Lembar Data LED 3.2x1.6x0.7mm Hijau-Kuning - Voltan 1.8V-2.4V - Kuasa 72mW - Panjang Gelombang Dominan 562.5-575nm - Dokumentasi Teknikal

1. Gambaran Keseluruhan Produk

Dokumen ini menyediakan spesifikasi teknikal komprehensif untuk LED hijau-kuning pelekap permukaan yang direka untuk aplikasi indikasi dan paparan umum. Peranti ini menggunakan pakej standard 3.2mm x 1.6mm x 0.7mm (biasanya dikenali sebagai jejak 3216 atau 1206) dan difabrikasi menggunakan cip hijau-kuning berkecekapan tinggi. Dengan sudut tontonan yang sangat luas iaitu 140 darjah, ia sesuai untuk aplikasi yang memerlukan pencahayaan seragam di kawasan yang luas. LED ini mematuhi RoHS dan memenuhi Tahap Kepekaan Kelembapan 3 (MSL3), memastikan keserasian dengan proses pemasangan SMT standard. Ciri utama termasuk penggunaan kuasa rendah, kestabilan warna yang sangat baik, dan perlindungan pelepasan elektrostatik (ESD) sehingga 2000V (HBM). Peranti ini tersedia dalam pelbagai kelompok kecerahan, panjang gelombang, dan voltan hadapan, membolehkan pereka memilih kombinasi optimum untuk keperluan spesifik mereka.

2. Analisis Parameter Teknikal

2.1 Ciri Elektrik dan Optik (pada T_s=25°C)

Parameter berikut diukur pada arus hadapan 20mA melainkan dinyatakan sebaliknya:

• Lebar Jalur Spektrum Separuh (Δλ):Lazimnya 15nm. Lebar spektrum yang sempit ini menunjukkan output warna yang agak tulen.
• Voltan Hadapan (V_F):Dikelompokkan kepada tiga kumpulan: B0 (1.8–2.0V), C0 (2.0–2.2V), dan D0 (2.2–2.4V). Voltan hadapan yang rendah membolehkan operasi cekap dalam litar voltan rendah.
• Panjang Gelombang Dominan (λ_D):Merangkumi dari 562.5nm hingga 575nm, meliputi beberapa kelompok (A20, B10, B20, C10, C20). Kawasan hijau-kuning ini sering digunakan untuk penunjuk status dan isyarat amaran.
• Keamatan Bercahaya (I_V):Julat dari 12mcd (kelompok B00) hingga 100mcd (kelompok F20), memberikan fleksibiliti untuk keperluan kecerahan yang berbeza.
• Sudut Tontonan (2θ_1/2):Lazimnya 140°, memastikan taburan cahaya yang luas.
• Arus Songsang (I_R):Maksimum 10µA pada V_R=5V, menunjukkan keupayaan menyekat songsang yang baik.
• Rintangan Terma (R_THJ-S):450°C/W (persimpangan ke titik pateri). Nilai yang agak tinggi ini memerlukan pengurusan terma yang teliti dalam aplikasi arus tinggi atau ketumpatan tinggi.

2.2 Kadar Maksimum Mutlak

Peranti tidak boleh dikendalikan melebihi had berikut untuk mengelakkan kerosakan kekal:

• Pelesapan Kuasa (P_d): 72 mW
• Arus Hadapan (I_F): 30 mA (DC), 60 mA (denyut, kitar tugas 1/10, lebar denyut 0.1ms)
• ESD (HBM): 2000 V
• Suhu Operasi (T_opr): –40 hingga +85°C
• Suhu Simpanan (T_stg): –40 hingga +85°C
• Suhu Persimpangan (T_j): 95°C

Nota: Arus hadapan maksimum harus dikurangkan berdasarkan suhu pakej sebenar untuk memastikan suhu persimpangan tidak melebihi had yang ditetapkan.

2.3 Ciri Terma

Rintangan terma 450°C/W menunjukkan kenaikan suhu yang ketara per unit kuasa yang dilesapkan. Sebagai contoh, pada 20mA dengan V_F=2.0V (pelesapan 40mW), kenaikan suhu persimpangan ke titik pateri adalah kira-kira 18°C. Dalam suhu ambien melebihi 65°C, pengurangan perlu dilakukan untuk mengekalkan persimpangan di bawah 95°C. Pengurusan terma harus mempertimbangkan luas kuprum PCB, corak vias, dan aliran udara.

