Dokumen Teknikal LED SMD 16-216/T3D-AQ1R2TY/3T - Putih Tulen - 2.6-3.0V - 25mA

1. Gambaran Keseluruhan Produk

16-216/T3D-AQ1R2TY/3T ialah LED peranti permukaan dipasang (SMD) yang direka untuk aplikasi elektronik moden dan padat. Ia adalah jenis satu warna, memancarkan cahaya putih tulen, dan dibina menggunakan bahan bebas plumbum, memastikan pematuhan dengan peraturan alam sekitar seperti RoHS. Kelebihan utamanya terletak pada saiznya yang mini, yang memudahkan reka bentuk papan litar bercetak (PCB) yang lebih kecil, ketumpatan pek komponen yang lebih tinggi, dan akhirnya menyumbang kepada pembangunan peralatan pengguna akhir yang lebih padat dan ringan.

1.1 Kelebihan Teras dan Pasaran Sasaran

Manfaat utama komponen LED ini berasal daripada pembungkusan SMD-nya. Berbanding dengan LED berbingkai plumbum tradisional, ia menawarkan penjimatan ruang yang ketara pada PCB, keperluan penyimpanan yang berkurangan, dan serasi sepenuhnya dengan peralatan pemasangan pick-and-place automatik, yang memudahkan proses pembuatan volum tinggi. Ia juga serasi dengan teknik pateri reflow inframerah dan fasa wap standard. Ciri-ciri ini menjadikannya pilihan ideal untuk aplikasi di mana peminimuman, pengurangan berat, dan pengeluaran automatik adalah kritikal. Pasaran sasarannya termasuk elektronik pengguna, dalaman automotif, telekomunikasi, dan kegunaan penunjuk/pencahayaan latar belakang umum.

2. Spesifikasi Teknikal: Analisis Objektif Mendalam

Bahagian ini memberikan pecahan objektif terperinci tentang parameter elektrik, optik, dan termal LED seperti yang ditakrifkan dalam dokumen data. Memahami had dan angka prestasi tipikal ini adalah penting untuk reka bentuk litar yang boleh dipercayai.

2.1 Rating Maksimum Mutlak

Rating Maksimum Mutlak mentakrifkan had tekanan di mana kerosakan kekal pada peranti mungkin berlaku. Ini bukan keadaan untuk operasi biasa.

• Voltan Songsang (V_R):5 V. Melebihi voltan ini dalam bias songsang boleh menyebabkan kerosakan simpang.
• Arus Ke Hadapan Berterusan (I_F):25 mA. Ini adalah arus DC maksimum yang boleh digunakan secara berterusan.
• Arus Ke Hadapan Puncak (I_FP):100 mA. Ini hanya dibenarkan di bawah keadaan berdenyut (kitar tugas 1/10, frekuensi 1 kHz).
• Pelesapan Kuasa (P_d):110 mW. Ini adalah kuasa maksimum yang boleh dipelesapkan oleh pakej pada suhu persekitaran (T_a) 25°C.
• Suhu Operasi (T_opr):-40 hingga +85 °C. Julat suhu persekitaran untuk operasi yang boleh dipercayai.
• Suhu Penyimpanan (T_stg):-40 hingga +90 °C.
• Nyahcas Elektrostatik (ESD) Model Badan Manusia (HBM):150 V. Ini menunjukkan kepekaan sederhana terhadap elektrik statik, memerlukan langkah berjaga-jaga ESD standard semasa pengendalian.
• Suhu Pateri:Peranti ini boleh menahan pateri reflow dengan suhu puncak 260°C sehingga 10 saat, atau pateri tangan pada 350°C sehingga 3 saat setiap terminal.

2.2 Ciri-ciri Elektro-Optik

These parameters are measured at a standard test condition of T_a= 25°C dan mewakili prestasi tipikal.

• Keamatan Pencahayaan (I_v):Julat dari minimum 72 mcd hingga maksimum 180 mcd, dengan nilai tipikal tersirat dalam julat ini, apabila digerakkan pada I_F= 5 mA. Toleransi ±11% digunakan.
• Sudut Pandangan (2θ_1/2):Sudut pandangan lebar tipikal 130 darjah, menunjukkan corak pancaran meresap yang sesuai untuk pencahayaan kawasan dan pencahayaan latar belakang.
• Voltan Ke Hadapan (V_F):Julat dari 2.6 V (min) hingga 3.0 V (maks) pada I_F= 5 mA. Toleransi ±0.05V dicatatkan. Parameter ini adalah penting untuk pengiraan perintang had arus.
• Arus Songsang (I_R):Maksimum 50 µA apabila voltan songsang 5 V digunakan.

