Spesifikasi Teknikal Siri LED Pandangan Atas 67-21 - Pakej P-LCC-2 - 1.75-2.35V - 25mA - Merah/Jingga/Hijau/Biru/Kuning - Dokumen Teknikal Bahasa Melayu

1. Gambaran Keseluruhan Produk

Siri 67-21 mewakili keluarga LED Pandangan Atas yang direka untuk aplikasi penunjuk dan lampu latar tujuan umum. Komponen ini dibungkus dalam pakej P-LCC-2 (Pembawa Cip Berpimpin Plastik) yang padat dengan badan putih dan tingkap jernih tanpa warna. Reka bentuk ini dioptimumkan untuk memberikan sudut pandangan yang luas, menjadikan LED ini amat sesuai untuk aplikasi di mana cahaya perlu kelihatan dari pelbagai sudut, seperti dalam paip cahaya. Siri ini boleh didapati dalam pelbagai warna pancaran, termasuk jingga lembut, hijau, biru, dan kuning, dengan model khusus dalam lembaran data ini adalah varian merah terang berdasarkan bahan cip AlGaInP. Kelebihan utama siri ini ialah keperluan arusnya yang rendah, menjadikannya pilihan yang sangat baik untuk peralatan mudah alih berkuasa bateri atau sensitif kuasa.

1.1 Ciri dan Kelebihan Teras

Ciri utama LED siri 67-21 menyumbang kepada kepelbagaian dan kemudahan penggunaannya dalam pembuatan elektronik moden. Pakej permukaan P-LCC-2 memudahkan penempatan automatik menggunakan peralatan pick-and-place standard, meningkatkan kecekapan dan konsistensi pemasangan dengan ketara. Pakej ini direka dengan inter-reflektor yang mengoptimumkan gandingan dan keluaran cahaya, meningkatkan kecerahan dan keseragaman. Tambahan pula, LED ini dibina dengan komposisi bebas plumbum dan mematuhi arahan RoHS (Sekatan Bahan Berbahaya), memenuhi piawaian alam sekitar dan peraturan kontemporari. Keserasiannya dengan pelbagai proses pematerian, termasuk refluks fasa wap, refluks inframerah, dan pematerian gelombang, memberikan fleksibiliti dalam persediaan barisan pengeluaran. Komponen dibekalkan pada pita 8mm dan gegelung, yang merupakan standard untuk barisan pemasangan automatik, memastikan pengendalian dan suapan yang lancar semasa pembuatan.

1.2 Aplikasi dan Pasaran Sasaran

LED siri 67-21 digunakan dalam pelbagai aplikasi kerana prestasi yang boleh dipercayai dan faktor bentuk yang padat. Pasaran utama ialah telekomunikasi, di mana ia berfungsi sebagai penunjuk status dan lampu latar untuk kekunci atau paparan dalam peranti seperti telefon dan mesin faks. Ia juga biasa digunakan untuk lampu latar rata LCD dan untuk menerangi suis dan simbol pada panel kawalan. Sudut pandangan luas dan gandingan cahaya yang cekap menjadikannya pilihan ideal untuk aplikasi paip cahaya, di mana cahaya perlu dipandu dari LED ke titik yang boleh dilihat pada bahagian luar peranti. Akhirnya, sifat tujuan umumnya menjadikannya sesuai untuk pelbagai peranan penunjuk lain dalam elektronik pengguna, kawalan industri, interior automotif, dan perkakas rumah.

2. Analisis Parameter Teknikal

Bahagian ini memberikan tafsiran objektif terperinci tentang parameter elektrik, optik, dan terma utama yang dinyatakan dalam lembaran data. Memahami nilai-nilai ini adalah penting untuk reka bentuk litar yang betul dan memastikan kebolehpercayaan jangka panjang.

2.1 Penarafan Maksimum Mutlak

Penarafan Maksimum Mutlak menentukan had tekanan di mana kerosakan kekal pada LED mungkin berlaku. Ini bukan keadaan untuk operasi normal. Voltan songsang maksimum (V_R) ialah 5V, menunjukkan LED boleh menahan bias songsang ringkas sehingga tahap ini. Penarafan arus hadapan berterusan (I_F) ialah 25 mA. Untuk operasi berdenyut, arus hadapan puncak (I_FP) 60 mA dibenarkan di bawah kitar tugas 1/10 pada 1 kHz. Penyerakan kuasa maksimum (P_d) ialah 60 mW, dikira dari voltan hadapan dan arus. Peranti boleh mengendalikan nyahcas elektrostatik (ESD) 2000V mengikut Model Badan Manusia (HBM), yang merupakan tahap standard untuk pengendalian komponen asas. Julat suhu operasi (T_opr) adalah dari -40°C hingga +85°C, dan suhu penyimpanan (T_stg) meluas sedikit ke -40°C hingga +90°C.

