Reverse Mount SMD LED Blue Datasheet - EIA Package - 5mA - 45mcd - English Technical Document

1. Mchakato wa Bidhaa

Hati hii inaelezea maelezo ya kina kwa kifaa cha kugeuza, kifaa cha kusakinishwa kwenye uso (SMD) cha taa inayotoa mwanga (LED) kinachotumia nyenzo ya semikondukta ya Indium Gallium Nitride (InGaN) kutoa mwanga wa bluu. Kifaa kina lenzi wazi kama maji na kimefungwa katika umbizo la kawaida linalolingana na EIA. Kimeundwa kwa michakato ya usanikishaji otomatiki, ikijumuisha vifaa vya kuchukua-na-kuweka na uuzaji wa IR (infrared) reflow, na kukifanya kifaa hiki kifae kwa uzalishaji wa kiasi kikubwa. LED imeorodheshwa kama bidhaa ya kijani, ikilingana na maagizo ya RoHS (Restriction of Hazardous Substances).

1.1 Faida Kuu

• Ubunifu wa Kusanikishwa Kwa Kugeuza: The chip is mounted in a specific orientation that is optimized for certain PCB layouts and light extraction.
• Automation Compatibility: Supplied on 8mm tape on 7-inch reels, fully compatible with standard automated placement and soldering equipment.
• High ESD Tolerance: Ina sifa ya kizingiti cha kutolewa kwa umeme wa tuli (ESD) cha 8000V kilichojaribiwa kwa kutumia Mfumo wa Mwili wa Binadamu (HBM), inatoa uthabiti mzuri wa usindikaji.
• IC Compatible: Tabia za umeme zinawaruhusu kuendeshwa moja kwa moja kutoka kwa matokeo ya viunga vya mzunguko wa mantiki ya kiwango cha kawaida.
• Inaendana na Mchakato wa Bila Plumbamu: Inastahimili muundo wa kuuza kwa kuyeyusha tena kwa miali ya infrared inayohitajika kwa usanikishaji bila plumbamu.

2. Uchambuzi wa Kina wa Vigezo vya Kiufundi

Sehemu ifuatayo inatoa muhtasari wa kina wa mipaka kamili na sifa za uendeshaji wa kifaa. Vigezo vyote vinatajwa kwa joto la mazingira (Ta) la 25°C isipokuwa ikitajwa vinginevyo.

2.1 Viwango vya Juu Kabisa

Viwango hivi vinaelezea mipaka ya mkazo ambayo kuzidi kwao kunaweza kusababisha uharibifu wa kudumu kwenye kifaa. Uendeshaji chini ya au kwenye mipaka hii hauhakikishiwi.

• Power Dissipation (Pd): 76 mW. Nguvu ya juu zaidi ambayo kifaa kinaweza kutolea kama joto.
• Peak Forward Current (I_FP): 100 mA. Permissible under pulsed conditions (1/10 duty cycle, 0.1ms pulse width).
• DC Forward Current (I_F): 20 mA. The maximum continuous forward current for reliable operation.
• Operating Temperature Range (T_opr): -20°C to +80°C.
• Storage Temperature Range (T_stg): -30°C to +100°C.
• Infrared Soldering Condition: Withstands 260°C peak temperature for 10 seconds, typical for lead-free reflow processes.

2.2 Electrical & Optical Characteristics

Hizi ndizo vigezo vya kawaida vya utendaji chini ya hali za kawaida za majaribio (I_F = 5 mA, Ta=25°C).

• Ukubwa wa Mwanga (I_V): Huanzia kiwango cha chini cha 11.2 mcd hadi kiwango cha juu cha 45.0 mcd. Thamani ya kawaida inategemea bin maalum (angalia Sehemu ya 3). Imepimwa kwa sensor iliyochujwa kwa mkunjo wa jibu la jicho la CIE photopic.
• Pembe ya Kuona (2θ_1/2): Digrii 130. Pembe hii pana ya kutazama inaonyesha muundo wa mwanga uliosambazwa, usiolenga, unaofaa kwa matumizi ya kiashiria na taa ya nyuma yanayohitaji kuonekana kwa pembe pana.
• Peak Emission Wavelength (λ_P): 468 nm. Urefu maalum wa wimbi ambao pato la nguvu la wigo ni la juu zaidi.
• Wavelengthu Kuu (λ_d): 465.0 nm hadi 475.0 nm. Hii ndiyo wavelength moja inayoonekana na jicho la binadamu kufafanua rangi. Inatokana na mchoro wa rangi wa CIE.
• Upana wa Nusu ya Mstari wa Wigo (Δλ): 25 nm. Kigezo hiki kinaonyesha usafi wa wigo au upana wa ukanda wa mwanga unaotolewa. Thamani ya 25nm ni ya kawaida kwa LED ya kawaida ya bluu ya InGaN.
• Forward Voltage (V_F): 2.65 V hadi 3.15 V. Mshuko wa voltage kwenye LED unapotumika kwa 5 mA. Safu hii lazima izingatiwe kwa hesabu ya kizuizi cha mkondo katika muundo wa saketi.
• Reverse Current (I_R): 10 μA kiwango cha juu wakati voltage ya kinyume (V_R) ya 0.55V inatumika. Ujumbe Muhimu: Kifaa hakikusudiwa kufanya kazi chini ya upendeleo wa nyuma; hali hii ya majaribio ni kwa ajili ya sifa ya uvujaji tu.

