Hati ya Uchambuzi wa Kiufundi ya LED ya SMD LTST-S115KSKRKT - Rangi Mbili (Njano/Nyekundu) Inayotazama Kando - Chip ya AlInGaP - 25mA - 62.5mW

1. Muhtasari wa Bidhaa

Hati hii inaelezea kwa kina vipimo vya taa ya LED yenye rangi mbili, ndogo na inayowekwa kwenye uso. Iliyobuniwa kwa ajili ya usanikishaji wa kiotomatiki, kijenzi hiki ni bora kwa matumizi ambapo nafasi ni haba na mwonekano mkali na wa kuaminika unahitajika. Kifaa hiki kinaunganisha chip mbili tofauti zinazotoa mwanga ndani ya kifurushi kimoja cha kiwango cha tasnia.

1.1 Vipengele

• Inafuata maagizo ya kimazingira ya RoHS.
• Usanidi wa rangi mbili (Njano na Nyekundu) katika kifurushi kinachotazama kando.
• Inatumia teknolojia ya kisasa ya semikondukta ya Aluminium Indium Gallium Phosphide (AlInGaP) yenye mwangaza mkubwa.
• Vituo vina mipako ya bati ili kuboresha uwezo wa kuuza.
• Imepelekwa kwenye mkanda wa mm 8 uliowekwa kwenye reeli yenye kipenyo cha inchi 7 kwa ajili ya vifaa vya kiotomatiki vya kuchukua na kuweka.
• Inafuata muundo wa kawaida wa kifurushi cha EIA.
• Mantiki ya pembejeo inalingana na viwango vya kuendesha vya mzunguko uliojumuishwa (IC).
• Inalingana kabisa na michakato ya kiotomatiki ya kuweka na kuuza kwa njia ya infrared (IR) reflow.

1.2 Matumizi

LED hii inafaa kwa anuwai pana ya vifaa na mifumo ya kielektroniki, ikiwa ni pamoja na lakini siyo tu:

• Vifaa vya mawasiliano (mfano, simu zisizo na waya/simu za mkononi, swichi za mtandao).
• Vifaa vya otomatiki ya ofisi (mfano, kompyuta ndogo, printer).
• Vifaa vya nyumbani na paneli za udhibiti wa viwanda.
• Mwanga wa nyuma wa vibonyezo na kibodi.
• Viashiria vya hali na nguvu.
• Maonyesho madogo na mwanga wa ishara.

2. Vigezo vya Kiufundi: Ufafanuzi wa kina na wa lengo

2.1 Viwango vya Juu Kabisa

Thamani hizi zinawakilisha mipaka ya mkazo ambayo ikiwapitishwa kunaweza kusababisha uharibifu wa kudumu kwa kifaa. Uendeshaji chini ya au kwenye mipaka hii hauhakikishiwi.

• Mtawanyiko wa Nguvu (P_d):62.5 mW kwa kila chip. Hii ndiyo nguvu ya juu kabisa ambayo LED inaweza kutawanya kama joto kwa joto la mazingira (T_a) la 25°C. Kupita kiwango hiki kuna hatari ya uharibifu wa joto.
• Mkondo wa Mbele wa Kilele (I_FP):60 mA. Hii ndiyo mkondo wa papo hapo unaoruhusiwa wa juu kabisa, kwa kawaida huelezwa chini ya hali ya mipigo (mzunguko wa kazi 1/10, upana wa mshipa 0.1ms) ili kuzuia kupashwa joto kwa makutano ya semikondukta.
• Mkondo wa Mbele unaoendelea (I_F):25 mA DC. Hii ndiyo mkondo wa juu kabisa unaopendekezwa kwa uendeshaji unaoendelea, kuhakikisha uaminifu wa muda mrefu na utoaji thabiti wa mwanga.
• Voltage ya Nyuma (V_R):5 V. Kutumia voltage ya upendeleo wa nyuma inayozidi kiwango hiki kunaweza kusababisha kushindwa kwa papo hapo na kwa kiasi kikubwa kwa makutano ya LED.
• Safu ya Joto la Uendeshaji:-30°C hadi +80°C. Kifaa kinahakikishiwa kufanya kazi ndani ya safu hii ya joto la mazingira.
• Safu ya Joto la Hifadhi:-40°C hadi +100°C. Kifaa kinaweza kuhifadhiwa bila kuharibika ndani ya mipaka hii.
• Hali ya Kuuza kwa Infrared:Inastahimili joto la kilele la 260°C kwa upeo wa sekunde 10, ambayo ni kiwango cha wasifu wa reflow ya solder isiyo na risasi (Pb-free).

