Lembaran Data Teknikal LED Pandangan Atas Siri 67-21 - Pakej 2.0x1.25x1.1mm - Voltan Hadapan 1.75-2.35V - Warna Jingga Gemilang - Bahasa Melayu

1. Gambaran Keseluruhan Produk

Siri 67-21 mewakili keluarga LED Pandangan Atas permukaan-pasang yang direka untuk aplikasi penunjuk dan lampu latar. Varian khusus ini menampilkan warna jingga gemilang yang dipancarkan daripada cip AlGaInP. Peranti ini dibungkus dalam pakej P-LCC-2 padat dengan badan putih dan tingkap lutsinar tanpa warna, yang menyumbang kepada ciri sudut pandangan luasnya. Ciri reka bentuk utama ialah inter-reflektor bersepadu dalam pakej, yang mengoptimumkan kecekapan gandingan cahaya. Ini menjadikan LED amat sesuai untuk digunakan dengan paip cahaya, satu keperluan biasa dalam reka bentuk peranti elektronik moden. Keperluan arus hadapan yang rendah seterusnya meningkatkan daya tarikannya untuk peralatan mudah alih berkuasa bateri atau sensitif kuasa.

1.1 Kelebihan Teras dan Sasaran Pasaran

Kelebihan utama siri LED ini termasuk kesesuaiannya untuk proses pemasangan automatik, keserasian dengan teknik pateri biasa (wap-fasa, refluks inframerah, dan pateri gelombang), dan ketersediaannya pada pita dan gegelung untuk pengeluaran volum tinggi. Ia adalah produk bebas Pb yang mematuhi arahan RoHS. Sasaran pasaran adalah pelbagai, merangkumi lampu dalaman automotif (cth., lampu latar papan pemuka dan suis), peralatan telekomunikasi (cth., penunjuk pada telefon dan mesin faks), pencahayaan suis dan simbol am, lampu latar rata untuk LCD, dan aplikasi penunjuk tujuan am di mana output cahaya yang konsisten dan boleh dipercayai diperlukan.

2. Analisis Parameter Teknikal Mendalam

Prestasi LED ditakrifkan oleh set komprehensif parameter elektrik, optik, dan termal yang diukur di bawah keadaan piawai (Ta=25°C).

2.1 Penarafan Maksimum Mutlak

Penarafan ini mentakrifkan had tekanan di mana kerosakan kekal pada peranti mungkin berlaku. Ia tidak bertujuan untuk operasi berterusan. Had utama termasuk voltan songsang (V_R) 12V, arus hadapan berterusan (I_F) 25mA, dan arus hadapan puncak (I_FP) 60mA di bawah keadaan berdenyut (kitar tugas 1/10 pada 1kHz). Penyerakan kuasa maksimum (P_d) ialah 60mW. Peranti ini dinilai untuk operasi dari -40°C hingga +85°C dan boleh menahan nyahcas elektrostatik (ESD) 2000V (Model Badan Manusia). Profil suhu pateri adalah kritikal: pateri refluks pada 260°C untuk maksimum 10 saat, atau pateri tangan pada 350°C untuk maksimum 3 saat.

2.2 Ciri Elektro-Optik

Di bawah arus ujian piawai 20mA, peranti menunjukkan prestasi tipikal. Keamatan bercahaya (I_V) julat dari minimum 90 mcd hingga maksimum 225 mcd. Sudut pandangan (2θ_1/2), ditakrifkan sebagai sudut di mana keamatan jatuh kepada separuh nilai puncaknya, biasanya 120 darjah, mengesahkan pancaran sudut luasnya. Panjang gelombang dominan (λ_d), yang mentakrifkan warna yang dilihat, ditentukan antara 600.5 nm dan 612.5 nm untuk varian jingga gemilang ini, dengan panjang gelombang puncak tipikal (λ_p) sekitar 611 nm. Lebar jalur spektrum (Δλ) adalah kira-kira 15 nm. Voltan hadapan (V_F) pada 20mA julat dari 1.75V hingga 2.35V, manakala arus songsang (I_R) pada 12V adalah 10 μA maksimum.

3. Penjelasan Sistem Pengelasan

Untuk memastikan konsistensi warna dan kecerahan dalam pengeluaran, LED disusun ke dalam kelas berdasarkan parameter utama.

