SMD LED LTST-C150TBKT-5A Karatasi ya Data - InGaN ya Bluu - 5mA - 45mcd - Hati ya Kiufundi ya Kiswahili

1. Muhtasari wa Bidhaa

Hati hii inatoa vipimo vya kiufundi kwa kifaa cha kutolea mwanga (LED) cha kifaa cha kusakinishwa kwenye uso (SMD). Kifaa hiki hutumia chip ya semikondukta ya Indiamu Galiamu Nitraidi (InGaN) kutoa mwanga wa bluu. Imeundwa kwa michakato ya usanikishaji ya otomatiki na imefungwa kwenye tepi na reel kwa uzalishaji mkubwa.

Faida kuu za sehemu hii ni pamoja na usawa wake na michakato ya kuuza kwa reflow ya infrared, ufaao kwa matumizi na vifaa vya otomatiki vya kuweka, na uainishaji wake kama bidhaa ya kijani inayofuata kanuni za RoHS. Soko lake kuu lengwa linajumuisha vifaa vya umeme vya watumiaji, taa za kiashiria, matumizi ya taa za nyuma, na mwanga wa jumla ambapo chanzo cha mwanga wa bluu kidogo na cha kuaminika kinahitajika.

2. Uchambuzi wa kina wa Vigezo vya Kiufundi

2.1 Viwango vya Juu Kabisa

Kifaa hiki hakipaswi kutumika zaidi ya mipaka hii ili kuzuia uharibifu wa kudumu.

• Kupoteza Nguvu:76 mW. Hii ndiyo nguvu ya juu kabisa ambayo kifurushi cha LED kinaweza kupoteza kama joto chini ya hali maalum.
• Umeme wa Mbele wa Kilele:100 mA. Hii ndiyo umeme wa papo hapo wa juu kabisa, unaoruhusiwa tu chini ya hali ya mipigo (mzunguko wa kazi 1/10, upana wa mipigo 0.1ms).
• Umeme wa Mbele wa DC:20 mA. Hii ndiyo umeme wa mbele unaoendelea wa juu kabisa unaopendekezwa kwa uendeshaji wa muda mrefu unaoaminika.
• Safu ya Joto la Uendeshaji:-20°C hadi +80°C. Safu ya joto la mazingira ambayo LED imeundwa kufanya kazi ipasavyo.
• Safu ya Joto la Kuhifadhi:-30°C hadi +100°C. Safu ya joto kwa ajili ya kuhifadhi isiyo ya uendeshaji.
• Hali ya Kuuza kwa Infrared:260°C kwa sekunde 10. Profaili ya joto ya juu kabisa ambayo sehemu inaweza kustahimili wakati wa kuuza kwa reflow.

2.2 Sifa za Umeme na Nyakati

Vigezo hivi hupimwa kwa joto la mazingira (Ta) la 25°C na hufafanua utendaji wa kawaida.

• Nguvu ya Mwanga (I_V):11.2 - 45.0 mcd (kidogo - kikubwa) kwa umeme wa mbele (I_F) wa 5mA. Hii hupima mwangaza unaoonwa wa pato la mwanga.
• Pembe ya Kutazama (2θ_1/2):Digrii 130 (kawaida). Hii ndiyo pembe kamili ambayo nguvu ya mwanga hushuka hadi nusu ya thamani yake ya kilele, ikionyesha muundo mpana wa kutazama.
• Wavelength ya Kilele ya Utoaji (λ_P):468 nm (kawaida). Wavelength ambayo usambazaji wa nguvu ya wigo ni wa juu kabisa.
• Wavelength Kuu (λ_d):465.0 - 475.0 nm kwa I_F=5mA. Hii ndiyo wavelength moja ambayo inawakilisha vyema rangi inayoonekana ya mwanga.
• Upana wa Nusu ya Mstari wa Wigo (Δλ):25 nm (kawaida). Kipimo cha usafi wa wigo; thamani ndogo inaonyesha chanzo cha mwanga chenye rangi moja zaidi.
• Voltage ya Mbele (V_F):2.65 - 3.05 V (kidogo - kikubwa) kwa I_F=5mA. Kupungua kwa voltage kwenye LED wakati inapita umeme.
• Umeme wa Nyuma (I_R):10 μA (kikubwa) kwa voltage ya nyuma (V_R) ya 5V. Umeme mdogo wa uvujaji wakati LED iko kwenye upendeleo wa nyuma. Kifaa hakijaundwa kwa uendeshaji wa nyuma.

3. Maelezo ya Mfumo wa Kugawa kwenye Makundi

Ili kuhakikisha uthabiti katika uzalishaji, LED zinasagwa katika makundi kulingana na vigezo muhimu. Hii inawaruhusu wasanifu kuchagua vipengele vinavyokidhi mahitaji maalum ya uvumilivu kwa matumizi yao.

