Spesifikasi LED Biru P-LCC-2 - Pakej 3.2x2.8x1.9mm - Voltan Hadapan 2.7-3.5V - Keamatan Pencahayaan sehingga 285mcd - Dokumen Teknikal

1. Gambaran Keseluruhan Produk

Dokumen ini memperincikan spesifikasi untuk peranti permukaan-pasang (SMD) LED dalam pakej P-LCC-2. Fungsi utama komponen ini adalah sebagai penunjuk optik atau sumber lampu latar. Kelebihan terasnya berasal daripada pakej putih padatnya dengan tingkap jernih tanpa warna, yang memudahkan sudut pandangan luas 120 darjah. Reka bentuk ini, yang menampilkan pemantul antara yang dioptimumkan untuk gandingan cahaya, menjadikannya amat sesuai untuk aplikasi pandu cahaya dan paip cahaya. Pasaran sasaran termasuk peralatan telekomunikasi (untuk penunjuk dalam telefon/mesin faks), elektronik pengguna untuk lampu latar LCD, pencahayaan suis, dan penggunaan penunjuk tujuan am di mana output cahaya yang konsisten dan boleh dipercayai diperlukan.

2. Penerangan Mendalam Parameter Teknikal

2.1 Had Maksimum Mutlak

Peranti ini direka untuk beroperasi dengan boleh dipercayai dalam had mutlak berikut, di luar mana kerosakan kekal mungkin berlaku. Voltan songsang maksimum (V_R) ialah 5V. Arus hadapan berterusan (I_F) tidak boleh melebihi 25mA, manakala arus hadapan puncak (I_FP) 100mA dibenarkan di bawah keadaan berdenyut (kitar tugas 1/10 pada 1kHz). Penyerakan kuasa maksimum (P_d) ialah 95mW. Komponen ini boleh menahan nyahcas elektrostatik (ESD) 2000V mengikut Model Badan Manusia (HBM). Julat suhu operasinya (T_opr) adalah dari -40°C hingga +85°C, dan ia boleh disimpan (T_stg) antara -40°C dan +90°C. Had suhu pateri ditakrifkan untuk refluks (260°C selama 10 saat) dan pateri tangan (350°C selama 3 saat).

2.2 Ciri Elektro-Optik

Parameter ini diukur pada keadaan ujian piawai I_F = 20mA dan suhu ambien (T_a) 25°C. Keamatan pencahayaan (I_V) mempunyai julat tipikal, dengan minimum 90 milikandela (mcd) dan maksimum 285 mcd, seperti yang ditakrifkan oleh sistem pengelasan. Panjang gelombang dominan (λ_d) untuk varian biru ditentukan antara 464 nm dan 472 nm, dengan panjang gelombang puncak tipikal (λ_p) sekitar 468 nm. Lebar jalur spektrum (Δλ) biasanya 25 nm. Voltan hadapan (V_F) yang diperlukan untuk mendorong LED pada 20mA berjulat dari minimum 2.70V hingga maksimum 3.50V. Toleransi dicatat: ±11% untuk keamatan pencahayaan, ±0.1V untuk voltan hadapan, dan ±1nm untuk panjang gelombang puncak.

3. Penjelasan Sistem Pengelasan

Untuk memastikan konsistensi dalam pengeluaran, LED dikelaskan ke dalam kelas berdasarkan parameter prestasi utama.

3.1 Pengelasan Keamatan Pencahayaan

Output pencahayaan dikategorikan kepada lima kelas (Q2, R1, R2, S1, S2), dengan nilai minimum berjulat dari 90 mcd (Q2) hingga 225 mcd (S2) dan nilai maksimum dari 112 mcd (Q2) hingga 285 mcd (S2), semua diukur pada I_F=20mA.

3.2 Pengelasan Panjang Gelombang Dominan

Warna biru (Kumpulan F) dibahagikan lagi kepada empat kelas panjang gelombang: AA1 (464-466 nm), AA2 (466-468 nm), AA3 (468-470 nm), dan AA4 (470-472 nm). Ini membolehkan pereka memilih LED dengan titik warna yang sangat spesifik.

