Siri LED Pandangan Atas 67-21 - Pakej P-LCC-2 - Putih - 1.75-2.35V - 120mW - Dokumen Teknikal Bahasa Melayu

1. Gambaran Keseluruhan Produk

Siri 67-21 mewakili satu keluarga LED Pandangan Atas yang direka untuk aplikasi penunjuk dan lampu latar. Komponen ini dibungkus dalam pakej P-LCC-2 (Pembawa Cip Berpimpin Plastik) yang padat dengan badan putih dan tingkap jernih tanpa warna, yang menyumbang kepada sudut pandangan yang lebar. Matlamat reka bentuk utama adalah untuk mengoptimumkan gandingan cahaya melalui pemantul dalaman, menjadikan LED ini amat sesuai untuk digunakan dengan paip cahaya. Keperluan arus hadapan yang rendah menjadikannya pilihan yang sangat baik untuk aplikasi yang sensitif kepada kuasa seperti peranti elektronik mudah alih, papan pemuka automotif, dan peralatan telekomunikasi.

1.1 Kelebihan Teras dan Sasaran Pasaran

Kelebihan utama siri LED ini termasuk sudut pandangan lebar biasanya 120 darjah, keserasian dengan peralatan penempatan automatik dan proses pateri refluks fasa wap, dan ketersediaan pada pita 8mm dan gegelung untuk pembuatan volum tinggi. Produk ini bebas plumbum dan mematuhi peraturan RoHS. Sasaran pasaran adalah pelbagai, merangkumi automotif (lampu latar papan pemuka dan suis), telekomunikasi (penunjuk telefon dan faks), lampu latar rata umum untuk LCD dan simbol, serta sebarang aplikasi penunjuk tujuan umum di mana pencahayaan yang boleh dipercayai dan berkuasa rendah diperlukan.

2. Analisis Parameter Teknikal Mendalam

Bahagian ini memberikan pecahan terperinci tentang parameter elektrik, optik, dan haba kritikal yang menentukan sempadan prestasi dan keadaan operasi LED.

2.1 Penarafan Maksimum Mutlak

Penarafan Maksimum Mutlak menentukan had di mana kerosakan kekal pada peranti mungkin berlaku. Ini bukan keadaan operasi yang disyorkan. Voltan songsang maksimum (VR) ialah 5V. Arus hadapan berterusan (IF) tidak boleh melebihi 50mA, manakala arus hadapan puncak (IFP) 100mA dibenarkan di bawah keadaan berdenyut (kitar tugas 1/10 pada 1kHz). Penyerakan kuasa maksimum (Pd) ialah 120mW. Peranti boleh menahan nyahcas elektrostatik (ESD) 2000V menggunakan Model Badan Manusia (HBM). Julat suhu operasi (Topr) adalah dari -40°C hingga +85°C, dan julat suhu penyimpanan (Tstg) adalah dari -40°C hingga +90°C. Suhu pateri ditentukan untuk kedua-dua refluks (260°C selama 10 saat) dan pateri tangan (350°C selama 3 saat).

2.2 Ciri-ciri Elektro-Optik

Ciri-ciri Elektro-Optik diukur pada keadaan ujian piawai Ta=25°C dan IF=20mA. Keamatan bercahaya (Iv) mempunyai julat tipikal, dengan minimum 180 mcd dan maksimum 565 mcd, tertakluk kepada toleransi ±11%. Panjang gelombang dominan (λd) untuk data yang diberikan adalah dalam spektrum merah, dari 621nm hingga 631nm, dengan toleransi ±1nm. Voltan hadapan (VF) julat dari 1.75V hingga 2.35V, dengan toleransi ±0.1V. Sudut pandangan (2θ1/2) biasanya 120 darjah. Arus songsang (IR) adalah maksimum 10µA pada VR=5V.

3. Penjelasan Sistem Pembin

Untuk memastikan konsistensi dalam kecerahan, warna, dan ciri elektrik, LED disusun ke dalam bin. Ini membolehkan pereka memilih bahagian yang memenuhi keperluan aplikasi tertentu.

3.1 Pembin Keamatan Bercahaya

Keamatan bercahaya dikategorikan kepada lima bin: S1 (180-225 mcd), S2 (225-285 mcd), T1 (285-360 mcd), T2 (360-450 mcd), dan U1 (450-565 mcd). Semua ukuran adalah pada IF=20mA.

