Kandungan
- 1. Gambaran Keseluruhan Produk
- 2. Penerangan Mendalam Parameter Teknikal
- 2.1 Parameter Elektrik
- 2.2 Parameter Optik
- 2.3 Ciri-ciri Terma
- 3. Penjelasan Sistem Pengelasan (Binning)
- 3.1 Pengelasan Panjang Gelombang
- 3.2 Pengelasan Fluks Bercahaya
- 3.3 Pengelasan Voltan Kehadapan
- 4. Analisis Lengkung Prestasi
- 4.1 Lengkung Ciri IV
- 4.2 Fluks Bercahaya Relatif vs. Arus Kehadapan
- 4.3 Kebergantungan Suhu
- 4.4 Taburan Spektrum
- 5. Maklumat Mekanikal & Pembungkusan
- 5.1 Dimensi dan Lukisan Garis Besar
- 5.2 Susun Atur Pad Disyorkan & Reka Bentuk Stensil
- 5.3 Pengenalpastian Kutub
- 6. Garis Panduan Pateri & Pemasangan
- 6.1 Parameter Pateri Alir Semula (Reflow)
- 6.2 Langkah Berjaga-jaga Pengendalian dan Penyimpanan
- 6.3 Pembersihan
- 7. Pembungkusan & Maklumat Pesanan
- 7.1 Pembungkusan Pita dan Gegelung
- 7.2 Peraturan Penomboran Model
- 8. Cadangan Aplikasi
- 8.1 Senario Aplikasi Biasa
- 8.2 Pertimbangan Reka Bentuk
- 9. Perbandingan Teknikal
- 10. Soalan Lazim (FAQ)
- 11. Kes Penggunaan Praktikal
- 12. Prinsip Operasi
- 13. Piawaian Ujian Kebolehpercayaan
- 13.1 Ujian Hayat
- 13.2 Ujian Tekanan Persekitaran
- 14. Trend Pembangunan
1. Gambaran Keseluruhan Produk SMD3528 ialah peranti permukaan-mount (SMD) diod pemancar cahaya (LED) yang menggunakan die LED merah cip tunggal. Dicirikan oleh tapak padat 3.5mm x 2.8mm, komponen ini direka untuk aplikasi yang memerlukan pencahayaan merah berkuasa rendah yang boleh dipercayai. Kelebihan utamanya termasuk sudut pandangan luas 120 darjah, prestasi konsisten merentasi julat suhu yang ditentukan, dan keserasian dengan proses pemasangan teknologi permukaan-mount (SMT) piawai. Pasaran sasaran merangkumi pelbagai elektronik pengguna, lampu penunjuk, lampu latar untuk paparan kecil, dan pencahayaan hiasan di mana ruang dan kecekapan kuasa adalah kritikal.
2. Penerangan Mendalam Parameter Teknikal 2.1 Parameter Elektrik Ciri-ciri elektrik menentukan had operasi dan prestasi tipikal LED. Penarafan mutlak maksimum, diukur pada suhu titik pateri (Tsp) 25°C, menetapkan had untuk operasi selamat. Arus kehadapan berterusan maksimum (IF) ialah 30 mA, manakala arus denyut kehadapan (IFP) sehingga 40 mA dibenarkan di bawah keadaan tertentu (lebar denyut ≤10 ms, kitar tugas ≤1/10). Disipasi kuasa maksimum (Pd) dinilai pada 144 mW. Julat suhu operasi dan penyimpanan ditentukan dari -40°C hingga +80°C, dengan suhu simpang maksimum (Tj) 125°C. Untuk pateri, LED boleh menahan profil alir semula dengan suhu puncak sama ada 230°C atau 260°C untuk tempoh 10 saat. Di bawah keadaan operasi tipikal (Tsp=25°C, IF=20mA), voltan kehadapan (VF) mempunyai nilai tipikal 2.2V dan maksimum 2.6V. Voltan songsang (VR) dinilai pada minimum 5V, dan arus songsang (IR) tidak boleh melebihi 10 µA.
2.2 Parameter Optik Prestasi optik adalah teras kepada fungsi LED. Panjang gelombang dominan (λd) ditentukan pada 625 nm, meletakkannya dalam spektrum merah piawai. Output fluks bercahaya dikategorikan kepada bin, dengan nilai tipikal antara 1.5 lm hingga 2.5 lm pada arus pacuan 20 mA, bergantung pada kod bin tertentu (A3, B1, B2). Taburan ruang cahaya dicirikan oleh sudut pandangan luas, dengan 2θ1/2 (sudut penuh pada separuh keamatan) ditentukan sebagai 120 darjah.
2.3 Ciri-ciri Terma Pengurusan terma adalah penting untuk hayat dan kestabilan prestasi LED. Parameter utama ialah suhu simpang (Tj), yang tidak boleh melebihi 125°C. Laluan terma dari cip LED ke titik pateri dan akhirnya ke papan litar bercetak (PCB) mesti direka untuk mengekalkan suhu simpang dalam had selamat semasa operasi, terutamanya apabila dipacu pada atau berhampiran arus maksimum. Julat suhu ambien operasi yang ditentukan dari -40°C hingga +80°C memberikan panduan untuk keadaan persekitaran yang boleh ditahan oleh peranti.
