Spesifikasi Teknikal SMD LED 19-117/T1D-AP2Q2QY/3T - Putih Tulen - 5mA - 2.7-3.2V - Dokumen Teknikal Bahasa Melayu

1. Gambaran Keseluruhan Produk

Dokumen ini memperincikan spesifikasi untuk peranti permukaan-pasang (SMD) LED yang dikenal pasti sebagai 19-117/T1D-AP2Q2QY/3T. Komponen ini adalah LED putih tulen satu warna yang direka untuk proses pemasangan elektronik moden. Pakej SMD padatnya menawarkan kelebihan ketara berbanding komponen rangka plumbum tradisional, membolehkan reka bentuk papan litar bercetak (PCB) yang lebih kecil, ketumpatan pek komponen yang lebih tinggi, dan akhirnya peralatan pengguna akhir yang lebih padat. Sifat pakej yang ringan ini menjadikannya sesuai untuk aplikasi miniatur dan mudah alih.

1.1 Ciri Teras dan Pematuhan

LED ini dibekalkan pada pita 8mm yang dililit pada gegelung berdiameter 7 inci, menjadikannya serasi sepenuhnya dengan peralatan pick-and-place automatik standard untuk pengeluaran volum tinggi. Ia direka untuk diproses menggunakan teknik pateri reflow inframerah dan fasa wap. Peranti ini dibina menggunakan bahan bebas plumbum (Pb-free) dan menggabungkan perlindungan Nyahcas Elektrostatik (ESD). Ia mematuhi peraturan alam sekitar dan keselamatan utama, termasuk arahan RoHS (Sekatan Bahan Berbahaya) EU, peraturan REACH (Pendaftaran, Penilaian, Kebenaran dan Sekatan Bahan Kimia), dan diklasifikasikan sebagai Bebas Halogen, dengan kandungan Bromin (Br) dan Klorin (Cl) masing-masing di bawah 900 ppm dan jumlahnya di bawah 1500 ppm.

1.2 Aplikasi Sasaran

LED ini serba boleh dan digunakan dalam pelbagai peranan pencahayaan dan penunjuk. Aplikasi utama termasuk lampu latar untuk papan pemuka panel instrumen dan suis membran. Dalam peralatan telekomunikasi, ia boleh berfungsi sebagai penunjuk status atau lampu latar untuk peranti seperti telefon dan mesin faks. Ia juga sesuai untuk menyediakan lampu latar rata untuk paparan kristal cecair (LCD), panel suis, dan simbol. Sifat serba guna membolehkan penggunaannya dalam pelbagai elektronik pengguna dan perindustrian yang memerlukan sumber cahaya putih yang padat dan boleh dipercayai.

2. Analisis Mendalam Spesifikasi Teknikal

Bahagian ini memberikan analisis terperinci tentang had dan ciri-ciri elektrik, optik, dan terma LED. Memahami parameter ini adalah penting untuk reka bentuk litar yang boleh dipercayai dan memastikan prestasi jangka panjang.

2.1 Rating Maksimum Mutlak

Rating Maksimum Mutlak menentukan had tekanan di mana kerosakan kekal pada peranti mungkin berlaku. Rating ini ditetapkan pada suhu persekitaran (Ta) 25\u00b0C dan tidak boleh dilampaui di bawah sebarang keadaan operasi. Had utama adalah:

