Karatasi ya Data ya LED ya Machungwa ya SMD - 2.0x1.25x1.1mm - 2.5V - 75mW - Teknolojia ya AlInGaP - Hati ya Kiufundi ya Kiswahili

1. Muhtasari wa Bidhaa

Hati hii inatoa maelezo kamili ya kiufundi kwa LED ya Machungwa ya SMD yenye mwangaza mkubwa. Kifaa hiki kimeundwa kwa michakato ya kisasa ya usanikishaji wa elektroniki, na kina kifurushi cha kawaida cha EIA kinachofaa kwa vifaa vya kuweka kiotomatiki. Inatumia teknolojia ya semikondukta ya AlInGaP (Aluminium Indium Gallium Phosphide) kutoa chanzo cha mwanga wa machungwa chenye ufanisi mkubwa wa mwanga. Bidhaa hii inafuata viwango vya uzalishaji vya kijani na haina risasi kulingana na maagizo ya RoHS.

1.1 Faida za Msingi

• Inafaa kwa Otomatiki:Inasambazwa kwenye mkanda wa mm 8 kwenye reeli za inchi 7, zilizoboreshwa kwa mashine za kasi za kuokota na kuweka.
• Tayari kwa Kuuza kwa Reflow:Inafaa kwa michakato ya kuuza kwa reflow ya infrared (IR) na mvuke, ikihakikisha viunganisho vya kuuza vilivyoaminika katika uzalishaji mkubwa.
• Mwanga Mkubwa:Hutoa ukubwa wa kawaida wa mwanga hadi 900 mcd kwa mkondo wa kawaida wa kuendesha wa 20mA.
• Pembe Pana ya Kuona:Ina pembe ya kuona ya digrii 110 (2θ1/2), ikitoa usambazaji mzuri wa mwanga.
• Muundo Imara:Imeundwa kustahimili michakato ya kawaida ya usanikishaji na usafishaji wa SMD.

2. Uchambuzi wa kina wa Vigezo vya Kiufundi

2.1 Viwango vya Juu Kabisa

Viwango vifuatavyo vinabainisha mipaka ambayo kifaa kinaweza kuharibiwa kabisa. Uendeshaji chini ya hali hizi hauhakikishwi.

• Matumizi ya Nguvu (Pd):75 mW kwa Ta=25°C. Hii ndiyo nguvu ya juu kabisa ambayo kifurushi cha LED kinaweza kutokwa kwa usalama kama joto.
• Mkondo wa Mbele wa DC (IF):30 mA endelevu. Hii ndiyo mkondo wa juu kabisa wa hali thabiti unaoweza kutumiwa.
• Mkondo wa Kilele wa Mbele:80 mA, inaruhusiwa tu chini ya hali ya mipigo (mzunguko wa kazi 1/10, upana wa mipigo 0.1ms).
• Voltage ya Nyuma (VR):5 V. Kuzidi voltage hii kwa upande wa nyuma kunaweza kusababisha kuvunjika kwa kiunganishi.
• Safu ya Joto la Uendeshaji:-40°C hadi +85°C. Hii ndiyo safu ya joto la mazingira kwa uendeshaji unaoaminika.
• Safu ya Joto la Uhifadhi:-40°C hadi +100°C.
• Kupunguza:Mkondo wa mbele wa DC lazima upunguzwe kwa mstari kwa 0.46 mA kwa kila digrii Celsius juu ya joto la mazingira la 35°C ili kuzuia kupata joto kupita kiasi.

2.2 Sifa za Umeme na Mwanga

Imepimwa kwa Ta=25°C chini ya hali maalum za majaribio, vigezo hivi vinabainisha utendaji wa kawaida.

