Karatasi ya Data ya SMD LED LTSA-G6SPVAKTU - Rangi ya Kahawia ya AlInGaP - 140mA - 2.65V - 530mW - Hati ya Kiufundi ya Kiswahili

1. Muhtasari wa Bidhaa

Hati hii inatoa maelezo kamili ya kiufundi ya kifaa cha LED cha aina ya "surface-mount" (SMD) kilichoundwa kwa matumizi ya uaminifu wa juu. Kijenzi kinatumia nyenzo za semikondukta za Aluminium Indium Gallium Phosphide (AlInGaP) kutoa mwanga wa rangi ya kahawia, na kimefungwa ndani ya kifuniko cha lenzi lenye uwazi kama maji. Kimeundwa kukidhi mahitaji makali ya michakato ya kisasa ya kukusanya vifaa vya elektroniki na mazingira magumu ya uendeshaji.

1.1 Faida za Msingi na Soko Lengwa

Faida kuu za muundo wa LED hii ni pamoja na usawa wake na vifaa vya otomatiki vya kuchukua-na-kuweka na michakato ya kawaida ya kuuza kwa kuyeyusha kwa mionzi ya infrared (IR), ambayo ni muhimu kwa uzalishaji wa wingi. Kifurushi hiki kinafuata vipimo vya kawaida vya EIA, na kuhakikisha ubadilishaji na urahisi wa kuunganishwa kwenye mpangilio uliopo wa PCB. Uthibitisho wake muhimu dhidi ya kiwango cha AEC-Q101, Marekebisho D, unaonyesha ufaao wake kwa elektroniki za magari, haswa kwa matumizi ya vifaa vya ziada visivyo muhimu ndani ya gari. Kijenzi pia kinatii amri ya Kizuizi cha Vitu Hatari (RoHS).

2. Uchambuzi wa kina wa Vigezo vya Kiufundi

Utendaji wa LED hufafanuliwa chini ya hali maalum za umeme, macho, na joto, kwa kawaida hupimwa kwa joto la mazingira (Ta) la 25°C.

2.1 Viwango vya Juu Kabisa

Viwango hivi vinafafanua mipaka ambayo kuzidi kunaweza kusababisha uharibifu wa kudumu kwa kifaa. Hakuna uhakika wa uendeshaji chini ya hali hizi. Mipaka muhimu ni pamoja na nguvu ya juu ya kutokwa ya 530mW, mkondo wa juu wa mbele wa 400mA (chini ya hali ya mipigo na mzunguko wa kazi 1/10 na upana wa mipigo 0.1ms), na safu ya mkondo wa DC endelevu wa mbele kutoka 5mA hadi 200mA. Kifaa kimewekwa kiwango cha safu ya joto la uendeshaji na uhifadhi ya -40°C hadi +110°C. Kinaweza kustahimili Utoaji wa Umeme wa Tuli (ESD) hadi 2kV kulingana na Mfano wa Mwili wa Binadamu (HBM, Daraja la 2 kulingana na ANSI/ESDA/JEDEC JS-001). Kifurushi kinaweza kustahimili kuuza kwa kuyeyusha kwa mionzi ya infrared kwa joto la kilele la 260°C kwa hadi sekunde 10, ambayo ni kawaida kwa michakato ya kukusanya isiyo na risasi (Pb-free).

2.2 Tabia za Joto

Usimamizi wa joto ni muhimu kwa utendaji na umri wa LED. Upinzani wa joto kutoka kwa kiungo cha semikondukta hadi hewa ya mazingira (RθJA) kwa kawaida ni 50°C/W inapowekwa kwenye PCB ya kawaida ya FR4 yenye unene wa 1.6mm na pedi ya shaba ya 16mm². Upinzani wa joto kutoka kiungo hadi sehemu ya kuuza (RθJS) kwa kawaida ni 30°C/W, na hutoa njia ya moja kwa moja zaidi ya kutokwa joto ndani ya bodi ya mzunguko. Joto la juu linaloruhusiwa la kiungo (Tj) ni 125°C. Kuzidi joto hili kutaongeza kasi ya uharibifu wa mwanga na kusababisha kushindwa kwa ghafla.

