Spesifikasi LED SMD 3210 Kuning / Kuning-Hijau - Dimensi 3.2x1.0x1.48mm - Voltan 1.8-2.4V - Kuasa 48mW - Dokumen Teknikal

1. Gambaran Keseluruhan Produk

Dokumen ini memperincikan spesifikasi untuk komponen LED permukaan-mount yang padat. Peranti ini dihasilkan menggunakan gabungan cip kuning-hijau dan cip kuning, yang ditempatkan dalam pakej miniatur 3.2mm x 1.0mm x 1.48mm. Ia direka untuk aplikasi penunjuk dan paparan tujuan am di mana ruang adalah terhad dan prestasi yang boleh dipercayai diperlukan.

1.1 Kelebihan Teras

• Sudut Pandangan yang Sangat Luas:Mempunyai sudut pandangan tipikal (2θ1/2) 140 darjah, memastikan keterlihatan tinggi dari pelbagai kedudukan.
• Keserasian SMT:Sesuai sepenuhnya untuk semua proses pemasangan Teknologi Permukaan Mount (SMT) standard dan proses pematerian refluks.
• Kepekaan Kelembapan:Diklasifikasikan sebagai Tahap Kepekaan Kelembapan (MSL) 3, yang menentukan keperluan pengendalian dan pembakaran khusus sebelum pematerian refluks.
• Pematuhan Alam Sekitar:Produk ini mematuhi arahan RoHS (Sekatan Bahan Berbahaya).

1.2 Aplikasi Sasaran

• Penunjuk status dan kuasa dalam elektronik pengguna, perkakas, dan peralatan industri.
• Pencahayaan belakang untuk suis, butang, dan simbol pada panel kawalan.
• Aplikasi pencahayaan dan paparan tujuan am yang memerlukan sumber cahaya yang padat dan boleh dipercayai.

2. Analisis Parameter Teknikal Mendalam

2.1 Ciri Elektrik & Optik

Parameter berikut ditentukan pada keadaan ujian standard suhu ambien (Ts) 25°C dan arus hadapan (IF) 20mA, melainkan dinyatakan sebaliknya.

2.1.1 Parameter Optik

• Panjang Gelombang Dominan (λd):Menentukan warna yang dilihat.
  • Kuning (Y):Terdapat dalam dua bin: Kod 2K (585-590 nm) dan Kod 2L (590-595 nm).
  • Kuning-Hijau (YG):Terdapat dalam tiga bin: Kod A20 (562.5-565 nm), B10 (565-567.5 nm), dan B20 (567.5-570 nm).
• Lebar Jalur Separuh Spektrum (Δλ):Kira-kira 15 nm untuk kedua-dua varian Kuning dan Kuning-Hijau, menunjukkan pancaran warna yang agak tulen.
• Keamatan Bercahaya (Iv):Output cahaya diukur dalam millicandelas (mcd).
  • Kuning (Y):Ditawarkan dalam tiga gred keamatan: 1AP (90-120 mcd), G20 (120-150 mcd), dan 1AW (150-200 mcd).
  • Kuning-Hijau (YG):Kod 1EO menentukan julat keamatan 30-50 mcd.

2.1.2 Parameter Elektrik

• Voltan Hadapan (VF):Julat dari 1.8V hingga 2.4V untuk kedua-dua jenis warna pada 20mA. Nilai tipikal adalah sekitar titik tengah julat ini.
• Arus Songsang (IR):Maksimum 10 μA apabila voltan songsang (VR) 5V dikenakan, menunjukkan ciri diod yang baik.
• Rintangan Terma (RθJ-S):Rintangan terma dari simpang ke titik pateri ditentukan pada 450 °C/W. Parameter ini adalah kritikal untuk mengira kenaikan suhu simpang semasa operasi.

2.2 Penarafan Maksimum Mutlak

Tekanan melebihi had ini boleh menyebabkan kerosakan kekal pada peranti.

• Pelesapan Kuasa (Pd):48 mW
• Arus Hadapan Berterusan (IF):20 mA
• Arus Hadapan Puncak (IFP):60 mA (berdenyut, kitar tugas 1/10, lebar denyut 0.1ms)
• Lepasan Elektrostatik (ESD) HBM:2000 V
• Suhu Operasi (Topr):-40°C hingga +85°C
• Suhu Penyimpanan (Tstg):-40°C hingga +85°C
• Suhu Simpang Maksimum (Tj):95°C

3. Analisis Lengkung Prestasi

Spesifikasi ini termasuk beberapa graf ciri yang memberikan pandangan yang lebih mendalam tentang tingkah laku LED di bawah keadaan yang berbeza.