• Voltan Songsang (VR):5V. Menggunakan voltan pincang songsang yang lebih tinggi daripada ini boleh merosakkan sambungan semikonduktor LED.
• Arus Ke Hadapan Berterusan (IF):10mA. Ini adalah arus DC maksimum yang boleh dilalui melalui LED secara berterusan.
• Arus Ke Hadapan Puncak (IFP):100mA. Ini adalah arus berdenyut maksimum yang dibenarkan, ditetapkan pada kitar tugas 1/10 dan frekuensi 1 kHz. Ia sesuai untuk kilasan intensiti tinggi yang singkat.
• Pelesapan Kuasa (Pd):40mW. Ini adalah jumlah kuasa maksimum yang boleh dipancarkan oleh peranti sebagai haba, dikira sebagai Voltan Ke Hadapan (VF) \u00d7 Arus Ke Hadapan (IF).
• Ketahanan ESD (HBM):2000V. Peranti boleh menahan nyahcas elektrostatik sehingga tahap ini mengikut Model Badan Manusia (HBM), menunjukkan ketahanan pengendalian yang baik.
• Suhu Operasi (Topr):-40\u00b0C hingga +85\u00b0C. Julat suhu persekitaran di mana LED direka untuk berfungsi.
• Suhu Penyimpanan (Tstg):-40\u00b0C hingga +90\u00b0C. Julat suhu untuk menyimpan peranti apabila tidak dikuasakan.
• Suhu Pateri:Pakej boleh menahan pateri reflow dengan suhu puncak 260\u00b0C sehingga 10 saat, atau pateri tangan pada 350\u00b0C sehingga 3 saat.

2.2 Ciri-ciri Elektro-Optik

Ciri-ciri Elektro-Optik diukur pada Ta=25\u00b0C dan arus ujian standard (IF) 5mA. Ini mewakili parameter prestasi tipikal.

• Keamatan Pencahayaan (Iv):Output cahaya berjulat dari minimum 57.0 millicandelas (mcd) hingga maksimum 112.0 mcd. Nilai tipikal berada dalam julat ini, dan bin tertentu ditakrifkan (lihat Seksyen 3). Toleransi adalah \u00b111%.
• Sudut Pandangan (2\u03b81/2):Sudut pandangan tipikal, ditakrifkan sebagai sudut di mana keamatan turun kepada separuh daripada nilai puncaknya, adalah 130 darjah. Ini menunjukkan corak pancaran lebar dan meresap yang sesuai untuk pencahayaan kawasan.
• Voltan Ke Hadapan (VF):Susut voltan merentasi LED apabila mengalirkan 5mA biasanya berjulat dari 2.70V hingga 3.20V. Toleransi adalah \u00b10.05V. Parameter ini adalah kritikal untuk mereka bentuk litar had arus.

3. Penjelasan Sistem Binning

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

3.1 Binning Keamatan Pencahayaan

Output pencahayaan dikategorikan kepada tiga bin (P2, Q1, Q2) apabila diukur pada IF=5mA:

• Bin P2:57.0 mcd (Min) hingga 72.0 mcd (Max)
• Bin Q1:72.0 mcd (Min) hingga 90.0 mcd (Max)
• Bin Q2:90.0 mcd (Min) hingga 112.0 mcd (Max)

Kod bin tertentu (cth., Q2 dalam nombor bahagian 19-117/T1D-AP2Q2QY/3T) menunjukkan output cahaya minimum yang dijamin untuk unit tertentu itu.

3.2 Binning Voltan Ke Hadapan

Voltan ke hadapan dikategorikan kepada lima bin (29 hingga 33) pada IF=5mA:

• Bin 29:2.70V hingga 2.80V
• Bin 30:2.80V hingga 2.90V
• Bin 31:2.90V hingga 3.00V
• Bin 32:3.00V hingga 3.10V
• Bin 33:3.10V hingga 3.20V

Binning ini membantu dalam mereka bentuk bekalan kuasa dan meramalkan penggunaan arus dengan lebih tepat merentasi sekumpulan LED.

3.3 Binning Koordinat Kromatisiti

Warna cahaya putih ditakrifkan oleh koordinat kromatisitinya (x, y) pada rajah CIE 1931. Spesifikasi ini mentakrifkan enam bin (1 hingga 6), setiap satunya menentukan kawasan segi empat pada carta warna. Koordinat untuk empat penjuru setiap bin disediakan. Ini memastikan cahaya putih yang dipancarkan berada dalam ruang warna tertentu yang terkawal. Toleransi untuk koordinat ini adalah \u00b10.01.