2.3 Tabia za Umeme na Macho

Hizi ni vigezo vya kawaida vya utendaji vinavyopimwa chini ya hali za kawaida za majaribio (IF = 140mA, Ta=25°C). Ukali wa mwanga (Iv) unatofautiana kutoka chini ya 7.1 candela (cd) hadi juu ya 11.2 cd. Usambazaji wa anga wa mwanga una sifa ya pembe pana ya kuona (2θ½) ya digrii 120, ikimaanisha ukali wa mwanga ni nusu ya thamani yake ya kilele kwa ±60 digrii kutoka kwa mhimili wa kati. Utoaji wa mwanga hufikia kilele kwenye urefu wa wimbi (λP) wa takriban manomita 625 (nm). Urefu wa wimbi kuu (λd), ambao hufafanua rangi inayoonekana, umebainishwa kati ya 612 nm na 624 nm. Upana wa wigo wa mwanga (Δλ), unaoonyesha usafi wa rangi, kwa kawaida ni 18 nm. Voltage ya mbele (VF) inayohitajika kuendesha LED kwa 140mA inatofautiana kutoka 1.90V hadi 2.65V. Mkondo wa uvujaji wa nyuma (IR) kwa kawaida ni 10 μA wakati upendeleo wa nyuma wa 12V unatumika, ingawa kifaa hakijaundwa kwa uendeshaji katika upendeleo wa nyuma.

3. Maelezo ya Mfumo wa Kupanga Bin

Ili kuhakikisha uthabiti katika matumizi, LED hupangwa katika makundi ya utendaji kulingana na vigezo muhimu baada ya uzalishaji. Msimbo wa bin, unaochapishwa kwenye lebo ya bidhaa, hufuata muundo: Vf Rank / Iv Rank / Wd Rank (mfano: F/EA/3).

3.1 Kupanga Voltage ya Mbele (Vf)

LED hupangwa katika makundi matano ya voltage (C hadi G) kulingana na upungufu wa voltage ya mbele kwa 140mA. Bin C inashughulikia 1.90V hadi 2.05V, Bin D: 2.05V hadi 2.20V, Bin E: 2.20V hadi 2.35V, Bin F: 2.35V hadi 2.50V, na Bin G: 2.50V hadi 2.65V. Kila bin ina uvumilivu wa ±0.1V. Hii inawawezesha wabunifu kuchagua LED zenye mahitaji thabiti ya voltage kwa mizunguko ya udhibiti wa mkondo.

3.2 Kupanga Ukali wa Mwanga (Iv)

Pato la mwanga hupangwa katika makundi mawili ya ukali. Bin EA ina safu ya ukali ya 7.1 cd hadi 9.0 cd (sawa na 20.0 hadi 25.2 lumens), wakati Bin EB inatofautiana kutoka 9.0 cd hadi 11.2 cd (25.2 hadi 31.3 lumens). Uvumilivu kwa kila bin ya ukali ni ±11%. Kupanga hii kunahakikisha mwangaza sawa katika matumizi yanayohitaji LED nyingi.

3.3 Kupanga Urefu wa Wimbi Kuu (Wd)

Rangi (urefu wa wimbi kuu) hupangwa katika makundi matatu ili kudumisha uthabiti wa rangi. Bin 2: 612 nm hadi 616 nm, Bin 3: 616 nm hadi 620 nm, na Bin 4: 620 nm hadi 624 nm. Uvumilivu kwa kila bin ya urefu wa wimbi ni ±1 nm. Hii ni muhimu kwa matumizi ambapo mechi sahihi ya rangi inahitajika, kama vile katika vikundi vya viashiria au taa za nyuma.

4. Uchambuzi wa Mkunjo wa Utendaji

Data ya michoro hutoa ufahamu wa kina zaidi juu ya tabia ya kifaa chini ya hali tofauti.