3. Penjelasan Sistem Binning

Untuk memastikan konsistensi dalam pengeluaran besar-besaran, LED disusun ke dalam bin prestasi. Ini membolehkan pereka memilih komponen yang memenuhi keperluan kecerahan dan voltan khusus untuk aplikasi mereka.

3.1 Binning Keamatan Pencahayaan

Output pencahayaan dikategorikan kepada empat kod bin (Q1, Q2, R1, R2), setiap satu mentakrifkan julat millicandela khusus yang diukur pada I_F= 5 mA. Sebagai contoh, bin Q1 meliputi LED dengan keamatan dari 72 hingga 90 mcd, manakala bin R2 meliputi 140 hingga 180 mcd.

3.2 Binning Voltan Ke Hadapan

Voltan ke hadapan dibin kepada empat kod (28, 29, 30, 31), setiap satu mewakili julat 0.1 V dari 2.6-2.7V hingga 2.9-3.0V pada I_F= 5 mA. Ini membantu dalam mereka bentuk bekalan kuasa dan meramalkan variasi pengambilan arus.

3.3 Binning Koordinat Kromatisiti

Warna putih tulen ditakrifkan dalam sistem koordinat kromatisiti CIE 1931. Dokumen data menentukan enam kod bin (1 hingga 6) dalam Kumpulan "A," setiap satu ditakrifkan oleh kawasan segi empat pada carta CIE x,y. Koordinat untuk setiap sudut bin disediakan, dengan toleransi ±0.01. Ini memastikan cahaya putih yang dipancarkan berada dalam ruang warna yang terkawal dan konsisten.

4. Analisis Lengkung Prestasi

Data grafik memberikan pandangan tentang tingkah laku LED di bawah pelbagai keadaan, yang penting untuk reka bentuk yang kukuh.

4.1 Taburan Spektrum

Lengkung keamatan pencahayaan relatif berbanding panjang gelombang menunjukkan output spektrum LED putih ini, yang biasanya dihasilkan oleh cip LED biru digabungkan dengan fosfor kuning. Puncak dan lebar spektrum mempengaruhi kualiti warna yang dirasakan dan Indeks Penghasilan Warna (CRI).

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

Lengkung ini menggambarkan hubungan tidak linear antara arus dan voltan. Ia menunjukkan voltan hidup dan bagaimana V_Fmeningkat dengan I_F. Data ini adalah penting untuk pengurusan terma dan reka bentuk pemacu, kerana kejatuhan voltan berlebihan merentasi LED ditukar kepada haba.

4.3 Keamatan Pencahayaan vs. Arus Ke Hadapan

Plot ini menunjukkan bagaimana output cahaya meningkat dengan arus pemacu. Ia biasanya tidak linear, dan beroperasi di atas arus yang disyorkan mungkin menghasilkan pulangan yang berkurangan dalam kecekapan dan mempercepatkan susut nilai lumen.

4.4 Keamatan Pencahayaan vs. Suhu Persekitaran

Lengkung ini menunjukkan kesan pemadaman terma: apabila suhu simpang meningkat, output pencahayaan biasanya berkurangan. Memahami penurunan kadar ini adalah kritikal untuk aplikasi yang beroperasi dalam persekitaran suhu tinggi.

4.5 Lengkung Penurunan Kadar Arus Ke Hadapan

Graf ini mentakrifkan arus ke hadapan berterusan maksimum yang dibenarkan sebagai fungsi suhu persekitaran. Apabila T_ameningkat, I maksimum yang dibenarkan_Fmesti dikurangkan untuk mengelakkan melebihi suhu simpang maksimum peranti dan rating pelesapan kuasa.

4.6 Gambarajah Radiasi

Corak radiasi kutub secara visual mengesahkan sudut pandangan 130 darjah, menunjukkan taburan sudut keamatan cahaya.

5. Maklumat Mekanikal dan Pakej

5.1 Dimensi Pakej

Dokumen data menyediakan lukisan dimensi terperinci pakej LED. Ukuran utama termasuk panjang keseluruhan, lebar, dan tinggi, serta saiz dan jarak pad elektrod. Semua toleransi biasanya ±0.1 mm melainkan dinyatakan sebaliknya. Corak tanah PCB (susun atur pad) yang dicadangkan disediakan untuk rujukan, tetapi pereka dinasihatkan untuk mengubahsuainya berdasarkan proses pembuatan khusus dan keperluan kebolehpercayaan mereka.

