SMD LED 19-117/BHC-ZL1M2RY/3T Specification - Blue 468nm - 2.8x3.5x0.8mm - 3.1V - 40mW - English Technical Document

1. Product Overview

The 19-117/BHC-ZL1M2RY/3T is a compact, surface-mount blue LED designed for modern electronic applications requiring high reliability and efficient assembly. This component represents a significant advancement over traditional lead-frame LEDs, offering substantial benefits in terms of board space utilization and manufacturing efficiency.

1.1 Core Advantages and Product Positioning

Faida kuu ya LED hii ni ukubwa wake mdogo, ambao moja kwa moja huwezesha muundo wa bodi za mzunguko zilizochapishwa (PCB) ndogo. Kupunguzwa huku kwa ukubwa kunachangia msongamano wa juu wa vifaa vilivyopakwa, na kuwezesha utendakazi tata zaidi ndani ya nafasi iliyopunguzwa. Zaidi ya hayo, mahitaji yaliyopunguzwa ya hifadhi kwa vifaa na vifaa vilivyosanikishwa mwishowe husababisha akiba ya gharama kwa ujumla katika mifumo ya usafirishaji na makazi ya bidhaa.

Ujenzi wake mwepesi unaufanya uwe mzuri hasa kwa vifaa vya elektroniki vinavyobebeka na vidogo ambapo uzito ni kipengele muhimu cha kubuni. Sehemu hiyo inasambazwa kwenye mkanda wa kiwango cha tasnia wa milimita 8 uliowekwa kwenye makorokoro yenye kipenyo cha inchi 7, na kuhakikisha utangamano kamili na vifaa vya usakinishaji vya kiotomatiki vinavyochukua-na-kuweka kwa kasi, ambavyo ni muhimu kwa uzalishaji wa wingi.

1.2 Matumizi Lengwa na Soko

LED hii ni yenye matumizi mengi na hutumika katika maeneo kadhaa muhimu ya matumizi. Matumizi yake ya msingi ni taa za nyuma za paneli za ala, viashiria vya dashibodi, na swichi za utando, ambapo mwanga wake wa bluu thabiti hutoa mwangaza wazi. Katika sekta ya mawasiliano, hutumika kama viashiria vya hali na taa za nyuma za kibodi katika vifaa kama vile simu na mashine za faksi.

Pia hutumika kwa suluhisho za taa za nyuma za gorofa nyuma ya skrini za kioevu (LCD), alama, na violezo mbalimbali vya swichi. Asili yake ya matumizi mengi inamaanisha inaweza kubadilishwa kwa anuwai ya matumizi ya viashiria vya watumiaji, viwanda na magari ambapo chanzo cha mwanga bluu cha kuaminika kinahitajika.

2. Maelezo ya Kiufundi na Ufafanuzi wa Kina

Kuelewa viwango vya juu kabisa ni muhimu kwa kuhakikisha uimara wa muda mrefu na kuzuia kushindwa mapema kwa LED katika mzunguko wa matumizi.

2.1 Absolute Maximum Ratings

Kifaa kimepangwa kwa mkondo endelevu wa mbele (IF) ya 10 mA. Kuzidi thamani hii itazalisha joto la kupita kiasi, likiharibu kiunganishi cha ndani cha semiconductor na kusababisha upungufu wa haraka wa mwanga na hatimaye kushindwa kwa janga. Kwa uendeshaji wa msukumo, kilele cha sasa cha mbele (IFP) ya 40 mA inaruhusiwa, lakini tu chini ya mzunguko madhubuti wa 1/10 kwa mzunguko wa 1 kHz. Hii inaruhusu vipindi vifupi vya mwangaza wa juu bila joto la kupita kiasi.

Jumla ya utumiaji wa nguvu (Pd) haipaswi kuzidi 40 mW, ambayo ni utendakazi wa mkondo wa mbele na voltage. Masafa ya joto ya uendeshaji na uhifadhi yamebainishwa kutoka -40°C hadi +85°C na -40°C hadi +90°C, mtawalia, ikionyesha ufaafu kwa mazingira magumu. Sehemu hutoa kiwango cha kinga dhidi ya utokaji umeme tuli (ESD), iliyopimwa kwa 2000V kulingana na Mfano wa Mwili wa Binadamu (HBM), ambayo ni kiwango cha kawaida cha usindikaji katika mazingira yaliyodhibitiwa lakini bado inahitaji tahadhari sahihi za ESD wakati wa usanikishaji.