3.3 Pengelasan Voltan Hadapan

Voltan hadapan dikelaskan kepada empat kumpulan (10, 11, 12, 13) dalam julat keseluruhan 2.70V hingga 3.50V, dengan setiap kelas meliputi selang 0.2V (contohnya, Kelas 10: 2.70-2.90V). Ini adalah penting untuk mereka bentuk litar had arus yang cekap dan memastikan kecerahan seragam dalam tatasusunan pelbagai LED.

4. Analisis Lengkung Prestasi

Spesifikasi ini menyediakan beberapa lengkung ciri yang menggambarkan tingkah laku peranti di bawah pelbagai keadaan.

4.1 Keamatan Pencahayaan Relatif vs. Arus Hadapan

Lengkung ini menunjukkan bahawa output cahaya meningkat dengan arus hadapan tetapi tidak secara linear. Ia membantu pereka memahami pertukaran kecekapan apabila mendorong LED di atas atau di bawah piawai 20mA.

4.2 Keamatan Pencahayaan Relatif vs. Suhu Ambien

Keamatan pencahayaan berkurangan apabila suhu ambien meningkat. Lengkung ini penting untuk aplikasi yang beroperasi dalam persekitaran suhu tinggi, kerana ia menunjukkan penurunan nilai yang diperlukan untuk mengekalkan prestasi dan jangka hayat.

4.3 Lengkung Penurunan Nilai Arus Hadapan

Graf ini mentakrifkan arus hadapan berterusan maksimum yang dibenarkan sebagai fungsi suhu ambien. Untuk mengelakkan kepanasan berlebihan dan memastikan kebolehpercayaan, arus mesti dikurangkan apabila beroperasi di atas 25°C.

4.4 Arus Hadapan vs. Voltan Hadapan

Lengkung IV menggambarkan hubungan eksponen antara arus dan voltan, yang asas untuk memilih topologi pemacu yang sesuai (arus malar vs. berasaskan perintang).

4.5 Taburan Spektrum

Plot spektrum mengesahkan output cahaya biru monokromatik berpusat sekitar 468 nm dengan lebar jalur yang ditakrifkan, penting untuk aplikasi sensitif warna.

4.6 Gambarajah Sinaran

Plot kutub ini secara visual mengesahkan corak pancaran luas seperti Lambertian dengan sudut pandangan 120°, menunjukkan bagaimana keamatan cahaya diagihkan secara spatial.

5. Maklumat Mekanikal dan Pembungkusan

5.1 Dimensi Pakej

Pakej P-LCC-2 mempunyai tapak padat. Dimensi utama termasuk saiz badan kira-kira 3.2mm panjang dan 2.8mm lebar, dengan ketinggian 1.9mm. Katod dikenal pasti oleh takuk atau tanda hijau pada pakej. Lukisan terperinci menentukan cadangan susun atur pad untuk reka bentuk PCB, termasuk corak landa dan takrif topeng pateri, dengan toleransi piawai ±0.1mm melainkan dinyatakan sebaliknya.

5.2 Dimensi Gegelung dan Pita

Komponen ini dibekalkan pada pita pembawa 8mm untuk pemasangan automatik pick-and-place. Dimensi gegelung dan spesifikasi poket pita disediakan untuk memastikan keserasian dengan peralatan SMT piawai. Setiap gegelung mengandungi 2000 keping.

6. Garis Panduan Pateri dan Pemasangan

LED ini serasi dengan proses refluks fasa wap, refluks inframerah, dan pateri gelombang. Parameter kritikal untuk pateri refluks ialah suhu puncak 260°C untuk maksimum 10 saat. Untuk pateri tangan, suhu hujung besi tidak boleh melebihi 350°C, dan masa sentuhan harus dihadkan kepada 3 saat per pad. Adalah penting untuk mengelakkan tekanan mekanikal pada pakej semasa dan selepas pateri. Peranti ini dinilai sebagai bebas Pb dan mematuhi RoHS.