3.1 Arus Hadapan vs. Voltan Hadapan (Lengkung IV)

Lengkung menunjukkan hubungan eksponen tipikal. Voltan hadapan meningkat dengan arus, bermula dari voltan ambang. Pereka menggunakan ini untuk memilih perintang pembatas arus yang sesuai untuk litar pemacu mereka.

3.2 Arus Hadapan vs. Keamatan Bercahaya Relatif

Graf ini menunjukkan bahawa output cahaya meningkat secara linear dengan arus hadapan sehingga maksimum dinilai. Beroperasi melebihi 20mA memberikan pulangan yang berkurangan dan berisiko melebihi had terma.

3.3 Kebergantungan Suhu

• Suhu Pin vs. Keamatan Relatif:Keamatan bercahaya berkurangan apabila suhu pin (dan seterusnya simpang) meningkat. Ini adalah ciri asas LED disebabkan peningkatan rekombinasi bukan sinaran pada suhu yang lebih tinggi.
• Suhu Pin vs. Arus Hadapan:Menunjukkan penurunan arus hadapan maksimum yang dibenarkan apabila suhu ambien/pin meningkat untuk mengekalkan suhu simpang dalam had 95°C.

3.4 Arus Hadapan vs. Panjang Gelombang Dominan

Graf berasingan untuk LED Kuning dan Kuning-Hijau menunjukkan bahawa panjang gelombang dominan berubah sedikit dengan arus pemacu. Untuk Kuning-Hijau, panjang gelombang meningkat dari ~567.5nm ke ~574.5nm apabila arus meningkat dari 0 ke 30mA. Untuk Kuning, ia meningkat dari ~587.5nm ke ~592.5nm. Peralihan ini harus dipertimbangkan dalam aplikasi kritikal warna.

4. Maklumat Mekanikal & Pakej

4.1 Dimensi Pakej

LED ini mematuhi tapak kaki pakej 3210 (panjang 3.2mm x lebar 1.0mm). Ketinggian keseluruhan ialah 1.48mm. Pandangan atas, sisi, bawah, dan kekutuban terperinci disediakan dalam lukisan spesifikasi. Semua toleransi dimensi adalah ±0.2mm melainkan dinyatakan sebaliknya.

4.2 Pengenalpastian Kekutuban & Corak Pematerian

Terminal katod (negatif) ditanda dengan jelas. Corak tanah pematerian yang disyorkan (tapak kaki) disediakan untuk reka bentuk PCB, dengan dimensi pad 1.30mm x 0.80mm dan jarak (pitch) 2.00mm antara pad. Jurang 0.30mm antara pad dan badan komponen adalah disyorkan.

5. Panduan Pematerian & Pemasangan

5.1 Arahan Pematerian Refluks SMT

Komponen ini direka untuk proses pematerian refluks tanpa plumbum. Disebabkan penarafan MSL 3, peranti mesti dibakar mengikut standard IPC/JEDEC yang berkaitan (biasanya 125°C selama 4-8 jam) jika beg penghalang kelembapan telah dibuka atau had masa pendedahan telah dilampaui. Profil suhu refluks khusus (pra-pemanasan, rendaman, suhu puncak refluks, dan kadar penyejukan) harus mengikuti cadangan untuk komponen SMD yang serupa dan spesifikasi pemasangan PCB. Suhu badan maksimum semasa pematerian tidak boleh melebihi suhu penyimpanan dinilai.

5.2 Langkah Berjaga-jaga Pengendalian

• Sentiasa kendalikan LED dengan langkah berjaga-jaga ESD (Lepasan Elektrostatik).
• Elakkan tekanan mekanikal pada kanta dan plumbum.
• Jangan gunakan pelarut yang boleh merosakkan kanta epoksi (cth., keton) untuk pembersihan.
• Ikut prosedur pembungkusan sensitif kelembapan dengan ketat.