3. Mfumo wa Binning Ufafanuzi

Ili kuhakikisha uthabiti katika uzalishaji, LED zinasagwa katika makundi kulingana na vigezo muhimu. Hii inawawezesha wabunifu kuchagua sehemu zinazokidhi mahitaji maalum ya matumizi kwa usawa wa rangi na mwangaza.

3.1 Forward Voltage Binning

Makundi huhakikisha LED zina mapungufu sawa ya voltage, ambayo yanaweza kurahisisha muundo wa usambazaji wa umeme katika safu sambamba. Uvumilivu kwa kila kikundi ni ±0.1V.

• Bin 1: 2.65V - 2.75V
• Bin 2: 2.75V - 2.85V
• Bin 3: 2.85V - 2.95V
• Bin 4: 2.95V - 3.05V
• Bin 5: 3.05V - 3.15V

3.2 Luminous Intensity Binning

This binning groups LEDs by their brightness output at 5 mA. Tolerance per bin is ±15%.

• L1: 11.2 mcd - 14.0 mcd
• L2: 14.0 mcd - 18.0 mcd
• M1: 18.0 mcd - 22.4 mcd
• M2: 22.4 mcd - 28.0 mcd
• N1: 28.0 mcd - 35.5 mcd
• N2: 35.5 mcd - 45.0 mcd

3.3 Dominant Wavelength Binning

This controls the perceived color (hue) of the blue light. Tolerance per bin is ±1 nm.

• Bin AC: 465.0 nm - 470.0 nm (bluu yenye kijani kidogo)
• Bin AD: 470.0 nm - 475.0 nm (bluu safi zaidi kidogo)

4. Uchambuzi wa Mkunjo wa Utendaji

Ingawa curves maalum za picha zimetajwa kwenye karatasi ya data (mfano, Fig.1, Fig.6), athari zake ni muhimu kwa muundo.

4.1 Luminous Intensity vs. Forward Current

Pato la mwanga (I_V) ni takriban sawia na mkondo wa mbele (I_F) ndani ya safu ya uendeshaji. Kuendesha LED zaidi ya 5 mA kutaongeza mwangaza lakini pia kutaongeza utupaji wa nguvu na halijoto ya makutano, ambayo inaweza kuathiri umri wa huduma na urefu wa wimbi. Kikomo cha juu cha 20 mA DC hutoa nafasi kubwa ya mwangaza kutoka kwenye sehemu ya majaribio ya 5 mA.

4.2 Forward Voltage vs. Forward Current & Temperature

V_F ya diode ina mgawo hasi wa joto; hupungua kadiri joto la makutano linavyoongezeka. Tabia hii ni muhimu kwa miundo ya kuendesha ya mkondo wa mara kwa mara, kwani chanzo cha voltage kilichowekwa kinaweza kusababisha kutoroka kwa joto ikiwa hakizuiliwa mkondo ipasavyo. Safu maalum ya V_F kwenye 25°C lazima itumike kwa mwongozo, kwa kuelewa kuwa itabadilika kulingana na joto la uendeshaji.

4.3 Spectral Distribution

Grafu ya wigo iliyorejelewa (Mch.1) ingeonyesha usambazaji unaofanana na Gaussian uliokithiri kwenye urefu wa wimbi wa kilele cha 468 nm, na upana kamili kwenye nusu ya upeo (FWHM) wa 25 nm. Upana huu wa wigo unahusiana na matumizi yanayohisi urefu maalum wa wimbi, kama vile sensor au mifumo ya taa iliyochanganywa rangi.

