mematuhi EU REACH, dan bebas halogen (Br <900 ppm, Cl <900 ppm, Br+Cl < 1500 ppm). Produk ini dibekalkan dalam pita 8mm pada gegelung berdiameter 7 inci, menjadikannya serasi sepenuhnya dengan peralatan pemasangan pick-and-place automatik dan proses pematerian reflow fasa wap atau inframerah standard.

2. Parameter Teknikal: Tafsiran Objektif Mendalam

2.1 Rating Maksimum Mutlak

Rating ini menentukan had tekanan di mana kerosakan kekal pada peranti mungkin berlaku. Operasi pada atau melebihi had ini tidak disyorkan.

• Voltan Songsang (VR):5V. Melebihi voltan ini dalam bias songsang boleh menyebabkan kerosakan simpang.
• Arus Hadapan (IF):10mA. Arus DC berterusan maksimum yang disyorkan untuk operasi yang boleh dipercayai.
• Arus Hadapan Puncak (IFP):40mA pada kitar tugas 1/10 dan 1kHz. Rating ini membenarkan denyutan ringkas arus yang lebih tinggi, berguna dalam skim multipleks, tetapi penyebaran kuasa purata mesti diuruskan.
• Penyebaran Kuasa (Pd):40mW. Kuasa maksimum yang boleh disebarkan oleh pakej pada Ta=25°C, dikira sebagai VF * IF.
• Nyahcas Elektrostatik (ESD) HBM:150V. Rating Model Badan Manusia ini menunjukkan tahap kepekaan ESD sederhana; prosedur pengendalian yang betul adalah penting.
• Suhu Operasi & Penyimpanan:-40°C hingga +85°C (operasi) dan -40°C hingga +90°C (penyimpanan). Julat luas ini memastikan fungsi dalam persekitaran yang keras.
• Suhu Pematerian:Profil reflow puncak pada 260°C untuk maksimum 10 saat; pematerian tangan pada 350°C untuk maksimum 3 saat setiap terminal.

2.2 Ciri Elektro-Optik

Parameter ini diukur pada keadaan ujian standard Ta=25°C dan IF=5mA, memberikan prestasi asas.

• Keamatan Bercahaya (Iv):Julat dari minimum 45.0 mcd hingga maksimum 112.0 mcd, dengan nilai tipikal diberikan. Toleransi ±11% dikenakan.
• Sudut Pandangan (2θ1/2):Sudut pandangan lebar tipikal 110 darjah, ciri pakej LED tersebar.
• Voltan Hadapan (VF):Julat dari 2.60V hingga 3.00V pada IF=5mA, dengan toleransi ±0.05V. Parameter ini adalah kritikal untuk pengiraan perintang had arus.
• Arus Songsang (IR):Maksimum 50 µA pada VR=5V. Peranti ini tidak direka untuk operasi dalam bias songsang; ujian ini hanya untuk pencirian kebocoran.

3. Penjelasan Sistem Binning

Untuk memastikan konsistensi warna dan kecerahan dalam pengeluaran, LED disusun ke dalam bin.

3.1 Binning Keamatan Bercahaya

Dua bin ditakrifkan berdasarkan keamatan bercahaya minimum pada IF=5mA:

• Kod Bin P:45 mcd (Min) hingga 72 mcd (Maks).
• Kod Bin Q:72 mcd (Min) hingga 112 mcd (Maks).

3.2 Binning Voltan Hadapan

Empat bin ditakrifkan untuk voltan hadapan pada IF=5mA:

• Kod Bin 28:2.6V hingga 2.7V
• Kod Bin 29:2.7V hingga 2.8V
• Kod Bin 30:2.8V hingga 2.9V
• Kod Bin 31:2.9V hingga 3.0V

3.3 Binning Koordinat Kromatisiti

Titik warna putih dikawal dalam kawasan tertentu pada rajah kromatisiti CIE 1931, ditakrifkan oleh empat bin segiempat (Kod 1-4) dengan toleransi ±0.01. Koordinat yang diberikan mentakrifkan sudut setiap bin, memastikan cahaya putih yang dipancarkan berada dalam ruang warna yang boleh diramal.

4. Analisis Lengkung Prestasi

Lengkung ciri tipikal memberikan pandangan tentang tingkah laku peranti di bawah pelbagai keadaan.

• Keamatan Bercahaya Relatif vs. Arus Hadapan:Menunjukkan hubungan bukan linear antara arus pacuan dan keluaran cahaya. Keamatan meningkat dengan arus tetapi mungkin tepu pada tahap yang lebih tinggi.
• Keamatan Bercahaya Relatif vs. Suhu Ambien:Menunjukkan pekali suhu negatif keluaran cahaya. Keamatan bercahaya biasanya berkurangan apabila suhu simpang meningkat.
• Arus Hadapan vs. Voltan Hadapan (Lengkung IV):Menggambarkan hubungan eksponen, penting untuk memahami rintangan dinamik dan keperluan untuk pengawalan arus.
• Lengkung Penurunan Arus Hadapan:Menentukan arus hadapan maksimum yang dibenarkan sebagai fungsi suhu ambien untuk memastikan rating penyebaran kuasa (Pd) tidak dilebihi.
• Taburan Spektrum:Menggambarkan taburan kuasa spektrum cahaya putih, biasanya menunjukkan puncak LED biru digabungkan dengan pancaran fosfor kuning yang lebih luas.
• Rajah Sinaran:Plot kutub menggambarkan taburan ruang keamatan cahaya, mengesahkan sudut pandangan 110 darjah.

