Spesifikasi Teknikal LED SMD Warna Dwiputih (Hijau/Kuning) - Dimensi Pakej - Voltan Hadapan 1.8-3.4V - Penyerakan Kuasa 72-102mW - Dokumen Teknikal Bahasa Melayu

1. Gambaran Keseluruhan Produk

Dokumen ini memperincikan spesifikasi untuk Peranti Permukaan-Pasang (SMD) Diod Pemancar Cahaya (LED) putih yang direka untuk pemasangan papan litar bercetak (PCB) automatik. Komponen ini dicirikan oleh saiznya yang padat, menjadikannya sesuai untuk aplikasi yang mempunyai ruang terhad. Ia direka bentuk untuk keserasian dengan sistem penempatan automatik volum tinggi dan proses pateri alir balik inframerah (IR) standard, mematuhi piawaian industri untuk pemasangan bebas plumbum.

1.1 Ciri Teras dan Sasaran Pasaran

LED ini direka dengan beberapa ciri utama yang meningkatkan kebolehgunaannya dalam elektronik moden. Ia mematuhi arahan RoHS (Sekatan Bahan Berbahaya). Ia dibekalkan dalam pita 8mm standard industri pada gegelung 7 inci, memudahkan pengendalian cekap oleh mesin pick-and-place. Peranti ini serasi dengan I.C. dan telah dikondisikan terlebih dahulu kepada kepekaan kelembapan JEDEC Tahap 3, memastikan kebolehpercayaan semasa proses pateri. Pasaran sasaran utamanya termasuk peralatan telekomunikasi, peranti automasi pejabat, perkakas rumah, dan sistem kawalan industri. Aplikasi tipikal merangkumi daripada penunjuk status dan lampu latar untuk panel hadapan kepada pencahayaan isyarat dan simbol.

2. Parameter Teknikal: Tafsiran Objektif Mendalam

Prestasi LED ditakrifkan oleh satu set parameter elektrik dan optik yang komprehensif yang diukur pada suhu ambien (Ta) 25°C.

2.1 Penarafan Maksimum Mutlak

Penarafan ini mentakrifkan had di mana kerosakan kekal pada peranti mungkin berlaku. Untuk LED Kuning, penyerakan kuasa maksimum ialah 72 mW, manakala untuk LED Hijau, ia ialah 102 mW. Kedua-dua warna berkongsi arus terus hadapan (IF) maksimum berterusan 30 mA. Arus hadapan puncak yang lebih tinggi iaitu 80 mA dibenarkan di bawah keadaan berdenyut (kitar tugas 1/10, lebar denyut 0.1ms). Peranti ini dinilai untuk beroperasi dalam julat suhu -40°C hingga +85°C dan boleh disimpan dalam persekitaran dari -40°C hingga +100°C.

2.2 Ciri Elektrik dan Optik

Metrik prestasi teras ditentukan di bawah keadaan ujian IF = 20mA. Keamatan bercahaya (Iv) untuk LED Kuning berjulat daripada minimum 710 mcd hingga maksimum 1800 mcd. LED Hijau menawarkan output yang lebih tinggi, berjulat dari 1120 mcd hingga 2800 mcd. Sudut pandangan (2θ1/2), ditakrifkan sebagai sudut penuh di mana keamatan adalah separuh daripada nilai paksi, biasanya 120 darjah untuk kedua-duanya, menunjukkan corak pancaran tersebar yang luas. Panjang gelombang pancaran puncak (λP) ialah 590 nm (Kuning) dan 524 nm (Hijau), dengan panjang gelombang dominan (λd) ditentukan dalam julat 585-595 nm dan 518-528 nm, masing-masing. Voltan hadapan (VF) berbeza mengikut warna: LED Kuning mempunyai VF antara 1.8V dan 2.4V, manakala LED Hijau beroperasi antara 2.6V dan 3.4V pada 20mA. Arus songsang maksimum (IR) ialah 10 μA pada voltan songsang (VR) 5V, dengan menyatakan bahawa peranti ini tidak direka untuk operasi pincang songsang.

3. Penjelasan Sistem Pangkat Bin

Untuk memastikan konsistensi dalam output bercahaya, LED dikelaskan ke dalam bin keamatan. Setiap bin mempunyai nilai keamatan bercahaya minimum dan maksimum yang ditakrifkan, dengan toleransi +/-11% digunakan dalam setiap bin.

