SMD LED Kuning Hijau Sudut Pandangan 120-Darjah - Dimensi Pakej - Voltan Hadapan 2.0V Tipikal - Penyerakan Kuasa 72mW - Lembaran Data Teknikal Bahasa Melayu

1. Gambaran Keseluruhan Produk

Dokumen ini memperincikan spesifikasi untuk Peranti Permukaan Dipasang (SMD) Diod Pemancar Cahaya (LED) yang menggunakan kanta resap dan bahan semikonduktor AlInGaP (Aluminium Indium Gallium Fosfida) untuk menghasilkan cahaya kuning-hijau. Peranti ini direka untuk proses pemasangan papan litar bercetak (PCB) automatik, menjadikannya sesuai untuk pembuatan volum tinggi. Bentuknya yang padat dan keserasian dengan peralatan penempatan SMD piawai memenuhi aplikasi yang mempunyai ruang terhad di pelbagai sektor elektronik.

1.1 Ciri dan Kelebihan Teras

• Pematuhan:Produk ini mematuhi peraturan alam sekitar yang berkaitan (cth., RoHS).
• Pembungkusan:Dibekalkan dalam pita 8mm piawai industri pada gegelung berdiameter 7 inci, memudahkan operasi pick-and-place automatik.
• Keserasian Proses:Sepenuhnya serasi dengan peralatan penempatan automatik dan proses pateri refluks inframerah (IR) yang biasa digunakan dalam barisan pemasangan teknologi permukaan dipasang (SMT).
• Antara Muka Elektrik:Serasi dengan Litar Bersepadu (I.C.), membolehkan pendorongan terus dari output aras logik piawai dengan had arus yang sesuai.
• Kebolehpercayaan:Dikenakan ujian pra-pengkondisian dipercepatkan kepada piawaian Tahap 3 JEDEC untuk memastikan ketahanan terhadap tekanan teraruh kelembapan semasa pateri.

1.2 Pasaran Sasaran dan Aplikasi

LED ini direka untuk pelbagai peralatan elektronik yang memerlukan penunjuk status atau pencahayaan yang boleh dipercayai dan padat. Kawasan aplikasi utama termasuk:

• Peralatan Telekomunikasi:Penunjuk status pada penghala, modem, dan telefon bimbit.
• Automasi Pejabat:Penunjuk panel pada pencetak, mesin fotokopi, dan pengimbas.
• Elektronik Pengguna & Perkakas Rumah:Penunjuk kuasa, mod, atau fungsi.
• Peralatan Perindustrian:Isyarat status mesin, kerosakan, atau mod operasi.
• Penunjuk Umum:Pencahayaan belakang panel hadapan untuk simbol, ikon, atau luminer status umum.

2. Analisis Parameter Teknikal Mendalam

Bahagian berikut memberikan tafsiran objektif yang terperinci tentang parameter elektrik, optik, dan terma utama yang menentukan had prestasi peranti.

2.1 Penarafan Maksimum Mutlak

Penarafan ini menentukan had tekanan di mana kerosakan kekal pada peranti mungkin berlaku. Operasi pada atau berhampiran had ini tidak disyorkan untuk prestasi yang boleh dipercayai.

• Penyerakan Kuasa (Pd):72 mW. Ini adalah kuasa maksimum yang dibenarkan yang boleh diserakkan oleh pakej LED sebagai haba pada suhu ambien (Ta) 25°C. Melebihi had ini berisiko memanaskan persimpangan semikonduktor secara berlebihan, membawa kepada degradasi dipercepatkan atau kegagalan.
• Arus Hadapan DC (IF):30 mA. Arus hadapan berterusan maksimum yang boleh dikenakan pada LED.
• Arus Hadapan Puncak:80 mA (di bawah keadaan berdenyut: kitar tugas 1/10, lebar denyut 0.1ms). Penarafan ini relevan untuk denyutan arus tinggi yang singkat tetapi tidak boleh digunakan untuk operasi berterusan.
• Julat Suhu Operasi:-40°C hingga +85°C. Julat suhu ambien di mana peranti ditentukan untuk beroperasi dengan betul.
• Julat Suhu Penyimpanan:-40°C hingga +100°C. Julat suhu untuk penyimpanan selamat apabila peranti tidak dikuasakan.

2.2 Ciri Elektro-Optik

Parameter ini diukur di bawah keadaan ujian piawai (Ta=25°C, IF=20mA) dan mewakili prestasi tipikal peranti.