4.1 Ukali wa Mwanga wa Jamaa dhidi ya Mkondo wa Mbele

Mkunjo wa tabia unaonyesha uhusiano kati ya mkondo wa mbele (IF) na ukali wa mwanga wa jamaa. Pato la mwanga huongezeka kwa mkondo lakini kwa njia isiyo ya mstari. Kuendesha kwa kiasi kikubwa juu ya mkondo ulipendekezwa (mfano, 200mA) kunaweza kutoa mapato yanayopungua katika pato la mwanga huku ikiongeza sana uzalishaji wa joto na kuongeza kasi ya uharibifu. Mkunjo huo unasisitiza umuhimu wa kuendesha kwa mkondo unaofaa, kwa kawaida kupitia chanzo cha mkondo thabiti au kipingamizi cha kuzuia mkondo.

4.2 Voltage ya Mbele dhidi ya Mkondo wa Mbele

Mkunjo huu wa IV unaonyesha uhusiano wa kielelezo kati ya voltage na mkondo wa diode. Voltage ya \"goti\", ambapo mkondo huanza kuongezeka kwa kasi, ni tabia ya mfumo wa nyenzo wa AlInGaP. Mkunjo huu ni muhimu kwa kubuni mzunguko wa kuendesha, kuhakikisha nafasi ya kutosha ya voltage kutoka kwa usambazaji wa nguvu kufikia mkondo unaotaka wa uendeshaji katika safu maalum ya VF na juu ya mabadiliko ya joto.

4.3 Usambazaji wa Anga (Muundo wa Mionzi)

Mchoro wa polar unaonyesha muundo wa mionzi ya anga, na kuthibitisha pembe ya kuona ya digrii 120. Muundo kwa kawaida ni wa Lambertian au karibu na Lambertian, ikimaanisha ukali unalingana na kosini ya pembe ya kuona. Usambazaji huu mpana na sawa ni bora kwa matumizi yanayohitaji mwanga wa eneo pana au kuonekana kwa pembe pana, kama vile viashiria vya hali.

5. Taarifa ya Mitambo na Kufunga

5.1 Vipimo vya Kifurushi na Ubaguzi

LED hii inafuata mchoro wa kawaida wa SMD. Michoro ya kina ya mitambo inabainisha urefu, upana, urefu, nafasi ya kuongoza, na uvumilivu wa jumla (kwa kawaida ±0.2mm). Ni muhimu kukumbuka kuwa fremu ya kuongoza ya anode pia hutumika kama kichungi cha joto cha msingi cha kifaa. Ubunifu sahihi wa pedi ya PCB lazima uunganishe na pedi hii ya anode ili kuwezesha kutokwa kwa joto kwa ufanisi. Cathode kwa kawaida hutambuliwa na alama ya kuona, kama vile mwanya au alama ya kijani kwenye kifurushi.

5.2 Mpangilio wa Pedi ya Kuambatisha PCB Iliyopendekezwa

Mchoro unaonyesha ubunifu bora wa pedi ya shaba kwenye bodi ya mzunguko iliyochapishwa kwa kuuza kwa kuyeyusha kwa mionzi ya infrared. Mpangilio huu unahakikisha uundaji thabiti wa kiungo cha kuuza, uhamisho sahihi wa joto kutoka kwa kichungi cha joto cha LED (anode) hadi PCB, na kupunguza hatari ya jiwe la kaburi (mwisho mmoja kuinuka wakati wa kuyeyusha). Ukubwa na umbo la pedi zimeundwa kufanana na fremu za kuongoza kwa uwezo mkubwa wa kuuza na nguvu ya mitambo.

6. Mwongozo wa Kuuza, Kukusanya, na Kushughulikia

6.1 Profaili ya Kuuza kwa Kuyeyusha kwa IR

Grafu ya kina ya joto-wakati inabainisha profaili iliyopendekezwa ya kuyeyusha kwa mipako ya kuuza isiyo na risasi, kulingana na J-STD-020. Vigezo muhimu ni pamoja na kiwango cha mwinuko wa joto la kabla ya kupokanzwa, wakati wa kuchovya na joto, wakati juu ya kioevu (TAL), joto la kilele (lisizidi 260°C), na kiwango cha kupoa. Kufuata profaili hii ni muhimu ili kuzuia mshtuko wa joto, kutenganisha, au kasoro za kiungo cha kuuza huku ukihakikisha kifaa chenye usikivu wa unyevu (MSL Kiwango 2) kinachakatwa ipasavyo.