2.2 Electro-Optical Characteristics

Chini ya hali za kawaida za majaribio (joto la mazingira Ta=25°C na mkondo wa mbele wa 5 mA), LED inaonyesha vigezo muhimu vya utendaji. Ukubwa wa mwanga (Iv) una anuwai ya kawaida, na thamani za chini na za juu zilizobainishwa na mfumo wa kugawa kwenye makundi utakaoelezwa baadaye. Pembe ya kuona (2θ1/2) is a wide 120 degrees, providing a broad, diffuse emission pattern suitable for area illumination rather than a focused beam.

The spectral characteristics are central to its blue color. The peak wavelength (λp) kawaida ni 468 nanomita (nm), wakati urefu wa wimbi linalotawala (λd) huangukia kati ya 465.0 nm na 475.0 nm. Upana wa wigo (Δλ) ni takriban 25 nm, na hufafanua usafi wa rangi ya bluu. Voltage ya mbele (VF) required to achieve the 5 mA test current ranges from 2.50V to 3.10V. This parameter is critical for circuit design, as it determines the voltage drop across the LED and the necessary current-limiting resistor value.

3. Binning System Explanation

Ili kuhakikisha uthabiti katika uzalishaji mkubwa, LED zimepangwa katika mabenki ya utendaji. Mfumo huu unawawezesha wabunifu kuchagua vipengele vinavyokidhi vigezo maalum vya chini kwa matumizi yao.

3.1 Kugawa Katika Makundi Kulingana na Ukubwa wa Mwanga

Mwangaza unaotolewa umegawanywa katika makundi manne tofauti: L1, L2, M1, na M2. Kikundi L1 kinawakilisha safu ya chini kabisa ya mwangaza (11.5 - 14.5 mcd), huku kikundi M2 kikiwakilisha safu ya juu kabisa (22.5 - 28.5 mcd). Wabunifu wanaweza kubainisha msimbo wa kikundi ili kuhakikisha kiwango cha chini cha mwangaza kwa bidhaa yao, jambo muhimu kwa matumizi yanayohitaji mwanga sawa wa jopo au kukidhi viwango maalum vya kuonekana.

3.2 Kugawa Katika Makundi Kulingana na Urefu wa Wimbi Kuu

Rangi ya mwanga wa bluu inadhibitiwa kupitia uainishaji wa urefu wa wimbi kuu. Vipimo viwili vimefafanuliwa: 'X' (465.0 - 470.0 nm) na 'Y' (470.0 - 475.0 nm). Kipimo 'X' hutoa urefu wa wimbi mfupi kidogo, bluu yenye kina, huku kipimo 'Y' kiwa na urefu wa wimbi mrefu kidogo, kuelekea kwenye rangi ya bluu ya cyan. Hii inaruhusu kuendanisha rangi kati ya LED tofauti katika safu au kuhakikisha toni maalum ya bluu kwa sababu za chapa au uzuri.

3.3 Forward Voltage Binning

Voltage ya mbele imegawanywa katika makundi matatu: 9 (2.50 - 2.70V), 10 (2.70 - 2.90V), na 11 (2.90 - 3.10V). Kujua kikundi cha voltage ni muhimu sana kwa kubuni mzunguko wa kiendeshi wenye ufanisi. Kutumia LED kutoka kwenye kikundi kimoja cha voltage au kinachojulikana hupunguza tofauti za mkondo na mwangaza wakati LED nyingi zimeunganishwa sambamba bila udhibiti wa mkondo wa kila mmoja.

4. Uchambuzi wa Mkunjo wa Utendaji

Mikunjo ya tabia iliyotolewa hutoa ufahamu wa kina kuhusu tabia ya LED chini ya hali tofauti za uendeshaji, ambayo ni muhimu kwa kubuni mfumo thabiti.