• Keamatan Cahaya (Iv):Julat dari minimum 56.0 mcd hingga maksimum 180.0 mcd, dengan nilai tipikal tersirat dalam julat binning ini. Keamatan diukur menggunakan sensor yang ditapis untuk sepadan dengan lengkung respons fotopik (mata manusia) (piawaian CIE).
• Sudut Pandangan (2θ1/2):120 darjah (tipikal). Ini adalah sudut penuh di mana keamatan cahaya turun kepada separuh daripada nilainya yang diukur pada paksi. Sudut 120 darjah menunjukkan corak pancaran cahaya yang luas dan resap sesuai untuk pencahayaan kawasan luas atau dilihat dari sudut lebar.
• Panjang Gelombang Pancaran Puncak (λP):Kira-kira 575 nm. Ini adalah panjang gelombang pada titik tertinggi spektrum pancaran optik.
• Panjang Gelombang Dominan (λd):Kira-kira 571 nm (tipikal). Ini adalah panjang gelombang tunggal yang dilihat oleh mata manusia yang menentukan warna LED, diperoleh daripada koordinat kromatisiti CIE. Ia adalah parameter utama untuk spesifikasi warna.
• Separuh Lebar Garisan Spektrum (Δλ):Kira-kira 15 nm (tipikal). Ini menunjukkan ketulenan spektrum; nilai 15nm adalah ciri LED kuning-hijau berasaskan AlInGaP.
• Voltan Hadapan (VF):2.0V (tipikal), dengan maksimum 2.4V pada 20mA. Ini adalah susut voltan merentasi LED apabila beroperasi pada arus yang ditentukan. Ia adalah penting untuk mereka bentuk litar had arus.
• Arus Songsang (IR):Maksimum 10 μA pada Voltan Songsang (VR) 5V. Parameter ini adalah untuk tujuan ujian sahaja; peranti tidak direka untuk beroperasi di bawah pincang songsang.

3. Penjelasan Sistem Binning

Untuk memastikan konsistensi dalam pengeluaran besar-besaran, LED disusun ke dalam bin prestasi. Ini membolehkan pereka memilih bahagian yang memenuhi kriteria minimum tertentu untuk aplikasi mereka.

3.1 Binning Voltan Hadapan (Vf)

LED dikategorikan berdasarkan susut voltan hadapan mereka pada 20mA. Ini membantu dalam mereka bentuk bekalan kuasa dan memastikan kecerahan seragam apabila berbilang LED disambung secara selari.

• Bin D2:Vf = 1.8V hingga 2.0V
• Bin D3:Vf = 2.0V hingga 2.2V
• Bin D4:Vf = 2.2V hingga 2.4V

Toleransi dalam setiap bin adalah ±0.1V.

3.2 Binning Keamatan Cahaya (Iv)

Ini adalah binning utama untuk kecerahan. Bahagian disusun ke dalam kumpulan dengan nilai keamatan cahaya minimum dan maksimum yang ditakrifkan.

• Bin P2:56.0 – 71.0 mcd
• Bin Q1:71.0 – 90.0 mcd
• Bin Q2:90.0 – 112.0 mcd
• Bin R1:112.0 – 140.0 mcd
• Bin R2:140.0 – 180.0 mcd

Toleransi pada setiap bin keamatan adalah ±11%.

3.3 Binning Panjang Gelombang Dominan (Wd)

Binning ini memastikan konsistensi warna. LED dikumpulkan mengikut panjang gelombang dominan mereka, yang berkorelasi secara langsung dengan warna yang dilihat.

• Bin B:λd = 564.5 – 567.5 nm
• Bin C:λd = 567.5 – 570.5 nm
• Bin D:λd = 570.5 – 573.5 nm
• Bin E:λd = 573.5 – 576.5 nm

Toleransi untuk setiap bin panjang gelombang adalah ±1 nm.

4. Analisis Lengkung Prestasi

Walaupun graf khusus dirujuk dalam lembaran data, implikasinya adalah kritikal untuk reka bentuk.

4.1 Ciri Arus vs. Voltan (I-V)

Lengkung I-V untuk LED adalah eksponen. Voltan hadapan tipikal (2.0V) ditentukan pada 20mA. Pereka mesti menggunakan perintang had arus atau pemacu arus malar untuk memastikan titik operasi kekal stabil, kerana perubahan kecil dalam voltan boleh menyebabkan perubahan besar dalam arus, berpotensi melebihi penarafan maksimum.

4.2 Keamatan Cahaya vs. Arus Hadapan

Keamatan cahaya adalah berkadaran secara kasar dengan arus hadapan dalam julat operasi. Beroperasi di atas arus DC yang disyorkan (20mA) mungkin meningkatkan kecerahan tetapi juga akan meningkatkan suhu persimpangan, berpotensi mengurangkan jangka hayat dan menyebabkan anjakan warna.