5.2 Pengenalpastian Polarity

Terminal katod (negatif) biasanya dikenal pasti pada pakej, selalunya oleh tanda seperti takuk, titik, atau warna hijau. Orientasi polarity yang betul semasa pemasangan adalah wajib untuk fungsi yang betul.

6. Garis Panduan Pateri dan Pemasangan

Pengendalian dan pateri yang betul adalah kritikal untuk mengekalkan kebolehpercayaan dan prestasi peranti.

6.1 Had Arus

Perintang had arus luaran adalahwajib. Ciri I-V eksponen LED bermaksud peningkatan kecil dalam voltan boleh menyebabkan peningkatan besar, yang berpotensi merosakkan, dalam arus. Nilai perintang mesti dikira berdasarkan voltan bekalan, voltan ke hadapan LED (mempertimbangkan binning), dan arus operasi yang dikehendaki (tidak melebihi 25 mA berterusan).

6.2 Penyimpanan dan Kepekaan Kelembapan

LED dibungkus dalam beg tahan kelembapan dengan bahan pengering. Beg tidak boleh dibuka sehingga komponen sedia untuk digunakan. Jika beg dibuka, komponen mempunyai "jangkahayat lantai" 1 tahun di bawah keadaan terkawal (30°C/60% RH maksimum). Melebihi ini atau jika penunjuk bahan pengering berubah warna memerlukan pembakaran pada 60 ± 5°C selama 24 jam sebelum pateri reflow untuk mengelakkan kerosakan "popcorn" daripada penyejatan kelembapan.

6.3 Profil Pateri Reflow

Profil suhu reflow bebas plumbum terperinci disediakan:

• Pemanasan Awal:150-200°C selama 60-120 saat.
• Masa Di Atas Likuidus (217°C):60-150 saat.
• Suhu Puncak:260°C maksimum, dipegang tidak lebih daripada 10 saat.
• Kadar Pemanasan/Penyejukan:Maksimum 6°C/saat pemanasan dan 3°C/saat penyejukan di atas 255°C.

Pateri reflow tidak boleh dilakukan lebih daripada dua kali. Elakkan tekanan mekanikal pada pakej semasa pemanasan dan penyejukan.

6.4 Pateri Tangan dan Kerja Semula

Jika pateri tangan diperlukan, gunakan besi pateri dengan suhu hujung di bawah 350°C dan gunakan haba pada setiap terminal tidak lebih daripada 3 saat. Gunakan besi kuasa rendah (25W maksimum) dan benarkan selang penyejukan sekurang-kurangnya 2 saat antara terminal. Kerja semula sangat tidak digalakkan. Jika tidak dapat dielakkan, besi pateri berkepala dua khusus mesti digunakan untuk memanaskan kedua-dua terminal secara serentak untuk penyingkiran, dan kesan pada ciri-ciri LED mesti dinilai terlebih dahulu.

7. Maklumat Pembungkusan dan Pesanan

7.1 Spesifikasi Pita dan Gegelung

Komponen dibekalkan pada pita pembawa timbul lebar 8mm yang dililit pada gegelung diameter 7 inci (178mm). Setiap gegelung mengandungi 3000 keping. Dimensi terperinci untuk poket pita pembawa dan gegelung disediakan dalam dokumen data.

7.2 Penjelasan Label

Label gegelung mengandungi beberapa pengenal pasti utama:

• P/N:Nombor produk penuh.
• QTY:Kuantiti kepingan pada gegelung.
• CAT:Kod bin Keamatan Pencahayaan (cth., Q1, R2).
• HUE:Kod bin Koordinat Kromatisiti (cth., 1, 4).
• REF:Kod bin Voltan Ke Hadapan (cth., 28, 30).
• No LOT:Nombor lot kebolehkesanan.

Maklumat ini membolehkan kebolehkesanan tepat dan pemilihan komponen bin untuk pengeluaran.