5. Mechanical & Package Information

5.1 Package Dimensions and Polarity

Kifaa hiki kinalingana na muundo wa kawaida wa kifurushi cha EIA. Uteuzi wa "reverse mount" ni muhimu sana kwa muundo wa alama za PCB. Cathode na anode ziko kwenye pande maalum za kifurushi. Mchoro wa mitambo hutoa vipimo halisi (kwa mm) kwa muundo wa muundo wa ardhi, ikijumuisha ukubwa wa pedi na nafasi ili kuhakikisha ununuzi sahihi na upangaji. Uvumilivu wa vipimo vingi ni ±0.10 mm.

5.2 Suggested Soldering Pad Layout

Muundo ulipendekezwa wa ardhi ya PCB (jiometri ya pedi ya kuuza) umetolewa ili kuhakikisha uundaji wa mshikamano wa kuuza unaotegemewa wakati wa reflow. Kuzifuata kanuni hii husaidia kuzuia kusimama kwa sehemu (kipengele kusimama mwishoni) na kuhakikisha muunganisho sahihi wa joto na umeme.

6. Soldering & Assembly Guidelines

6.1 Profaili ya Uuzaji wa IR Reflow

A suggested reflow profile for lead-free (Pb-free) processes is included. Key parameters include:

• Pre-heat: Safu ya joto ya awali:
• Muda wa kujoto awali: Kwa upeo wa sekunde 120 ili kuruhusu utulivu wa joto na uanzishaji wa flux.
• Kiwango cha Juu cha Joto: Upeo wa 260°C.
• Muda Juu ya Kiwango cha Uyeyushaji: Kifaa kinaweza kukimudu kiwango cha juu cha joto kwa upeo wa sekunde 10. Urejesho wa solder unapaswa kufanywa kwa upeo wa mara mbili.

Kumbuka: Profaili lazima ibainishwe kwa ajili ya usanikishaji maalum wa PCB, kwani unene wa bodi, msongamano wa vipengele, na mchanga wa solder huathiri uhamisho wa joto.

6.2 Uuzaji wa Mkono

Ikiwa ushonaji wa mkono ni muhimu:

• Joto la Chuma: Kiwango cha juu cha 300°C.
• Muda wa Kuuza: Kima cha juu cha sekunde 3 kwa kila kiungo.
• Mzunguko: Inafanywa mara moja tu ili kuepuka mkazo wa joto.

6.3 Usafishaji

Ikiwa usafishaji baada ya kuuza unahitajika:

• Tumia tu vimumunyisho vilivyobainishwa: ethyl alcohol au isopropyl alcohol kwenye halijoto ya kawaida ya chumba.
• Muda wa kuzamishwa unapaswa kuwa chini ya dakika moja.
• Kemikali zisizojulikana zinaweza kuharibu nyenzo za kifurushi cha LED (lenzi ya epoksi).

7. Storage & Handling

7.1 Tahadhari za ESD

Licha ya kiwango cha 8000V HBM, tahadhari za kawaida za ESD zinapendekezwa: tumia vifungo vya mkono vilivyowekwa ardhini, mati ya kuzuia umeme tuli, na vifaa vilivyowekwa ardhini ipasavyo wakati wa kushughulikia.

7.2 Ustahimivu wa Unyevunyevu

Kifaa kina kiwango cha Unyeti wa Unyevu (MSL) cha 2a.

• Mfuko Uliofungwa: Hifadhi kwa ≤30°C na ≤90% RH. Maisha ya rafu ni mwaka mmoja unapohifadhiwa kwenye mfuko asilia wa kuzuia unyevu na dika.
• Baada ya Kufunguliwa: Hifadhi kwa ≤30°C na ≤60% RH. Vifaa vinapaswa kupitiwa upya IR ndani ya masaa 672 (siku 28) baada ya kufichuliwa kwa hali ya kiwanda ya mazingira.
• Uhifadhi Uliopanuliwa (Uliofunguliwa): Hifadhi kwenye chombo kilichofungwa kwa hermetiki chenye kivukizi au kwenye desiccator ya nitrojeni.
• Upikaji tena: Ikiwa imefichuliwa kwa zaidi ya saa 672, pika kwa takriban 60°C kwa angalau saa 20 kabla ya kuuza ili kuondoa unyevunyevu uliovutwa na kuzuia "popcorning" wakati wa reflow.