• Ukubwa wa Mwanga (Iv):Kuanzia 450 mcd (kiwango cha chini) hadi 1120 mcd (kiwango cha juu), na thamani ya kawaida ya 900 mcd kwa IF=20mA. Imepimwa kwa kutumia sensor iliyochujwa kwa mkunjo wa jibu la jicho la CIE photopic.
• Voltage ya Mbele (VF):Kwa kawaida 2.5V, na safu kutoka 1.7V hadi 2.5V kwa IF=20mA. Toleo la ±0.1V linatumika ndani ya makundi maalum ya voltage.
• Urefu wa Wigo wa Kilele (λP):611 nm. Hii ndiyo urefu wa wigo ambapo utoaji wa wigo ni mkubwa zaidi.
• Urefu wa Wigo wa Kati (λd):605 nm. Hii ndiyo urefu wa wigo mmoja unaoonwa na jicho la mwanadamu, unaotokana na chati ya rangi ya CIE.
• Upana wa Nusu ya Wigo (Δλ):15 nm. Upana wa wigo wa utoaji kwa nusu ya ukubwa wa kilele, unaoonyesha usafi wa rangi.
• Mkondo wa Nyuma (IR):Kiwango cha juu cha 100 μA kwa VR=5V.
• Uwezo (C):Kwa kawaida 40 pF imepimwa kwa VF=0V, f=1 MHz.

3. Maelezo ya Mfumo wa Kugawa

Ili kuhakikisha uthabiti katika matumizi, LED zinasagwa katika makundi ya utendaji. Vigezo viwili muhimu vinagawanywa: Ukubwa wa Mwanga na Voltage ya Mbele.

3.1 Kugawa Ukubwa wa Mwanga

Vipimo: mcd @ IF=20mA. Kila kundi lina toleo la ±15%.

• U1:450.0 – 560.0 mcd
• U2:560.0 – 710.0 mcd
• V1:710.0 – 900.0 mcd
• V2:900.0 – 1120.0 mcd

3.2 Kugawa Voltage ya Mbele

Vipimo: V @ IF=20mA. Kila kundi lina toleo la ±0.10V.

• 0:1.7 – 1.8 V
• 1:1.8 – 1.9 V
• 2:1.9 – 2.0 V
• 3:2.0 – 2.1 V
• 4:2.1 – 2.2 V
• 5:2.2 – 2.3 V
• 6:2.3 – 2.4 V
• 7:2.4 – 2.5 V

Wabunifu wanapaswa kuchagua msimbo unaofaa wa kundi ili kufanana na mahitaji ya uthabiti wa mwanga na voltage ya matumizi yao, hasa wakati LED nyingi zinatumiwa sambamba.

4. Uchambuzi wa Mviringo wa Utendaji

Ingawa mikunjo maalum ya picha inarejelewa katika karatasi ya data (Kielelezo 1, Kielelezo 6), athari zake ni muhimu kwa muundo.

4.1 Ukubwa wa Mwanga dhidi ya Mkondo wa Mbele

Pato la mwanga (Iv) ni takriban sawia na mkondo wa mbele (IF) ndani ya safu inayopendekezwa ya uendeshaji. Kuendesha LED juu ya 20mA kutaongeza mwangaza lakini pia kutengeneza joto zaidi, na inahitaji usimamizi makini wa joto na kufuata viwango vya juu kabisa.

4.2 Voltage ya Mbele dhidi ya Mkondo wa Mbele

Sifa ya V-I sio ya mstari. Voltage ya mbele ina mgawo chanya wa joto, ikimaanisha inapungua kidogo kadiri joto la kiunganishi linavyoongezeka kwa mkondo fulani.

4.3 Usambazaji wa Wigo

Wigo wa utoaji unaozingatia karibu na 611 nm (kilele) na upana wa nusu wa 15 nm, ambayo ni sifa ya teknolojia ya AlInGaP, ikitoa rangi ya machungwa iliyojazwa.

4.4 Mambo ya Joto

Kipengele cha kupunguza cha 0.46 mA/°C juu ya 35°C ni muhimu kwa uaminifu. Katika mazingira yenye joto la juu la mazingira au PCB zilizoundwa vibaya, mkondo wa juu unaoruhusiwa wa kuendelea lazima upunguzwe ili kuzuia kuzidi kikomo cha joto la kiunganishi na kupungua kwa haraka kwa lumen.