3.1 Pengelasan Bin Keamatan Bercahaya

Untuk LED Kuning, kod bin ialah V1 (710-900 mcd), V2 (900-1120 mcd), W1 (1120-1400 mcd), dan W2 (1400-1800 mcd). Untuk LED Hijau, bin ialah W1 (1120-1400 mcd), W2 (1400-1800 mcd), X1 (1800-2240 mcd), dan X2 (2240-2800 mcd). Pengelasan ini membolehkan pereka memilih komponen yang memenuhi keperluan kecerahan khusus untuk aplikasi mereka.

4. Analisis Lengkung Prestasi

Walaupun data grafik khusus dirujuk dalam dokumen sumber, lengkung prestasi tipikal untuk peranti sedemikian secara amnya menggambarkan hubungan antara arus hadapan dan keamatan bercahaya (lengkung I-V), variasi voltan hadapan dengan suhu, dan taburan kuasa spektrum yang menunjukkan panjang gelombang puncak dan separuh lebar spektrum. Lengkung ini adalah penting untuk memahami tingkah laku peranti di bawah keadaan operasi bukan standard dan untuk reka bentuk litar yang tepat.

5. Maklumat Mekanikal dan Pakej

5.1 Dimensi Pakej dan Penetapan Pin

LED ini datang dalam pakej SMD standard. Kanta putih tersebar ini menempatkan dua cip semikonduktor. Penetapan pin ditakrifkan dengan jelas: pin 1 dan 2 adalah untuk LED Hijau (InGaN), dan pin 3 dan 4 adalah untuk LED Kuning (AlInGaP). Semua lukisan dimensi menentukan ukuran dalam milimeter, dengan toleransi umum ±0.2 mm melainkan dinyatakan sebaliknya. Maklumat ini adalah kritikal untuk reka bentuk tapak kaki PCB.

5.2 Susun Atur Pad Lekatan PCB yang Disyorkan

Satu rajah disediakan menunjukkan corak pad kuprum yang disyorkan pada PCB untuk pateri alir balik inframerah atau fasa wap. Mematuhi susun atur ini memastikan pembentukan sendi pateri yang betul, pengurusan haba, dan kestabilan mekanikal komponen selepas pemasangan.

6. Panduan Pateri dan Pemasangan

6.1 Profil Pateri Alir Balik IR

Profil pateri alir balik yang dicadangkan mematuhi J-STD-020B untuk proses bebas plumbum disediakan. Parameter utama termasuk suhu pra-panas 150-200°C, masa pra-panas sehingga maksimum 120 saat, suhu puncak tidak melebihi 260°C, dan masa di atas likuidus (atau pada puncak) dihadkan kepada maksimum 10 saat. Ditekankan bahawa profil optimum bergantung pada reka bentuk PCB khusus, pes pateri, dan ketuhar, dan profil yang disediakan harus digunakan sebagai sasaran generik yang disahkan untuk barisan pemasangan khusus.

6.2 Pateri Manual

Jika pateri manual dengan besi diperlukan, suhu hujung besi maksimum yang disyorkan ialah 300°C, dengan masa pateri tidak melebihi 3 saat setiap sendi. Ini harus dilakukan hanya sekali untuk mengelakkan kerosakan haba pada pakej LED.

6.3 Keadaan Penyimpanan

Penyimpanan yang betul adalah penting untuk mengekalkan kebolehpaterian. Beg kalis lembapan yang belum dibuka (dengan penyerap lembapan) harus disimpan pada ≤30°C dan ≤70% RH, dengan jangka hayat rak satu tahun. Setelah dibuka, LED harus disimpan pada ≤30°C dan ≤60% RH. Komponen yang dikeluarkan dari pembungkusan asalnya harus menjalani pateri alir balik IR dalam masa 168 jam. Jika tempoh ini terlampaui, pembakaran pada kira-kira 60°C selama sekurang-kurangnya 48 jam adalah disyorkan sebelum pateri untuk mengeluarkan kelembapan yang diserap dan mengelakkan "popcorning" semasa alir balik.