8. Packaging & Ordering

8.1 Tape and Reel Specifications

• Upana wa Utepe wa Kibeba: 8 mm.
• Reel Diameter: 7 inches.
• Quantity per Reel: Vipande 3000.
• Kiasi cha chini cha Agizo (MOQ): Vipande 500 kwa kiasi kilichobaki.
• Pocket Coverage: Empty pockets are sealed with cover tape.
• Missing Components: Kwa mujibu wa maelezo (ANSI/EIA 481), ruhusa ya LED mbili zinazokosekana mfululizo kwa upeo imetolewa.

9. Application Notes & Mambo ya Kuzingatia katika Ubunifu

9.1 Typical Application Scenarios

• Viashiria vya Hali: Kwenye vifaa vya kielektroniki vya watumiaji, vifaa vya nyumbani, na paneli za udhibiti wa viwanda, vinafaidika kutokana na pembe pana ya kutazama.
• Taa ya Nyuma: Kwa maonyesho madogo ya LCD, kibodi, au swichi za utando.
• Taa za Mapambo: Katika taa za nguvu ya chini za msisitizo au ishara.
• Uwashi wa Sensor: Kama chanzo cha mwanga kwa vipima mwanga (ukaribu, ugunduzi wa kitu).

Onyo Muhimu: LED hii imekusudiwa kwa vifaa vya kawaida vya elektroniki. Haijakadiriwa wala kupendekezwa kwa matumizi muhimu ya usalama (k.m., usafiri wa anga, usaidizi wa maisha ya matibabu, udhibiti wa usafiri) ambapo kushindwa kunaweza kuhatarisha maisha au afya.

9.2 Mambo ya Kuzingatia katika Ubunifu wa Saketi

1. Current Limiting: Always use a series resistor or constant-current driver. Calculate the resistor value using the maximum V_F kutoka kwenye bin (mfano, 3.15V) na voltage ya usambazaji ya chini kabisa ili kuhakikisha mkondo hauzidi kiwango cha juu kabisa, hata chini ya hali mbaya zaidi.
2. Usimamizi wa Joto: Ingawa utumiaji wa nguvu ni mdogo, hakikisha shaba ya kutosha ya PCB au uokoaji wa joto ikiwa inafanya kazi karibu na mkondo wa juu au katika halijoto ya juu ya mazingira ili kudumisha halijoto ya makutano ndani ya mipaka.
3. Ulinzi wa Voltage ya Kinyume: Kwa kuwa kifaa hakikusudiwa kwa upande wa nyuma, fikiria kuongeza diode ya ulinzi sambamba (kathodi kwenye anodi) ikiwa LED inaweza kukabiliwa na mabadiliko ya voltage ya nyuma katika mzunguko.

10. Maswali Yanayoulizwa Mara kwa Mara (FAQs)

10.1 "Reverse mount" inamaanisha nini?

Reverse mount inarejelea mwelekeo halisi wa chipu ya LED semiconductor ndani ya kifurushi. Katika LED ya kawaida, mwanga hutoka hasa kutoka juu. Katika muundo wa reverse mount, chipu inaelekezwa ili kuboresha utoaji wa mwanga kutoka kwa pande au kupitia PCB, mara nyingi hutumiwa wakati LED imewekwa kwenye shimo au inahitaji njia maalum ya mwanga. Uwiano wa PCB utatofautiana na LED ya kawaida ya mtazamo wa juu.

10.2 Je, naweza kuendesha LED hii kwa 20 mA kwa muda mrefu?

Ndiyo, 20 mA ndio kiwango cha juu kabisa cha mwendelezo wa mkondo wa moja kwa moja unaoruhusiwa. Kwa uimara bora na utendaji thabiti, ni desturi ya kawaida kuendesha LED chini ya kiwango chao cha juu kabisa, mara nyingi kwa 10-15 mA. Daima rejea mikunjo ya kupunguza nguvu (ikiwepo) kwa uendeshaji katika halijoto ya juu ya mazingira.

10.3 Je, ninafasiri vipi thamani ya nguvu ya mwanga?

Nguvu ya mwangaza (mcd) ni kipimo cha mwangaza unaoonwa katika mwelekeo maalum (kwenye mhimili). Pembe ya kuona ya digrii 130 inamaanisha kuwa mwangaza huu unadumishwa kwenye koni pana sana. Kwa matumizi yanayohitaji boriti iliyolengwa, optiki za sekondari (lensi) zitahitajika. Mfumo wa kugawa katika makundi (L1 hadi N2) unakuruhusu kuchagua kiwango cha chini cha mwangaza kwa muundo wako.