3. Penjelasan Sistem Pengelasan (Binning) Untuk memastikan konsistensi warna dan kecerahan dalam pengeluaran, LED disusun ke dalam bin berdasarkan parameter utama. 3.1 Pengelasan Panjang Gelombang Panjang gelombang dominan dikelaskan untuk mengawal nuansa merah yang tepat. Spesifikasi yang diberikan menyenaraikan dua bin: R1 (620-625 nm) dan R2 (625-630 nm). Ini membolehkan pereka memilih LED dengan titik warna yang sangat spesifik untuk aplikasi mereka, yang penting untuk aplikasi seperti paparan warna penuh atau papan tanda di mana padanan warna adalah kritikal. Toleransi untuk pengukuran panjang gelombang adalah wujud dalam julat bin.s3.2 Pengelasan Fluks Bercahaya Output fluks bercahaya dikategorikan untuk menjamin tahap kecerahan minimum. Bin ditakrifkan oleh kod A3, B1, dan B2, dengan nilai minimum/tipikal masing-masing 1/1.5 lm, 1.5/2 lm, dan 2/2.5 lm, semua diukur pada 20 mA. Toleransi ±7% digunakan untuk pengukuran fluks bercahaya. Pengelasan ini membolehkan tahap kecerahan yang boleh diramal dalam tatasusunan LED.F3.3 Pengelasan Voltan Kehadapan Voltan kehadapan dikelaskan untuk membantu reka bentuk litar, terutamanya untuk pengiraan perintang had arus dan reka bentuk bekalan kuasa dalam rentetan bersiri. Bin adalah C (1.8-2.0V), D (2.0-2.2V), E (2.2-2.4V), dan F (2.4-2.6V), dengan toleransi pengukuran ±0.08V. Memadankan bin VF boleh membantu memastikan pengagihan arus dan kecerahan seragam dalam konfigurasi LED selari.FP4. Analisis Lengkung Prestasi 4.1 Lengkung Ciri IV Lengkung voltan kehadapan berbanding arus kehadapan (VF-IF) adalah ciri asas mana-mana diod, termasuk LED. Untuk LED merah SMD3528 ini, lengkung akan menunjukkan hubungan eksponen tipikal simpang p-n semikonduktor. Lengkung ini penting untuk menentukan titik operasi dan untuk mereka bentuk litar pemacu. Voltan pada arus operasi tipikal 20mA akan berada dalam julat bin VF (cth., ~2.2V untuk bin D).D4.2 Fluks Bercahaya Relatif vs. Arus Kehadapan Lengkung ini menggambarkan bagaimana output cahaya (fluks bercahaya relatif) berubah dengan peningkatan arus pacuan. Untuk LED, output umumnya meningkat secara linear dengan arus pada tahap yang lebih rendah tetapi mungkin menunjukkan ketepuan atau kecekapan berkurangan pada arus yang lebih tinggi disebabkan kesan terma dan elektrik. Graf ini membantu pereka mengoptimumkan arus pacuan untuk kecerahan yang dikehendaki sambil mempertimbangkan keberkesanan dan hayat.j4.3 Kebergantungan Suhu Prestasi LED sangat dipengaruhi oleh suhu. Satu lengkung utama menunjukkan tenaga spektrum relatif (proksi untuk output cahaya dan kestabilan panjang gelombang) sebagai fungsi suhu simpang. Untuk LED merah berasaskan AlInGaP, output cahaya biasanya berkurangan apabila suhu meningkat. Lengkung ini adalah kritikal untuk aplikasi yang beroperasi dalam persekitaran terma yang berbeza, memberitahu penurunan nilai atau pampasan terma yang diperlukan dalam litar pemacu.
4.4 Taburan Spektrum Lengkung taburan tenaga spektrum memplot keamatan cahaya yang dipancarkan merentasi panjang gelombang yang berbeza. Untuk LED merah monokromatik, lengkung ini akan menunjukkan satu puncak dominan tunggal berpusat di sekitar panjang gelombang bin (cth., 625 nm). Lebar puncak ini (lebar penuh pada separuh maksimum, atau FWHM) menentukan ketulenan warna. Puncak yang lebih sempit menunjukkan warna yang lebih tepu dan tulen.s5. Maklumat Mekanikal & Pembungkusan 5.1 Dimensi dan Lukisan Garis Besar Pakej LED mematuhi tapak piawai industri 3528, dengan dimensi nominal 3.5mm panjang dan 2.8mm lebar. Lukisan dimensi tepat memberikan ukuran kritikal termasuk ketinggian pakej, dimensi kanta, dan jarak lead (pad). Toleransi ditentukan: dimensi yang dicatat sebagai .X mempunyai toleransi ±0.10mm, manakala dimensi .XX mempunyai toleransi yang lebih ketat ±0.05mm.F5.2 Susun Atur Pad Disyorkan & Reka Bentuk Stensil Corak landasan (tapak) yang disyorkan untuk reka bentuk PCB disediakan untuk memastikan pateri yang betul dan kestabilan mekanikal. Ini termasuk saiz, bentuk, dan jarak pad kuprum. Reka bentuk stensil (topeng pes pateri) yang sepadan juga dicadangkan untuk mengawal jumlah pes pateri yang didepositkan semasa pemasangan, yang penting untuk mencapai sambungan pateri yang boleh dipercayai tanpa menyebabkan litar pintas atau tombstoning.F5.3 Pengenalpastian Kutub Katod (terminal negatif) biasanya dikenal pasti oleh penanda visual pada pakej LED, seperti titik hijau, takuk, atau sudut serong. Datasheet harus menunjukkan dengan jelas skim penandaan ini. Kutub yang betul mesti diperhatikan semasa penempatan pada PCB untuk memastikan peranti berfungsi.R6. Garis Panduan Pateri & Pemasangan 6.1 Parameter Pateri Alir Semula (Reflow) Komponen ini sesuai untuk proses pateri alir semula inframerah (IR) atau perolakan. Suhu pateri maksimum yang dibenarkan ditentukan sebagai 230°C atau 260°C, diukur pada lead LED, untuk tempoh maksimum 10 saat. Profil alir semula bebas plumbum (SAC305) piawai dengan fasa pemanasan awal, rendaman, alir semula, dan penyejukan harus diikuti, memastikan suhu puncak dan masa di atas likuidus (TAL) tidak melebihi penarafan LED.R6.2 Langkah Berjaga-jaga Pengendalian dan Penyimpanan LED sensitif kepada nyahcas elektrostatik (ESD). Ia harus dikendalikan dalam persekitaran yang dilindungi ESD menggunakan tali pergelangan tangan yang dibumikan dan permukaan kerja konduktif. Peranti harus disimpan dalam beg penghalang kelembapan asal dengan bahan pengering, dalam keadaan tidak melebihi julat suhu penyimpanan yang ditentukan (-40°C hingga +80°C) dan pada kelembapan rendah untuk mengelakkan penyerapan kelembapan, yang boleh menyebabkan "popcorning" semasa alir semula.