3.1 Pengelasan Panjang Gelombang Dominan

Panjang gelombang dominan dikategorikan kepada empat kumpulan (Kod Kelas D8, D9, D10, D11). Setiap kelas meliputi julat 3nm, dari D8 (600.5-603.5nm) hingga D11 (609.5-612.5nm). Toleransi ±1nm digunakan.

3.2 Pengelasan Keamatan Bercahaya

Keamatan bercahaya disusun kepada empat kelas: Q2 (90-112 mcd), R1 (112-140 mcd), R2 (140-180 mcd), dan S1 (180-225 mcd). Toleransi ±11% dicatatkan untuk keamatan.

3.3 Pengelasan Voltan Hadapan

Voltan hadapan dibahagikan kepada tiga kelas: 0 (1.75-1.95V), 1 (1.95-2.15V), dan 2 (2.15-2.35V), dengan toleransi 0.1V.

4. Analisis Keluk Prestasi

Lembaran data menyediakan beberapa keluk ciri yang menggambarkan tingkah laku peranti di bawah pelbagai keadaan.

4.1 Keamatan Bercahaya Relatif vs. Suhu Persekitaran

Keluk menunjukkan bahawa keamatan bercahaya sangat bergantung pada suhu simpang. Keamatan dinormalisasikan kepada 100% pada 25°C. Apabila suhu persekitaran meningkat, keamatan berkurangan. Sebaliknya, pada suhu yang lebih rendah, keamatan meningkat. Kesan pemadaman terma ini adalah tipikal untuk sumber cahaya semikonduktor dan mesti diambil kira dalam reka bentuk pengurusan haba, terutamanya dalam persekitaran suhu tinggi.

4.2 Arus Hadapan vs. Voltan Hadapan (Keluk I-V)

Graf ini menggambarkan hubungan tak linear antara arus dan voltan. Voltan hadapan meningkat dengan arus. Pereka menggunakan keluk ini untuk memilih perintang pembatas arus yang sesuai untuk mencapai kecerahan yang diingini sambil kekal dalam had elektrik peranti.

4.3 Taburan Spektrum

Keluk taburan kuasa spektrum menunjukkan satu puncak berpusat sekitar 611 nm, yang merupakan ciri LED jingga berasaskan AlGaInP. Lebar jalur yang sempit (kira-kira 15nm FWHM) menunjukkan ketulenan warna yang baik.

4.4 Corak Radiasi

Gambar rajah kutub menggambarkan taburan ruang cahaya. Corak adalah kira-kira Lambertian, mengesahkan sudut pandangan luas 120 darjah. Profil pancaran seragam ini bermanfaat untuk aplikasi paip cahaya dan pencahayaan kawasan luas.

5. Maklumat Mekanikal dan Pembungkusan

5.1 Dimensi Pakej

LED mempunyai tapak padat. Dimensi pakej keseluruhan ialah 2.0mm panjang, 1.25mm lebar, dan 1.1mm tinggi. Kanta (tingkap) mempunyai diameter 1.1mm. Pad anod dan katod ditakrifkan dengan jelas, dengan corak tanah yang disyorkan disediakan untuk reka bentuk PCB. Semua toleransi yang tidak ditentukan adalah ±0.1mm.

5.2 Pengenalpastian Polarity

Katod ditandai oleh takuk atau serong pada satu sudut pakej. Orientasi polarity yang betul adalah penting semasa pemasangan untuk memastikan fungsi yang betul.

6. Garis Panduan Pateri dan Pemasangan

Peranti ini serasi dengan proses SMT piawai. Untuk pateri refluks, suhu puncak 260°C tidak boleh melebihi lebih daripada 10 saat. Untuk pateri manual, suhu hujung besi harus dihadkan kepada 350°C dengan masa sentuhan maksimum 3 saat setiap kaki. Had ini menghalang kerosakan haba pada pakej plastik dan die serta ikatan wayar dalaman.