7. Maklumat Pembungkusan dan Pesanan

LED dibungkus dalam beg penghalang tahan lembapan dengan bahan pengering untuk melindunginya daripada kelembapan semasa penyimpanan dan pengangkutan, kerana ia adalah peranti sensitif kelembapan (MSD). Label produk pada gegelung termasuk kod untuk Pangkat Keamatan Pencahayaan (CAT), Pangkat Panjang Gelombang Dominan (HUE), dan Pangkat Voltan Hadapan (REF), yang sepadan langsung dengan maklumat pengelasan. Nombor bahagian 67-11/BHC-FQ2S1F/2T mengekod pilihan kelas ini (contohnya, F untuk kumpulan panjang gelombang, Q2/S1 untuk keamatan, dll.).

8. Cadangan Aplikasi

8.1 Senario Aplikasi Tipikal

• Penunjuk Status:Ideal untuk lampu status kuasa, sambungan, atau fungsi dalam elektronik pengguna, peranti telekomunikasi, dan panel industri.
• Lampu Latar:Sesuai untuk lampu latar tepi atau langsung untuk paparan LCD kecil, simbol papan kekunci, atau suis membran.
• Pandu Cahaya/Paip Cahaya:Sudut pandangan luas dan pakej jernih menjadikannya sumber titik yang sangat baik untuk paip cahaya plastik yang menyalurkan cahaya ke panel hadapan.
• Pencahayaan Am:Boleh digunakan dalam tatasusunan untuk pencahayaan hiasan atau fungsi tahap rendah.

8.2 Pertimbangan Reka Bentuk

• Had Arus:Sentiasa gunakan perintang siri atau pemacu arus-malar untuk menetapkan arus hadapan. Kira nilai perintang berdasarkan voltan bekalan dan V_F maksimum dari kelas (contohnya, 3.5V) untuk memastikan arus tidak pernah melebihi 25mA di bawah keadaan paling teruk.
• Pengurusan Terma:Untuk operasi berterusan pada suhu ambien tinggi atau berhampiran arus maksimum, pertimbangkan pelepasan terma PCB dan elakkan meletakkan sumber haba lain berdekatan. Patuhi lengkung penurunan nilai arus.
• Reka Bentuk Optik:Manfaatkan sudut pandangan 120°. Untuk aplikasi paip cahaya, pastikan bahan dan geometri paip direka untuk menangkap dan menghantar corak pancaran luas ini dengan cekap.
• Perlindungan ESD:Walaupun peranti mempunyai perlindungan ESD terbina dalam (2000V HBM), melaksanakan langkah berjaga-jaga ESD piawai semasa pengendalian dan pemasangan masih disyorkan.

9. Perbandingan Teknikal

Berbanding dengan pakej LED lama seperti jenis lubang melalui 5mm, LED SMD P-LCC-2 ini menawarkan kelebihan ketara: tapak yang jauh lebih kecil membolehkan reka bentuk ketumpatan lebih tinggi, keserasian dengan pemasangan automatik sepenuhnya mengurangkan kos, dan profil lebih rendah untuk produk akhir lebih nipis. Sudut pandangan luasnya adalah pembeza utama berbanding LED SMD sudut sempit, menjadikannya lebih unggul untuk aplikasi yang memerlukan keterlihatan dari sudut luar paksi tanpa optik sekunder. Struktur pengelasan yang ditakrifkan memberikan kawalan prestasi yang lebih ketat daripada LED tidak dikelas, memastikan konsistensi warna dan kecerahan dalam pengeluaran.

10. Soalan Lazim (Berdasarkan Parameter Teknikal)

S: Bolehkah saya mendorong LED ini terus dari bekalan 5V?

J: Tidak. Voltan hadapan hanya 2.7-3.5V. Menyambungkannya terus ke 5V akan menyebabkan arus berlebihan, memusnahkan LED. Anda mesti menggunakan perintang had arus. Contohnya, dengan bekalan 5V dan V_F tipikal 3.2V, mensasarkan I_F=20mA memerlukan perintang (5V - 3.2V) / 0.02A = 90Ω.