3.1 Kugawa kwenye Makundi kulingana na Voltage ya Mbele

Vipengele vinasagwa katika makundi manne (1-4) kulingana na voltage yao ya mbele kwa 5mA, kila moja ikiwa na safu ya 0.1V. Uvumilivu kwenye kila kikundi ni ±0.1V.

• Kikundi 1: 2.65V - 2.75V
• Kikundi 2: 2.75V - 2.85V
• Kikundi 3: 2.85V - 2.95V
• Kikundi 4: 2.95V - 3.05V

3.2 Kugawa kwenye Makundi kulingana na Nguvu ya Mwanga

Vipengele vinasagwa katika makundi sita (L1, L2, M1, M2, N1, N2) kulingana na nguvu ya mwanga kwa 5mA. Uvumilivu kwenye kila kikundi ni ±15%.

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

3.3 Kugawa kwenye Makundi kulingana na Wavelength Kuu

Vipengele vinasagwa katika makundi mawili (AC, AD) kulingana na wavelength kuu kwa 5mA. Uvumilivu kwa kila kikundi ni ±1 nm.

• AC: 465.0 - 470.0 nm
• AD: 470.0 - 475.0 nm

4. Uchambuzi wa Mviringo wa Utendaji

Ingawa mviringo maalum wa picha unarejelewa kwenye karatasi ya data (mfano, Kielelezo 1 kwa usambazaji wa wigo, Kielelezo 5 kwa pembe ya kutazama), tafsiri zao za kawaida ni muhimu kwa usanifu.

4.1 Sifa ya Umeme dhidi ya Voltage (I-V)

Voltage ya mbele (V_F) inaonyesha uhusiano wa logarithimu na umeme wa mbele (I_F). Sio laini, na voltage ya kizingiti (karibu 2.6-2.8V kwa bluu ya InGaN) chini ya ambayo umeme mdogo sana hupita. Zaidi ya kizingiti hiki, ongezeko dogo la voltage husababisha ongezeko kubwa la umeme. Kwa hivyo, LED kwa kawaida huendeshwa na chanzo cha umeme cha mara kwa mara, sio voltage ya mara kwa mara, ili kuhakikisha pato la mwanga thabiti na kuzuia kukimbia kwa joto.

4.2 Sifa ya Nguvu ya Mwanga dhidi ya Umeme (L-I)

Pato la mwanga (nguvu ya mwanga) kwa ujumla ni sawia na umeme wa mbele katika safu kubwa. Hata hivyo, ufanisi (lumeni kwa watt) unaweza kufikia kilele kwa umeme fulani na kisha kupungua kwa umeme mkubwa zaidi kutokana na ongezeko la joto na michakato mingine ya mchanganyiko isiyo ya mionzi ndani ya semikondukta.

4.3 Utegemezi wa Joto

Utendaji wa LED unahusiana na joto. Kwa kawaida, joto la kiungo linapoinua:

• Voltage ya Mbele (V_F):Hupungua. Hii ina athari kwa sakiti za kuendesha za voltage ya mara kwa mara.
• Nguvu ya Mwanga/Mtiririko:Hupungua. Joto la juu linapunguza ufanisi wa ndani wa quantum.
• Wavelength Kuu:Inaweza kuhama kidogo, kwa kawaida kuelekea wavelength ndefu zaidi (kuhama nyekundu), ambayo inaweza kuathiri mtazamo wa rangi katika matumizi ya usahihi.

Usimamizi bora wa joto ni muhimu kwa kudumisha utendaji na umri mrefu.

5. Taarifa za Mitambo na Kifurushi

5.1 Vipimo vya Kifurushi

Kifaa hiki kinafuata muundo wa kawaida wa kifurushi cha EIA. Vipimo vyote vinatolewa kwa milimita, na uvumilivu wa jumla wa ±0.10 mm isipokuwa imebainishwa vinginevyo. Kifurushi kina lensi ya wazi kama maji, ambayo ni bora kwa chip ya bluu ya InGaN kwa sababu haibadili pato la rangi (tofauti na lensi iliyotawanyika au iliyotiwa rangi).

5.2 Kutambua Ubaguzi wa Mbele/Nyuma

Ubaguzi wa mbele/nyuma ni kipengele muhimu cha usakinishaji wa LED. Karatasi ya data inajumuisha mchoro unaoonyesha alama za cathode na anode kwenye kipengele. Kwa kawaida, cathode huonyeshwa na alama ya kijani, mwanya, au kipande kifupi cha risasi/tab. Ubaguzi usio sahihi utazuia LED kung'aa na kutumia voltage kubwa ya nyuma inaweza kuharibu kifaa.