5. Maklumat Mekanikal dan Pakej

5.1 Dimensi Pakej

LED mempunyai pakej SMD padat dengan dimensi nominal. Katod dikenal pasti oleh tanda tertentu pada badan pakej. Semua toleransi yang tidak ditentukan adalah ±0.1mm. Panjang, lebar, dan tinggi tepat ditakrifkan dalam lukisan berdimensi.

5.2 Pengenalpastian Polarity

Tanda katod yang jelas disediakan pada pakej untuk memastikan orientasi yang betul semasa pemasangan PCB. Polarity yang salah akan menghalang LED daripada menyala dan mungkin mendedahkannya kepada tekanan voltan songsang.

6. Panduan Pematerian dan Pemasangan

6.1 Keadaan Pematerian

Profil pematerian reflow bebas Pb disyorkan: pemanasan awal antara 150-200°C selama 60-120s, masa di atas 217°C (likuidus) selama 60-150s, dengan suhu puncak tidak melebihi 260°C untuk maksimum 10 saat. Kadar pemanasan maksimum ialah 6°C/saat dan kadar penyejukan ialah 3°C/saat. Pematerian reflow tidak boleh dilakukan lebih daripada dua kali. Elakkan tekanan mekanikal pada LED semasa pemanasan dan jangan meledingkan PCB selepas pematerian.

6.2 Langkah Berjaga-jaga Penyimpanan dan Pengendalian

LED adalah sensitif kelembapan (MSL). Langkah berjaga-jaga utama termasuk:

• Penyimpanan:Jangan buka beg kalis lembap sehingga sedia untuk digunakan. Simpan beg yang belum dibuka di tempat yang sejuk dan kering.
• Jangka Hayat Lantai:Selepas dibuka, gunakan dalam masa 168 jam (7 hari) jika disimpan pada ≤30°C dan ≤60% RH. Jika tidak, bakar semula pada 60±5°C selama 24 jam dan bungkus semula.
• Perlindungan ESD:Peranti mempunyai rating ESD HBM 150V, memerlukan penggunaan stesen kerja dan prosedur pengendalian yang selamat ESD.
• Had Arus:Perintang had arus luaran adalah wajib. Ciri IV eksponen LED bermaksud perubahan voltan kecil menyebabkan perubahan arus besar, yang boleh menyebabkan pembakaran serta-merta tanpa pengawalan arus yang betul.

7. Maklumat Pembungkusan dan Pesanan

7.1 Spesifikasi Pembungkusan

Produk dibekalkan dalam pembungkusan tahan lembap yang terdiri daripada:

• Pita Pembawa:Lebar 8mm, dimuatkan ke dalam...
• Gegelung:Diameter 7 inci. Kuantiti muatan standard ialah 3000 keping setiap gegelung.
• Beg Kalis Lembap:Beg aluminium mengandungi gegelung, bersama dengan penyerap lembapan dan kad penunjuk kelembapan.

Dimensi terperinci untuk gegelung dan pita pembawa disediakan dengan toleransi standard ±0.1mm melainkan dinyatakan sebaliknya.

7.2 Penjelasan Label

Label pembungkusan termasuk kod untuk kebolehjejakan dan spesifikasi:

• CPN (Nombor Produk Pelanggan)
• P/N (Nombor Produk)
• QTY (Kuantiti Pembungkusan)
• CAT (Pangkat Keamatan Bercahaya, cth., P atau Q)
• HUE (Koordinat Kromatisiti & Panjang Gelombang Dominan Pangkat, cth., 1-4)
• REF (Pangkat Voltan Hadapan, cth., 28-31)
• LOT No (Nombor Lot untuk kebolehjejakan)

8. Cadangan Aplikasi

8.1 Senario Aplikasi Tipikal

• Lampu Latar:Sesuai untuk penunjuk papan pemuka, pencahayaan suis, dan lampu latar rata untuk LCD dan simbol.
• Peralatan Telekomunikasi:Penunjuk status dan lampu latar kekunci dalam telefon dan mesin faks.
• Penunjuk Umum:Mana-mana aplikasi yang memerlukan sumber cahaya putih yang padat dan boleh dipercayai.