S: Mengapa terdapat julat luas dalam keamatan pencahayaan (90 hingga 285 mcd)?

J: Julat ini mewakili sebaran keseluruhan merentas semua kelas pengeluaran. Dengan menentukan kelas tertentu (contohnya, S1: 180-225 mcd) semasa membuat pesanan, anda boleh menjamin LED dalam julat kecerahan yang lebih ketat untuk aplikasi anda.

S: Adakah penyerap haba diperlukan?

J: Untuk operasi pada 20mA atau ke bawah dalam julat suhu yang ditentukan, penyerap haba khusus biasanya tidak diperlukan untuk satu LED. Walau bagaimanapun, pengurusan terma melalui pad kuprum PCB menjadi penting untuk tatasusunan atau operasi pada suhu ambien tinggi.

S: Bagaimana saya mengenal pasti katod?

J: Katod ditanda pada pakej. Rujuk lukisan dimensi pakej yang menunjukkan ciri pengenalan (biasanya titik hijau atau takuk pada sisi katod).

11. Kes Penggunaan Praktikal

Senario: Mereka bentuk panel penunjuk status untuk penghala rangkaian.Panel mempunyai empat ikon (Kuasa, Internet, Wi-Fi, Ethernet) yang perlu diterangi dari belakang menggunakan paip cahaya. Pereka memilih LED biru P-LCC-2 ini. Mereka memilih kelas S1 untuk keamatan untuk memastikan kecerahan mencukupi dan kelas AA2 untuk panjang gelombang untuk mendapatkan warna biru yang konsisten. Pada PCB, empat LED diletakkan terus di bawah titik masuk paip cahaya acuan. Arus malar 18mA dipilih (sedikit di bawah maksimum 20mA untuk margin) menggunakan pengiraan perintang mudah berdasarkan rel sistem 3.3V dan V_F maksimum dari kelas voltan yang dipilih. Sudut pandangan luas 120° memastikan gandingan cahaya yang cekap ke dalam paip cahaya, memberikan pencahayaan sekata merentasi ikon dengan keterlihatan luar paksi yang baik. Pakej SMD membolehkan susun atur PCB padat dan pemasangan automatik.

12. Pengenalan Prinsip

LED ini berdasarkan cip semikonduktor yang diperbuat daripada Indium Gallium Nitride (InGaN). Apabila voltan hadapan melebihi ambang diod dikenakan, elektron dan lubang bergabung semula dalam kawasan aktif bahan semikonduktor. Proses penggabungan semula ini membebaskan tenaga dalam bentuk foton (cahaya). Komposisi khusus aloi InGaN menentukan tenaga jurang jalur, yang sepadan langsung dengan panjang gelombang (warna) cahaya yang dipancarkan—dalam kes ini, biru. Cahaya yang dijana dalam cip kemudian diekstrak melalui pakej. Resin epoksi jernih tanpa warna bertindak sebagai kanta, dan struktur pemantul dalaman (disebut sebagai "pemantul antara") membantu mengarahkan lebih banyak cahaya yang dijana secara dalaman keluar dari bahagian atas pakej, meningkatkan kecekapan dan mencipta sudut pandangan luas.

13. Trend Pembangunan

Trend dalam LED penunjuk seperti ini terus ke arah kecekapan lebih tinggi (lebih banyak output cahaya per mA arus), yang mengurangkan penggunaan kuasa dan penjanaan haba. Saiz pakej juga semakin mengecil, membolehkan elektronik yang lebih kecil. Terdapat penekanan yang semakin meningkat terhadap pengelasan yang lebih ketat dan konsistensi warna yang lebih baik untuk memenuhi permintaan aplikasi seperti elektronik pengguna di mana penampilan seragam adalah kritikal. Tambahan pula, integrasi elektronik pemacu atau ciri perlindungan terus ke dalam pakej LED adalah bidang pembangunan yang berterusan untuk memudahkan reka bentuk litar untuk pengguna akhir. Teknologi InGaN asas untuk LED biru adalah matang tetapi terus diperhalusi untuk kebolehpercayaan dan prestasi yang lebih baik pada suhu melampau.