3. Sistem Pengelompokan

3.1 Kelompok Panjang Gelombang

Panjang gelombang dominan dikategorikan kepada lima kelompok: A20 (562.5–565nm), B10 (565–567.5nm), B20 (567.5–570nm), C10 (570–572.5nm), dan C20 (572.5–575nm). Pengelompokan halus ini membolehkan pereka sistem mencapai padanan warna yang konsisten merentas berbilang LED dalam tatasusunan, yang penting untuk lampu latar atau papan tanda.

3.2 Kelompok Keamatan Bercahaya

Keamatan diisih kepada enam kelompok: B00 (12–18mcd), C00 (18–28mcd), D00 (28–43mcd), E00 (43–65mcd), F10 (65–80mcd), dan F20 (80–100mcd). Setiap kelompok mewakili faktor julat kira-kira 1.5×, membolehkan kawalan ketat keseragaman kecerahan.

3.3 Kelompok Voltan Hadapan

Voltan hadapan dibahagikan kepada tiga kelompok: B0 (1.8–2.0V), C0 (2.0–2.2V), dan D0 (2.2–2.4V). Ini membantu dalam mereka bentuk perintang pengehad arus dan memastikan pelesapan kuasa yang konsisten dalam konfigurasi selari.

4. Analisis Lengkung Prestasi

4.1 Voltan Hadapan lawan Arus Hadapan (Lengkung I-V)

Lengkung I-V tipikal menunjukkan lutut tajam sekitar 1.8V, dengan arus meningkat secara eksponen selepas 2.0V. Pada 20mA, V_Fadalah kira-kira 2.0V (tipikal). Lengkung menunjukkan peranti berkelakuan sebagai diod simpang p-n konvensional.

4.2 Keamatan Relatif lawan Arus Hadapan

Keamatan relatif meningkat hampir secara linear dengan arus sehingga 30mA. Pada 10mA, keamatan adalah kira-kira 50% daripada nilai pada 20mA; pada 30mA ia mencapai kira-kira 150%. Kelinearan ini memudahkan pengawalamalapan melalui kawalan arus.

4.3 Ciri Suhu

Apabila suhu pin meningkat dari 25°C ke 100°C, keamatan relatif berkurang kira-kira 10–15%. Lengkung pengurangan arus hadapan menunjukkan bahawa pada suhu pin melebihi 60°C, arus DC maksimum yang dibenarkan mesti dikurangkan untuk mengelakkan melebihi had suhu persimpangan.

4.4 Panjang Gelombang Dominan lawan Arus Hadapan

Panjang gelombang dominan beralih sedikit (kira-kira 1–2nm) apabila arus meningkat dari 5mA ke 30mA. Peralihan ini berada dalam toleransi pengelompokan dan biasanya diabaikan untuk kebanyakan aplikasi.

4.5 Taburan Spektrum

Taburan kuasa spektrum relatif memuncak berhampiran 570nm dengan lebar penuh pada separuh maksimum (FWHM) ~15nm. Spektrum menunjukkan puncak sekunder yang minimum, mengesahkan ketulenan warna yang tinggi.

4.6 Corak Sinaran

Corak sinaran adalah seperti Lambertian dengan sudut separuh ~70°, memberikan keamatan seragam pada sudut yang luas. Rajah menunjukkan keamatan relatif turun kepada 50% pada kira-kira ±70° dari paksi.

5. Maklumat Mekanikal dan Pakej

5.1 Dimensi Pakej

LED ditempatkan dalam pakej 3.2mm × 1.6mm × 0.7mm dengan pad pateri di bahagian bawah. Pandangan atas menunjukkan kawasan pemancar segi empat tepat; pandangan bawah mendedahkan dua pad anod/katod (pad 1 dan pad 2). Polariti ditunjukkan oleh tanda kecil pada pakej. Corak tanah pateri yang disyorkan termasuk pad 1.6mm × 1.5mm untuk anod dan pad 2.1mm × 1.6mm untuk katod, dengan jumlah jejak 4.4mm × 1.6mm.

5.2 Reka Bentuk Pad Pateri

Untuk sambungan pateri yang boleh dipercayai, susun atur PCB harus sepadan dengan corak yang disyorkan: jurang 0.30mm antara pad dan kawasan kuprum yang banyak untuk pengaliran terma. Pakej direka untuk pematerian reflow; pematerian tangan dibenarkan dengan suhu seterika di bawah 300°C dan tempoh di bawah 3 saat.