6. Pembungkusan & Kebolehpercayaan

6.1 Spesifikasi Pembungkusan

LED dibekalkan dalam pita pembawa timbul pada gegelung untuk pemasangan pick-and-place automatik. Spesifikasi termasuk dimensi terperinci untuk poket pita pembawa, diameter gegelung, dan saiz hab. Spesifikasi label untuk gegelung juga ditakrifkan.

6.2 Pembungkusan Tahan Kelembapan

Gegelung dibungkus dalam beg penghalang kelembapan dengan bahan pengering dan kad penunjuk kelembapan untuk mengekalkan integriti MSL 3 semasa penyimpanan dan pengangkutan.

6.3 Item Ujian Kebolehpercayaan

Dokumen ini merujuk kepada keadaan ujian kebolehpercayaan standard, yang mungkin termasuk ujian seperti:

• Hayat Penyimpanan Suhu Tinggi
• Penyimpanan Suhu Rendah
• Kitaran Suhu
• Ujian Kelembapan
• Rintangan Haba Pateri

Keadaan khusus dan kriteria lulus/gagal ditakrifkan untuk memastikan jangka hayat produk.

7. Cadangan Aplikasi & Pertimbangan Reka Bentuk

7.1 Reka Bentuk Litar

• Sentiasa gunakan perintang pembatas arus bersiri. Kira nilai perintang menggunakan R = (Vsupply - VF) / IF, di mana VF adalah voltan hadapan tipikal atau maksimum dari datasheet untuk memastikan arus tidak melebihi 20mA.
• Untuk kecerahan malar merentasi suhu atau dalam tatasusunan pelbagai LED, pertimbangkan untuk menggunakan pemacu arus malar dan bukannya sumber voltan ringkas dengan perintang.
• Ambil kira toleransi voltan hadapan apabila mereka bentuk untuk bekalan voltan rendah untuk memastikan pemacu arus yang mencukupi.

7.2 Pengurusan Terma

Walaupun pakejnya kecil, pengurusan terma adalah penting untuk kebolehpercayaan. Rintangan terma 450 °C/W bermakna pada pemacu penuh 20mA (pelesapan kuasa kira-kira 48mW), suhu simpang akan menjadi kira-kira 21.6°C di atas suhu titik pateri (48mW * 450°C/W). Pastikan PCB boleh meleraikan haba ini, terutamanya dalam suhu ambien tinggi atau ruang tertutup, untuk mengekalkan Tj di bawah 95°C.

7.3 Reka Bentuk Optik

Sudut pandangan 140 darjah menjadikan LED ini sesuai untuk aplikasi yang memerlukan keterlihatan sudut lebar tanpa optik sekunder. Untuk cahaya terarah, kanta luaran atau paip cahaya mungkin diperlukan.

8. Perbandingan & Pembezaan Teknikal

Pembeza utama komponen ini adalahtapak kaki 3210 yang padatdigabungkan dengankeamatan bercahaya yang agak tinggiuntuk saiznya, terutamanya dalam versi Kuning. Ketersediaan bin panjang gelombang dan keamatan yang tepat (cth., YG A20/B10/B20) membolehkan konsistensi warna yang lebih baik dalam pengeluaran kelompok berbanding LED dengan bin yang lebih luas. Penarafan MSL 3 menawarkan keseimbangan antara perlindungan kelembapan dan keperluan pra-pembakaran sebelum pemasangan, yang biasa untuk banyak pakej SMD.

9. Soalan Lazim (Berdasarkan Parameter Teknikal)

9.1 Bolehkah saya memacu LED ini pada 30mA untuk kecerahan yang lebih?

Jawapan:Tidak. Penarafan Maksimum Mutlak untuk arus hadapan berterusan ialah 20mA. Melebihi penarafan ini akan menyebabkan suhu simpang yang berlebihan, membawa kepada penyusutan lumen yang dipercepatkan dan berpotensi kegagalan bencana. Gunakan penarafan arus berdenyut (60mA) hanya untuk kitar tugas yang sangat pendek seperti yang ditentukan.