4.1 Mwangaza wa Mwangaza Unahusiana na Sasa ya Mbele

Grafu inayoonyesha uzito wa mwangaza wa jamaa kama utendakazi wa mkondo wa mbele kwa kawaida sio ya mstari. Pato huongezeka kwa mkondo lakini hatimaye litajaa. Muhimu zaidi, uendeshaji juu ya mkondo ulipendekezwa husababisha joto la ziada la makutano, ambalo sio tu hupunguza ufanisi bali pia hufupisha maisha ya kifaa. Grafu hii inasaidia wabunifu kupata usawa bora kati ya mwangaza unaotakikana na uimara wa uendeshaji.

4.2 Relative Luminous Intensity vs. Ambient Temperature

Utendaji wa LED unategemea sana joto. Kadiri halijoto ya mazingira inavyopanda, pato la mwangaza kwa ujumla hupungua. Mkunjo huu hupima kupungua huko. Kwa matumizi yanayokabiliwa na joto la juu (k.m., ndani ya dashibodi ya gari au karibu na vipengele vingine vinavyozalisha joto), data hii ni muhimu ili kuhakikisha LED inabaki mkali wa kutosha chini ya hali zote za uendeshaji. Inaweza kuhitaji kubuni kwa sehemu ya mwangaza wa juu zaidi au kutekeleza mikakati ya usimamizi wa joto.

4.3 Forward Current Derating Curve

Hii ndiyo pengine mkunjo muhimu zaidi kwa uhakika. Inafafanua kiwango cha juu cha mkondo endelevu unaoruhusiwa katika joto lolote la mazingira. Kadiri joto linavyoongezeka, kiwango cha juu cha salama cha mkondo hupungua. Kuzingatia mkunjo huu wa kupunguza nguvu huzuia kukimbia kwa joto na kuhakikisha LED inafanya kazi ndani ya eneo lake salama la uendeshaji (SOA), ambalo ni msingi wa kufikisha maisha maalum yaliyobainishwa.

4.4 Spectrum Distribution and Radiation Pattern

Mchoro wa usambazaji wa wigo unaonyesha ukali wa mwanga unaotolewa kwenye urefu mbalimbali wa mawimbi, unaozingatia karibu 468 nm. Mchoro wa muundo wa mionzi (mara nyingi ni ramani ya polar) unaonyesha jinsi mwanga unavyotolewa angani kutoka kwenye kifurushi. Pembe ya upana ya kuona ya digrii 120 inathibitisha muundo wa utoaji wa Lambertian au karibu na Lambertian, ambapo ukali uko wa juu zaidi perpendicular kwa chip na hupungua kwa pembe pana zaidi.

5. Mechanical and Packaging Information

5.1 Package Dimensions and Tolerances

LED ina kifurushi cha kawaida cha SMD. Vipimo muhimu vinajumuisha ukubwa wa mwili, ambao huamua muundo wa PCB, na mahali pa vituo vya anode na cathode. Mchoro wa vipimo unabainisha vipimo vyote muhimu kwa uvumilivu wa kawaida wa ±0.1 mm isipokuwa ikibainishwa vinginevyo. Taarifa hii hutumiwa kuunda alama ya PCB, kuhakikisha kuunganishwa kwa sahihi na kupangwa sawa.

5.2 Polarity Identification and Pad Design

Uwiano sahihi ni muhimu kwa uendeshaji wa LED. Mchoro wa kifurushi kwenye karatasi ya data unaonyesha wazi anodi na katodi. Kwa kawaida, pedi moja inaweza kuwa na alama au umbo tofauti (k.m., mwanya au ukingo uliokunjwa) kwenye kijenzi yenyewe kwa kutambua kwa machini chini ya kukuza. Mpangilio wa pedi za PCB unaopendekezwa unahakikisha muunganisho wa kuaminika wa solder na muunganisho sahihi wa joto na umeme.

6. Soldering and Assembly Guidelines

Ushughulikiaji na kuuza kwa usahihi ni muhimu sana kudumisha utendaji na uaminifu wa LED.