5. Taarifa za Mitambo na Kifurushi

5.1 Vipimo vya Kifurushi

LED hii inafuata muundo wa kawaida wa kifurushi cha SMD cha sekta. Vipimo muhimu (kwa milimita) vinabainisha ukubwa wake: takriban 2.0mm kwa urefu, 1.25mm kwa upana, na 1.1mm kwa urefu. Michoro ya kina inabainisha nafasi ya pedi, urefu wa sehemu, na jiometri ya lenzi.

5.2 Kutambua Ubaguzi

Cathode imewekwa alama wazi. Mwelekeo sahihi wakati wa usanikishaji ni muhimu. Muundo unaopendekezwa wa pedi ya PCB unatolewa ili kuhakikisha kuuza sahihi na uthabiti wa mitambo wakati wa reflow.

5.3 Ufungaji wa Mkanda na Reel

• Mkanda:Vipengele vimewekwa kwenye mkanda wa kubeba uliochongwa wenye upana wa mm 8.
• Reel:Mkanda umewindwa kwenye reel ya kawaida ya kipenyo cha inchi 7 (178mm).
• Idadi:Vipande 4000 kwa reel kamili.
• Ufungaji:Inafuata vipimo vya EIA-481-1-B. Vipengele viwili vinavyokosekana mfululizo (mifuko tupu) inaruhusiwa.

6. Mwongozo wa Kuuza na Usanikishaji

6.1 Profaili ya Kuuza kwa Reflow

Profaili ya kuuza isiyo na risasi kulingana na J-STD-020B inapendekezwa.

• Joto la Awali:120–150°C kwa upeo wa sekunde 120.
• Joto la Kilele:Upeo wa 260°C.
• Muda Juu ya Kiowevu:Upeo wa sekunde 30 ndani ya eneo la joto la kilele.
• Viwango vinavyodhibitiwa vya kupanda na kupoa vinahitajika ili kuzuia mshtuko wa joto.

6.2 Kuuza kwa Mkono

Ikiwa kuuza kwa mkono kunahitajika:

• Joto la Chuma:Upeo wa 300°C.
• Muda wa Kuuza:Upeo wa sekunde 3 kwa kila pini.
• Hii inapaswa kufanywa mara moja tu ili kuepuka kuharibu kifurushi cha plastiki.

6.3 Kusafisha

Vidonge maalum vya kusafisha ndivyo vinavyopaswa kutumiwa. Kuzamisha LED kwenye pombe ya ethyl au isopropyl kwa joto la kawaida kwa chini ya dakika moja kunakubalika. Kemikali zisizobainishwa zinaweza kuharibu lenzi ya epoxy au kifurushi.

6.4 Ustahivu wa Unyevu & Uhifadhi

Bidhaa hii imeainishwa kama Kiwango cha Ustahivu wa Unyevu (MSL) 3 kulingana na JEDEC J-STD-020.

• Mfuko Uliofungwa:Hifadhi kwa ≤30°C na ≤90% RH. Tumia ndani ya mwaka mmoja kutoka tarehe ya kufunga mfuko.
• Mfuko Uliofunguliwa:Hifadhi kwa ≤30°C na ≤60% RH. Lazima iuzwe ndani ya masaa 168 (siku 7) baada ya kufichuliwa kwa hali ya mazingira ya kiwanda.
• Kupika:Ikiwa kadi ya kiashiria cha unyevu imekuwa nyekundu (≥10% RH) au masaa 168 yamezidi, pika kwa 60°C kwa angalau masaa 48 kabla ya matumizi. Funga tena sehemu zisizotumiwa na dawa mpya ya kukausha.