6. Garis Panduan Pematerian dan Pemasangan

6.1 Profil Pematerian Reflow

Profil reflow bebas plumbum yang disyorkan menetapkan kadar kenaikan ≤3°C/s ke zon prapemanasan (150–200°C selama 60–120s), diikuti dengan kenaikan ke 217°C (masa di atas 217°C: 60–150s), dan suhu puncak 260°C sehingga 10s. Kadar penyejukan hendaklah ≤6°C/s. Jumlah masa dari 25°C ke puncak tidak boleh melebihi 8 minit. Jangan lakukan lebih daripada dua kitaran reflow; jika selang antara kitaran melebihi 24 jam, LED mesti dibakar untuk membuang lembapan.

6.2 Pematerian Tangan dan Kerja Semula

Jika pematerian tangan tidak dapat dielakkan, gunakan seterika pematerian yang ditetapkan di bawah 300°C dan selesaikan sambungan dalam masa 3 saat. Hanya satu operasi pematerian tangan dibenarkan. Untuk kerja semula, seterika kepala dua disyorkan untuk memanaskan kedua-dua terminal secara serentak. Jangan gunakan daya mekanikal pada badan LED semasa atau selepas pematerian.

6.3 Penyimpanan dan Pengendalian

Beg yang belum dibuka boleh disimpan pada ≤30°C dan ≤75% RH sehingga satu tahun. Selepas dibuka, LED mesti digunakan dalam masa 168 jam pada ≤30°C dan ≤60% RH. Jika pengering telah pudar atau masa penyimpanan melebihi, bakar pada 60±5°C selama >24 jam sebelum digunakan. Sentiasa gunakan penyepit di sisi pakej; elakkan menyentuh kanta silikon secara langsung.

7. Maklumat Pembungkusan dan Pesanan

7.1 Pita Pembawa dan Gegelung

LED dibekalkan dalam pita pembawa lebar 8mm dengan jarak 4mm. Setiap gegelung mengandungi 4000 keping. Pita termasuk pita penutup dan tanda polariti. Dimensi gegelung: diameter luar 178±1mm, diameter hab 60±1mm, dan lebar 8.0±0.1mm.

7.2 Label dan Beg Penghalang Lembapan

Setiap gegelung dilabel dengan nombor bahagian, nombor spesifikasi, nombor lot, kod kelompok (fluks, kromatisiti, voltan, panjang gelombang), kuantiti, dan tarikh. Gegelung dimeterai dalam beg penghalang lembapan bersama dengan pengering dan kad penunjuk kelembapan (tidak ditunjukkan). Label amaran ESD juga dilampirkan.

7.3 Kotak Penghantaran

Gegelung dibungkus dalam kotak kadbod untuk penghantaran. Kotak luar ditandai dengan nama pengilang (dihilangkan di sini untuk privasi) dan maklumat produk.

8. Item dan Keadaan Ujian Kebolehpercayaan

LED telah lulus ujian kebolehpercayaan berikut dengan sifar kegagalan (Ac/Re 0/1):

• Reflow (260°C maks, 10s, 2 kitaran)
• Kitar Suhu (–40°C hingga 100°C, 30min kediaman, 100 kitaran)
• Kejutan Terma (–40°C hingga 100°C, 15min kediaman, 300 kitaran)
• Penyimpanan Suhu Tinggi (100°C, 1000j)
• Penyimpanan Suhu Rendah (–40°C, 1000j)
• Ujian Hayat (T_a=25°C, I_F=20mA, 1000j)

Kriteria kegagalan: V_F> 1.1× had atas spesifikasi, I_R> 2.0× had atas spesifikasi, atau fluks bercahaya<0.7× had bawah spesifikasi.

9. Cadangan Aplikasi

LED hijau-kuning ini sesuai untuk penunjuk optik, lampu latar suis dan simbol, serta paparan status tujuan umum. Disebabkan sudut tontonan yang luas, ia amat sesuai untuk lampu papan pemuka, pencahayaan butang tekan, dan papan tanda kecil. Pereka harus memasukkan perintang pengehad arus untuk mengelakkan arus berlebihan. Dalam aplikasi dengan suhu ambien tinggi atau tatasusunan LED padat, analisis terma adalah penting untuk mengekalkan suhu persimpangan di bawah 95°C.