6.1 Vigezo vya Uuzaji wa Reflow

Sehemu hiyo inafaa na michakato ya kuuza kwa reflow ya infrared na awamu ya mvuke. Profaili maalum ya joto ya kuuza isiyo na Pb imetolewa. Vigezo muhimu vinajumuisha hatua ya kuwasha kabla (150-200°C kwa sekunde 60-120), wakati juu ya kioevu (217°C) wa sekunde 60-150, na kiwango cha juu cha joto kisichozidi 260°C kwa upeo wa sekunde 10. Viwango vya juu vya kupanda na kupoa pia vimebainishwa ili kuzuia mshtuko wa joto. Inapendekezwa sana kuuza kwa reflow kusifanyike zaidi ya mara mbili ili kuepuka kuharibu dhana za waya za ndani au lenzi ya epoxy.

6.2 Tahadhari za Uuzaji mkono na Ufanyaji upya

Ikiwa uuzaji kwa mkono hauepukiki, tahadhari kali lazima zichukuliwe. Joto la ncha ya chuma cha kuuza lazima liwe chini ya 350°C, na muda wa mguso na kila terminal usizidi sekunde 3. Chuma cha nguvu ya chini (≤25W) kinapendekezwa. Onyo muhimu linatolewa: uharibifu mara nyingi hutokea wakati wa uuzaji kwa mkono. Kwa urekebishaji, chuma cha kuuza maalum chenye vichwa viwili kilichoundwa kwa ajili ya vipengele vya SMD kinapaswa kutumiwa ili kuwasha terminali zote mbili kwa wakati mmoja na kuinua kipengele bila kukabili viungo vya kuuza au mwili wa LED.

6.3 Uhifadhi na Ustahiki wa Unyevu

LED zimefungwa kwenye mfuko wa kinga dhidi ya unyevu ulio na dawa ya kukausha ili kuzuia kunyonya unyevu wa anga. Mfuko haupaswi kufunguliwa hadi vipengele vitakapokuwa tayari kutumika katika uzalishaji. Mara tu ufukuzwa, LED zinapaswa kutumika ndani ya saa 168 (siku 7) ikiwa zimehifadhiwa katika hali ya ≤30°C na ≤60% unyevu wa jamaa. Ikiwa muda huu wa mfiduo umezidi, matibabu ya kukausha (60 ±5°C kwa saa 24) yanahitajika ili kuondoa unyevu na kuzuia "popcorning" au kutenganishwa kwa tabaka wakati wa mchakato wa reflow wa joto la juu.

7. Ufungaji na Taarifa za Kuagiza

7.1 Vipimo vya Reel na Tape

The product is supplied in a tape-and-reel format for automated assembly. The carrier tape dimensions, pocket size, and reel dimensions are specified. Each reel contains 3000 pieces. The reel and tape materials are designed to be moisture-resistant, protecting the components during storage and transport.

7.2 Label Explanation and Model Numbering

Lebo ya ufungashaji ina sehemu muhimu kadhaa: nambari ya sehemu ya mteja (CPN), nambari ya sehemu ya mtengenezaji (P/N), idadi ya ufungashaji (QTY), na msimbo maalum wa beni kwa nguvu ya mwanga (CAT), urefu wa wimbi kuu (HUE), na voltage ya mbele (REF). Nambari ya kundi (LOT No.) pia hutolewa kwa ajili ya kufuatilia. Kuelewa lebo hii ni muhimu ili kuthibitisha kuwa vipengee vilivyopokelewa vinalingana na vipimo vilivyoagizwa.

8. Application Design Considerations

8.1 Circuit Design and Current Limiting

The most critical design rule is the mandatory use of a series current-limiting resistor (or a constant-current driver for advanced applications). The LED's forward voltage has a negative temperature coefficient and a manufacturing tolerance. A slight increase in supply voltage without current limiting can cause a large, potentially destructive increase in current. The resistor value is calculated using Ohm's Law: R = (V_supply - V_F) / I_F, ambapo V_F na I_F ni sehemu za uendeshaji lengwa.

