Spesifikasi Teknikal Siri 67-21 LED Reflektor SMD - Pakej P-LCC-2 - 3.5V Maks - 110mW - Hijau/Kuning/Biru/Jingga - Dokumen Teknikal Bahasa Melayu

1. Gambaran Keseluruhan Produk

Siri 67-21 mewakili satu keluarga peranti permukaan-pasang (SMD) diod pemancar cahaya (LED) yang mempunyai reflektor bersepadu dalam pakej P-LCC-2. Reka bentuk ini direka untuk memberikan sudut pandangan yang luas dan output cahaya yang dioptimumkan, menjadikannya amat sesuai untuk aplikasi yang memerlukan gandingan cahaya yang cekap ke dalam pandu cahaya atau paip. Siri ini boleh didapati dalam pelbagai warna termasuk jingga lembut, hijau, biru, dan kuning, dengan badan pakej putih dan tingkap jernih tanpa warna. Keperluan arus ke hadapan yang rendah menjadikannya pilihan ideal untuk aplikasi sensitif kuasa seperti peranti elektronik mudah alih.

1.1 Kelebihan Teras dan Pasaran Sasaran

Kelebihan utama siri LED ini berasal daripada reka bentuk pakejnya. Reflektor antara bersepadu meningkatkan pengekstrakan cahaya dan arahannya dengan ketara, menghasilkan corak pancaran yang konsisten dan luas. Ciri ini adalah penting untuk pencahayaan belakang simbol, suis, dan panel LCD di mana pencahayaan seragam diperlukan. Peranti ini serasi sepenuhnya dengan peralatan pick-and-place automatik standard dan dibekalkan pada pita 8mm dan gegelung untuk pemasangan volum tinggi. Keserasiannya dengan pelbagai proses pematerian, termasuk reflow wap-fasa, reflow inframerah, dan pematerian gelombang, menawarkan fleksibiliti dalam pembuatan. Produk ini juga mematuhi RoHS dan bebas plumbum. Pasaran sasaran termasuk interior automotif (papan pemuka dan pencahayaan belakang suis), peralatan telekomunikasi (penunjuk status dan pencahayaan belakang dalam telefon/mesin faks), dan elektronik pengguna umum yang memerlukan lampu penunjuk atau penyelesaian pencahayaan belakang yang boleh dipercayai.

2. Penerangan Mendalam Parameter Teknikal

Prestasi elektrik dan optik LED ditakrifkan di bawah keadaan ujian tertentu, biasanya pada arus ke hadapan (I_F) 20mA dan suhu ambien (T_a) 25°C. Memahami parameter ini adalah penting untuk reka bentuk litar yang betul dan memastikan kebolehpercayaan jangka panjang.

2.1 Penarafan Maksimum Mutlak

Penarafan ini mentakrifkan had tekanan di mana kerosakan kekal pada peranti mungkin berlaku. Ia bukan untuk operasi berterusan. Had utama termasuk voltan songsang maksimum (V_R) 5V, arus ke hadapan berterusan (I_F) 30mA, dan arus ke hadapan puncak (I_FP) 100mA di bawah keadaan berdenyut (kitar tugas 1/10 pada 1kHz). Penyerakan kuasa maksimum (P_d) ialah 110mW. Peranti boleh beroperasi dalam julat suhu -40°C hingga +85°C dan boleh disimpan antara -40°C dan +90°C. Profil suhu pematerian juga dinyatakan untuk mengelakkan kerosakan pakej semasa pemasangan.

2.2 Ciri-ciri Elektro-Optik

Parameter prestasi tipikal memberikan nilai jangkaan di bawah keadaan operasi biasa. Untuk varian khusus yang tersirat dalam dokumen (kemungkinan LED hijau berdasarkan data panjang gelombang), keamatan bercahaya (I_v) berjulat dari minimum 900 mcd hingga maksimum 1800 mcd. Sudut pandangan (2θ_1/2), ditakrifkan sebagai sudut di mana keamatan turun kepada separuh nilai puncaknya, biasanya 120 darjah, mengesahkan tuntutan sudut luas. Panjang gelombang dominan (λ_d) untuk contoh ini jatuh antara 520nm dan 535nm, meletakkannya dalam spektrum hijau. Voltan ke hadapan (V_F) berjulat dari 2.7V hingga 3.5V pada 20mA. Perintang pembatas arus adalah wajib dalam litar aplikasi untuk mengelakkan melebihi arus ke hadapan maksimum, kerana LED mempamerkan hubungan IV tak linear di mana peningkatan voltan kecil boleh menyebabkan lonjakan arus besar yang berpotensi merosakkan.