10. Perbandingan Teknikal

Berbanding dengan LED hijau-kuning lubang tembus tradisional, versi SMD ini menawarkan profil lebih rendah, keserasian dengan pemasangan automatik, dan keseragaman sudut tontonan yang lebih baik. Lebar spektrum yang sempit (15nm) memberikan warna yang lebih tepu berbanding beberapa alternatif spektrum lebih luas. Pilihan pengelompokan berganda membolehkan padanan warna dan kecerahan yang lebih ketat, yang kritikal untuk paparan mewah. Walau bagaimanapun, rintangan terma 450°C/W agak tinggi; reka bentuk yang lebih baru dengan pengurusan terma yang diperbaiki boleh menawarkan nilai yang lebih rendah (contohnya, 200–300°C/W), oleh itu susun atur PCB yang teliti dinasihatkan.

11. Soalan Lazim

S1: Bolehkah saya memacu LED ini pada 30mA secara berterusan?
Ya, tetapi hanya jika suhu pakej dikekalkan cukup rendah supaya suhu persimpangan kekal di bawah 95°C. Pada ambien 25°C biasa, 30mA adalah selamat. Pada ambien yang lebih tinggi, kurangkan sewajarnya.

S2: Apakah keadaan penyimpanan yang disyorkan selepas membuka beg?
Simpan pada ≤30°C dan ≤60% RH. Gunakan dalam masa 168 jam. Jika melebihi, bakar pada 60°C selama >24 jam.

S3: Bagaimana saya boleh mengelakkan kerosakan ESD?
Gunakan stesen kerja yang dibumikan, alat konduktif, dan pembungkusan antistatik. LED mempunyai penarafan ESD 2000V (HBM), tetapi langkah berjaga-jaga masih disyorkan.

S4: Bolehkah saya menggunakan LED ini dalam aplikasi luar?
Julat suhu operasi adalah –40 hingga +85°C, yang meliputi kebanyakan persekitaran luar. Walau bagaimanapun, LED tidak dinyatakan untuk pendedahan langsung kepada UV atau kelembapan tinggi tanpa salutan konformal tambahan.

12. Kes Penggunaan Praktikal

Dalam reka bentuk tipikal, enam LED hijau-kuning diletakkan di sekeliling suis butang tekan untuk memberikan indikasi 360°. Sudut tontonan 140° yang luas memastikan keterlihatan dari mana-mana arah. Perintang pengehad arus 100Ω (untuk bekalan 5V) menetapkan arus kepada kira-kira 30mA setiap LED, memberikan pencahayaan terang. Jejak kecil membolehkan pemasangan pada PCB padat di dalam perumah suis. Kes penggunaan lain adalah dalam penunjuk pengecas bateri: tiga LED—merah, hijau-kuning, dan biru—menunjukkan status pengecasan. LED hijau-kuning menyala apabila pengecasan selesai, dengan kecerahan dikelompokkan untuk sepadan dengan merah dan biru secara visual.

13. Prinsip Kerja

LED ini adalah diod simpang p-n yang diperbuat daripada galium fosfida (GaP) atau bahan berkaitan yang memancarkan foton apabila elektron bergabung semula dengan lubang di kawasan aktif. Tenaga jurang jalur sepadan dengan panjang gelombang dalam spektrum hijau-kuning (sekitar 570 nm). Cip dibungkus dalam kanta silikon jernih yang membentuk output cahaya menjadi pancaran lebar. Pakej termasuk dua terminal (anod dan katod) untuk sambungan ke litar pemacu.

14. Trend Pembangunan

Apabila teknologi LED berkembang, kita melihat trend ke arah pakej yang lebih kecil (contohnya, 2.0×1.2mm), keberkesanan bercahaya yang lebih tinggi (melebihi 150 lm/W untuk hijau), dan rintangan terma yang lebih rendah melalui bahan substrat termaju. Resolusi pengelompokan menjadi lebih halus, membolehkan kelompok panjang gelombang 0.5nm. Selain itu, integrasi dengan IC pemacu pintar dan antara muka digital adalah biasa dalam pencahayaan pintar. Warna hijau-kuning kekal penting untuk keselamatan dan indikasi, dan penggunaannya dalam aplikasi automotif dan perindustrian dijangka berkembang.