2.2 Tabia za Umeme na Mwanga

Vigezo hivi hupimwa kwa T_a=25°C na I_F=20mA, zinawakilisha hali za kawaida za uendeshaji.

• Ukali wa Mwangaza (I_V):
  • Njano:Chini kabisa 45.0 mcd, Thamani ya kawaida imetolewa, Juu kabisa 180.0 mcd.
  • Nyekundu:Chini kabisa 28.0 mcd, Thamani ya kawaida imetolewa, Juu kabisa 180.0 mcd.
  • Imepimwa kwa kutumia sensor iliyochujwa ili kufanana na mwitikio wa mwanga wa jicho la mwanadamu (mkondo wa CIE).
• Pembe ya Kutazama (2θ_1/2):Digrii 130 (kawaida kwa rangi zote mbili). Hii ndiyo pembe kamili ambayo ukali wa mwangaza hushuka hadi nusu ya thamani yake ya kilele (kwenye mhimili). Pembe pana ya 130° hufanya kifaa hiki kiwe cha kutolea mwanga kando kinachofaa kwa mwanga mpana na sawasawa.
• Wavelength ya Utoaji wa Kilele (λ_P):
  • Njano:Kwa kawaida 593 nm.
  • Nyekundu:Kwa kawaida 639 nm.
  • Hii ndiyo wavelength ambayo nguvu ya mwanga ni kubwa zaidi.
• Wavelength Kuu (λ_d):
  • Njano:Safu kutoka 587.0 nm (Chini) hadi 594.5 nm (Juu).
  • Nyekundu:Safu kutoka 624 nm (Chini) hadi 638 nm (Juu).
  • Inatokana na chati ya rangi ya CIE, hii ndiyo wavelength moja inayoonwa na jicho la mwanadamu kufafanua rangi.
• Nusu-Upana wa Mstari wa Wigo (Δλ):Kwa kawaida 15 nm (Njano) na 20 nm (Nyekundu). Hii inaonyesha usafi wa wigo; thamani ndogo inamaanisha mwanga wa rangi moja zaidi.
• Voltage ya Mbele (V_F):Kwa kawaida 2.0 V, na upeo wa 2.4 V kwa 20mA kwa rangi zote mbili. Hii ndiyo kushuka kwa voltage kwenye LED inapoendeshwa.
• Mkondo wa Nyuma (I_R):Upeo wa 10 μA kwa V_R=5V. Hii ndiyo mkondo mdogo wa uvujaji wakati kifaa kiko na upendeleo wa nyuma ndani ya kiwango chake.

3. Ufafanuzi wa Mfumo wa Kupanga Bin

Ukali wa mwangaza wa LED hutofautiana kutoka kundi hadi kundi. Mfumo wa kupanga bin huhakikisha uthabiti kwa kuwakusanya vifaa vilivyo na utendaji sawa.

3.1 Kupanga Bin kwa Ukali wa Mwangaza

Kila rangi ina msimbo maalum wa bin unaofafanua safu za chini na za juu za ukali wa mwangaza kwa 20mA. Uvumilivu ndani ya kila bin ni +/-15%.