7. Maklumat Pembungkusan dan Pesanan

LED dibekalkan pada pita pembawa 8mm, dengan 2000 keping setiap gegelung. Dimensi gegelung adalah piawai untuk mesin pilih-dan-letak automatik. Pembungkusan termasuk langkah-langkah tahan lembapan: komponen dimeterai dalam beg kalis lembapan aluminium dengan bahan pengering dan kad penunjuk kelembapan untuk melindungi daripada penyerapan lembapan, yang boleh menyebabkan "popcorning" semasa refluks.

7.1 Penjelasan Label

Label gegelung mengandungi maklumat kritikal: Nombor Bahagian (PN), Nombor Bahagian Pelanggan (CPN), kuantiti (QTY), nombor lot (LOT NO), dan kod kelas khusus untuk Keamatan Bercahaya (CAT), Panjang Gelombang Dominan (HUE), dan Voltan Hadapan (REF). Ini membolehkan kebolehjejakan yang tepat dan memastikan gred komponen yang betul digunakan dalam pengeluaran.

8. Cadangan Aplikasi

8.1 Senario Aplikasi Biasa

• Pencahayaan Dalaman Automotif:Sesuai untuk lampu latar ikon papan pemuka, butang, dan suis kerana kebolehpercayaannya merentasi julat suhu luas (-40°C hingga +85°C).
• Elektronik Pengguna:Sempurna untuk penunjuk status pada penghala, modem, pengecas, dan peralatan audio. Sudut pandangan luas memastikan keterlihatan dari pelbagai sudut.
• Aplikasi Paip Cahaya:Gandingan cahaya yang dioptimumkan dari inter-reflektor menjadikannya pilihan cemerlang untuk membimbing cahaya melalui paip cahaya plastik ke panel hadapan atau paparan.
• Panel Kawalan Perindustrian:Sesuai untuk penunjuk status mesin di mana isyarat yang jelas dan terang diperlukan.

8.2 Pertimbangan Reka Bentuk

• Pembatas Arus:Sentiasa gunakan perintang siri untuk menghadkan arus hadapan. Kira nilai perintang berdasarkan voltan bekalan (V_CC), voltan hadapan LED (V_Fdaripada kelas yang dipilih), dan arus operasi yang diingini (I_F, tidak melebihi 25mA berterusan).
• Pengurusan Haba:Walaupun penyerakan kuasa rendah, operasi berterusan pada suhu persekitaran tinggi atau arus tinggi akan mengurangkan output cahaya dan berpotensi memendekkan jangka hayat. Pastikan kawasan kuprum PCB atau pengudaraan yang mencukupi jika perlu.
• Perlindungan ESD:Walaupun dinilai untuk 2000V HBM, langkah berjaga-jaga pengendalian ESD piawai harus dipatuhi semasa pemasangan dan pengendalian.
• Reka Bentuk Optik:Untuk aplikasi paip cahaya, jarak dan penjajaran antara LED dan pintu masuk paip cahaya adalah kritikal untuk memaksimumkan kecekapan gandingan.

9. Perbandingan dan Pembezaan Teknikal

Berbanding dengan pakej LED yang lebih ringkas, siri 67-21 menawarkan kelebihan yang berbeza. Pakej P-LCC-2 dengan inter-reflektor menyediakan pengekstrakan cahaya yang unggul dan corak radiasi yang lebih terkawal daripada LED cip asas. Sudut pandangan luas 120 darjah adalah lebih luas daripada banyak LED pandangan sisi atau pandangan atas sudut sempit, menawarkan fleksibiliti reka bentuk yang lebih besar. Keserasiannya dengan semua proses pateri utama dan pembungkusan pita-dan-gegelung menjadikannya pilihan mesra pengeluaran berbanding peranti yang memerlukan pengendalian khas.

10. Soalan Lazim (Berdasarkan Parameter Teknikal)

10.1 Apakah nilai perintang yang perlu saya gunakan dengan bekalan 5V?

Menggunakan voltan hadapan maksimum (V_{F_max}= 2.35V) untuk memastikan arus mencukupi di bawah semua keadaan, dan mensasarkan arus operasi selamat 20mA, pengiraannya ialah: R = (V_CC- V_F) / I_F= (5V - 2.35V) / 0.020A = 132.5Ω. Perintang piawai 130Ω atau 150Ω adalah sesuai. Sentiasa sahkan kecerahan dengan V_Fkelas komponen anda yang sebenar.