6.4 Pembersihan

Jika pembersihan selepas pateri diperlukan, hanya pelarut berasaskan alkohol yang ditentukan seperti etil alkohol atau isopropil alkohol harus digunakan. LED harus direndam pada suhu biasa selama kurang daripada satu minit. Bahan kimia yang tidak ditentukan mungkin merosakkan bahan pakej atau kanta.

7. Maklumat Pembungkusan dan Pesanan

7.1 Spesifikasi Pita dan Gegelung

LED dibungkus dalam pita pembawa timbul lebar 8mm yang dililit pada gegelung diameter 7 inci (178mm). Setiap gegelung mengandungi 2000 keping. Pita ditutup dengan penutup atas. Pembungkusan mengikut spesifikasi ANSI/EIA 481, yang menentukan parameter seperti jarak poket dan dimensi gegelung untuk keserasian dengan peralatan automatik. Kuantiti pembungkusan minimum 500 keping tersedia untuk pesanan baki.

8. Cadangan Aplikasi

8.1 Senario Aplikasi Tipikal

LED dwiwarna ini adalah ideal untuk aplikasi yang memerlukan penunjuk status berbilang daripada satu tapak kaki komponen. Contoh termasuk penunjuk status kuasa/cas (cth., hijau untuk "hidup" atau "penuh cas," kuning untuk "siap sedia" atau "mencas"), maklum balas pemilihan mod pada elektronik pengguna, dan lampu latar untuk simbol atau ikon pada panel kawalan. Sudut pandangannya yang luas menjadikannya sesuai untuk aplikasi di mana kebolehlihatan dari sudut luar paksi adalah penting.

8.2 Pertimbangan Reka Bentuk

Pemacu Arus:LED adalah peranti yang didorong arus. Perintang pembatas arus bersiri mesti digunakan untuk setiap saluran warna apabila didorong dari sumber voltan. Nilai perintang dikira menggunakan Hukum Ohm: R = (Vsource - VF_LED) / IF, di mana VF_LED adalah voltan hadapan warna LED khusus pada arus yang dikehendaki (cth., 20mA). Menggunakan VF maksimum dari datasheet memastikan arus tidak melebihi had walaupun dengan variasi komponen.

Pengurusan Haba:Walaupun penyerakan kuasa adalah rendah, memastikan kawasan kuprum PCB yang mencukupi di sekitar pad haba (jika ada) atau lebar jejak am membantu menyerakkan haba, mengekalkan prestasi dan jangka hayat LED, terutamanya dalam persekitaran suhu ambien yang tinggi.

Susun Atur Litar:Pastikan laluan pemacu arus untuk dua warna berasingan untuk membenarkan kawalan bebas.

9. Perbandingan dan Pembezaan Teknikal

Ciri pembezaan utama komponen ini adalah integrasi dua warna LED berbeza (Hijau dan Kuning) dalam satu pakej putih tersebar yang padat. Ini menjimatkan ruang PCB berbanding menggunakan dua LED satu warna berasingan. Sudut pandangan luas 120 darjah yang disediakan oleh kanta tersebar menawarkan pencahayaan seragam yang sesuai untuk penunjuk panel. Keserasian peranti dengan proses pemasangan SMD standard (JEDEC Tahap 3 MSL, alir balik bebas plumbum) memastikan ia boleh dimasukkan ke dalam barisan pembuatan volum tinggi sedia ada tanpa memerlukan pengendalian khas atau perubahan proses.

10. Soalan Lazim (Berdasarkan Parameter Teknikal)

S: Bolehkah saya memandu kedua-dua warna LED secara serentak pada arus maksimum mereka?

J: Tidak boleh. Penarafan Maksimum Mutlak menentukan had penyerakan kuasa untuk setiap warna secara individu (72mW untuk Kuning, 102mW untuk Hijau). Memandu kedua-duanya pada 30mA DC akan menghasilkan jumlah kuasa yang mungkin melebihi keupayaan haba pakej, berpotensi menyebabkan terlalu panas dan mengurangkan jangka hayat. Rujuk lengkung penurunan taraf (jika ada) atau operasi pada arus yang lebih rendah untuk penggunaan serentak.

S: Apakah perbezaan antara panjang gelombang puncak dan panjang gelombang dominan?