3.2 Pembin Panjang Gelombang Dominan

Panjang gelombang dominan dikumpulkan di bawah kod 'F', dengan dua sub-bin: FF1 (621-626 nm) dan FF2 (626-631 nm).

3.3 Pembin Voltan Hadapan

Voltan hadapan dikumpulkan di bawah kod 'B', dengan tiga sub-bin: 0 (1.75-1.95V), 1 (1.95-2.15V), dan 2 (2.15-2.35V).

4. Analisis Keluk Prestasi

Data grafik memberikan pandangan tentang tingkah laku LED di bawah pelbagai keadaan, yang penting untuk reka bentuk litar yang teguh.

4.1 Keluk Penurunan Arus Hadapan

Satu keluk menunjukkan arus hadapan maksimum yang dibenarkan berkurangan apabila suhu ambien meningkat melebihi 25°C. Ini adalah kritikal untuk pengurusan haba dan memastikan kebolehpercayaan jangka panjang.

4.2 Arus Hadapan vs. Voltan Hadapan

Keluk ciri IV ini menunjukkan hubungan antara arus hadapan dan voltan hadapan pada 25°C. Ia adalah tidak linear, tipikal untuk diod, dan penting untuk mereka bentuk litar pembatas arus.

4.3 Keamatan Bercahaya Relatif vs. Arus Hadapan

Keluk ini menunjukkan bagaimana output cahaya meningkat dengan arus hadapan. Ia membantu pereka mengimbangi keperluan kecerahan berbanding penggunaan kuasa dan tekanan peranti.

4.4 Keamatan Bercahaya Relatif vs. Suhu Ambien

Graf ini menunjukkan pengurangan dalam output cahaya apabila suhu simpang meningkat, menekankan kepentingan penyebaran haba dalam mengekalkan kecerahan yang konsisten.

4.5 Taburan Spektrum

Graf output spektrum menunjukkan panjang gelombang puncak sekitar 632nm, mengesahkan pancaran warna merah, dengan lebar jalur spektrum tipikal (Δλ) 20nm.

4.6 Gambarajah Sinaran

Plot kutub menggambarkan taburan ruang keamatan cahaya, mengesahkan sudut pandangan lebar 120 darjah. Keamatan adalah agak seragam merentasi kawasan tengah yang luas.

5. Maklumat Mekanikal dan Pembungkusan

5.1 Dimensi Pakej

Lukisan teknikal menentukan dimensi fizikal pakej P-LCC-2. Ukuran kritikal termasuk panjang keseluruhan, lebar, dan tinggi, jarak lead, dan saiz apertur kanta. Semua toleransi yang tidak dinyatakan adalah ±0.1mm.

5.2 Pengenalpastian Polarity

Katod biasanya dikenal pasti oleh takuk atau tanda hijau pada pakej. Polarity yang betul mesti diperhatikan semasa pemasangan untuk mengelakkan kegagalan peranti.

6. Garis Panduan Pateri dan Pemasangan

6.1 Parameter Pateri Refluks

LED ini sesuai untuk pateri refluks fasa wap. Suhu puncak maksimum yang disyorkan ialah 260°C, dan peranti tidak boleh didedahkan kepada suhu melebihi ini selama lebih daripada 10 saat. Profil refluks piawai untuk pateri bebas plumbum adalah terpakai.

6.2 Pateri Tangan

Jika pateri tangan diperlukan, suhu hujung besi tidak boleh melebihi 350°C, dan masa sentuhan per lead harus dihadkan kepada 3 saat atau kurang.

6.3 Keadaan Penyimpanan

Peranti dibungkus dalam beg penghalang tahan lembapan dengan desikan untuk mengelakkan penyerapan lembapan. Sebaik sahaja beg dibuka, komponen harus digunakan dalam tempoh masa yang ditentukan (tidak dinyatakan secara jelas dalam PDF yang diberikan tetapi adalah amalan standard) atau dibakar mengikut garis panduan MSL (Tahap Kepekaan Lembapan) sebelum refluks untuk mengelakkan kerosakan kesan "popcorn" semasa pateri.

7. Maklumat Pembungkusan dan Pesanan

7.1 Spesifikasi Pita dan Gegelung

LED dibekalkan pada pita pembawa 8mm. Dimensi gegelung dan jarak poket pita pembawa diperincikan dalam lukisan. Setiap gegelung mengandungi 2000 keping.