6.2 Uhifadhi na Usikivu wa Unyevu

LED imeainishwa kama Kiwango cha Usikivu wa Unyevu (MSL) 2 kulingana na JEDEC J-STD-020. Kwenye begi lake lililofungwa la kizuizi cha unyevu na dawa ya kukausha, ina maisha ya rafu ya mwaka mmoja inapohifadhiwa kwa ≤30°C na ≤70% RH. Mara tu begi linapofunguliwa, vijenzi lazima vitumike ndani ya maisha maalum ya sakafu (kwa kawaida saa 168 kwa MSL2 kwa ≤30°C/60% RH) au kupokanzwa tena (mfano, 60°C kwa saa 48) kabla ya kuyeyusha ili kuzuia uharibifu wa \"popcorn\" kutokana na unyevu uliokithiri unaoelea wakati wa kuuza.

6.3 Kusafisha

Ikiwa kusafisha baada ya kuuza kunahitajika, vimumunyisho vilivyobainishwa pekee ndivyo vinavyotakiwa kutumika. Kuzamisha LED kwenye pombe ya ethili au pombe ya isopropili kwa joto la kawaida kwa chini ya dakika moja kunakubalika. Kemikali kali au zisizobainishwa zinaweza kuharibu lenzi ya epoksi au alama za kifurushi.

7. Uainishaji wa Kufunga na Kuagiza

7.1 Kufunga kwa Mkanda na Reel

Kwa kukusanyika otomatiki, LED hutolewa kwenye mkanda wa kubeba uliochongwa, ukifungwa na mkanda wa kifuniko. Vipimo vya mkanda, ukubwa wa mfuko, na mwelekeo wa kulishwa vinabainishwa kulingana na viwango vya EIA-481. Vijenzi hupindwa kwenye reeli za kawaida za kipenyo cha inchi 7 (178mm). Reeli kamili ina vipande 1000. Reeli za sehemu (zilizobaki) zina kiwango cha chini cha kuagiza cha vipande 500. Uainishaji wa kufunga pia unafafanua idadi ya juu inayoruhusiwa ya mifuko tupu mfululizo (miwili).

7.2 Vipimo vya Reel

Michoro ya mitambo inaelezea kina kipenyo cha kitovu cha reel, kipenyo cha flange, upana wa jumla, na vipengele vya ufunguo ili kuhakikisha usawa na vifaa vya kawaida vya kulisha SMT.

8. Miongozo ya Matumizi na Mambo ya Kubuni

8.1 Matukio Lengwa ya Matumizi

Kikoa kuu cha matumizi ni elektroniki za magari, haswa kwa kazi za vifaa vya ziada. Hii ni pamoja na taa za ndani, taa za nyuma za dashibodi kwa viashiria visivyo muhimu, mwanga wa kituo cha udhibiti, na matumizi mengine ya kuashiria yasiyo muhimu ya usalama ndani ya gari. Uthibitisho wake wa AEC-Q101 hutoa uhakika kwa joto, unyevu, na mkazo wa uendeshaji unaotarajiwa katika mazingira ya magari.

8.2 Mambo ya Kubuni

• Kuendesha Mkondo:Daima tumia kiendeshi cha mkondo thabiti au kipingamizi cha mfululizo cha kuzuia mkondo. Hesabu thamani ya kipingamizi kulingana na voltage ya usambazaji wa nguvu (Vcc), voltage ya juu ya mbele ya LED (VF max kutoka kwa bin), na mkondo unaotaka wa uendeshaji (IF). Tumia fomula: R = (Vcc - VF) / IF. Hakikisha kiwango cha nguvu cha kipingamizi kinatosheleza (P = (Vcc - VF) * IF).
• Usimamizi wa Joto:Anode ndiyo pedi ya joto. Buni PCB na kumwagilia kutosha kwa shaba kushikamana na pedi hii ili kutumika kama kichungi cha joto. Kwa uendeshaji wa mkondo wa juu au joto la juu la mazingira, via za joto kwa tabaka za ndani au za chini zinaweza kuboresha sana kutokwa kwa joto na kudumisha joto la chini la kiungo.
• Ulinzi wa ESD:Ingawa imewekwa kiwango cha 2kV HBM, kutekeleza diode za ulinzi wa ESD kwenye mistari nyeti ya pembejeo au kutumia mazoea ya kushughulikia ya conductive katika eneo la kukusanya kunapendekezwa kwa uaminifu ulioimarishwa.
• Ubunifu wa Macho:Pembe ya kuona ya digrii 120 hutoa chanjo pana. Kwa mwanga uliolengwa, optiki za sekondari za nje (lenzi) zinaweza kuhitajika. Lenzi yenye uwazi kama maji inafaa kwa matumizi ambapo rangi ya kweli ya kahawia ya chip inahitajika.