Chip ya Njano:

• Bin P:45.0 – 71.0 mcd
• Bin Q:71.0 – 112.0 mcd
• Bin R:112.0 – 180.0 mcd

Chip ya Nyekundu:

• Bin N:28.0 – 45.0 mcd
• Bin P:45.0 – 71.0 mcd
• Bin Q:71.0 – 112.0 mcd
• Bin R:112.0 – 180.0 mcd

Wabunifu wanapaswa kubainisha msimbo wa bin unaohitajika wakati wa kuagiza ili kuhakikisha kiwango cha mwangaza kinachohitajika kwa matumizi yao.

4. Taarifa za Mitambo na Ufungaji

4.1 Vipimo vya Kifurushi na Uteuzi wa Pini

Kifaa hiki kinafuata muundo wa kawaida wa SMD. Vipimo muhimu vinajumuisha ukubwa wa mwili na umbali wa waya. Vipimo vyote viko kwenye milimita na uvumilivu wa kawaida wa ±0.1mm.

Uteuzi wa Pini:

• Kathodi 1 (C1):Imeunganishwa kwenye anodi ya chip ya Nyekundu. Usanidi wa kathodi ya kawaida unamaanisha kutumia voltage ya mbele kwa C1 (kuhusiana na anodi ya kawaida) huangaza chip ya Nyekundu.
• Kathodi 2 (C2):Imeunganishwa kwenye anodi ya chip ya Njano. Kutumia voltage ya mbele kwa C2 huangaza chip ya Njano.
• Anodi ya Kawaida:Kituo kingine (kisichowekwa alama wazi C1/C2 kwenye mchoro) ndiyo anodi ya pamoja kwa chip zote mbili.

4.2 Muundo Unaopendekezwa wa Pad ya PCB na Mwelekeo wa Kuuza

Muundo unaopendekezwa wa ardhi (ukubwa wa mguu) umetolewa ili kuhakikisha uundaji sahihi wa kiungo cha solder, uthabiti wa mitambo, na upunguzaji wa joto wakati wa reflow. Mwelekeo wa kifaa kwenye mkanda ukilinganisha na pad za PCB pia umeonyeshwa ili kuwezesha kuwekewa kiotomatiki kwa usahihi.

4.3 Vipimo vya Ufungaji wa Mkanda na Reeli

LED zinasambazwa kwenye mkanda wa kubeba uliochorwa kwa ajili ya usimamizi wa kiotomatiki.

• Upana wa Mkanda:8 mm.
• Kipenyo cha Reeli:Inchi 7 (178 mm).
• Idadi kwa Reeli:Vipande 3000.
• Kiasi cha Chini cha Agizo (MOQ):Vipande 500 kwa ajili ya reeli za sehemu.
• Ufungaji hufuata viwango vya ANSI/EIA-481. Mkanda umefungwa kwa mkanda wa kifuniko, na upeo wa mifuko miwili mfululizo tupu inaruhusiwa.

5. Mwongozo wa Kuuza, Usanikishaji na Usimamizi

5.1 Wasifu wa Kuuza kwa Infrared Reflow

Wasifu wa kina wa joto dhidi ya wakati unapendekezwa kwa usanikishaji wa solder isiyo na risasi (Pb-free). Vigezo muhimu vinajumuisha:

• Joto la Awali:Panda hadi 150-200°C.
• Wakati wa Kuchovya/Joto la Awali:Upeo wa sekunde 120 ili kuamilisha flux na kusawazisha joto.
• Reflow (Liquidus):Joto la kilele halipaswi kuzidi 260°C.
• Muda Juu ya 260°C:Lazima iwe sekunde 10 au chini.
• Idadi ya Kupita kwa Reflow:Upeo wa mara mbili.

Wasifu unapaswa kutengenezwa pamoja na miongozo ya mtengenezaji maalum ya mchanga wa solder na kuthibitishwa kwa usanikishaji halisi wa PCB.