6.3 Pembersihan Jika pembersihan diperlukan selepas pateri, gunakan pelarut yang diluluskan yang serasi dengan kanta epoksi dan pakej plastik LED. Elakkan pembersihan ultrasonik, kerana getaran frekuensi tinggi boleh merosakkan ikatan wayar dalaman atau lekatan die. Sentiasa sahkan keserasian kimia sebelum meneruskan sebarang proses pembersihan.
7. Pembungkusan & Maklumat Pesanan 7.1 Pembungkusan Pita dan Gegelung LED SMD3528 dibekalkan dalam pita pembawa timbul piawai pada gegelung, sesuai untuk mesin pick-and-place automatik. Dimensi pita pembawa (saiz poket, pic) ditentukan untuk memastikan keserasian dengan feeder. Kekuatan pengelupasan pita penutup ditakrifkan sebagai 0.1 hingga 0.7 Newton apabila dikelupas pada sudut 10 darjah, memastikan ia selamat semasa penghantaran tetapi mudah untuk mesin mengeluarkannya.d7.2 Peraturan Penomboran Model Model produk mengikut konvensyen penamaan berstruktur: T [Kod Bentuk] [Kiraan Cip] [Kod Kanta] [Kod Dalaman] - [Kod Fluks Bercahaya] [Kod Warna]. Contohnya, T3200SRA ditafsirkan sebagai: Bentuk 32 (3528), Kiraan Cip S (tunggal, kuasa kecil), Kod Kanta 00 (tiada kanta), Kod Dalaman, Kod Fluks Bercahaya, dan Kod Warna A (Merah). Kod warna lain termasuk Y (Kuning), B (Biru), G (Hijau), dsb. Sistem ini membolehkan pengenalpastian tepat semua atribut utama.8. Cadangan Aplikasi 8.1 Senario Aplikasi Biasa LED merah SMD3528 sangat sesuai untuk banyak aplikasi: Lampu status dan penunjuk pada elektronik pengguna (TV, penghala, pengecas). Lampu latar untuk paparan LCD kecil, kekunci, atau panel. Pencahayaan hiasan dan aksen dalam perkakas, bahagian dalam automotif, atau ciri seni bina. Isyarat dan pencahayaan kecemasan di mana warna merah yang berbeza diperlukan.8.2 Pertimbangan Reka Bentuk Had Arus: Sentiasa gunakan perintang had arus bersiri atau pemacu arus malar. Nilai perintang dikira menggunakan R = (Vbekalan - VF) / IF. Gunakan VF maksimum dari bin untuk memastikan arus tidak melebihi had walaupun dengan VF rendah. Pengurusan Terma: Untuk operasi berterusan pada arus tinggi atau dalam suhu ambien tinggi, pastikan kawasan kuprum PCB atau penyejuk haba yang mencukupi untuk menyebarkan haba dan mengekalkan suhu simpang rendah. Reka Bentuk Optik: Pertimbangkan sudut pandangan 120 darjah apabila mereka bentuk pandu cahaya, kanta, atau penyebar untuk mencapai corak pencahayaan yang dikehendaki.
9. Perbandingan Teknikal Berbanding LED merah melalui-lubang, SMD3528 menawarkan kelebihan ketara untuk elektronik moden: tapak yang jauh lebih kecil, profil lebih rendah untuk peranti nipis, kesesuaian untuk pemasangan automatik berkelajuan tinggi, dan selalunya prestasi terma yang lebih baik disebabkan pateri langsung ke PCB. Dalam keluarga LED merah SMD, pakej 3528 adalah pilihan biasa dan kos efektif. Berbanding pakej LED yang lebih baharu dan lebih berkesan (cth., 2835), 3528 mungkin mempunyai keberkesanan bercahaya yang sedikit lebih rendah tetapi kekal sangat kompetitif dalam aplikasi kecerahan piawai disebabkan ketersediaan meluas dan kebolehpercayaan terbukti.