7. Mapendekezo ya Muundo wa Matumizi

7.1 Muundo wa Sakiti ya Kuendesha

LED ni vifaa vinavyoendeshwa na mkondo. Kwa utendaji thabiti:

• Resista ya Kupunguza Mkondo:Daima tumia resista ya mfululizo na kila LED ili kuweka mkondo wa uendeshaji, hata inapoendeshwa na chanzo cha mkondo thabiti. Hii husaidia kulipa fidia kwa tofauti ndogo katika voltage ya mbele ya LED binafsi (eneo la tofauti la Vf).
• Epuka Muunganisho wa Sambamba Moja kwa Moja:Kuunganisha LED nyingi moja kwa moja sambamba bila kupunguza mkondo wa kila mmoja (Muundo wa Sakiti B katika karatasi ya data) hakupendekezwi. Tofauti ndogo katika sifa za voltage ya mbele zinaweza kusababisha usawa mkubwa wa mkondo, na kusababisha mwangaza usio sawa na mkazo unaowezekana wa LED yenye Vf ya chini kabisa.
• Sakiti Inayopendekezwa (Muundo A):Tumia chanzo cha voltage (Vcc), resista ya kuweka mkondo (R = (Vcc - Vf_LED) / I_LED), na LED kwa mfululizo. Rudia sakiti hii kwa kila tawi la LED sambamba.

7.2 Ulinzi dhidi ya Kutokwa kwa Umeme (ESD)

LED hii ni nyeti kwa kutokwa kwa umeme. Tahadhari lazima zichukuliwe wakati wa kushughulikia na usanikishaji:

• Wafanyakazi lazima wavae mikanda ya mkono iliyowekwa ardhini au glavu za kuzuia umeme tuli.
• Vituo vyote vya kazi, vifaa, na vifaa vya uhifadhi lazima viwekwe ardhini ipasavyo.
• Tumia vionizeri kutuliza malipo ya umeme tuli ambayo yanaweza kukusanyika kwenye lenzi la plastiki.
• Fuata taratibu za kudhibiti ESD kulingana na ANSI/ESD S20.20.

7.3 Usimamizi wa Joto

Ingawa matumizi ya nguvu ni ya chini, muundo sahihi wa PCB unaongeza umri wa huduma:

• Tumia eneo la shaba linalotoshea kwenye PCB iliyounganishwa na pedi za joto za LED (cathode na anode) ili kutumika kama kizuizi cha joto.
• Hakikisha LED haijawekwa karibu na vyanzo vingine muhimu vya joto.
• Shikamana kwa ukali na mkunjo wa kupunguza mkondo katika matumizi ya joto la juu.

8. Matumizi ya Kawaida

LED hii ya machungwa inafaa kwa matumizi mengi yanayohitaji kiashiria au chanzo cha mwanga kilichobana, chenye mwangaza, na kinachoaminika, ikiwa ni pamoja na lakini sio tu:

• Viashiria vya Hali:Viashiria vya kuwasha, kusubiri, kuchaji, na makosa katika elektroniki za watumiaji, vifaa, na paneli za udhibiti wa viwanda.
• Mwanga wa Nyuma:Mwanga wa kingo kwa maonyesho madogo ya LCD, mwanga wa kibodi, na taa za mapambo katika vifaa vilivyobana.
• Taa za Ndani za Magari:Viashiria vya dashibodi, mwanga wa swichi, na mwanga wa mazingira (kulingana na sifa za viwango maalum vya magari).
• Alama & Mapambo:Vyanzo vya mwanga katika safu za mapambo na alama rahisi.
• Mifumo ya Sensor:Kama chanzo cha mwanga katika sensor za opto na vichunguzi vya kukatizwa.

9. Maswali Yanayoulizwa Mara kwa Mara (FAQ)

9.1 Je, naweza kuendesha LED hii moja kwa moja kutoka kwa pato la mantiki ya 3.3V au 5V?

Hapana, si moja kwa moja. Lazima utumie resista ya kupunguza mkondo ya mfululizo. Kwa mfano, kuendesha kwa 20mA kutoka kwa usambazaji wa 5V na Vf ya kawaida ya 2.5V: R = (5V - 2.5V) / 0.020A = 125 Ohms. Resista ya 120 Ohm au 130 Ohm ingefaa. Bila resista, mkondo mwingi utatiririka, na kuharibu LED.