5.2 Kuuza kwa Mkono

Ikiwa kuuza kwa mkono ni muhimu:

• Joto la Chuma:Upeo wa 300°C.
• Muda wa Mguso:Upeo wa sekunde 3 kwa kila kiungo cha solder.
• Idadi ya Nyakati:Mara moja tu kwa kila kiungo ili kupunguza mkazo wa joto.

5.3 Kusafisha

Ikiwa kusafisha baada ya kuuza kunahitajika:

• Tumia tu vimumunyisho maalum kama vile pombe ya ethyl au pombe ya isopropyl.
• Muda wa kuzamishwa unapaswa kuwa chini ya dakika moja kwa joto la kawaida.
• Epuka kemikali kali au zisizobainishwa ambazo zinaweza kuharibu lenzi ya LED au nyenzo za kifurushi.

5.4 Hifadhi na Uthabiti wa Unyevu

LED ni nyeti kwa unyevu. Usimamizi sahihi ni muhimu ili kuzuia "popcorning" (kupasuka kwa kifurushi) wakati wa reflow.

• Kifurushi Kilichofungwa:Hifadhi kwa ≤30°C na ≤90% RH. Tumia ndani ya mwaka mmoja kutoka tarehe ya kifurushi kavu.
• Kifurushi Kilichofunguliwa:Hifadhi kwa ≤30°C na ≤60% RH. Kwa hifadhi ya muda mrefu nje ya begi asili, tumia chombo kilichofungwa chenye dawa ya kukausha au angahewa ya nitrojeni.
• Maisha ya Sakafuni:Vijenzi vilivyo wazi kwa hewa ya mazingira kwa zaidi ya wiki moja vinapaswa kupikwa kwa takriban 60°C kwa angalau saa 20 kabla ya kuuza ili kuondoa unyevu uliokwama.

5.5 Tahadhari za Kutokwa na Umeme tuli (ESD)

Muundo wa semikondukta ya AlInGaP unaathirika kwa uharibifu kutokana na kutokwa kwa umeme tuli (ESD) na mawimbi ya umeme.

• Daima shughulikia vijenzi katika eneo lililolindwa na ESD.
• Tumia mikanda ya mkono au glavu za kuzuia umeme tuli.
• Hakikisha vifaa vyote, zana, na nyuso za kazi zimewekwa ardhini ipasavyo.

6. Vidokezo vya Matumizi na Mazingatio ya Ubunifu

6.1 Kizuizi cha Mkondo

Kizuizi cha nje cha mkondo ni lazima wakati wa kuendesha LED kutoka kwa chanzo cha voltage kilicho juu kuliko voltage yake ya mbele (V_F). Thamani ya kizuizi inaweza kuhesabiwa kwa kutumia Sheria ya Ohm: R = (V_supply- V_F) / I_F. Kwa uendeshaji wa kuaminika, usizidi mkondo wa mbele unaoendelea (I_F) wa 25mA. Kwa uendeshaji wa mipigo ili kufikia mwangaza unaoonwa zaidi, hakikisha mkondo wa kilele na mzunguko wa kazi zinaendelea ndani ya Viwango vya Juu Kabisa.

6.2 Usimamizi wa Joto

Ingawa mtawanyiko wa nguvu ni wa chini kiasi (62.5mW kwa kila chip), ubunifu sahihi wa joto huongeza maisha ya huduma na kudumisha utoaji thabiti wa mwanga. Hakikisha muundo wa pad ya PCB unatoa upunguzaji wa joto wa kutosha. Epuka kuweka LED karibu na vyanzo vingine vikuu vya joto. Uendeshaji kwa joto la juu la mazingira (kuelekea upeo wa 80°C) kunaweza kuhitaji kupunguza kiwango cha mkondo wa juu wa mbele.