8.2 Usimamizi wa Joto Katika Matumizi ya Mwisho

Ingawa LED yenyewe ni ndogo, kudhibiti joto lake ni muhimu kwa utendaji na umri wa huduma. Wabunifu wanapaswa kuzingatia njia ya joto kutoka kwenye pedi za kuuza za LED hadi kwenye PCB na uwezekano wa kuenda kwenye kizuizi cha joto. Kutumia PCB yenye eneo la kutosha la shaba (pedi za kupunguza joto) karibu na eneo la LED kunaweza kusaidia kutawanya joto. Mipindo ya kupunguza nguvu lazima itazamwe kwa matumizi yenye halijoto ya juu ya mazingira.

8.3 Ujumuishaji wa Mwangaza

Kwa matumizi ya taa ya nyuma au kiashiria, zingatia njia ya mwanga. Pembe pana ya kutazama inafaa kwa kuangazia kifuniko cha mwanga au kiongozi cha mwanga kwa usawa. Umbali kati ya LED na uso unaoangaziwa, pamoja na matumizi ya vionyeshi au lenzi, utaathiri mwangaza wa mwisho na usawa. Rangi ya bluu inaweza pia kubadilishwa kuwa nyeupe au rangi nyingine kwa kutumia lenzi zilizofunikwa na fosforasi au mbinu za fosforasi za mbali katika baadhi ya matumizi.

9. Ulinganishi wa Kiufundi na Utofautishaji

Ikilinganisha na teknolojia za zamani za LED zenye mashimo, LED hii ya SMD inatoa utendaji bora katika maeneo muhimu. Ukosefu wa waya za uongozi huondoa inductance ya vimelea na kuruhusu kubadilisha kwa mzunguko wa juu zaidi ikiwa itatumika kwa njia ya mipigo, ingawa hii sio matumizi ya kawaida. Uzito mdogo wa joto wa kifurushi cha SMD unaweza kuruhusu kujibu kwa haraka kwa joto, lakini pia inamaanisha kuwa joto lazima lichukuliwe kwa ufanisi zaidi kupitia PCB.

Ndani ya kategoria ya LED za SMD za bluu, 19-117 hutofautisha yenyewe kwa mchanganyiko wake maalum wa ukubwa wa kifurushi (kuwezesha mpangilio mnene sana), pembe pana ya kutazama (kwa mwanga mpana), na mfumo kamili wa kugawa kwa makundi (kwa kubadilika na uthabiti wa muundo). Uzingatiaji wake wa viwango vya RoHS, REACH, na visivyo na halojeni hufanya iwe inafaa kwa soko la kimataifa lenye kanuni kali za mazingira.

10. Maswali Yanayoulizwa Mara Kwa Mara (FAQ) Kulingana na Vigezo vya Kiufundi

10.1 Thamani gani ya resistor ninapaswa kutumia na usambazaji wa 5V?

Kwa kutumia voltage ya juu ya mbele (3.10V kutoka kwa bin 11) na sasa lengo la 5 mA kwa mwangaza wa kawaida: R = (5V - 3.10V) / 0.005A = 380 Ohms. Thamani ya kawaida iliyo karibu zaidi ni 390 Ohms. Kuhesabu upya na 390 Ohms kunatoa I_F = (5V - 3.10V) / 390 = ~4.87 mA, ambayo ni salama. Daima tumia V_F Kutoka kwenye bin uliyochagua kwa hesabu hii ili kuhakikisha mkondo hauzidi kikomo.

10.2 Naweza kuendesha LED hii kwa 20 mA ili kupata mwangaza zaidi?

Hapana. Kikomo cha juu kabisa cha mkondo endelevu wa mbele ni 10 mA. Kuendesha kwa 20 mA kungezidi kiwango hiki, kusababisha joto kali, kupungua kwa kasi kwa mwangaza, na kushindwa karibu hakika. Ili kufikia mwangaza zaidi, chagua LED kutoka kwenye bin yenye nguvu ya mwangaza zaidi (M1 au M2) au tumia LEDs nyingi, sio mkondo wa juu zaidi.