2.2 Ciri Elektro-Optik

Ciri Elektro-Optik diukur pada keadaan ujian standard suhu ambien 25°C dan arus hadapan 10 mA. Untuk varian merah terang, keamatan bercahaya (I_v) mempunyai nilai tipikal, dengan minimum 36 mcd dan maksimum 90 mcd. Sudut pandangan (2θ1/2), ditakrifkan sebagai sudut di mana keamatan jatuh kepada separuh nilai puncaknya, ialah 120 darjah yang luas. Panjang gelombang puncak (λ_p) biasanya 632 nm, manakala panjang gelombang dominan (λ_d) julat dari 621 nm hingga 631 nm. Lebar jalur spektrum (Δλ) biasanya 20 nm. Voltan hadapan (V_F) pada 10 mA julat dari minimum 1.75V hingga maksimum 2.35V, dengan nilai tipikal tersirat dalam julat ini. Arus songsang (I_R) dijamin 10 μA atau kurang apabila bias songsang 5V dikenakan.

2.3 Ciri Terma dan Pematerian

Pengurusan terma ditangani secara tidak langsung melalui lengkung penyahkadar arus hadapan, yang menunjukkan bagaimana arus hadapan berterusan maksimum yang dibenarkan mesti dikurangkan apabila suhu ambien meningkat melebihi 25°C. Lembaran data menentukan profil suhu pematerian untuk mencegah kerosakan terma semasa pemasangan. Untuk pematerian refluks, LED boleh menahan suhu puncak 260°C sehingga 10 saat. Untuk pematerian tangan, suhu 350°C pada hujung besi pemateri dibenarkan untuk maksimum 3 saat. Mematuhi garis panduan ini adalah penting untuk mengekalkan integriti pakej plastik dan ikatan wayar dalaman.

3. Penjelasan Sistem Pembin

Untuk memastikan konsistensi dalam pengeluaran besar-besaran, LED disusun ke dalam bin berdasarkan parameter utama. Siri 67-21 menggunakan sistem pembin untuk keamatan bercahaya, panjang gelombang dominan, dan voltan hadapan.

3.1 Pembin Keamatan Bercahaya

Keamatan bercahaya dikumpulkan ke dalam beberapa bin yang dikenal pasti oleh kod seperti N2, P1, P2, dan Q1. Setiap bin mentakrifkan julat nilai keamatan minimum dan maksimum tertentu yang diukur dalam millicandelas (mcd) pada 10 mA. Sebagai contoh, bin Q1 meliputi keamatan dari 72 mcd hingga 90 mcd. Pereka boleh memilih kod bin tertentu untuk menjamin tahap kecerahan minimum untuk aplikasi mereka.

3.2 Pembin Panjang Gelombang Dominan

Panjang gelombang dominan, yang berkorelasi dengan warna yang dilihat, juga dibin. Bin, seperti FF1 dan FF2, mentakrifkan julat ketat dalam nanometer (nm). Sebagai contoh, bin FF1 meliputi panjang gelombang dari 621 nm hingga 626 nm, dan FF2 meliputi 626 nm hingga 631 nm. Ini membolehkan pemadanan warna yang tepat merentasi pelbagai LED dalam satu produk, yang sangat penting untuk aplikasi yang memerlukan penampilan seragam.

3.3 Pembin Voltan Hadapan

Voltan hadapan dibin ke dalam kumpulan berlabel 0, 1, dan 2 di bawah kumpulan utama 'B'. Kumpulan 0 meliputi 1.75V hingga 1.95V, Kumpulan 1 meliputi 1.95V hingga 2.15V, dan Kumpulan 2 meliputi 2.15V hingga 2.35V. Mengetahui bin voltan boleh menjadi penting untuk mereka bentuk litar pembatas arus yang cekap, terutamanya dalam peranti berkuasa bateri di mana setiap milivolt penting.