4.3 Kebergantungan Suhu

Prestasi LED adalah sensitif kepada suhu. Biasanya, voltan hadapan berkurangan dengan peningkatan suhu, manakala keamatan cahaya juga berkurangan. Beroperasi pada had atas julat suhu (85°C) akan menghasilkan output cahaya yang lebih rendah berbanding operasi pada 25°C.

5. Maklumat Mekanikal dan Pembungkusan

5.1 Dimensi Peranti dan Polarity

Pakej LED mempunyai dimensi fizikal khusus yang kritikal untuk reka bentuk tapak kaki PCB. Lembaran data termasuk lukisan dimensi terperinci. Polarity ditunjukkan oleh tanda katod (biasanya takuk, titik hijau, atau penanda lain pada pakej). Orientasi yang betul adalah penting untuk operasi litar.

5.2 Reka Bentuk Pad PCB yang Disyorkan

Corak land (tapak kaki) disediakan untuk PCB. Mematuhi susun atur pad yang disyorkan ini adalah penting untuk mencapai sendi pateri yang boleh dipercayai semasa pateri refluks, memastikan lampiran mekanikal dan penyerakan haba yang betul.

5.3 Spesifikasi Pembungkusan Pita dan Gegelung

Peranti dibekalkan dalam pita pembawa timbul dengan pita penutup pelindung, dililit pada gegelung berdiameter 7 inci (178mm). Spesifikasi utama termasuk:

• Pitch Poket:Ditakrifkan dalam dimensi pita.
• Komponen per Gegelung:2000 keping.
• Komponen Hilang:Maksimum dua poket kosong berturut-turut dibenarkan setiap spesifikasi.
• Pembungkusan mematuhi piawaian ANSI/EIA-481 untuk pembungkusan komponen.

6. Garis Panduan Pateri dan Pemasangan

6.1 Profil Pateri Refluks IR (Bebas Plumbum)

Profil suhu yang dicadangkan mematuhi J-STD-020B disediakan untuk proses pateri bebas plumbum. Parameter utama termasuk:

• Pra-Pemanasan:Kenaikan beransur-ansur untuk mengaktifkan fluks dan meminimumkan kejutan terma.
• Zon Rendaman:Dataran tinggi untuk membolehkan keseluruhan pemasangan mencapai suhu seragam.
• Refluks (Liquidus):Suhu puncak tidak boleh melebihi 260°C, dan masa di atas 217°C (suhu liquidus untuk pateri bebas plumbum tipikal) harus dikawal (cth., maksimum 10 saat).
• Penyejukan:Kadar penyejukan terkawal.

Nota:Profil tepat mesti dicirikan untuk pemasangan PCB khusus, dengan mengambil kira ketebalan papan, ketumpatan komponen, dan pes pateri yang digunakan.

6.2 Pateri Tangan

Jika pateri tangan diperlukan, penjagaan yang sangat mesti diambil:

• Suhu Besi Pateri:Maksimum 300°C.
• Masa Pateri:Maksimum 3 saat per pad.
• Had:Pateri harus dilakukan hanya sekali untuk mengelakkan kerosakan terma pada pakej plastik dan ikatan wayar dalaman.

6.3 Pembersihan

Jika pembersihan selepas pateri diperlukan, hanya pelarut yang ditentukan harus digunakan untuk mengelakkan merosakkan kanta plastik dan pakej LED. Agen yang disyorkan termasuk etil alkohol atau isopropil alkohol. LED harus direndam pada suhu normal selama kurang daripada satu minit.

7. Langkah Berjaga-jaga Penyimpanan dan Pengendalian

7.1 Kepekaan Kelembapan

Pakej LED adalah sensitif kepada kelembapan. Pendedahan berpanjangan kepada kelembapan ambien boleh menyebabkan keretakan popcorn semasa pateri refluks.

• Pakej Tertutup:Simpan pada ≤30°C dan ≤70% RH. Gunakan dalam tempoh satu tahun dari tarikh pembungkusan.
• Pakej Terbuka:Untuk komponen yang dikeluarkan dari beg halangan kelembapan, ambien penyimpanan yang disyorkan adalah ≤30°C dan ≤60% RH.
• Jangka Hayat Lantai:Adalah disyorkan untuk menyelesaikan pateri refluks IR dalam masa 168 jam (7 hari) selepas membuka pembungkusan asal.
• Penyimpanan Lanjutan/Pembakaran:Komponen yang terdedah selama lebih daripada 168 jam harus dibakar pada kira-kira 60°C selama sekurang-kurangnya 48 jam sebelum pateri untuk membuang kelembapan yang diserap.