7.2 Penjelasan Label

Label gegelung mengandungi beberapa kod: CAT (Pangkat Keamatan Bercahaya), HUE (Pangkat Panjang Gelombang Dominan), dan REF (Pangkat Voltan Hadapan). Ini sepadan secara langsung dengan maklumat pembin, membolehkan kebolehjejakan dan memastikan varian produk yang betul digunakan.

8. Cadangan Aplikasi

8.1 Senario Aplikasi Tipikal

• Automotif:Lampu latar untuk kelompok instrumen, suis papan pemuka, dan panel kawalan.
• Telekomunikasi:Penunjuk status pada telefon, mesin faks, dan peralatan rangkaian.
• Elektronik Pengguna:Lampu latar untuk suis membran, papan kekunci, dan panel LCD dalam perkakas.
• Penunjuk Umum:Status kuasa, pemilihan mod, dan penunjuk amaran dalam pelbagai peranti elektronik.

8.2 Pertimbangan Reka Bentuk

• Pembatas Arus:Sentiasa gunakan perintang siri atau pemacu arus malar untuk menghadkan arus hadapan kepada nilai yang dikehendaki (contohnya, 20mA untuk kecerahan tipikal). Kira nilai perintang menggunakan R = (Bekalan V - Vf) / If.
• Pengurusan Haba:Untuk operasi berterusan pada suhu ambien tinggi atau berhampiran arus maksimum, pertimbangkan susun atur PCB untuk penyebaran haba. Elakkan meletakkan LED berhampiran sumber haba lain.
• Gandingan Paip Cahaya:Sudut pandangan lebar dan reka bentuk pakej dioptimumkan untuk paip cahaya. Pastikan penjajaran yang betul dan jurang minimum antara LED dan titik masuk paip cahaya untuk gandingan cahaya yang cekap.
• Perlindungan ESD:Walaupun dinilai untuk 2000V HBM, laksanakan langkah berjaga-jaga ESD standard semasa pengendalian dan pemasangan.

9. Ujian Kebolehpercayaan

Kebolehpercayaan produk disahkan melalui satu siri ujian yang dijalankan dengan tahap keyakinan 90% dan LTPD (Lot Tolerance Percent Defective) 10%. Ujian utama termasuk:

• Pateri Refluks:Menahan 260°C ±5°C untuk maksimum 10 saat.
• Kitaran Suhu:300 kitaran antara -40°C dan +100°C.
• Kejutan Haba:Peralihan pantas antara -40°C dan +100°C.

Ujian ini memastikan keteguhan peranti dalam persekitaran pembuatan dan operasi tipikal.

10. Soalan Lazim (FAQ)

10.1 Apakah tujuan kod pembin (CAT, HUE, REF)?

Kod pembin digunakan untuk mengkategorikan LED berdasarkan keamatan bercahaya yang diukur (CAT), panjang gelombang/warna dominan (HUE), dan voltan hadapan (REF). Ini membolehkan pengeluar dan pereka memilih komponen dengan ciri yang dikawal ketat, memastikan konsistensi dalam kecerahan dan warna produk akhir, terutamanya apabila berbilang LED digunakan dalam tatasusunan.

10.2 Bolehkah saya memacu LED ini tanpa perintang pembatas arus?

Tidak. LED adalah peranti yang didorong oleh arus. Menyambungkannya terus ke sumber voltan yang lebih tinggi daripada voltan hadapannya akan menyebabkan arus berlebihan mengalir, berpotensi memusnahkan LED serta-merta disebabkan oleh pelarian haba. Perintang siri atau litar arus malar aktif adalah wajib.

10.3 Bagaimanakah suhu ambien mempengaruhi prestasi?

Apabila suhu ambien meningkat, suhu simpang LED meningkat. Ini membawa kepada penurunan kecekapan bercahaya (output cahaya lebih rendah untuk arus yang sama) dan sedikit penurunan dalam voltan hadapan. Keluk penurunan menentukan bagaimana arus maksimum yang dibenarkan mesti dikurangkan pada suhu yang lebih tinggi untuk mengelakkan terlalu panas dan kegagalan pramatang.

10.4 Adakah LED ini sesuai untuk aplikasi luar?

Julat suhu operasi -40°C hingga +85°C menjadikannya sesuai untuk banyak persekitaran luar dan automotif. Walau bagaimanapun, untuk pendedahan luar langsung, pertimbangan reka bentuk tambahan diperlukan, seperti perlindungan daripada sinaran UV (yang boleh menguningkan epoksi dari masa ke masa), penyegelan lembapan keseluruhan pemasangan, dan pengurusan haba yang teguh di bawah cahaya matahari langsung.