8. Cadangan Aplikasi dan Pertimbangan Reka Bentuk

8.1 Senario Aplikasi Biasa

• Dalaman Automotif:Pencahayaan latar belakang untuk instrumen papan pemuka, suis, dan panel kawalan.
• Telekomunikasi:Penunjuk status dan pencahayaan latar belakang kekunci dalam telefon dan mesin faks.
• Elektronik Pengguna:Pencahayaan latar belakang rata untuk paparan LCD kecil, pencahayaan suis, dan penunjuk simbolik.
• Penunjuk Tujuan Umum:Status kuasa, penunjuk mod, dan pencahayaan hiasan dalam pelbagai peranti elektronik.

8.2 Pertimbangan Reka Bentuk

• Pengurusan Terma:Walaupun kecil, LED menghasilkan haba. Pastikan kawasan kuprum PCB atau laluan terma yang mencukupi, terutamanya apabila menggerakkan berhampiran arus maksimum atau dalam suhu persekitaran tinggi. Patuhi lengkung penurunan kadar arus.
• Reka Bentuk Optik:Sudut pandangan lebar 130 darjah memberikan penglihatan luar paksi yang baik. Untuk cahaya fokus, kanta luaran atau pandu cahaya mungkin diperlukan.
• Perlindungan ESD:Laksanakan kawalan ESD standard di kawasan pemasangan. Pertimbangkan untuk menambah penindasan voltan sementara pada talian sensitif jika persekitaran aplikasi terdedah kepada statik.
• Sekatan Aplikasi:Dokumen data mencatatkan bahawa komponen gred komersial standard ini mungkin tidak sesuai untuk aplikasi kebolehpercayaan tinggi tanpa kelayakan tambahan. Ini termasuk ketenteraan/aeroangkasa, sistem keselamatan/sekuriti automotif (cth., beg udara, brek), dan peralatan perubatan kritikal nyawa. Untuk kegunaan sedemikian, rujuk pengilang untuk varian produk yang direka dan diuji untuk memenuhi piawaian ketat yang berkaitan.

9. Perbandingan dan Pembezaan Teknikal

Berbanding dengan LED lubang melalui yang lebih besar, pembezaan utama LED SMD 16-216 ini ialah faktor bentuk dan keserasiannya dengan pemasangan automatik. Ia membolehkan peminimuman yang ketara. Dalam kategori LED SMD, parameter utamanya—seperti bin keamatan pencahayaan khusus, sudut pandangan lebar, dan bin kromatisiti yang ditakrifkan untuk putih tulen—membolehkan pereka memilih komponen dengan prestasi yang boleh diramal untuk kualiti produk akhir yang konsisten. Sistem binning terperinci adalah kelebihan khusus untuk aplikasi yang memerlukan padanan kecerahan dan warna yang ketat merentasi pelbagai unit.

10. Soalan Lazim (Berdasarkan Parameter Teknikal)

10.1 Apakah nilai perintang yang patut saya gunakan?

Nilai perintang (R) dikira menggunakan Hukum Ohm: R = (V_bekalan- V_F) / I_F. Gunakan V maksimum_Fdaripada dokumen data (3.0V) untuk reka bentuk konservatif yang memastikan arus tidak pernah melebihi I sasaran anda_F(cth., 20 mA untuk margin keselamatan di bawah 25 mA maksimum). Untuk bekalan 5V: R = (5V - 3.0V) / 0.020 A = 100 Ω. Sentiasa kira pelesapan kuasa dalam perintang juga: P = I_F²* R.

10.2 Mengapa output cahaya lebih rendah apabila papan menjadi panas?

Ini disebabkan oleh "pemadaman terma," sifat asas semikonduktor LED. Apabila suhu simpang meningkat, kecekapan kuantum dalaman berkurangan, mengakibatkan output pencahayaan yang lebih rendah. Ini ditunjukkan secara grafik dalam lengkung "Keamatan Pencahayaan vs. Suhu Persekitaran." Reka bentuk terma yang betul mengurangkan kesan ini.

10.3 Bolehkah saya menggerakkannya dengan bekalan 3.3V tanpa perintang?

No.Walaupun voltan bekalan hampir dengan V tipikal LED_F, kekurangan perintang had arus adalah berbahaya. Toleransi pembuatan dan variasi suhu bermaksud V sebenar_Fboleh lebih rendah daripada 3.3V, menyebabkan arus berlebihan. Perintang (atau pemacu arus malar) sentiasa diperlukan untuk operasi yang boleh dipercayai dan selamat.