6.3 Ubunifu wa Mwanga

Pembe ya kutazama kando ya digrii 130 ni kipengele muhimu. Wakati wa kubuni viongozi vya mwanga, lenzi, au vichungi, muundo huu mpana wa utoaji unapaswa kuzingatiwa ili kufikia mwanga sawasawa. Lenzi ya "maji wazi" hutoa rangi halisi ya chip bila kuchanganyika.

7. Ulinganisho wa Kiufundi na Tofauti

Kifaa hiki kinatoa faida maalum katika kategoria yake:

• Rangi Mbili katika Kifurushi Kimoja:Inaokoa nafasi ya PCB na idadi ya vijenzi ikilinganishwa na kutumia LED mbili tofauti za rangi moja.
• Teknolojia ya AlInGaP:Hutoa ufanisi zaidi na mwangaza ukilinganisha na teknolojia za zamani kama GaAsP ya kawaida kwa rangi nyekundu/njano, haswa kwa mikondo ya chini.
• Kifurushi Kinachotazama Kando:Bora kwa matumizi ambapo PCB imewekwa sambamba na uso wa kutazama, kama vile kwenye paneli zilizoangaziwa kwenye makali au viashiria vya hali kwenye upande wa kifaa.
• Upatikanaji Kamili wa IR Reflow:Inaweza kustahimili wasifu wa kawaida wa kuuza isiyo na risasi, na kufanya iweze kutumika kwenye laini za kisasa za usanikishaji wa SMT zenye kiasi kikubwa bila kuhitaji michakato ya sekondari.

8. Maswali Yanayoulizwa Mara kwa Mara (Kulingana na Vigezo vya Kiufundi)

8.1 Je, naweza kuendesha chip zote mbili za Njano na Nyekundu kwa wakati mmoja?

Ndio, lakini lazima uzingatie jumla ya mtawanyiko wa nguvu. Kipimo cha Juu Kabisa cha mtawanyiko wa nguvu ni 62.5mWkwa kila chip. Kuendesha chip zote mbili kwa mkondo wao wa juu unaoendelea (25mA kila moja) na V_Fya kawaida ya 2.0V husababisha 50mW kwa kila chip (jumla 100mW), ambayo inazidi kiwango cha kila chip. Kwa hivyo, kuendesha zote mbili kwa wakati mmoja, lazima upunguze mkondo kwa kila chip ili mtawanyiko wa nguvu wa kila chip usizidi 62.5mW. Njia salama ni kuzuia mkondo kwa kila chip kwa thamani ambayo huhifadhi P_dndani ya vipimo, mfano, ~15mA kila moja.

8.2 Je, ni tofauti gani kati ya Wavelength ya Kilele na Wavelength Kuu?

Wavelength ya Kilele (λ_P):Wavelength halisi ambapo LED hutoa nguvu nyingi zaidi ya mwanga. Inapimwa moja kwa moja na spektromita.Wavelength Kuu (λ_d):Thamani iliyohesabiwa kulingana na chati ya rangi ya CIE inayowakilisha wavelength moja ambayo jicho la mwanadamu linaona rangi kuwa. Kwa LED za rangi moja kama hizi, λ_Pna λ_dkwa kawaida ziko karibu sana. λ_dinahusika zaidi kwa ubainishaji wa rangi katika matumizi yanayolenga mwanadamu.

8.3 Kwa nini mahitaji ya unyevu wa hifadhi ni makali sana baada ya kufungua begi?

Kifurushi cha plastiki cha LED kinaweza kukamata unyevu kutoka hewani. Wakati wa mchakato wa juu wa joto wa kuuza reflow, unyevu huu uliokamata hubadilika haraka kuwa mvuke, na kuunda shinikizo la ndani ambalo linaweza kuvunja kifurushi au kupasua lenzi ya epoksi ("popcorning"). Udhibiti mkali wa unyevu na mahitaji ya kupikwa ni kiwango kwa vifaa vyenye usikivu wa unyevu (MSD) kulingana na viwango vya tasnia kama vile JEDEC J-STD-033.