J: Panjang gelombang puncak (λP) adalah panjang gelombang di mana kuasa optik yang dipancarkan adalah tertinggi. Panjang gelombang dominan (λd) adalah panjang gelombang tunggal cahaya monokromatik yang kelihatan mempunyai warna yang sama dengan output LED kepada pemerhati manusia standard. λd diperoleh daripada rajah kromatisiti CIE dan selalunya lebih relevan untuk spesifikasi warna.

S: Julat voltan hadapan agak luas (cth., 2.6V-3.4V untuk Hijau). Bagaimanakah ini mempengaruhi reka bentuk litar saya?

J: Variasi ini adalah tipikal untuk LED disebabkan oleh toleransi pembuatan semikonduktor. Litar pembatas arus anda mesti direka untuk mengendalikan senario paling teruk. Gunakan VF maksimum (3.4V) dalam pengiraan perintang anda untuk memastikan arus tidak pernah melebihi nilai yang dikehendaki (cth., 20mA) walaupun anda menerima LED dengan VF tertinggi. Ini akan mengakibatkan operasi yang sedikit malap untuk LED dengan VF yang lebih rendah, tetapi ia adalah pendekatan reka bentuk yang selamat.

11. Kajian Kes Aplikasi Praktikal

Senario: Mereka Bentuk Penunjuk Pengecasan Dwi-Status untuk Peranti Mudah Alih.

Kes penggunaan biasa adalah penunjuk yang menunjukkan merah untuk mengecas, kuning untuk hampir penuh, dan hijau untuk penuh cas. Walaupun LED khusus ini tidak termasuk merah, prinsip reka bentuk yang serupa digunakan. Dua litar pemacu bebas (cth., pin GPIO dari mikropengawal dengan perintang bersiri) akan mengawal LED Kuning dan Hijau. Perisian tegar akan mengatur urutan warna: Hijau mati/Kuning hidup semasa pengecasan aktif, kemudian bertukar kepada Hijau hidup/Kuning mati apabila pengecasan selesai. Kanta putih tersebar memastikan cahaya dicampur secara sekata dan boleh dilihat dari sudut yang luas, memberikan maklum balas pengguna yang jelas. Pakej SMD membolehkan fungsi ini dalam tapak kaki minimum pada PCB peranti yang padat.

12. Pengenalan Prinsip Operasi

Diod Pemancar Cahaya (LED) adalah peranti semikonduktor yang memancarkan cahaya apabila arus elektrik melaluinya. Fenomena ini dipanggil elektroluminesens. Apabila voltan hadapan dikenakan merentasi simpang p-n, elektron dari bahan jenis-n bergabung semula dengan lubang dari bahan jenis-p, membebaskan tenaga dalam bentuk foton (cahaya). Warna cahaya khusus ditentukan oleh jurang jalur tenaga bahan semikonduktor yang digunakan. Dalam komponen ini, cahaya Hijau dihasilkan oleh cip Indium Gallium Nitride (InGaN), dan cahaya Kuning dihasilkan oleh cip Aluminum Indium Gallium Phosphide (AlInGaP). Kanta epoksi putih tersebar membungkus cip, memberikan perlindungan mekanikal, membentuk pancaran output cahaya kepada sudut yang luas, dan menyebarkan cahaya untuk mengurangkan silau dan mencipta rupa seragam.

13. Trend dan Perkembangan Industri

Trend dalam LED SMD untuk aplikasi penunjuk terus ke arah kecekapan yang lebih tinggi (lebih banyak output cahaya per unit kuasa elektrik), saiz pakej yang lebih kecil untuk elektronik yang semakin padat, dan peningkatan integrasi. LED berbilang warna dan RGB dalam pakej tunggal menjadi lebih biasa, membolehkan kebolehprograman warna penuh. Terdapat juga fokus untuk meningkatkan konsistensi warna dan mengetatkan spesifikasi pengelasan bin untuk memenuhi permintaan aplikasi di mana padanan warna adalah kritikal. Tambahan pula, kemajuan dalam bahan pembungkusan bertujuan untuk meningkatkan kebolehpercayaan di bawah profil alir balik suhu yang lebih tinggi dan meningkatkan penyelenggaraan lumen jangka panjang. Komponen yang diterangkan sesuai dalam trend yang lebih luas ini dengan menawarkan fungsi dwiwarna dalam format SMD standard yang boleh dipercayai sesuai untuk pembuatan automatik, kebolehpercayaan tinggi.