3. Penjelasan Sistem Pembin

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

3.1 Pembin Keamatan Bercahaya

Output bercahaya dikategorikan kepada tiga kod bin: V2 (900-1120 mcd), W1 (1120-1420 mcd), dan W2 (1420-1800 mcd). Toleransi untuk keamatan bercahaya ialah ±11%. Pereka mesti mengambil kira variasi ini apabila mereka bentuk untuk keperluan kecerahan minimum.

3.2 Pembin Panjang Gelombang Dominan

Warna (panjang gelombang dominan) dibin kepada tiga kod: X (520-525 nm), Y (525-530 nm), dan Z (530-535 nm), dengan toleransi ketat ±1nm. Ini memastikan konsistensi warna dalam satu kelompok, yang penting untuk aplikasi di mana pelbagai LED digunakan bersebelahan antara satu sama lain.

3.3 Pembin Voltan Ke Hadapan

Voltan ke hadapan disusun kepada empat bin: 10 (2.70-2.90V), 11 (2.90-3.10V), 12 (3.10-3.30V), dan 13 (3.30-3.50V), dengan toleransi ±0.1V. Pengetahuan tentang bin V_Fadalah penting untuk mengira nilai tepat perintang pembatas arus untuk mencapai arus kendalian yang dikehendaki, terutamanya apabila beroperasi dari bekalan kuasa voltan rendah atau yang dikawal ketat.

4. Maklumat Mekanikal dan Pakej

Peranti menggunakan pakej P-LCC-2 (Pembawa Cip Berpimpin Plastik). Lukisan dimensi pakej terperinci disediakan dalam datasheet, menentukan panjang, lebar, tinggi, jarak lead, dan geometri pad. Dimensi ini adalah kritikal untuk reka bentuk tapak kaki PCB. Pakej ini mempunyai badan putih yang membantu pantulan cahaya dan kanta epoksi jernih tanpa warna. Polarity ditunjukkan oleh struktur fizikal pakej, biasanya dengan takuk atau katod bertanda. Corak pad PCB yang disyorkan memastikan pematerian yang betul dan kestabilan mekanikal.

5. Garis Panduan Pematerian dan Pemasangan

Pengendalian dan pematerian yang betul adalah penting untuk mengekalkan integriti dan prestasi peranti.

5.1 Profil Pematerian Reflow

Untuk pematerian bebas plumbum, profil suhu tertentu mesti diikuti. Peringkat pemanasan awal harus meningkat dari 150°C ke 200°C dalam 60-120 saat. Masa di atas suhu likuidus (217°C) harus dikekalkan selama 60-150 saat, dengan suhu puncak tidak melebihi 260°C selama lebih daripada 10 saat. Kadar pemanasan maksimum harus 3°C/saat, dan kadar penyejukan tidak boleh melebihi 6°C/saat. Pematerian reflow tidak boleh dilakukan lebih daripada dua kali pada peranti yang sama.

5.2 Pematerian Tangan

Jika pematerian tangan diperlukan, penjagaan yang melampau mesti diambil. Suhu hujung besi pemateri harus di bawah 350°C, dan masa sentuhan dengan setiap terminal tidak boleh melebihi 3 saat. Besi pemateri berkuasa rendah (≤25W) adalah disyorkan. Selang minimum 2 saat harus dibenarkan antara pematerian setiap terminal untuk mengelakkan kejutan terma.

5.3 Penyimpanan dan Kepekaan Kelembapan

Komponen dibungkus dalam beg tahan lembapan dengan desikan dan kad penunjuk kelembapan. Beg hanya boleh dibuka sejurus sebelum digunakan dalam persekitaran yang dikawal kepada kurang daripada 30°C dan 60% kelembapan relatif. Setelah dibuka, komponen mesti digunakan dalam jangka hayat lantai yang ditentukan (tidak dinyatakan secara eksplisit dalam petikan tetapi biasanya ditakrifkan oleh Tahap Kepekaan Kelembapan, MSL). Jika kad penunjuk menunjukkan kelembapan berlebihan, komponen mesti dibakar pada 60°C ±5°C selama 24 jam sebelum digunakan.