9.2 Mengapakah keamatan bercahaya LED Kuning-Hijau kelihatan lebih rendah daripada Kuning?

Jawapan:Ini berkaitan dengan kepekaan spektrum mata manusia (tindak balas fotopik). Mata paling sensitif kepada cahaya hijau (~555 nm). Kuning-Hijau (565-570 nm) adalah dekat dengan kepekaan puncak, jadi kurang kuasa sinaran diperlukan untuk mencapai kecerahan yang dirasakan tertentu (keamatan bercahaya dalam mcd). Cahaya Kuning (585-595 nm) berada dalam kawasan kepekaan mata yang lebih rendah, memerlukan lebih banyak kuasa sinaran untuk mencapai kecerahan yang dirasakan yang sama, oleh itu penarafan mcd yang lebih tinggi untuk teknologi cip dan arus pemacu yang serupa.

9.3 Bagaimanakah saya memilih bin yang betul untuk aplikasi saya?

Jawapan:Untuk aplikasi kritikal warna (cth., penunjuk status yang mesti sepadan dengan warna korporat tertentu atau LED lain pada panel), tentukan bin panjang gelombang yang paling ketat yang memenuhi sasaran kos anda (cth., YG B10 dan bukannya julat A20 yang lebih luas). Untuk penunjukan am di mana warna mutlak kurang kritikal, bin standard atau lebih luas boleh diterima. Begitu juga, pilih bin keamatan berdasarkan kecerahan yang diperlukan dan arus pemacu yang anda rancang untuk digunakan.

10. Contoh Kes Penggunaan Praktikal

Senario:Mereka bentuk modul sensor IoT padat dengan LED status pelbagai warna. Ruang adalah sangat terhad pada PCB.

Pelaksanaan:Pakej 3210 adalah ideal. LED Kuning-Hijau (cth., bin B20, 567.5-570nm) boleh digunakan untuk penunjuk "kuasa-hidup/aktif". LED Kuning (bin 2L, 590-595nm) boleh menunjukkan keadaan "amaran" atau "siap sedia". Kedua-duanya boleh dipacu dari pin GPIO mikropengawal (3.3V) menggunakan perintang pembatas arus berasingan. Pengiraan untuk LED Kuning (andaikan VF tip=2.1V, sasaran IF=15mA untuk hayat lebih panjang): R = (3.3V - 2.1V) / 0.015A = 80 Ohm. Gunakan nilai standard seterusnya (82 Ohm). Arus sebenar akan sedikit lebih rendah, dan keamatan akan berkadar lebih rendah daripada penarafan 20mA, yang boleh diterima untuk penunjuk status.

11. Prinsip Operasi

LED ini beroperasi berdasarkan prinsip elektroluminesens dalam bahan semikonduktor. Apabila voltan hadapan melebihi ambang diod dikenakan, elektron dan lubang disuntik ke dalam kawasan aktif cip semikonduktor. Rekombinasi mereka membebaskan tenaga dalam bentuk foton (cahaya). Bahan khusus (cth., Aluminum Gallium Indium Phosphide - AlGaInP untuk kuning/merah, atau varian Gallium Phosphide - GaP untuk hijau) menentukan tenaga jurang jalur dan seterusnya panjang gelombang (warna) cahaya yang dipancarkan. Pakej ini menggabungkan kanta epoksi yang membentuk output cahaya dan memberikan perlindungan alam sekitar.

12. Trend Teknologi

Pasaran untuk LED SMD seperti 3210 terus menuntut:Kecekapan Meningkat:Keberkesanan bercahaya yang lebih tinggi (lebih banyak output cahaya per watt elektrik) untuk membolehkan penunjuk yang lebih terang atau penggunaan kuasa yang lebih rendah.Peminiaturan:Pakej yang lebih kecil (cth., 2016, 1515) sambil mengekalkan atau meningkatkan prestasi optik.Konsistensi Warna yang Lebih Baik:Toleransi binning yang lebih ketat untuk kedua-dua panjang gelombang dan keamatan untuk mengurangkan variasi warna dalam produk akhir tanpa pengisihan manual.Kebolehpercayaan yang Dipertingkatkan:Bahan dan teknik pembungkusan yang diperbaiki untuk menahan suhu refluks yang lebih tinggi (untuk proses tanpa plumbum) dan persekitaran operasi yang lebih keras.Penyelesaian Bersepadu:Pertumbuhan komponen LED dengan pengawalseliaan arus terbina dalam (pemacu LED arus malar) atau litar kawalan (LED RGB yang boleh dialamatkan), walaupun LED penunjuk asas yang diterangkan di sini kekal sebagai komponen asas dan digunakan secara meluas.