10. Soalan Lazim (FAQ) S: Apakah perbezaan antara bin fluks bercahaya A3, B1, dan B2? J: Bin ini mewakili tahap kecerahan minimum dan tipikal yang berbeza pada 20mA. A3 adalah terendah (1.0 lm min, 1.5 lm tip), B1 adalah sederhana (1.5 lm min, 2.0 lm tip), dan B2 adalah tertinggi (2.0 lm min, 2.5 lm tip). Pemilihan bergantung pada kecerahan yang diperlukan untuk aplikasi anda. S: Bolehkah saya memacu LED ini pada 30mA secara berterusan? J: Ya, 30mA adalah penarafan arus kehadapan berterusan mutlak maksimum. Walau bagaimanapun, untuk hayat dan kebolehpercayaan optimum, selalunya dinasihatkan untuk beroperasi di bawah maksimum, mungkin pada 20-25mA, melainkan aplikasi memerlukan kecerahan maksimum dan reka bentuk terma adalah teguh. S: Bagaimanakah saya mengenal pasti katod pada LED? J: Lukisan garis besar datasheet harus menunjukkan penandaan kutub. Biasanya, untuk pakej 3528, katod ditandakan oleh titik hijau atau takuk kecil/sudut serong pada satu sudut badan plastik. S: Adakah kanta digunakan dalam LED ini? J: Menurut penafsiran nombor model dan kod kanta "00" dalam peraturan penamaan, varian khusus ini (T3200SRA) tidak mempunyai kanta primer tambahan (ia menggunakan kubah epoksi piawai). Varian lain dengan kod kanta "01" akan menggabungkan kanta untuk pembentukan pancaran.j11. Kes Penggunaan Praktikal Senario: Mereka bentuk panel penunjuk status untuk suis rangkaian. Panel memerlukan sepuluh LED merah untuk menunjukkan aktiviti port/status sambungan. Pereka memilih LED SMD3528 dalam bin R2 (625-630nm) untuk merah yang terang dan bin B1 (1.5/2.0 lm) untuk kecerahan yang konsisten dan kelihatan. Bekalan kuasa 3.3V tersedia pada PCB. Menggunakan VF maksimum 2.6V (dari bin F, mengandaikan pemilihan kes terburuk) dan sasaran IF 20mA, perintang had arus dikira: R = (3.3V - 2.6V) / 0.020A = 35 Ohm. Perintang piawai 33 Ohm dipilih, menghasilkan arus yang sedikit lebih tinggi ~21.2mA (menggunakan VF tipikal 2.2V), yang berada dalam had selamat. LED diletakkan pada PCB dengan susun atur pad yang disyorkan. Pin GPIO mikropengawal mudah, dikonfigurasikan sebagai output litar terbuka dengan perintang tarik ke 3.3V, boleh menyalurkan arus melalui setiap LED untuk menghidupkannya. Sudut pandangan luas 120 darjah memastikan status kelihatan dari pelbagai sudut.
12. Prinsip Operasi Diod pemancar cahaya adalah peranti semikonduktor yang menukar tenaga elektrik terus kepada cahaya melalui proses yang dipanggil elektroluminesens. Teras LED merah seperti SMD3528 ialah cip yang diperbuat daripada bahan aluminium indium gallium fosfida (AlInGaP). Apabila voltan kehadapan dikenakan merentasi simpang p-n semikonduktor ini, elektron dari rantau jenis-n dan lubang dari rantau jenis-p disuntik ke dalam rantau simpang. Apabila pembawa cas ini bergabung semula, mereka membebaskan tenaga dalam bentuk foton (zarah cahaya). Panjang gelombang (warna) khusus cahaya yang dipancarkan ditentukan oleh tenaga jurang jalur bahan semikonduktor. AlInGaP mempunyai jurang jalur yang sepadan dengan foton dalam bahagian merah hingga kuning-oren spektrum boleh lihat. Pakej epoksi merangkumi cip, melindunginya dari persekitaran, dan selalunya bertindak sebagai kanta untuk membentuk output cahaya.
13. Piawaian Ujian Kebolehpercayaan Datasheet merujuk kepada beberapa ujian piawai industri untuk mengesahkan kebolehpercayaan LED di bawah pelbagai keadaan tekanan. Ujian ini mensimulasikan tahun operasi atau persekitaran keras dalam tempoh yang dipercepatkan. 13.1 Ujian Hayat Hayat Operasi Suhu Bilik (RTOL): LED dikendalikan pada arus maksimum pada suhu bilik selama 1008 jam. Kriteria kegagalan termasuk anjakan VF >200mV, penurunan fluks bercahaya >25% (untuk LED merah AlInGaP), arus bocor >10µA, atau kegagalan bencana. Hayat Operasi Suhu Tinggi (HTOL): Serupa dengan RTOL tetapi dijalankan pada suhu ambien 85°C, mempercepatkan penuaan terma. Hayat Operasi Suhu Rendah (LTOL): Dijalankan pada -40°C untuk menguji prestasi di bawah sejuk melampau. 13.2 Ujian Tekanan Persekitaran Hayat Operasi Suhu Tinggi Kelembapan Tinggi (H3TRB): Ujian pada 60°C/90% RH dengan bias dikenakan selama 1008 jam, menilai rintangan kepada degradasi yang disebabkan kelembapan. Kitaran Suhu Kelembapan Bias (THB): Menyebabkan LED kepada kitaran antara -20°C, 0°C, 25°C, dan 60°C pada 60% RH untuk 20 kitaran. Kejutan Terma: Kitaran pantas antara -40°C dan 125°C untuk 100 kitaran (15 minit tunggu, 60 saat pindah). Selepas ujian, LED mesti masih berfungsi.