4. Analisis Lengkung Prestasi

Data grafik memberikan pemahaman yang lebih mendalam tentang tingkah laku LED di bawah pelbagai keadaan.

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

Lengkung I-V menunjukkan hubungan eksponen antara arus dan voltan. Untuk LED ini, pada suhu persekitaran tetap 25\u00b0C, voltan ke hadapan meningkat apabila arus meningkat. Lengkung ini adalah penting untuk menentukan titik operasi dan nilai perintang siri yang diperlukan untuk mencapai arus yang dikehendaki.

4.2 Keamatan Pencahayaan Relatif vs. Arus Ke Hadapan

Graf ini menunjukkan bagaimana output cahaya meningkat dengan arus ke hadapan. Ia biasanya menunjukkan hubungan hampir linear pada arus yang lebih rendah, yang mungkin tepu pada arus yang lebih tinggi disebabkan oleh kesan terma dan kecekapan. Lengkung diplot pada skala semi-log, menunjukkan keamatan dari 10% hingga 1000% relatif kepada garis dasar.

4.3 Keamatan Pencahayaan Relatif vs. Suhu Persekitaran

Kecekapan LED menurun apabila suhu sambungan meningkat. Lengkung ini memplot output cahaya relatif terhadap suhu persekitaran (Ta). Ia biasanya menunjukkan puncak berhampiran suhu bilik, dengan output menurun apabila suhu meningkat atau menurun dengan ketara. Ini adalah kritikal untuk aplikasi yang beroperasi dalam persekitaran terma yang tidak ideal.

4.4 Lengkung Penurunan Arus Ke Hadapan

Untuk mengelakkan terlalu panas, arus ke hadapan berterusan maksimum yang dibenarkan mesti dikurangkan apabila suhu persekitaran meningkat. Lengkung penurunan ini menentukan arus operasi selamat untuk suhu persekitaran melebihi 25\u00b0C sehingga suhu operasi maksimum.

4.5 Taburan Spektrum

Lengkung taburan kuasa spektrum menunjukkan keamatan cahaya yang dipancarkan pada setiap panjang gelombang. Untuk LED putih berdasarkan cip biru InGaN dengan fosfor kuning (seperti yang ditunjukkan dalam Panduan Pemilihan Peranti), spektrum biasanya akan menunjukkan puncak biru dominan dari cip dan pancaran kuning/hijau yang lebih luas dari fosfor, bergabung untuk menghasilkan cahaya putih.

4.6 Corak Radiasi

Rajah kutub menggambarkan taburan ruang keamatan cahaya. Rajah yang disediakan, dengan nilai keiatan ternormal pada pelbagai sudut, mengesahkan sudut pandangan lebar 130 darjah, menunjukkan corak pancaran Lambertian atau hampir-Lambertian di mana keiatan adalah tertinggi pada 0 darjah (berserenjang dengan permukaan pemancar) dan menurun ke arah sisi.

5. Maklumat Mekanikal dan Pakej

5.1 Dimensi Pakej

Spesifikasi ini termasuk lukisan mekanikal terperinci pakej LED. Dimensi utama termasuk panjang keseluruhan, lebar, dan tinggi, serta saiz dan kedudukan pad pateri (anod dan katod). Lukisan menentukan toleransi, biasanya \u00b10.1mm melainkan dinyatakan sebaliknya. Tafsiran yang betul lukisan ini adalah penting untuk reka bentuk tapak kaki PCB untuk memastikan pateri dan penjajaran yang betul.

5.2 Pengenalpastian Polarity

Lukisan pakej dengan jelas menunjukkan pad pateri mana yang sepadan dengan anod (positif) dan katod (negatif). Sambungan polarity yang salah akan menghalang LED daripada menyala dan mungkin melebihi rating voltan songsang.

6. Garis Panduan Pateri dan Pemasangan

6.1 Keperluan Had Arus

Kritikal:Perintang had arus luaran (atau pemacu arus malar)mestidigunakan secara bersiri dengan LED. Voltan ke hadapan LED mempunyai pekali suhu negatif dan variasi kecil boleh menyebabkan perubahan besar dalam arus disebabkan oleh ciri-ciri diodnya. Operasi tanpa kawalan arus hampir pasti akan membawa kepada pelarian terma dan kegagalan pantas.