10.4 Kwa nini hali ya uhifadhi ni muhimu sana?

Vipengele vya SMD hunyonya unyevu kutoka hewani. Wakati wa mchakato wa kuuza wa reflow wa joto la juu, unyevu huu uliofunikwa unaweza kuyeyuka kwa kasi, na kusababisha kutenganishwa kwa ndani, ufa, au "popcorning," ambayo huharibu kipengele. Ukadiriaji wa MSL na maagizo ya kuoka ni muhimu kwa uzalishaji na uaminifu wa usanikishaji.

11. Mfano wa Vitendo wa Ubunifu

Hali: Kuunda kiashiria rahisi cha kuwashwa kwa saketi ya 5V.

1. Chagua Bin: Chagua bin ya ukali (mfano, M1 kwa 18-22.4 mcd) na bin ya voltage (mfano, Bin 3 kwa ~2.9V) kwa hesabu.
2. Hesabu Upinzani wa Mfululizo: Lengo I_F = 10 mA kwa usawa wa mwangaza na umri wa muda mrefu.
   R = (V_usambazaji - V_F) / I_F = (5V - 2.9V) / 0.01A = 210 Ω.
   Use a standard 220 Ω resistor. Verify power rating: P_R = I²R = (0.01)² * 220 = 0.022W, kwa hivyo upinzani wa 1/10W au 1/8W unatosha.
3. Mpango wa Bodi ya Mzunguko wa Kuchapishwa: Tumia vipimo vya pedi ya kuuza zilizopendekezwa kutoka kwenye karatasi ya data. Hakikisha polarity ni sahihi kulingana na mchoro wa alama ya kifurushi.
4. Mkusanyiko: Fuata wasifu ulipendekezwa wa IR reflow. Ikiwa bodi zimekusanywa katika mazingira yenye unyevunyevu na hazitumiki mara moja, zingatia kuwapika LED kabla ya kukusanywa ikiwa zimekuwa nje ya mfuko uliofungwa kwa zaidi ya siku 28.

12. Utangulizi wa Teknolojia

LED hii inategemea teknolojia ya semikondukta ya InGaN (Indium Gallium Nitride) iliyokua kwenye kioo cha msingi, kwa kawaida sapphire au silicon carbide. Wakati voltage ya mbele inatumika, elektroni na mashimo hujumuishwa tena katika eneo linalofanya kazi la quantum well, huku ikitoa nishati kwa njia ya fotoni. Uwiano maalum wa indiamu na galliamu katika aloi huamua nishati ya pengo la bendi na hivyo urefu wa wimbi la kilele cha mwanga unaotolewa, ambayo katika kesi hii uko katika wigo wa bluu (~468 nm). Lensi ya epoksi ya maji wazi hufunika chip, hutoa ulinzi wa mitambo, kuunda pato la mwanga (pembe ya kuona ya digrii 130), na kuimarisha ufanisi wa uchimbaji wa mwanga.

13. Mienendo ya Sekta

Uundaji wa LED za bluu, ambao Tuzo ya Nobel ya Fizikia ya 2014 ilipewa, ulikuwa uvumbuzi wa msingi unaowezesha LED nyeupe (kupitia ubadilishaji wa fosforasi) na maonyesho ya rangi kamili. Mienendo ya sasa katika LED za SMD kama hii inalenga:

• Ufanisi Ulioongezeka: Ufanisi mkubwa wa mwanga (utoaji zaidi wa mwanga kwa kila wati ya umeme inayotumiwa).
• Kupunguzwa kwa ukubwa: Vipimo vidogo vya kifurushi (mfano, 0201, 01005) kwa vifaa vya elektroniki vilivyojaa zaidi.
• Uboreshaji wa Uthabiti wa Rangi: Mapungufu madogo zaidi ya binning kwa wavelength kuu na ukubwa wa mwanga, muhimu kwa matumizi kama vile taa ya nyuma ya skrini.
• Uboreshaji wa Uaminifu: Joto la juu zaidi la uendeshaji na uboreshaji wa kustahimili unyevu kwa matumizi ya magari na viwanda.
• Ufungashaji wa Hali ya Juu: Ujumuishaji wa chipi nyingi za LED (RGB, nyeupe) ndani ya kifurushi kimoja, au vifurushi vilivyo na vipingamizi vya kikomo vya mkondo au IC za udhibiti ("LED zenye akili").