14. Trend Pembangunan Industri LED terus berkembang ke arah kecekapan yang lebih tinggi, saiz yang lebih kecil, dan kebolehpercayaan yang lebih besar. Untuk pakej seperti SMD3528, trend termasuk: Peningkatan Keberkesanan Bercahaya: Penambahbaikan berterusan dalam reka bentuk cip, pertumbuhan epitaksial, dan teknologi fosfor (untuk LED putih) membolehkan generasi baharu saiz pakej yang sama menghasilkan lebih banyak cahaya per watt input elektrik. Konsistensi Warna yang Dipertingkatkan: Toleransi pengelasan yang lebih ketat untuk panjang gelombang, fluks, dan VF menjadi piawai, didorong oleh permintaan dari aplikasi paparan dan pencahayaan mewah. Prestasi Terma yang Diperbaiki: Kemajuan dalam bahan pakej (cth., plastik kekonduksian terma tinggi, substrat seramik) dan teknik lekatan die membantu menurunkan rintangan terma, membolehkan arus pacuan yang lebih tinggi atau hayat yang diperbaiki. Pengecilan: Walaupun 3528 kekal popular, pakej yang lebih kecil seperti 2020, 1515, dan 1010 sedang dibangunkan untuk peranti ultra padat, walaupun sering dengan pertukaran dalam output cahaya dan pengendalian terma. Integrasi Pintar: Trend yang lebih luas termasuk mengintegrasikan litar kawalan, sensor, atau pelbagai cip warna (RGB) ke dalam satu pakej, bergerak melebihi pemancar diskret mudah.
The dominant wavelength is binned to control the precise shade of red. The provided specification lists two bins: R1 (620-625 nm) and R2 (625-630 nm). This allows designers to select LEDs with a very specific color point for their application, which is vital for applications like full-color displays or signage where color matching is critical. The tolerance for wavelength measurement is inherent in the bin range.
.2 Luminous Flux Binning
Luminous flux output is categorized to guarantee a minimum level of brightness. The bins are defined by codes A3, B1, and B2, with minimum/typical values of 1/1.5 lm, 1.5/2 lm, and 2/2.5 lm respectively, all measured at 20 mA. A tolerance of ±7% applies to the luminous flux measurement. This binning allows for predictable brightness levels in an array of LEDs.
.3 Forward Voltage Binning
The forward voltage is binned to aid in circuit design, particularly for current-limiting resistor calculation and power supply design in series-connected strings. The bins are C (1.8-2.0V), D (2.0-2.2V), E (2.2-2.4V), and F (2.4-2.6V), with a measurement tolerance of ±0.08V. Matching VFbins can help ensure uniform current distribution and brightness in parallel LED configurations.
. Performance Curve Analysis
.1 IV Characteristic Curve
The forward voltage versus forward current (VF-IF) curve is a fundamental characteristic of any diode, including LEDs. For this SMD3528 red LED, the curve will show the exponential relationship typical of a semiconductor p-n junction. The curve is essential for determining the operating point and for designing the driver circuit. The voltage at the typical operating current of 20mA will fall within the binned VFrange (e.g., ~2.2V for bin D).
.2 Relative Luminous Flux vs. Forward Current
This curve illustrates how the light output (relative luminous flux) changes with increasing drive current. For LEDs, the output generally increases linearly with current at lower levels but may exhibit saturation or reduced efficiency at higher currents due to thermal and electrical effects. This graph helps designers optimize the drive current for the desired brightness while considering efficacy and lifetime.
.3 Temperature Dependence
The performance of LEDs is significantly affected by temperature. A key curve shows the relative spectral energy (a proxy for light output and wavelength stability) as a function of junction temperature. For AlInGaP-based red LEDs, the light output typically decreases as temperature increases. This curve is critical for applications operating in varying thermal environments, informing necessary derating or thermal compensation in the drive circuitry.
.4 Spectral Distribution
The spectral energy distribution curve plots the intensity of light emitted across different wavelengths. For a monochromatic red LED, this curve will show a single, dominant peak centered around the binned wavelength (e.g., 625 nm). The width of this peak (full width at half maximum, or FWHM) determines the color purity. A narrower peak indicates a more saturated, pure color.
. Mechanical & Packaging Information
.1 Dimensions and Outline Drawing
The LED package conforms to the industry-standard 3528 footprint, with nominal dimensions of 3.5mm in length and 2.8mm in width. The exact dimensional drawing provides critical measurements including package height, lens dimensions, and lead (pad) spacing. Tolerances are specified: dimensions noted as .X have a tolerance of ±0.10mm, while .XX dimensions have a tighter tolerance of ±0.05mm.
.2 Recommended Pad Layout & Stencil Design
A recommended land pattern (footprint) for PCB design is provided to ensure proper soldering and mechanical stability. This includes the size, shape, and spacing of the copper pads. A corresponding stencil design (solder paste mask) is also suggested to control the volume of solder paste deposited during assembly, which is crucial for achieving reliable solder joints without causing shorts or tombstoning.
.3 Polarity Identification
The cathode (negative terminal) is typically identified by a visual marker on the LED package, such as a green dot, a notch, or a chamfered corner. The datasheet should clearly indicate this marking scheme. Correct polarity must be observed during placement on the PCB to ensure the device functions.