6.2 Penyimpanan dan Kepekaan Kelembapan

LED dibungkus dalam beg penghalang tahan lembap dengan bahan pengering untuk mengelakkan penyerapan kelembapan atmosfera, yang boleh menyebabkan "popcorning" (retak pakej) semasa pateri reflow.

• Sebelum Dibuka:Simpan pada \u2264 30\u00b0C dan \u2264 90% Kelembapan Relatif (RH).
• Selepas Dibuka:"Jangka hayat lantai" (masa komponen boleh terdedah kepada keadaan kilang ambien) adalah 1 tahun pada \u2264 30\u00b0C dan \u2264 60% RH. Bahagian yang tidak digunakan harus dimeterai semula dalam beg kalis lembap dengan bahan pengering baru.
• Pembakaran:Jika penunjuk bahan pengering menunjukkan tepu atau masa pendedahan dilampaui, komponen mesti dibakar pada 60 \u00b1 5\u00b0C selama 24 jam untuk mengeluarkan kelembapan sebelum dipateri.

6.3 Profil Pateri Reflow

Profil suhu reflow bebas plumbum yang disyorkan disediakan:

• Pra-pemanasan:Cerun dari ambien ke 150-200\u00b0C dalam 60-120 saat.
• Rendam/Pra-aliran:Kekalkan di atas 217\u00b0C (titik lebur pateri bebas plumbum) selama 60-150 saat.
• Reflow:Suhu puncak tidak boleh melebihi 260\u00b0C, dan masa di atas 255\u00b0C harus dihadkan kepada maksimum 30 saat. Masa pada puncak sebenar harus maksimum 10 saat.
• Penyejukan:Kadar penyejukan maksimum ditetapkan sebagai 6\u00b0C/saat.

Nota Penting:Pateri reflow tidak boleh dilakukan lebih daripada dua kali. Elakkan tekanan mekanikal pada LED semasa pemanasan, dan jangan meledingkan PCB selepas pateri, kerana ini boleh merosakkan sambungan pateri atau komponen itu sendiri.

7. Maklumat Pembungkusan dan Pesanan

7.1 Spesifikasi Reel dan Pita

LED dibekalkan dalam pita pembawa timbul untuk pengendalian automatik.

• Reel:Reel diameter standard 7 inci (178mm).
• Lebar Pita: 8mm.
• Padang Poket & Kuantiti:Dimensi pita pembawa ditetapkan untuk memegang 3000 keping setiap reel.
• Dimensi Reel:Lukisan terperinci menunjukkan diameter hab reel, diameter flens, dan lebar keseluruhan.

7.2 Penjelasan Label

Label pembungkusan mengandungi beberapa kod:

• CPN:Nombor Produk Pelanggan (pilihan).
• P/N:Nombor bahagian penuh pengeluar (cth., 19-117/T1D-AP2Q2QY/3T).
• QTY:Kuantiti pembungkusan pada reel.
• CAT:Kedudukan bin Keamatan Pencahayaan (cth., Q2).
• HUE:Kedudukan koordinat kromatisiti dan panjang gelombang dominan.
• REF:Kedudukan bin Voltan Ke Hadapan (cth., 29-33).
• No LOT:Nombor lot kebolehkesanan.

8. Pertimbangan Reka Bentuk Aplikasi

8.1 Reka Bentuk Litar Pemacu

Kaedah pemanduan yang paling biasa adalah perintang siri. Nilai perintang (R) dikira menggunakan Hukum Ohm: R = (Vsupply - VF) / IF. Pilih VF dari rating maksimum atau nilai konservatif dari julat bin untuk memastikan arus tidak melebihi had walaupun dengan variasi komponen. Contohnya, dengan bekalan 5V dan menggunakan VF_max 3.2V untuk sasaran IF 5mA: R = (5V - 3.2V) / 0.005A = 360\u03a9. Nilai standard terdekat (cth., 390\u03a9) akan dipilih, menghasilkan arus yang sedikit lebih rendah. Untuk ketepatan atau voltan bekalan yang berbeza, pemacu arus malar adalah disyorkan.