9.2 Kwa nini kuna mfumo wa kugawa kwa voltage na ukubwa wa mwanga?

Michakato ya uzalishaji husababisha tofauti asilia katika sifa za semikondukta. Kugawa kunasaga LED katika makundi yenye utendaji unaofanana. Kwa matumizi ambapo LED nyingi zinahitaji kuonekana zenye mwangaza sawa (kwa mfano, safu), kubainisha kundi moja la ukubwa wa mwanga (kwa mfano, V1) ni muhimu. Vile vile, kutumia LED kutoka kwa kundi moja la voltage kunaweza kurahisisha mahesabu ya resista ya kuweka mkondo katika sakiti sambamba.

9.3 Kuna tofauti gani kati ya Urefu wa Wigo wa Kilele na Urefu wa Wigo wa Kati?

Urefu wa Wigo wa Kilele (λP)ni urefu wa wigo wa kimwili ambapo LED hutoa nguvu nyingi zaidi ya mwanga.Urefu wa Wigo wa Kati (λd)ni thamani iliyohesabiwa kulingana na mtazamo wa rangi wa mwanadamu (chati ya CIE); ni urefu wa wigo mmoja unaofanana zaidi na rangi tunayoiona. Kwa LED za rangi moja kama hii ya machungwa, mara nyingi ziko karibu lakini si sawa.

9.4 Je, umuhimu wa masaa 168 baada ya kufungua mfuko wa kuzuia unyevu ni upi?

Ni muhimu sana kwa vipengele vya MSL 3. Kufichuliwa zaidi ya wakati huu kunaruhusu unyevu kuingia ndani ya kifurushi cha plastiki. Wakati wa kuuza kwa reflow, unyevu huu unaweza kupanuka haraka na kuwa mvuke, na kusababisha kujitenga ndani, kuvunjika ("popcorning"), au kushindwa kwa uunganisho wa waya. Ikiwa wakati umezidi, kupika ni lazima ili kutoa unyevu.

10. Utangulizi wa Teknolojia na Mielekeo

10.1 Teknolojia ya AlInGaP

LED hii inategemea nyenzo za semikondukta za Aluminium Indium Gallium Phosphide (AlInGaP) zilizokua kwenye msingi unaoonekana. Teknolojia hii ni bora hasa katika maeneo ya urefu wa wigo wa nyekundu, machungwa, manjano, na manjano, ikitoa mwangaza mkubwa na uthabiti bora wa joto ikilinganishwa na teknolojia za zamani kama Gallium Arsenide Phosphide (GaAsP). Matumizi ya msingi unaoonekana yanaruhusu mwanga zaidi kutoka kwenye chip, na kuongeza ufanisi wa nje wa quantum.

10.2 Mielekeo ya Sekta

Mwelekeo wa jumla katika LED za SMD unaelekea:

• Ufanisi Ulioongezeka:Lumen au millicandela zaidi kwa watt, na kupunguza matumizi ya nguvu na mzigo wa joto.
• Kupunguzwa kwa Ukubwa:Ukubwa mdogo wa kifurushi (kwa mfano, 0402, 0201) kwa miundo ya PCB yenye msongamano mkubwa huku ukidumisha au kuboresha pato la mwanga.
• Uaminifu wa Juu:Vifaa vilivyoboreshwa na mbinu bora za kufunga ili kupanua umri wa huduma, hasa chini ya hali ya joto la juu na unyevu mkubwa.
• Kugawa Kwa Ukali Zaidi:Kusagwa kwa usahihi zaidi ili kutoa wabunifu vipengele vilivyo na rangi na mwangaza thabiti, ambavyo ni muhimu kwa matumizi kama maonyesho ya rangi kamili na taa za magari.
• Ushirikishaji:Ukuaji wa moduli za LED zinazojumuisha IC za kuendesha, vipengele vya ulinzi, na optiki katika kifurushi kimoja, na kurahisisha muundo wa bidhaa ya mwisho.