4. Analisis Lengkung Prestasi

Lembaran data termasuk beberapa lengkung ciri tipikal yang memberikan pandangan yang lebih mendalam tentang tingkah laku LED di bawah pelbagai keadaan.

4.1 Keamatan Bercahaya Relatif vs. Arus Hadapan

Lengkung ini menunjukkan bahawa keluaran cahaya tidak berkadar linear dengan arus. Ia meningkat dengan cepat pada arus yang lebih rendah tetapi cenderung tepu pada arus yang lebih tinggi. Ketidaklinearan ini penting untuk reka bentuk pemudaran PWM (Modulasi Lebar Denyut), di mana arus purata mengawal kecerahan.

4.2 Voltan Hadapan vs. Arus Hadapan & Penyahkadar Arus Hadapan

Lengkung V-I menunjukkan hubungan eksponen diod. Lengkung penyahkadar adalah kritikal untuk kebolehpercayaan; ia memerlukan pengurangan dalam arus hadapan berterusan maksimum yang dibenarkan apabila suhu ambien meningkat melebihi 25°C untuk mencegah terlalu panas dan degradasi dipercepatkan.

4.3 Keamatan Bercahaya Relatif vs. Suhu Ambien & Taburan Spektrum

Lengkung keamatan vs. suhu menunjukkan bahawa keluaran cahaya umumnya berkurangan apabila suhu meningkat, ciri kebanyakan LED. Plot taburan spektrum mengesahkan sifat monokromatik cahaya, berpusat di sekitar panjang gelombang puncak dengan lebar jalur yang ditentukan.

4.4 Gambarajah Sinaran

Plot kutub ini mengesahkan secara visual sudut pandangan luas 120 darjah, menunjukkan bagaimana keamatan cahaya diagihkan secara spatial. Corak biasanya Lambertian atau hampir Lambertian untuk jenis pakej ini.

5. Maklumat Mekanikal dan Pembungkusan

5.1 Dimensi dan Toleransi Pakej

Pakej LED mempunyai dimensi khusus, termasuk saiz badan, jarak lead, dan ketinggian keseluruhan. Lukisan menunjukkan tapak kaki P-LCC-2 tipikal. Melainkan dinyatakan sebaliknya, toleransi dimensi adalah ±0.1 mm, yang merupakan standard untuk komponen plastik acuan. Katod biasanya dikenal pasti oleh penanda pada pakej atau bentuk lead tertentu.

5.2 Spesifikasi Pita dan Gegelung

Untuk pemasangan automatik, LED dibekalkan pada pita pembawa lebar 8mm yang dililit pada gegelung. Lembaran data memberikan dimensi terperinci untuk poket pembawa, pic, dan hab gegelung. Setiap gegelung mengandungi 2000 keping. Dimensi gegelung yang betul adalah perlu untuk keserasian dengan sistem suapan automatik pada mesin penempatan.

5.3 Pembungkusan Sensitif Lembapan

Komponen dibungkus dalam beg aluminium tahan lembapan dengan penyerap lembapan di dalamnya. Kad penunjuk kelembapan (HIC) disertakan untuk menunjukkan sama ada kelembapan dalaman beg telah melebihi tahap selamat. Pembungkusan ini adalah penting untuk mencegah "popcorning" atau delaminasi semasa proses pematerian refluks suhu tinggi, yang boleh berlaku jika lembapan diserap oleh pakej plastik.

6. Garis Panduan Pematerian dan Pemasangan

Pengendalian dan pematerian yang betul adalah penting untuk hasil dan kebolehpercayaan. LED adalah serasi dengan proses pematerian refluks fasa wap, inframerah, dan gelombang. Profil refluks yang ditentukan dengan puncak 260°C selama 10 saat mesti diikuti. Untuk pematerian manual, besi pemateri terkawal pada 350°C harus menyentuh lead tidak lebih daripada 3 saat. Komponen harus disimpan dalam beg kalis lembapan asal sehingga digunakan. Setelah beg dibuka, jika penunjuk kelembapan menunjukkan amaran, bahagian harus dibakar mengikut garis panduan standard IPC/JEDEC sebelum dipateri.