9. Ulinganisho wa Kiufundi na Tofauti

Ikilinganishwa na LED za kawaida za kupita kwenye shimo, kijenzi hiki cha SMD kinatoa faida kubwa: mchoro mdogo zaidi, umbo la chini kwa miundo nyembamba, ufaao bora kwa kukusanyika otomatiki, na utendaji bora wa joto kupitia PCB. Ndani ya sehemu ya LED ya kahawia ya SMD, tofauti zake kuu ni uthibitisho wake wa wazi wa AEC-Q101 kwa matumizi ya magari, pembe pana ya kuona ya digrii 120, na mfumo wa kina wa kupanga bin kwa uthabiti wa rangi na ukali. Matumizi ya teknolojia ya AlInGaP kwa kawaida hutoa ufanisi wa juu na uthabiti bora wa joto ikilinganishwa na teknolojia za zamani kama GaAsP kwa rangi za kahawia.

10. Maswali Yanayoulizwa Mara kwa Mara (FAQ)

10.1 Kuna tofauti gani kati ya urefu wa wimbi la kilele na urefu wa wimbi kuu?

Urefu wa wimbi la kilele (λP) ni urefu wa wimbi mmoja ambapo usambazaji wa nguvu wa wigo ni wa juu zaidi. Urefu wa wimbi kuu (λd) unatokana na mchoro wa rangi wa CIE na unawakilisha urefu wa wimbi mmoja wa mwanga safi wa monokromati ambao ungefanana na rangi inayoonekana ya LED. λd inahusika zaidi kwa uainishaji wa rangi katika matumizi.

10.3 Je, naweza kuendesha LED hii kwa usambazaji wa 3.3V bila kipingamizi?

Hapana. Voltage ya mbele inatofautiana hadi 2.65V. Kuiunganisha moja kwa moja kwenye chanzo cha 3.3V kungetoa mkondo uliokithiri tu na upinzani wa mwendo wa diode na upinzani wa ndani wa chanzo, na kwa uwezekano mkubwa kuzidi kiwango cha juu kabisa cha mkondo na kuharibu LED mara moja. Kipingamizi cha kuzuia mkondo au kirekebishaji daima kinahitajika.

10.3 Je, LED hii inafaa kwa matumizi muhimu ya usalama kama vile taa za breki au ishara za kugeuka?

Karatasi ya data inasema wazi kuwa imekusudiwa kwa \"matumizi ya vifaa vya ziada\" na inashauri kushauriana na mtengenezaji kwa matumizi ambapo kushindwa kunaweza kuhatarisha usalama. Kwa kazi muhimu za usalama kama vile kuashiria nje, vijenzi vilivyo na uthibitisho mkali zaidi (mfano, AEC-Q102 kwa LED tofauti) na kwa uwezekano wa viwango tofauti vya uaminifu vinapaswa kuchaguliwa.

10.4 Ninafasirije msimbo wa bin F/EA/3 kwenye lebo?

Hii inaonyesha sehemu maalum ya utendaji: F = Voltage ya Mbele kati ya 2.35V na 2.50V. EA = Ukali wa Mwanga kati ya 7.1 cd na 9.0 cd. 3 = Urefu wa Wimbi Kuu kati ya 616 nm na 620 nm. Hii inaruhusu mechi sahihi ya LED ndani ya kundi moja la uzalishaji au mradi.

11. Mfano wa Kubuni na Matumizi ya Vitendo

Tukio:Kubuni kiashiria cha hali kwa kitufe cha udhibiti cha burudani za gari. Kiashiria lazima kiweze kuonekana kutoka kwa pembe pana, kiendeshe kutoka kwa mfumo wa 12V wa gari (uliodhibitiwa hadi 5V ndani), na kudumisha rangi na mwangaza thabiti.