6. Maklumat Pembungkusan dan Pesanan

LED dibekalkan pada pita pembawa timbul lebar 8mm, dimuatkan ke dalam gegelung standard. Satu gegelung tipikal mengandungi 2000 keping, walaupun kuantiti pesanan minimum 250, 500, atau 1000 keping mungkin tersedia. Dimensi gegelung dan pita ditentukan dengan tepat untuk memastikan keserasian dengan peralatan pemasangan automatik. Label pembungkusan termasuk maklumat kritikal seperti nombor produk, kuantiti, dan kod bin khusus untuk keamatan bercahaya (CAT), panjang gelombang dominan (HUE), dan voltan ke hadapan (REF), bersama-sama dengan nombor lot untuk kebolehjejakan.

7. Cadangan Aplikasi dan Pertimbangan Reka Bentuk

7.1 Senario Aplikasi Biasa

• Interior Automotif:Pencahayaan belakang untuk instrumen papan pemuka, butang kawalan, dan suis. Sudut pandangan luas memastikan keterlihatan dari kedudukan pemandu yang berbeza.
• Elektronik Telekom/Pengguna:Penunjuk status dan pencahayaan belakang kekunci dalam telefon, mesin faks, dan alat kawalan jauh. Pengambilan arus rendah adalah bermanfaat untuk hayat bateri.
• Lampu Penunjuk Umum:Status kuasa, pemilihan mod, dan penunjuk amaran dalam pelbagai peranti elektronik.
• Aplikasi Paip Cahaya:Output cahaya yang dioptimumkan dan sudut luas menjadikan siri ini sesuai untuk gandingan ke dalam paip cahaya akrilik atau polikarbonat, yang kemudiannya memandu cahaya ke lokasi yang dikehendaki pada panel, membolehkan reka bentuk mekanikal yang fleksibel.

7.2 Pertimbangan Reka Bentuk

• Pembatas Arus:Sentiasa gunakan perintang siri untuk menetapkan arus ke hadapan. Kira nilai perintang menggunakan R = (V_bekalan- V_F) / I_F. Gunakan V_Fmaksimum dari datasheet (atau bin khusus) untuk memastikan arus tidak pernah melebihi penarafan maksimum di bawah keadaan terburuk.
• Pengurusan Terma:Walaupun penyerakan kuasa adalah rendah, pastikan kawasan kuprum PCB atau via terma yang mencukupi jika beroperasi pada suhu ambien tinggi atau berhampiran arus maksimum untuk mengekalkan suhu simpang dalam had.
• Perlindungan ESD:Peranti mempunyai penarafan ketahanan ESD 1000V (HBM). Laksanakan langkah berjaga-jaga ESD standard semasa pengendalian dan pemasangan. Untuk aplikasi sensitif, pertimbangkan untuk menambah penindasan voltan sementara pada talian yang disambungkan ke LED.
• Reka Bentuk Optik:Untuk aplikasi paip cahaya, jarak dan penjajaran antara LED dan pintu masuk paip adalah kritikal. Sudut pandangan luas membantu tetapi mungkin memerlukan cawan reflektor atau reka bentuk paip yang disesuaikan untuk memaksimumkan kecekapan gandingan.

8. Perbandingan dan Pembezaan Teknikal

Pembeza utama siri 67-21 ialah reflektor bersepadu dalam pakej P-LCC-2. Berbanding dengan LED SMD standard tanpa ciri ini, ia menawarkan kecekapan output cahaya yang lebih baik dan corak pancaran yang lebih terkawal dan luas. Ini menghapuskan keperluan untuk reflektor luaran dalam banyak reka bentuk, menjimatkan ruang dan kos. Gabungan sudut pandangan luas 120 darjah dan ketersediaan dalam pelbagai warna dalam tapak kaki pakej yang sama memberikan fleksibiliti reka bentuk. Keserasiannya dengan semua proses pematerian utama juga menjadikannya komponen drop-in yang serba boleh untuk pelbagai barisan pengeluaran.

9. Soalan Lazim (Berdasarkan Parameter Teknikal)

9.1 Mengapakah perintang pembatas arus amat diperlukan?

LED adalah diod dengan hubungan arus-voltan (I-V) eksponen. Peningkatan kecil dalam voltan melebihi voltan ke hadapan nominal menyebabkan peningkatan arus yang sangat besar. Tanpa perintang untuk membatasi arus ini, LED akan cepat menarik arus berlebihan, membawa kepada pemanasan melampau dan kegagalan bencana, walaupun voltan bekalan kuasa kelihatan hanya sedikit tinggi. Perintang memberikan penurunan voltan linear dan boleh diramal untuk menstabilkan arus.