10.4 Apakah maksud kod bin (CAT, HUE, REF) pada label?

Kod ini menentukan subkumpulan prestasi tepat LED pada gegelung itu.CATadalah bin kecerahan (Keamatan Pencahayaan).HUEadalah bin warna (Kromatisiti).REFadalah bin voltan ke hadapan. Pesanan mengikut kod bin khusus memastikan konsistensi dalam kecerahan, warna, dan tingkah laku elektrik merentasi pengeluaran anda.

11. Kes Reka Bentuk dan Penggunaan Praktikal

Senario: Mereka bentuk panel penunjuk status untuk penghala pengguna.Panel mempunyai 5 LED menunjukkan kuasa, internet, Wi-Fi, dan dua aktiviti port Ethernet. Menggunakan LED 16-216 dalam putih tulen memberikan rupa yang bersih dan moden. Pereka memilih bin R1 untuk keamatan (112-140 mcd) untuk memastikan penglihatan yang baik, dan bin 29 untuk voltan (2.7-2.8V) untuk pengambilan arus yang boleh diramal. Rel 5V tersedia pada PCB. Menggunakan V maksimum_F2.8V dan I sasaran_F15 mA untuk jangka hayat panjang dan haba rendah, nilai perintang ialah (5V - 2.8V) / 0.015A = 147 Ω (perintang standard 150 Ω dipilih). Susun atur PCB menggunakan dimensi pad yang dicadangkan dengan sambungan pelepasan terma kecil ke satah bumi untuk pelesapan haba. LED diletakkan selepas semua proses reflow suhu tinggi untuk komponen lain untuk meminimumkan pendedahan terma.

12. Pengenalan Prinsip Operasi

Diod Pemancar Cahaya (LED) adalah peranti semikonduktor yang memancarkan cahaya melalui elektroluminesens. Apabila voltan ke hadapan digunakan merentasi simpang p-n, elektron bergabung semula dengan lubang, membebaskan tenaga dalam bentuk foton. Warna cahaya ditentukan oleh jurang jalur tenaga bahan semikonduktor. LED "putih tulen" khusus ini hampir pasti adalah LED putih yang ditukar fosfor. Ia menggunakan cip semikonduktor yang memancarkan cahaya biru (biasanya InGaN). Cahaya biru ini sebahagiannya merangsang salutan fosfor pemancar kuning pada cip. Gabungan cahaya biru yang tinggal dan cahaya kuning yang dipancarkan bercampur untuk menghasilkan cahaya yang dianggap putih oleh mata manusia. Nisbah khusus dan komposisi fosfor menentukan koordinat kromatisiti tepat ("titik warna") pada gambar rajah CIE.

13. Trend Teknologi

Pembangunan LED SMD seperti 16-216 mengikuti trend yang lebih luas dalam elektronik: peminimuman, peningkatan kecekapan, dan peningkatan kebolehpengilangan. Trend berterusan dalam industri LED termasuk:

• Peningkatan Kecekapan (lm/W):Penambahbaikan berterusan dalam kecekapan kuantum dalaman dan teknik pengekstrakan cahaya membawa kepada LED yang lebih terang pada arus pemacu yang sama atau lebih rendah.
• Kualiti Warna yang Lebih Baik:Kemajuan dalam teknologi fosfor membolehkan LED dengan Indeks Penghasilan Warna (CRI) yang lebih tinggi dan bin suhu warna yang lebih konsisten, memberikan kualiti cahaya yang lebih baik untuk paparan dan pencahayaan.
• Kebolehpercayaan dan Jangka Hayat yang Lebih Tinggi:Penambahbaikan dalam bahan pembungkusan dan struktur pengurusan terma meningkatkan jangka hayat operasi dan kestabilan LED, terutamanya di bawah keadaan suhu tinggi dan arus tinggi.
• Peminimuman Lanjut:Dorongan untuk peranti yang lebih kecil berterusan, membawa kepada jejak pakej yang lebih kecil dan ketinggian profil yang lebih rendah sambil mengekalkan atau meningkatkan prestasi optik.
• Penyelesaian Bersepadu:Trend ke arah LED dengan perintang had arus terbina dalam, diod perlindungan, atau bahkan pemacu IC dalam pakej, memudahkan reka bentuk litar untuk pengguna akhir.

Trend ini bertujuan untuk menyediakan pereka dengan komponen yang lebih berkebolehan, boleh dipercayai, dan mudah digunakan untuk pelbagai aplikasi yang semakin meluas.