7.2 Kaedah Pendorongan

LED adalah peranti beroperasi arus. Untuk memastikan kecerahan seragam apabila menyambungkan berbilang LED, mereka harus didorong dengan sumber arus malar. Menyambungkan LED secara langsung secara selari dengan sumber voltan tunggal dan perintang tidak disyorkan kerana variasi dalam voltan hadapan (Vf) antara peranti individu, yang boleh membawa kepada perbezaan ketara dalam arus dan, akibatnya, kecerahan. Sambungan siri dengan perintang had arus yang sesuai atau penggunaan perintang individu untuk setiap LED selari adalah lebih disukai.

8. Nota Aplikasi dan Pertimbangan Reka Bentuk

8.1 Had Arus

Sentiasa gunakan perintang siri atau pemacu arus malar untuk menetapkan arus hadapan kepada nilai yang dikehendaki (cth., 20mA). Nilai perintang boleh dikira menggunakan Hukum Ohm: R = (Vsupply - Vf_LED) / I_desired. Gunakan Vf maksimum dari lembaran data (2.4V) untuk reka bentuk konservatif untuk memastikan arus tidak melebihi had walaupun dengan LED Vf rendah.

8.2 Pengurusan Terma

Walaupun penyerakan kuasa adalah rendah (72mW), pengurusan terma yang berkesan pada PCB boleh membantu mengekalkan prestasi dan jangka hayat, terutamanya dalam persekitaran suhu ambien tinggi atau apabila didorong pada arus yang lebih tinggi. Memastikan sambungan terma yang baik dari pad LED ke kuprum PCB boleh membantu menyerakkan haba.

8.3 Reka Bentuk Optik

Sudut pandangan 120 darjah dan kanta resap menyediakan pancaran cahaya yang luas dan lembut. Ini menjadikan LED sesuai untuk aplikasi yang memerlukan pencahayaan sekata di kawasan atau di mana penunjuk perlu kelihatan dari pelbagai sudut, tanpa memerlukan optik sekunder seperti paip cahaya dalam banyak kes.

9. Soalan Lazim (Berdasarkan Parameter Teknikal)

9.1 Apakah perbezaan antara Panjang Gelombang Puncak dan Panjang Gelombang Dominan?

Panjang Gelombang Puncak (λP) adalah panjang gelombang fizikal pada titik keamatan tertinggi dalam spektrum pancaran LED. Panjang Gelombang Dominan (λd) adalah nilai yang dikira berdasarkan persepsi warna manusia (koordinat CIE) yang mewakili panjang gelombang tunggal warna yang dilihat. Untuk tujuan reka bentuk, terutamanya mengenai padanan warna, Panjang Gelombang Dominan dan binningnya adalah lebih relevan.

9.2 Bolehkah saya mendorong LED ini pada 30mA secara berterusan?

Walaupun Penarafan Maksimum Mutlak untuk Arus Hadapan DC adalah 30mA, Ciri Elektro-Optik ditentukan pada 20mA. Beroperasi pada 30mA secara berterusan akan menghasilkan lebih banyak haba, berpotensi mengurangkan kecekapan cahaya dan jangka hayat. Untuk operasi jangka panjang yang boleh dipercayai, adalah dinasihatkan untuk mereka bentuk untuk arus pada atau di bawah keadaan ujian tipikal 20mA.

9.3 Bagaimana saya mentafsir kod binning semasa membuat pesanan?

Anda mesti menentukan kod bin yang dikehendaki untuk Vf, Iv, dan Wd berdasarkan keperluan aplikasi anda untuk konsistensi voltan, aras kecerahan, dan titik warna. Sebagai contoh, pesanan mungkin menentukan bin D3 (Vf), R1 (Iv), dan D (Wd) untuk mendapatkan bahagian dengan voltan sederhana, kecerahan tinggi, dan warna kuning-hijau tertentu.

10. Prinsip Operasi dan Konteks Teknologi

10.1 Teknologi Semikonduktor AlInGaP

LED ini menggunakan bahan semikonduktor Aluminium Indium Gallium Fosfida (AlInGaP). Sistem bahan ini sangat cekap untuk menghasilkan cahaya dalam kawasan ambar, kuning, dan hijau spektrum boleh lihat. Berbanding dengan teknologi lama, LED AlInGaP menawarkan kecerahan yang lebih tinggi, kecekapan yang lebih baik, dan kestabilan suhu yang lebih baik.

10.2 Fungsi Kanta Resap

Kanta resap (tidak jernih) mengandungi zarah penyerakan yang mencampurkan cahaya yang dipancarkan dari cip semikonduktor kecil. Proses ini meluaskan sudut pandangan (kepada 120 darjah) dan mencipta penampilan yang lebih seragam dan lembut dengan menghapuskan "titik panas" terang yang biasanya dilihat dalam LED dengan kanta jernih. Ini adalah ideal untuk aplikasi di mana LED dilihat secara langsung.