7. Ujian Kebolehpercayaan

Lembaran data menyenaraikan satu set ujian kebolehpercayaan komprehensif yang dilakukan di bawah keadaan tertentu dengan tahap keyakinan 90% dan LTPD (Lot Tolerance Percent Defective) 10%. Ujian termasuk rintangan pematerian refluks, kitaran suhu (-40°C hingga +100°C), kejutan terma, penyimpanan suhu tinggi dan rendah, hayat operasi DC pada arus tinggi (20mA), dan ujian suhu tinggi/kelembapan tinggi (85°C/85% RH). Setiap ujian dijalankan untuk tempoh tertentu (contohnya, 1000 jam) pada sampel 22 keping dengan sifar kegagalan dibenarkan (Ac/Re = 0/1). Lulus ujian ini menunjukkan produk yang teguh sesuai untuk aplikasi yang menuntut.

8. Pertimbangan Reka Bentuk Aplikasi

8.1 Reka Bentuk Litar

Perintang pembatas arus adalah wajib apabila memacu LED dari sumber voltan. Nilai perintang (R) dikira sebagai R = (V_bekalan - V_F) / I_F, di mana V_F ialah voltan hadapan LED (gunakan nilai maks untuk reka bentuk selamat) dan I_F ialah arus hadapan yang dikehendaki (tidak melebihi 25 mA DC). Sebagai contoh, dengan bekalan 5V dan V_F 2.35V pada 20 mA, R = (5 - 2.35) / 0.02 = 132.5 Ω (gunakan nilai standard 130 Ω atau 150 Ω). Untuk perlindungan voltan songsang, terutamanya dalam litar gandingan AC atau kurang terkawal, diod perlindungan selari boleh dipertimbangkan, walaupun LED itu sendiri boleh bertahan sehingga 5V dalam songsang.

8.2 Pengurusan Terma

Walaupun LED itu sendiri mempunyai penyerakan kuasa rendah, susun atur PCB yang betul boleh membantu penyebaran haba. Pastikan pad pemateri yang disambungkan ke pad terma LED (jika ada) atau lead mempunyai kawasan kuprum yang mencukupi untuk bertindak sebagai penyerap haba. Elakkan beroperasi pada arus maksimum mutlak dan suhu serentak; rujuk lengkung penyahkadar.

8.3 Integrasi Optik

Untuk aplikasi paip cahaya, LED harus diletakkan dengan tepat di bawah permukaan input paip. Sudut pandangan luas membantu menangkap lebih banyak cahaya ke dalam paip. Pertimbangkan kebocoran cahaya yang berpotensi dan gunakan halangan legap jika perlu untuk mencegah silang bicara antara penunjuk bersebelahan. Tingkap jernih tanpa warna memastikan herotan warna minimum.

9. Perbandingan dan Pembezaan

Berbanding dengan LED berpimpin radial yang lebih ringkas, siri 67-21 menawarkan kelebihan ketara teknologi permukaan-mount (SMT), membolehkan pemasangan yang lebih kecil, ringan, dan lebih automatik. Sudut pandangan luas 120 darjahnya adalah lebih baik daripada banyak LED SMT sudut sempit, menjadikannya unik sesuai untuk paip cahaya dan penunjuk kawasan luas. Voltan hadapan rendah (terutamanya dalam bin yang lebih rendah) adalah menguntungkan untuk operasi bateri voltan rendah berbanding dengan beberapa LED biru atau putih yang mempunyai V_F lebih tinggi. Sistem pembin komprehensif memberikan konsistensi warna dan kecerahan yang lebih baik daripada LED generik tidak dibin atau dibin longgar.

10. Soalan Lazim (FAQ)

10.1 Apakah perbezaan antara panjang gelombang puncak dan panjang gelombang dominan?

Panjang gelombang puncak (λ_p) ialah panjang gelombang di mana taburan kuasa spektrum adalah maksimum. Panjang gelombang dominan (λ_d) ialah panjang gelombang tunggal cahaya monokromatik yang akan sepadan dengan warna yang dilihat LED. Untuk LED spektrum sempit seperti merah ini, ia sering sangat hampir, tetapi λ_d lebih relevan untuk spesifikasi warna.

10.2 Bolehkah saya memacu LED ini tanpa perintang pembatas arus?

Tidak. LED adalah peranti didorong arus. Menyambungkannya terus ke sumber voltan akan menyebabkan arus berlebihan mengalir, dengan cepat melebihi penarafan maksimum (25 mA) dan memusnahkan peranti. Perintang siri atau pemacu arus malar sentiasa diperlukan.