. Soldering & Assembly Guidelines
.1 Reflow Soldering Parameters
The component is suitable for infrared (IR) or convection reflow soldering processes. The maximum permissible solder temperature is specified as 230°C or 260°C, measured at the LED leads, for a maximum duration of 10 seconds. A standard lead-free (SAC305) reflow profile with a preheat, soak, reflow, and cooling phase should be followed, ensuring the peak temperature and time above liquidus (TAL) do not exceed the LED's ratings.
.2 Handling and Storage Precautions
LEDs are sensitive to electrostatic discharge (ESD). They should be handled in an ESD-protected environment using grounded wrist straps and conductive work surfaces. The devices should be stored in their original moisture-barrier bags with desiccant, in conditions not exceeding the specified storage temperature range (-40°C to +80°C) and at low humidity to prevent moisture absorption, which can cause "popcorning" during reflow.
.3 Cleaning
If cleaning is required after soldering, use approved solvents that are compatible with the LED's epoxy lens and plastic package. Avoid ultrasonic cleaning, as the high-frequency vibrations can damage the internal wire bonds or the die attach. Always verify chemical compatibility before proceeding with any cleaning process.
. Packaging & Ordering Information
.1 Tape and Reel Packaging
The SMD3528 LEDs are supplied in standard embossed carrier tape on reels, suitable for automated pick-and-place machines. The carrier tape dimensions (pocket size, pitch) are specified to ensure compatibility with feeders. The cover tape peel strength is defined as 0.1 to 0.7 Newtons when peeled at a 10-degree angle, ensuring it is secure during shipping but easy for the machine to remove.
.2 Model Numbering Rule
The product model follows a structured naming convention: T [Shape Code] [Chip Count] [Lens Code] [Internal Code] - [Luminous Flux Code] [Color Code]. For example, T3200SRA decodes as: Shape 32 (3528), Chip Count S (single, small power), Lens Code 00 (no lens), Internal Code, Luminous Flux Code, and Color A (Red). Other color codes include Y (Yellow), B (Blue), G (Green), etc. This system allows precise identification of all key attributes.
. Application Suggestions
.1 Typical Application Scenarios
The SMD3528 red LED is well-suited for numerous applications: Status and indicator lights on consumer electronics (TVs, routers, chargers). Backlighting for small LCD displays, keypads, or panels. Decorative and accent lighting in appliances, automotive interiors, or architectural features. Signalization and emergency lighting where a distinct red color is required.
.2 Design Considerations
Current Limiting:Always use a series current-limiting resistor or a constant-current driver. The resistor value is calculated using R = (Vsupply- VF) / IF. Use the maximum VFfrom the bin to ensure current does not exceed limits even with a low-VF device.
Thermal Management:For continuous operation at high currents or in high ambient temperatures, ensure adequate PCB copper area or heatsinking to dissipate heat and keep the junction temperature low.
Optical Design:Consider the 120-degree viewing angle when designing light guides, lenses, or diffusers to achieve the desired illumination pattern.
. Technical Comparison
Compared to through-hole red LEDs, the SMD3528 offers significant advantages for modern electronics: a much smaller footprint, lower profile for slim devices, suitability for high-speed automated assembly, and often better thermal performance due to direct soldering to the PCB. Within the SMD red LED family, the 3528 package is a common, cost-effective choice. Compared to newer, higher-efficacy LED packages (e.g., 2835), the 3528 may have slightly lower luminous efficacy but remains highly competitive in standard brightness applications due to its widespread availability and proven reliability.
. Frequently Asked Questions (FAQ)
Q: What is the difference between the luminous flux bins A3, B1, and B2?
A: These bins represent different minimum and typical brightness levels at 20mA. A3 is the lowest (1.0 lm min, 1.5 lm typ), B1 is medium (1.5 lm min, 2.0 lm typ), and B2 is the highest (2.0 lm min, 2.5 lm typ). Selection depends on the required brightness for your application.
Q: Can I drive this LED at 30mA continuously?
A: Yes, 30mA is the absolute maximum continuous forward current rating. However, for optimal longevity and reliability, it is often advisable to operate below the maximum, perhaps at 20-25mA, unless the application requires maximum brightness and the thermal design is robust.
Q: How do I identify the cathode on the LED?
A: The datasheet's outline drawing should indicate the polarity marking. Typically, for a 3528 package, the cathode is marked by a green dot or a small notch/chamfer on one corner of the plastic body.
Q: Is a lens used in this LED?
A: According to the model number decoding and the lens code "00" in the naming rule, this specific variant (T3200SRA) does not have an additional primary lens (it uses the standard epoxy dome). Other variants with lens code "01" would incorporate a lens for beam shaping.
. Practical Use Case
Scenario: Designing a status indicator panel for a network switch.The panel requires ten red LEDs to indicate port activity/link status. The designer selects the SMD3528 LED in bin R2 (625-630nm) for a vibrant red and bin B1 (1.5/2.0 lm) for consistent, visible brightness. A 3.3V supply rail is available on the PCB. Using the maximum VFof 2.6V (from bin F, assuming worst-case selection) and a target IFof 20mA, the current-limiting resistor is calculated: R = (3.3V - 2.6V) / 0.020A = 35 Ohms. A standard 33 Ohm resistor is chosen, resulting in a slightly higher current of ~21.2mA (using typical VFof 2.2V), which is within safe limits. The LEDs are placed on the PCB with the recommended pad layout. A simple microcontroller GPIO pin, configured as an open-drain output with a pull-up resistor to 3.3V, can sink current through each LED to turn it on. The wide 120-degree viewing angle ensures the status is visible from various angles.