10.3 Ninafasiri vipi misimbo ya bin kwenye lebo?

Sehemu za lebo CAT, HUE, na REF zinahusiana na bins. Kwa mfano, lebo inayoonyesha CAT: M2, HUE: X, REF: 10 inamaanisha kuwa LEDs kwenye reel hiyo zina nguvu ya mwanga kati ya 22.5 na 28.5 mcd (M2), urefu wa wimbi kuu kati ya 465.0 na 470.0 nm (X), na voltage ya mbele kati ya 2.70 na 2.90V (10).

11. Mifano ya Kubuni na Matumizi ya Vitendo

11.1 Dashboard Indicator Cluster

Katika dashibodi ya gari, LED nyingi za 19-117 zinaweza kutumika nyuma ya lenzi ya polycarbonate ili kuangazia alama za onyo (k.m., taa kuu, ishara ya kugeuka). Wabuni wangeweza kuchagua kikundi maalum cha mwangaza (k.m., M1) ili kuhakikisha kuonekana chini ya hali ya mchana mkali. LED hizo zingeendeshwa na mfumo wa 12V wa gari kupitia mtandao wa kipingamanisho cha sasa au IC maalum ya kiendeshi cha LED. Pembe pana ya kutazama inahakikisha alama inaangazwa sawasawa. Safu ya juu ya joto la uendeshaji (-40 hadi +85°C) ni muhimu kwa mazingira magumu haya.

11.2 Low-Power Status Indicator

Kwa kifaa cha matumizi ya kaya kinachotumia umeme wa ukuta kama vile router au chaja, LED moja ya 19-117 hutoa kiashiria wazi cha kuwashwa/hali. Ikiongozwa kwa 5 mA kutoka kwa reli ya USB ya 5V au reli ya mantiki ya 3.3V (kwa upinzani uliohesabiwa ipasavyo), hutumia nguvu ndogo sana. Rangi ya bluu mara nyingi huhusishwa na hali ya "hai" au "imeunganishwa". Ukubwa wake mdogo unaruhusu uingie katika umbo nyembamba zaidi la vifaa vya kisasa vya elektroniki.

12. Kanuni ya Uendeshaji

LED ya 19-117 ni chanzo cha mwanga cha semiconductor. Kiini chake ni chipi inayoundwa na vifaa kama vile indium gallium nitride (InGaN), ambayo huunda makutano ya p-n. Unapotumia voltage ya mbele inayozidi uwezo wa ndani wa makutano, elektroni na mashimo huingizwa kupitia makutano. Wakati vibeba malipo hivi vinaungana tena, nishati hutolewa kwa njia ya fotoni (mwanga). Nishati maalum ya pengo la bendi ya vifaa vya InGaN huamua urefu wa wimbi la fotoni zinazotolewa, katika hali hii, takriban 468 nm, ambayo inaonekana kama mwanga wa bluu. Lensi ya epoxy hufunga chipi, hutoa ulinzi wa mitambo, na huunda mwanga unaotolewa kuwa muundo unaohitajika wa mionzi.

13. Mienendo ya Teknolojia na Mazingira

LED ya 19-117 iko ndani ya mwelekeo mpana wa udogo wa vifaa vya elektroniki na mpito kutoka teknolojia ya mashimo-kupitia hadi teknolojia ya kushikilia-usoni. Mabadiliko haya yanawezesha usanikishaji wa otomatiki na kwa wingi, kupunguza gharama za utengenezaji na kuboresha uaminifu kwa kuondoa hatua za uuzi wa mikono. Katika tasnia ya LED hasa, maendeleo yanayoendelea yanalenga kuongeza ufanisi wa mwanga (utoaji zaidi wa mwanga kwa wati kila moja ya umeme), kuboresha uthabiti na ukamilifu wa rangi, na kuimarisha uaminifu chini ya hali ya joto kali na ya sasa kubwa. Ingawa hii ni LED ya kawaida ya bluu, sayansi ya nyenzo ya msingi na mbinu za ufungaji zinaendelea kubadilika, zikisukuma uboreshaji wa utendaji katika vizazi vinavyofuata vya vipengele.