8.2 Pengurusan Terma

Walaupun pelesapan kuasa adalah rendah (maks 40mW), pengurusan terma yang berkesan pada PCB masih penting untuk mengekalkan output cahaya dan jangka hayat, terutamanya dalam suhu persekitaran tinggi atau apabila dipandu berhampiran arus maksimum. Pastikan PCB mempunyai kawasan kuprum yang mencukupi disambungkan ke pad terma LED (jika ada) atau pad pateri untuk bertindak sebagai penyerap haba. Ikuti lengkung penurunan arus untuk operasi suhu tinggi.

8.3 Integrasi Optik

Sudut pandangan lebar 130 darjah menjadikan LED ini sesuai untuk aplikasi yang memerlukan pencahayaan sekata dan meresap di kawasan, seperti di belakang panel pandu cahaya atau penyebar. Untuk cahaya yang lebih fokus, kanta luaran atau pemantul akan diperlukan. Resin kuning meresap membantu dalam menyebarkan cahaya, menyumbang kepada sudut pandangan yang lebar.

9. Perbandingan dan Kedudukan Teknikal

LED ini, berdasarkan parameternya, diposisikan sebagai sumber pencahayaan putih serba guna, kuasa rendah. Berbanding dengan LED lubang melalui yang lebih lama, format SMDnya menawarkan penjimatan ruang yang ketara dan kecekapan pembuatan. Dalam landskap LED putih SMD, pembeza utama adalah gabungan khusus voltan ke hadapan yang agak rendah (serasi dengan bekalan logik 3.3V), keamatan pencahayaan sederhana sesuai untuk penunjuk dan lampu latar tempatan, dan pematuhan dengan piawaian alam sekitar moden (Bebas Halogen, Pb-free). Ia bukan LED kuasa tinggi atau kecerahan tinggi untuk pencahayaan utama tetapi dioptimumkan untuk pencahayaan sekunder dan penunjuk status yang boleh dipercayai dan padat.

10. Soalan Lazim (FAQ)

10.1 Apakah perintang yang saya perlukan untuk bekalan 3.3V?

Menggunakan VF konservatif 3.2V dan sasaran IF 5mA: R = (3.3V - 3.2V) / 0.005A = 20\u03a9. Ini adalah rintangan yang sangat kecil, dan arus akan sangat sensitif kepada variasi dalam VF dan voltan bekalan. Adalah disyorkan untuk menggunakan pemacu arus malar atau mempertimbangkan menggunakan arus sasaran yang lebih rendah (cth., 3-4mA) untuk sistem 3.3V, atau pilih LED dengan bin VF yang lebih rendah.

10.2 Bolehkah saya memandunya dengan isyarat PWM untuk pendim?

Ya, modulasi lebar denyut (PWM) adalah kaedah yang sangat baik untuk mendimkan LED. Ia melibatkan menyalakan dan mematikan LED pada frekuensi yang cukup tinggi untuk tidak dapat dilihat oleh mata manusia (biasanya >100Hz). Output cahaya purata adalah berkadar dengan kitar tugas. Kaedah ini mengekalkan suhu warna lebih baik daripada pendim analog (pengurangan arus). Pastikan arus puncak dalam setiap denyut tidak melebihi rating Arus Ke Hadapan Puncak (IFP) 100mA.

10.3 Mengapakah keamatan pencahayaan diberikan dalam mcd dan bukannya lumen?

Millicandelas (mcd) mengukur keamatan pencahayaan, iaitu jumlah cahaya yang dipancarkan dalam arah tertentu. Lumen mengukur jumlah fluks pencahayaan (output cahaya dalam semua arah). Untuk komponen berarah seperti LED dengan sudut pandangan yang ditakrifkan, mcd adalah spesifikasi biasa. Fluks pencahayaan boleh dianggarkan jika corak radiasi diketahui, tetapi untuk tujuan perbandingan dan penunjuk, mcd adalah standard.