. Operating Principle
Light-emitting diodes are semiconductor devices that convert electrical energy directly into light through a process called electroluminescence. The core of a red LED like the SMD3528 is a chip made from aluminum indium gallium phosphide (AlInGaP) materials. When a forward voltage is applied across the p-n junction of this semiconductor, electrons from the n-type region and holes from the p-type region are injected into the junction region. When these charge carriers recombine, they release energy in the form of photons (light particles). The specific wavelength (color) of the emitted light is determined by the bandgap energy of the semiconductor material. AlInGaP has a bandgap that corresponds to photons in the red to yellow-orange part of the visible spectrum. The epoxy package encapsulates the chip, protects it from the environment, and often acts as a lens to shape the light output.
. Reliability Test Standards
The datasheet references several industry-standard tests to validate the LED's reliability under various stress conditions. These tests simulate years of operation or harsh environments in an accelerated timeframe.
.1 Life Tests
Room Temperature Operating Life (RTOL):LEDs are operated at maximum current at room temperature for 1008 hours. Failure criteria include VFshift >200mV, luminous flux drop >25% (for AlInGaP red LEDs), leakage current >10µA, or catastrophic failure.
High-Temperature Operating Life (HTOL):Similar to RTOL but conducted at 85°C ambient temperature, accelerating thermal aging.
Low-Temperature Operating Life (LTOL):Conducted at -40°C to test performance under extreme cold.
.2 Environmental Stress Tests
High Temperature High Humidity Operating Life (H3TRB):Tests at 60°C/90% RH with bias applied for 1008 hours, assessing resistance to moisture-induced degradation.
Temperature Humidity Bias (THB) Cycling:Subjects LEDs to cycling between -20°C, 0°C, 25°C, and 60°C at 60% RH for 20 cycles.
Thermal Shock:Rapidly cycles between -40°C and 125°C for 100 cycles (15 min dwell,< sec transfer). Post-test, the LED must still function.
. Development Trends
The LED industry continuously evolves towards higher efficiency, smaller size, and greater reliability. For packages like the SMD3528, trends include:Increased Luminous Efficacy:Ongoing improvements in chip design, epitaxial growth, and phosphor technology (for white LEDs) allow newer generations of the same package size to produce more light per watt of electrical input.Enhanced Color Consistency:Tighter binning tolerances for wavelength, flux, and VFare becoming standard, driven by demand from high-end display and lighting applications.Improved Thermal Performance:Advances in package materials (e.g., high-thermal-conductivity plastics, ceramic substrates) and die-attach techniques help lower thermal resistance, allowing higher drive currents or improved lifetime.Miniaturization:While 3528 remains popular, even smaller packages like 2020, 1515, and 1010 are being developed for ultra-compact devices, though often with trade-offs in light output and thermal handling.Smart Integration:The broader trend includes integrating control circuitry, sensors, or multiple color chips (RGB) into a single package, moving beyond simple discrete emitters.
Terminologi Spesifikasi LED
Penjelasan lengkap istilah teknikal LED
Prestasi Fotoelektrik
| Istilah | Unit/Perwakilan | Penjelasan Ringkas | Mengapa Penting |
|---|---|---|---|
| Keberkesanan Bercahaya | lm/W (lumen per watt) | Output cahaya per watt elektrik, lebih tinggi bermakna lebih cekap tenaga. | Langsung menentukan gred kecekapan tenaga dan kos elektrik. |
| Fluks Bercahaya | lm (lumen) | Jumlah cahaya yang dipancarkan oleh sumber, biasanya dipanggil "kecerahan". | Menentukan sama ada cahaya cukup terang. |
| Sudut Pandangan | ° (darjah), cth., 120° | Sudut di mana keamatan cahaya turun kepada separuh, menentukan lebar pancaran. | Mempengaruhi julat pencahayaan dan keseragaman. |
| CCT (Suhu Warna) | K (Kelvin), cth., 2700K/6500K | Kehangatan/kesejukan cahaya, nilai lebih rendah kekuningan/panas, lebih tinggi keputihan/sejuk. | Menentukan suasana pencahayaan dan senario yang sesuai. |
| CRI / Ra | Tanpa unit, 0–100 | Keupayaan untuk memaparkan warna objek dengan tepat, Ra≥80 adalah baik. | Mempengaruhi keaslian warna, digunakan di tempat permintaan tinggi seperti pusat beli-belah, muzium. |
| SDCM | Langkah elips MacAdam, cth., "5-langkah" | Metrik konsistensi warna, langkah lebih kecil bermakna warna lebih konsisten. | Memastikan warna seragam merentasi kelompok LED yang sama. |
| Panjang Gelombang Dominan | nm (nanometer), cth., 620nm (merah) | Panjang gelombang yang sepadan dengan warna LED berwarna. | Menentukan rona LED monokrom merah, kuning, hijau. |