Utekelezaji:

1. Uchaguzi:Chagua LED kutoka Bin F/EB/3 kwa mwangaza wa juu (EB) na rangi thabiti ya kahawia ya machungwa (Bin 3). Bin ya voltage (F) inabainishwa kwa ubunifu wa kiendeshi.
2. Mchoro wa Mzunguko:Tumia reli ya 5V. Hesabu kipingamizi cha mfululizo: R = (5V - 2.5V_max) / 0.14A ≈ 17.9Ω. Chagua kipingamizi cha kawaida cha 18Ω chenye kiwango cha nguvu cha angalau (5V-2.5V)*0.14A = 0.35W; kipingamizi cha 0.5W kinapendekezwa.
3. Mpangilio wa PCB:Buni mchoro wa mguu kulingana na mpangilio wa pedi uliopendekezwa. Unganisha pedi ya anode kwa kumwagilia kikubwa kwa shaba kwenye tabaka la juu, ukishonanisha na via nyingi za joto kwenye ndege ya ardhini ya ndani kwa ajili ya kutokwa joto. Weka kipingamizi cha kuzuia mkondo karibu na LED.
4. Kukusanya:Fuata profaili maalum ya kuyeyusha kwa IR. Hakikisha reel inatumika ndani ya maisha yake ya sakafu baada ya kufungua begi la kizuizi cha unyevu.
5. Matokeo:Kiashiria cha kahawia cha kuaminika, chenye mwangaza thabiti, na pembe pana kinachofaa kwa mazingira ya ndani ya gari.

12. Utangulizi wa Kanuni ya Teknolojia

LED hii inategemea nyenzo za semikondukta za Aluminium Indium Gallium Phosphide (AlInGaP) zilizokua kwenye msingi. Wakati voltage ya mbele inapotumiwa, elektroni na mashimo huingizwa kwenye eneo lenye shughuli ambapo hujumuika, na kutolea nishati kwa njia ya fotoni. Uwiano maalum wa alumini, indiamu, na galliamu katika kimiani cha fuwele huamua nishati ya pengo la bendi, ambayo inalingana moja kwa moja na urefu wa wimbi (rangi) ya mwanga unaotolewa—katika kesi hii, kahawia (~615nm). Kifuniko cha epoksi chenye uwazi kama maji kinalinda die ya semikondukta, kitenda kama lenzi kuunda pato la mwanga, na kinaweza kuwa na fosforasi au rangi (ingawa kwa LED safi ya kahawia ya AlInGaP, kwa kawaida ni wazi). Viongozi vya anode na cathode hutoa muunganisho wa umeme na kiambatisho cha mitambo, na fremu ya anode imeundwa kwa ufanisi kuongoza joto mbali na kiungo chenye shughuli.

13. Mienendo na Maendeleo ya Sekta

Mwelekeo wa jumla katika LED za SMD kwa matumizi ya magari na viwanda ni kuelekea ufanisi wa juu (lumeni zaidi kwa watt), msongamano wa nguvu ulioongezeka, uaminifu ulioboreshwa chini ya hali ngumu za joto na unyevu, na uthabiti ulioboreshwa wa rangi kupitia kupanga bin kwa ukali zaidi. Pia kuna juhudi kuelekea upunguzaji wa ukubwa huku ukidumisha au kuboresha utendaji wa joto. Kupitishwa kwa nyenzo za hali ya juu na mbinu za kufunga, kama vile miundo ya chip ya kugeuza na msingi wa kauri, inaendelea kusukuma mipaka hii. Zaidi ya hayo, kuunganishwa na viendeshi na mizunguko ya udhibiti ndani ya moduli za \"LED zenye akili\" ni mwelekeo unaoibuka kwa mifumo changamani ya taa. Kijenzi kilichoelezwa hapa kinawakilisha suluhisho lililokomaa, la kuaminika ndani ya mfumo mpana wa optoelektroniki ya kuweka kwenye uso, na kusawazisha utendaji, gharama, na uwezo wa kuzalishwa kwa matumizi yake yaliyolengwa.