10.2 Mengapakah keamatan bercahaya berkurangan pada suhu tinggi?

Ini adalah disebabkan oleh fizik asas pancaran cahaya semikonduktor. Apabila suhu simpang meningkat, proses gabungan semula bukan radiatif (yang menghasilkan haba dan bukannya cahaya) meningkat, dan kecekapan proses gabungan semula radiatif berkurangan. Fenomena ini, dikenali sebagai pemadaman terma, adalah ciri semua LED dan didokumenkan dalam keluk prestasi.

10.3 Bolehkah saya mengendalikan LED ini dengan isyarat PWM untuk pendemotan?

Ya, modulasi lebar denyut (PWM) adalah kaedah berkesan untuk mendemot LED. Ia melibatkan menyalakan dan mematikan LED pada frekuensi yang cukup tinggi untuk tidak dapat dilihat oleh mata manusia (biasanya >100Hz). Kecerahan yang dilihat adalah berkadar dengan kitar tugas. Kaedah ini lebih disukai daripada pendemotan arus analog kerana ia mengekalkan kromatisiti warna yang konsisten merentasi tahap kecerahan.

11. Kes Reka Bentuk dan Penggunaan Praktikal

Kes: Mereka Bentuk Penunjuk Status untuk Peranti Mudah Alih

Seorang pereka mencipta alat tangan berkuasa bateri. Penunjuk status yang terang dan tidak jelas (cth., "kuasa hidup" atau "pengecasan") diperlukan. Siri 67-21 dipilih untuk keperluan arus rendahnya (memperpanjang jangka hayat bateri), sudut pandangan luas (boleh dilihat dari mana-mana sudut pengendalian), dan tapak kecil. Pereka memilih arus pacuan 15mA (di bawah keadaan ujian 20mA) untuk menjimatkan kuasa lebih lanjut, merujuk kepada keluk I-V dan keamatan untuk meramalkan kecerahan yang terhasil. Paip cahaya direka untuk menyalurkan cahaya dari LED yang dipasang pada PCB utama ke tingkap kecil pada sarung kasar peranti. Warna jingga gemilang dipilih untuk kontras tinggi dan keterlihatan yang jelas. BOM menentukan kod kelas yang diperlukan (cth., HUE: D10, CAT: R1) untuk memastikan konsistensi warna dan kecerahan merentasi semua unit yang dikilangkan.

12. Pengenalan Prinsip Operasi

Pancaran cahaya dalam LED ini adalah berdasarkan prinsip elektroluminesens dalam bahan semikonduktor. Kawasan aktif terdiri daripada Aluminium Gallium Indium Fosfida (AlGaInP). Apabila voltan hadapan dikenakan merentasi simpang p-n, elektron dari rantau jenis-n dan lubang dari rantau jenis-p disuntik ke dalam rantau aktif. Apabila pembawa cas ini bergabung semula, mereka membebaskan tenaga dalam bentuk foton. Komposisi khusus aloi AlGaInP menentukan tenaga jurang jalur, yang secara langsung sepadan dengan panjang gelombang (warna) cahaya yang dipancarkan—dalam kes ini, dalam spektrum jingga (~611 nm). Pakej resin epoksi lutsinar tanpa warna bertindak sebagai kanta, membentuk output cahaya dan memberikan perlindungan persekitaran.

13. Trend dan Perkembangan Industri

Trend dalam LED penunjuk terus ke arah kecekapan lebih tinggi, pakej lebih kecil, dan integrasi lebih besar. Walaupun LED diskret seperti siri 67-21 kekal penting untuk fleksibiliti, terdapat peningkatan penggunaan modul LED bersepadu dengan pemacu dan pengawal terbina dalam. Tambahan pula, kemajuan dalam sains bahan boleh membawa kepada pemancar jingga dan merah yang lebih cekap dengan prestasi lebih baik pada suhu tinggi. Permintaan untuk penunjuk yang boleh dipercayai dan berjangka hayat panjang dalam aplikasi automotif dan perindustrian memastikan relevansi komponen teguh dan dicirikan dengan baik seperti siri ini. Penekanan pada pemasangan automatik dan kebolehjejakan rantaian bekalan (jelas dalam pengelasan dan pelabelan terperinci) mencerminkan trend pembuatan yang lebih luas.