10.3 Bagaimana saya mentafsir label pada gegelung atau beg?

Label termasuk kod untuk CAT (Pangkat Keamatan Bercahaya), HUE (Pangkat Panjang Gelombang Dominan), dan REF (Pangkat Voltan Hadapan). Ini sepadan langsung dengan kod bin yang digariskan dalam bahagian 3.1, 3.2, dan 3.3. Sebagai contoh, label yang menunjukkan CAT: Q1, HUE: FF2, REF: 1 menentukan LED dari bin kecerahan tertinggi (72-90 mcd), bin panjang gelombang atas (626-631 nm), dan bin voltan tengah (1.95-2.15V).

10.4 Adakah LED ini sesuai untuk penggunaan luar?

Julat suhu operasi -40°C hingga +85°C meliputi kebanyakan keadaan luar. Walau bagaimanapun, pakej ini tidak khusus dinilai untuk kalis air atau rintangan UV tinggi. Untuk pendedahan luar langsung, perlindungan alam sekitar tambahan (salutan konformal, kandang tertutup) akan diperlukan untuk melindungi daripada lembapan, habuk, dan degradasi cahaya matahari.

11. Contoh Kes Penggunaan Praktikal

Senario: Mereka bentuk panel penunjuk status untuk penghala rangkaian.Panel mempunyai pelbagai ikon (Kuasa, Internet, Wi-Fi) yang perlu diterangi. Ruang adalah terhad pada PCB. LED siri 67-21 adalah pilihan ideal. Pakej SMT P-LCC-2nya menjimatkan ruang berbanding LED lubang melalui. Sudut pandangan luas 120 darjah memastikan ikon jelas kelihatan dari pelbagai sudut dalam bilik. Paip cahaya direka untuk setiap ikon untuk memandu cahaya dari LED yang dipasang pada PCB utama ke panel hadapan. Pereka memilih LED dari bin keamatan (contohnya, P2) dan panjang gelombang (contohnya, FF2) yang sama untuk memastikan kecerahan dan warna seragam merentasi semua penunjuk. Litar pemacu ringkas dengan perintang pembatas arus digunakan untuk setiap LED, disambungkan ke pin GPIO pada mikropengawal penghala untuk kawalan individu. Penggunaan arus rendah (contohnya, 10 mA setiap LED) meminimumkan beban pada bekalan kuasa sistem.

12. Pengenalan Prinsip Teknikal

Diod Pemancar Cahaya (LED) adalah peranti semikonduktor yang memancarkan cahaya melalui elektroluminesens. Apabila voltan hadapan dikenakan merentasi simpang p-n, elektron dari rantau jenis-n bergabung semula dengan lubang dari rantau jenis-p dalam lapisan aktif. 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. LED merah siri 67-21 menggunakan cip AlGaInP (Aluminium Gallium Indium Phosphide), yang merupakan sistem bahan biasa untuk menghasilkan cahaya merah, jingga, dan kuning yang cekap. Pakej plastik berfungsi untuk melindungi die semikonduktor rapuh, menyediakan struktur mekanikal untuk lead, dan menggabungkan kanta atau kubah yang membentuk pancaran keluaran cahaya, menghasilkan ciri sudut pandangan luas.

13. Trend dan Perkembangan Industri

Industri LED terus berkembang ke arah kecekapan lebih tinggi, pakej lebih kecil, dan integrasi lebih besar. Walaupun siri 67-21 mewakili teknologi matang dan boleh dipercayai, trend dalam LED penunjuk termasuk pembangunan faktor bentuk lebih kecil (contohnya, pakej skala-cip), kecerahan lebih tinggi pada arus lebih rendah, dan penerimaan lebih luas LED pelbagai warna (RGB) dalam satu pakej untuk penunjukan warna dinamik. Terdapat juga penekanan yang semakin meningkat pada peningkatan konsistensi warna dan pembin yang lebih ketat terus dari pengeluar untuk mengurangkan keperluan penentukuran untuk pengguna akhir. Tambahan pula, dorongan untuk kelestarian mendorong pengurangan lagi dalam penggunaan bahan dan penggunaan tenaga sepanjang kitaran hayat komponen. Prinsip sudut pandangan luas, prestasi boleh dipercayai, dan keserasian dengan pemasangan automatik yang dilihat dalam siri 67-21 kekal asas kepada kemajuan ini.