| Taburan Spektrum | Lengkung panjang gelombang vs keamatan | Menunjukkan taburan keamatan merentasi panjang gelombang. | Mempengaruhi pemaparan warna dan kualiti. |
Parameter Elektrik
| Istilah | Simbol | Penjelasan Ringkas | Pertimbangan Reka Bentuk |
|---|---|---|---|
| Voltan Hadapan | Vf | Voltan minimum untuk menghidupkan LED, seperti "ambang permulaan". | Voltan pemacu mesti ≥Vf, voltan ditambah untuk LED siri. |
| Arus Hadapan | If | Nilai arus untuk operasi LED normal. | Biasanya pemacu arus malar, arus menentukan kecerahan & jangka hayat. |
| Arus Denyut Maks | Ifp | Arus puncak yang boleh diterima untuk tempoh pendek, digunakan untuk pemudaran atau kilat. | Lebar denyut & kitar tugas mesti dikawal ketat untuk mengelakkan kerosakan. |
| Voltan Songsang | Vr | Voltan songsang maks yang LED boleh tahan, melebihi mungkin menyebabkan kerosakan. | Litar mesti menghalang sambungan songsang atau lonjakan voltan. |
| Rintangan Terma | Rth (°C/W) | Rintangan kepada pemindahan haba dari cip ke pateri, lebih rendah lebih baik. | Rintangan terma tinggi memerlukan penyebaran haba lebih kuat. |
| Kekebalan ESD | V (HBM), cth., 1000V | Keupayaan untuk menahan nyahcas elektrostatik, lebih tinggi bermakna kurang terdedah. | Langkah anti-statik diperlukan dalam pengeluaran, terutama untuk LED sensitif. |
Pengurusan Terma & Kebolehpercayaan
| Istilah | Metrik Utama | Penjelasan Ringkas | Kesan |
|---|---|---|---|
| Suhu Simpang | Tj (°C) | Suhu operasi sebenar di dalam cip LED. | Setiap pengurangan 10°C mungkin menggandakan jangka hayat; terlalu tinggi menyebabkan penyusutan cahaya, anjakan warna. |
| Susut Nilai Lumen | L70 / L80 (jam) | Masa untuk kecerahan turun kepada 70% atau 80% daripada awal. | Langsung mentakrifkan "jangka hayat perkhidmatan" LED. |
| Penyelenggaraan Lumen | % (cth., 70%) | Peratusan kecerahan yang dikekalkan selepas masa. | Menunjukkan pengekalan kecerahan atas penggunaan jangka panjang. |
| Anjakan Warna | Δu′v′ atau elips MacAdam | Darjah perubahan warna semasa penggunaan. | Mempengaruhi konsistensi warna dalam adegan pencahayaan. |
| Penuaan Terma | Kerosakan bahan | Kemerosotan akibat suhu tinggi jangka panjang. | Mungkin menyebabkan penurunan kecerahan, perubahan warna, atau kegagalan litar terbuka. |
Pembungkusan & Bahan
| Istilah | Jenis Biasa | Penjelasan Ringkas | Ciri & Aplikasi |
|---|---|---|---|
| Jenis Pakej | EMC, PPA, Seramik | Bahan perumahan yang melindungi cip, menyediakan antara muka optik/terma. | EMC: rintangan haba baik, kos rendah; Seramik: penyebaran haba lebih baik, hayat lebih panjang. |
| Struktur Cip | Depan, Flip Chip | Susunan elektrod cip. | Flip chip: penyebaran haba lebih baik, keberkesanan lebih tinggi, untuk kuasa tinggi. |
| Salutan Fosfor | YAG, Silikat, Nitrida | Meliputi cip biru, menukar sebahagian kepada kuning/merah, campur kepada putih. | Fosfor berbeza mempengaruhi keberkesanan, CCT, dan CRI. |
| Kanta/Optik | Rata, Mikrokanta, TIR | Struktur optik pada permukaan mengawal taburan cahaya. | Menentukan sudut pandangan dan lengkung taburan cahaya. |
Kawalan Kualiti & Pengelasan
| Istilah | Kandungan Pembin | Penjelasan Ringkas | Tujuan |
|---|---|---|---|
| Bin Fluks Bercahaya | Kod cth. 2G, 2H | Dikumpulkan mengikut kecerahan, setiap kumpulan mempunyai nilai lumen min/maks. | Memastikan kecerahan seragam dalam kelompok yang sama. |
| Bin Voltan | Kod cth. 6W, 6X | Dikumpulkan mengikut julat voltan hadapan. | Memudahkan pemadanan pemacu, meningkatkan kecekapan sistem. |
| Bin Warna | Elips MacAdam 5-langkah | Dikumpulkan mengikut koordinat warna, memastikan julat ketat. | Menjamin konsistensi warna, mengelakkan warna tidak sekata dalam alat. |
| Bin CCT | 2700K, 3000K dll. | Dikumpulkan mengikut CCT, setiap satu mempunyai julat koordinat sepadan. | Memenuhi keperluan CCT adegan berbeza. |
Pengujian & Pensijilan
| Istilah | Piawaian/Ujian | Penjelasan Ringkas | Kepentingan |
|---|---|---|---|
| LM-80 | Ujian penyelenggaraan lumen | Pencahayaan jangka panjang pada suhu malar, merekodkan penyusutan kecerahan. | Digunakan untuk menganggarkan hayat LED (dengan TM-21). |
| TM-21 | Piawaian anggaran hayat | Menganggarkan hayat di bawah keadaan sebenar berdasarkan data LM-80. | Menyediakan ramalan hayat saintifik. |
| IESNA | Persatuan Kejuruteraan Pencahayaan | Meliputi kaedah ujian optik, elektrik, terma. | Asas ujian diiktiraf industri. |
| RoHS / REACH | Pensijilan alam sekitar | Memastikan tiada bahan berbahaya (plumbum, merkuri). | Keperluan akses pasaran di peringkat antarabangsa. |
| ENERGY STAR / DLC | Pensijilan kecekapan tenaga | Pensijilan kecekapan tenaga dan prestasi untuk pencahayaan. | Digunakan dalam perolehan kerajaan, program subsidi, meningkatkan daya saing. |