9.2 Bolehkah saya mengendalikan LED ini dengan sumber voltan secara langsung?

Tidak. Mengendalikan LED secara langsung dengan sumber voltan sangat tidak digalakkan dan berkemungkinan besar akan memusnahkan peranti. Ia mesti dikendalikan dengan sumber arus atau, lebih biasa, sumber voltan secara bersiri dengan perintang pembatas arus seperti yang diterangkan di atas.

9.3 Apakah maksud "pembin" parameter untuk reka bentuk saya?

Pembin bermaksud LED diuji dan disusun ke dalam kumpulan berdasarkan prestasi. Jika reka bentuk anda memerlukan kecerahan atau warna yang sangat konsisten merentasi pelbagai unit, anda harus menentukan kod bin yang diperlukan (contohnya, W2 untuk kecerahan tertinggi, Y untuk warna hijau tertentu) semasa membuat pesanan. Jika reka bentuk anda boleh menerima lebih banyak variasi, anda mungkin menerima campuran bin yang lebih luas, yang mungkin lebih kos efektif.

9.4 Berapa kalikah saya boleh melakukan pematerian reflow pada komponen ini?

Datasheet menentukan bahawa pematerian reflow tidak boleh dilakukan lebih daripada dua kali. Setiap kitaran reflow mendedahkan komponen kepada tekanan terma, yang berpotensi merosakkan ikatan wayar dalaman atau enkapsulan epoksi. Untuk kerja semula, garis panduan khusus menggunakan besi pemateri berkepala dua disediakan untuk meminimumkan pemanasan setempat.

10. Kes Reka Bentuk dan Penggunaan Praktikal

Senario: Mereka bentuk panel suis membran bercahaya belakang.Seorang pereka mencipta panel kawalan dengan 12 butang bercahaya. Setiap butang menggunakan paip cahaya untuk menyalurkan cahaya dari LED SMD yang dipasang pada PCB utama ke penutup butang. Siri 67-21 dipilih untuk sudut pandangan luasnya, yang memastikan gandingan cekap ke pintu masuk paip cahaya, dan pengambilan arus rendahnya, kerana panel dikuasakan oleh rel 5V dengan bajet arus yang terhad. Pereka mengira nilai perintang pembatas arus menggunakan V_Fmaksimum 3.5V untuk menjamin operasi selamat merentasi semua unit: R = (5V - 3.5V) / 0.02A = 75 Ohm. Perintang standard 75Ω atau 82Ω dipilih. Susun atur PCB meletakkan LED tepat di bawah bukaan paip cahaya, dan pemasangan mengikut profil reflow yang ditentukan. Dengan menentukan bin panjang gelombang yang ketat (contohnya, Y: 525-530nm), pereka memastikan semua butang mempunyai warna hijau yang konsisten.

11. Pengenalan Prinsip Operasi

Diod pemancar cahaya adalah peranti semikonduktor yang memancarkan cahaya melalui elektroluminesens. Apabila voltan ke hadapan dikenakan merentasi simpang p-n, elektron dari bahan jenis-n bergabung semula dengan lubang dari bahan jenis-p di kawasan aktif. Proses penggabungan semula ini membebaskan tenaga dalam bentuk foton (cahaya). Panjang gelombang khusus (warna) cahaya yang dipancarkan ditentukan oleh tenaga jurang jalur bahan semikonduktor yang digunakan (contohnya, InGaN untuk hijau/biru). Reflektor bersepadu dalam siri 67-21 adalah rongga berbentuk di sekeliling cip semikonduktor. Ia memantulkan cahaya yang sebaliknya akan dipancarkan ke sisi atau diserap oleh pakej kembali ke arah pandangan atas, dengan itu meningkatkan output cahaya yang berguna dan membentuk corak sinaran menjadi pancaran yang lebih luas dan seragam.

12. Trend Teknologi

Trend umum dalam LED penunjuk SMD terus ke arah kecekapan yang lebih tinggi (lebih banyak output cahaya per unit kuasa elektrik), peningkatan konsistensi warna melalui pembin dan kawalan pembuatan lanjutan, dan kebolehpercayaan yang dipertingkatkan. Teknologi pembungkusan berkembang untuk membenarkan sudut pandangan yang lebih luas dan pengurusan terma yang lebih baik dalam tapak kaki yang lebih kecil. Terdapat juga penekanan yang semakin meningkat terhadap keserasian dengan proses pematerian bebas plumbum dan suhu tinggi untuk memenuhi peraturan alam sekitar global dan permintaan aplikasi gred automotif. Integrasi ciri optik, seperti reflektor dalam siri ini, terus ke dalam pakej LED adalah trend utama yang memudahkan reka bentuk produk akhir dan meningkatkan prestasi optik.