11. Kajian Kes Reka Bentuk Praktikal

Senario:Mereka bentuk panel suis membran berlampu latar untuk unit kawalan industri yang memerlukan 10 LED penunjuk merah. Panel beroperasi daripada bekalan 5V dalam persekitaran sehingga 60°C.

Langkah Reka Bentuk:

1. Pemilihan Arus:Pilih arus hadapan 20mA untuk keseimbangan yang baik antara kecerahan dan jangka hayat.
2. Pengiraan Perintang:Menggunakan voltan hadapan maksimum dari bin B2 (2.35V) untuk reka bentuk kes terburuk: R = (5V - 2.35V) / 0.020A = 132.5Ω. Perintang piawai 130Ω atau 150Ω boleh digunakan. Penarafan kuasa perintang hendaklah sekurang-kurangnya (5V-2.35V)*0.02A = 0.053W, jadi perintang 1/8W (0.125W) piawai adalah mencukupi.
3. Semakan Haba:Pada suhu ambien 60°C, rujuk keluk penurunan. Arus maksimum yang dibenarkan dikurangkan. Pastikan 20mA masih berada dalam kawasan operasi selamat pada 60°C. Jika tidak, kurangkan arus pacuan atau tingkatkan penyingkiran haba.
4. Pemilihan Pembin:Untuk penampilan seragam, nyatakan bin yang ketat untuk HUE (panjang gelombang) dan CAT (keamatan), contohnya, HUE: FF1 dan CAT: T1 atau T2, bergantung pada tahap kecerahan yang diperlukan.
5. Susun Atur:Letakkan LED secara sekata. Jika menggunakan pandu cahaya, ikuti lukisan mekanikal untuk penjajaran tepat. Pastikan pad PCB sepadan dengan tapak kaki yang disyorkan.

12. Pengenalan Prinsip Teknikal

LED beroperasi berdasarkan prinsip elektroluminesens dalam bahan semikonduktor. Untuk varian merah yang diterangkan, bahan cip adalah AlGaInP (Aluminium Gallium Indium Fosfida). Apabila voltan hadapan dikenakan merentasi simpang p-n, elektron dan lubang disuntik ke dalam kawasan aktif di mana mereka bergabung semula. Proses penggabungan semula ini membebaskan tenaga dalam bentuk foton (cahaya). Komposisi khusus aloi AlGaInP menentukan tenaga jurang jalur, yang seterusnya menentukan panjang gelombang (warna) cahaya yang dipancarkan—dalam kes ini, dalam spektrum merah (~632nm puncak). Pakej P-LCC-2 membungkus die semikonduktor, memberikan perlindungan mekanikal, menempatkan pemantul dalaman untuk membentuk output cahaya, dan membentuk lead elektrik untuk sambungan.

13. Trend dan Perkembangan Industri

Pasaran untuk LED penunjuk seperti siri 67-21 terus berkembang. Trend utama termasuk:

• Kecekapan Meningkat:Peningkatan berterusan dalam sains bahan dan reka bentuk cip membawa kepada keberkesanan bercahaya yang lebih tinggi (lebih banyak output cahaya per watt input elektrik), membolehkan penggunaan kuasa yang lebih rendah atau penunjuk yang lebih terang.
• Pengecilan:Walaupun P-LCC-2 adalah pakej standard, terdapat dorongan berterusan untuk tapak kaki yang lebih kecil (contohnya, pakej skala cip) untuk menjimatkan ruang pada PCB yang semakin padat, terutamanya dalam peranti mudah alih.
• Kebolehpercayaan Dipertingkatkan:Permintaan untuk jangka hayat yang lebih panjang dan operasi dalam persekitaran yang lebih keras (suhu, kelembapan lebih tinggi) mendorong peningkatan dalam bahan pembungkusan, kaedah lekatan die, dan teknologi fosfor (untuk LED putih).
• Integrasi Pintar:Trend yang semakin berkembang adalah integrasi litar kawalan (seperti pemacu arus malar atau pengawal PWM) dalam pakej LED itu sendiri, memudahkan reka bentuk litar luaran.
• Gamut Warna Diluaskan dan Konsistensi:Kemajuan dalam teknologi pembin dan bahan fosfor membolehkan kawalan warna yang lebih ketat dan pelbagai warna tepu yang lebih luas, memenuhi permintaan reka bentuk estetik dan penunjuk berkod warna.