8.2 Pertimbangan Reka Bentuk

• Pacuan Arus:Sentiasa gunakan perintang siri atau pemacu arus malar. Kira nilai perintang menggunakan R = (Bekalan V - VF) / IF, di mana VF harus dipilih dari nilai bin maksimum (cth., 3.0V) untuk reka bentuk yang selamat.
• Pengurusan Terma:Walaupun kuasa rendah, pastikan kawasan kuprum PCB atau laluan terma yang mencukupi jika beroperasi pada suhu ambien tinggi atau berhampiran arus maksimum, mengikut lengkung penurunan.
• Reka Bentuk Optik:Sudut pandangan 110 darjah dan resin tersebar menyediakan corak pancaran yang luas dan lembut sesuai untuk pandangan langsung atau pandu cahaya.

9. Perbandingan dan Pembezaan Teknikal

Pembezaan utama LED 19-21 terletak pada keseimbangan saiz, prestasi, dan kebolehpercayaan. Berbanding LED SMD yang lebih besar (cth., 3528), ia menawarkan penjimatan ruang yang ketara. Berbanding pakej skala cip yang lebih kecil, ia lebih mudah dikendalikan dan dipateri menggunakan proses SMT standard. Struktur binning khususnya untuk keamatan, voltan, dan kromatisiti membolehkan reka bentuk sistem yang lebih ketat dan konsistensi yang lebih baik dalam pengeluaran besar-besaran berbanding alternatif yang tidak dibin atau dibin secara longgar.

10. Soalan Lazim (Berdasarkan Parameter Teknikal)

10.1 Mengapa perintang had arus adalah wajib?

Voltan hadapan LED mempunyai pekali suhu negatif dan varians pengeluaran (bin 28-31). Bekalan voltan tetap yang disambung secara langsung akan menyebabkan aliran arus yang tidak terkawal, dengan cepat melebihi rating maksimum mutlak 10mA dan memusnahkan peranti. Perintang siri menyediakan kaedah pengawalan arus linear yang mudah.

10.2 Bolehkah saya memacu LED ini dengan bekalan 5V?

Ya, tetapi perintang siri adalah penting. Contohnya, mensasarkan IF=5mA dengan VF kes terburuk 3.0V: R = (5V - 3.0V) / 0.005A = 400 Ohm. Perintang standard 390 atau 430 Ohm akan sesuai. Sentiasa sahkan arus sebenar di bawah keadaan operasi.

10.3 Apakah maksud jangka hayat lantai 168 jam?

Ini adalah masa maksimum LED boleh terdedah kepada keadaan kilang ambien (≤30°C/60% RH) selepas beg kalis lembap dibuka sebelum penyerapan lembapan mungkin menyebabkan kerosakan (\"popcorning\") semasa pematerian reflow. Jika masa ini dilebihi, pembakaran 24 jam pada 60°C diperlukan untuk mengeluarkan lembapan.

11. Kes Reka Bentuk dan Penggunaan Praktikal

Kes: Mereka bentuk panel penunjuk status dengan kecerahan seragam.Untuk memastikan konsistensi visual merentasi pelbagai LED pada panel, tentukan keperluan binning yang lebih ketat semasa membuat pesanan. Contohnya, minta semua LED dari Bin Q (keamatan lebih tinggi) dan Bin 29 (VF 2.7-2.8V). Menggunakan pemacu arus malar ditetapkan kepada 5mA dan bukannya bekalan voltan + perintang akan mengurangkan lagi variasi kecerahan yang disebabkan oleh perbezaan kecil dalam voltan hadapan merentasi kumpulan, menghasilkan penampilan yang seragam sempurna.

12. Pengenalan Prinsip Operasi

Ini adalah LED putih yang ditukar fosfor. Terasnya ialah cip semikonduktor, biasanya diperbuat daripada Indium Gallium Nitride (InGaN), yang memancarkan cahaya biru apabila dibias ke hadapan (elektron dan lubang bergabung semula dalam simpang PN). Cahaya biru ini merangsang salutan fosfor kuning (Yttrium Aluminum Garnet, YAG:Ce) dalam pakej. Gabungan cahaya biru yang tinggal dan pancaran kuning spektrum luas dari fosfor menghasilkan persepsi cahaya putih oleh mata manusia. Resin kuning tersebar membantu menyebarkan cahaya, mencipta sudut pandangan yang luas.

13. Trend Teknologi

Trend dalam LED penunjuk SMD terus ke arah kecekapan yang lebih tinggi (lebih banyak lumen per watt), indeks pembiakan warna (CRI) yang lebih baik untuk LED putih, dan saiz pakej yang lebih kecil sambil mengekalkan atau meningkatkan prestasi terma. Terdapat juga fokus untuk meningkatkan kebolehpercayaan dan jangka hayat di bawah arus pacuan dan suhu operasi yang lebih tinggi. Pemiawaian binning dan penyediaan data teknikal terperinci, seperti yang dilihat dalam datasheet ini, mencerminkan pergerakan industri ke arah komponen yang lebih boleh diramal dan mesra reka bentuk untuk pembuatan automatik, volum tinggi.