10.4 Apakah maksud "T1D" dalam nombor bahagian?

Walaupun tidak diterangkan secara eksplisit dalam spesifikasi ini, dalam konvensyen penamaan industri biasa untuk SMD LED sedemikian, "T1" sering merujuk kepada saiz/gaya pakej (tapak kaki SMD 2-pad tertentu), dan "D" mungkin merujuk kepada warna (Meresap) atau varian lain. Parameter prestasi kritikal ditakrifkan oleh kod bin seterusnya (AP2Q2QY).

11. Kajian Kes Reka Bentuk: Lampu Latar Suis Papan Pemuka

Senario:Mereka bentuk lampu latar untuk suis papan pemuka automotif yang memerlukan pencahayaan putih seragam, tahap rendah merentasi ikon kecil.

Pelaksanaan:Satu LED 19-117 diletakkan di bawah penutup suis lutsinar. LED dipandu dari sistem 12V kenderaan melalui perintang siri. Perintang dikira untuk arus selamat 8mA (di bawah maksimum 10mA) menggunakan VF tinggi 3.2V: R = (12V - 3.2V) / 0.008A = 1.1k\u03a9. Perintang 1.2k\u03a9 dipilih, menghasilkan ~7.3mA. Sudut pandangan lebar 130 darjah memastikan ikon diterangi secara sekata tanpa titik panas. Julat suhu operasi LED (-40\u00b0C hingga +85\u00b0C) dengan selesa meliputi persekitaran automotif. Pematuhan bebas plumbum dan bebas halogen memenuhi piawaian industri automotif.

12. Prinsip Teknologi

LED putih ini beroperasi berdasarkan prinsip penukaran fosfor. Elemen semikonduktor teras adalah cip Indium Gallium Nitride (InGaN) yang memancarkan cahaya biru apabila arus elektrik melalui sambungan p-nnya (elektroluminesens). Cahaya biru ini tidak dipancarkan secara langsung. Sebaliknya, ia mengenai lapisan bahan fosfor pemancar kuning (cth., Yttrium Aluminum Garnet didop dengan Cerium, YAG:Ce) yang didepositkan pada atau di sekeliling cip. Fosfor menyerap sebahagian foton biru dan memancarkan semula foton merentasi spektrum luas di kawasan kuning. Gabungan cahaya biru yang tidak diserap dan cahaya kuning yang baru dihasilkan dilihat oleh mata manusia sebagai cahaya putih. Nisbah khusus biru dan kuning, dikawal oleh komposisi dan ketebalan fosfor, menentukan suhu warna berkorelasi (CCT) cahaya putih, yang diuruskan melalui proses binning kromatisiti.

13. Trend Industri

Trend umum dalam SMD LED untuk penunjuk dan lampu latar tempatan terus ke arah kecekapan yang lebih tinggi (lebih banyak lumen atau mcd per watt), yang membolehkan sama ada output yang lebih terang pada kuasa yang sama atau pengurangan penggunaan kuasa untuk kecerahan yang sama. Terdapat juga dorongan ke arah peningkatan konsistensi warna (binning yang lebih ketat) dan kebolehpercayaan yang lebih tinggi di bawah keadaan yang sukar. Penggunaan bahan pakej termaju meningkatkan prestasi terma, membolehkan arus pemanduan yang lebih tinggi dalam tapak kaki yang sama. Tambahan pula, integrasi dengan litar kawalan papan (cth., IC pemacu dalam pakej yang sama) adalah trend yang semakin berkembang untuk memudahkan reka bentuk sistem. Piawaian pematuhan alam sekitar yang diketengahkan dalam spesifikasi ini (RoHS, REACH, Bebas Halogen) telah menjadi keperluan asas dalam industri elektronik global.