5.3 Mpango wa Pad ya Kuuza Unapendekezwa

Muundo wa ardhi unaopendekezwa (alama ya mguu) kwa bodi ya sakiti iliyochapishwa (PCB) umetolewa. Kufuata vipimo hivi kunahakikisha uundaji sahihi wa kiungo cha kuuza, usawa, na uthabiti wa mitambo wakati wa na baada ya mchakato wa reflow. Usanifu wa pad pia huathiri njia ya joto ya kupoteza joto kutoka kwa kiungo cha LED.

6. Miongozo ya Kuuza na Usanikishaji

6.1 Profaili ya Kuuza kwa Reflow

Profaili ya reflow ya infrared (IR) inayopendekezwa kwa michakato ya kuuza isiyo na risasi (Pb-free) imetolewa. Vigezo muhimu vinajumuisha:

• Joto la Awali:150-200°C kwa upeo wa sekunde 120 ili kupokanzwa bodi hatua kwa hatua na kuamilisha flux.
• Joto la Kilele:Upeo wa 260°C.
• Muda Juu ya Kiowevu:Muda ambao viungo vya kuuza hutumia juu ya kiwango cha kuyeyuka cha mchanga wa kuuza ni muhimu kwa unyevu sahihi. Profaili kwenye ukurasa wa 3 wa karatasi ya data hutoa kumbukumbu ya kuona inayofuata viwango vya JEDEC.
• Kiwango cha Kupoa:Kupoa kwa udhibiti kunapendekezwa ili kupunguza mkazo wa joto kwenye kipengele na bodi.

Inasisitizwa kuwa profaili bora inategemea usanifu maalum wa bodi, vipengele, mchanga wa kuuza, na tanuri, kwa hivyo uainishaji ni muhimu.

6.2 Kuuza kwa Mkono

Ikiwa kuuza kwa mkono ni muhimu, tahadhari kubwa lazima ichukuliwe:

• Joto la Chuma:Upeo wa 300°C.
• Muda wa Kuuza:Upeo wa sekunde 3 kwa kila kiungo.
• Kikomo:Kuuza kwa mkono kufanyike mara moja tu ili kuzuia uharibifu wa joto kwa kifurushi cha plastiki na kipande cha semikondukta.

6.3 Kusafisha

Ikiwa kusafisha kunahitajika baada ya kuuza, vimumunyisho vilivyobainishwa tu vinapaswa kutumika. Kuzamisha LED kwenye pombe ya ethili au pombe ya isopropili kwa joto la kawaida kwa chini ya dakika moja kunapendekezwa. Matumizi ya kemikali zisizobainishwa yanaweza kuharibu nyenzo za kifurushi cha plastiki au lensi.

6.4 Kuhifadhi na Kushughulikia

• Tahadhari za ESD:LED zinaathiriwa na utokaji umeme tuli (ESD). Kushughulikia na mikanda ya mkono, glavu za kuzuia umeme tuli, na kwenye vifaa vilivyowekwa ardhini ipasavyo ni lazima.
• Unyevu:Kifurushi kinaathiriwa na unyevu. Mara tu begi ya awali iliyofungwa ya kuzuia unyevu (na dawa ya kukausha) ikifunguliwa, vipengele vinapaswa kutumika ndani ya wiki moja ikiwa vimehifadhiwa kwa ≤30°C na ≤60% RH. Kwa kuhifadhi kwa muda mrefu nje ya begi ya awali, kuhifadhi kwenye chombo kilichofungwa na dawa ya kukausha au katika mazingira ya nitrojeni kunahitajika. Vipengele vilivyohifadhiwa kwa zaidi ya wiki moja nje ya ufungaji wa awali vinapaswa kupashwa joto (mfano, kwa 60°C kwa masaa 20) kabla ya kuuza ili kuondoa unyevu uliokamatiwa na kuzuia "popcorning" wakati wa reflow.

7. Taarifa za Ufungaji na Kuagiza

7.1 Vipimo vya Tape na Reel

Kifaa hiki kinatolewa kwenye ufungaji wa kiwango cha tasnia kwa usanikishaji wa otomatiki:

• Ukubwa wa Reel:Kipenyo cha inchi 7.
• Idadi kwa Reel:Vipande 3000.
• Idadi ya Chini ya Kuagiza:Vipande 500 kwa idadi iliyobaki.
• Vipimo vya Tape:Inafuata ANSI/EIA 481-1-A-1994. Mifuko tupu ya vipengele imefungwa na tepi ya kifuniko cha juu.
• Vipengele Vilivyokosekana:Idadi ya juu kabisa ya vipengele vilivyokosekana mfululizo ("taa zilizokosekana") kwenye tepi ni mbili.

8. Vidokezo vya Matumizi na Mazingatio ya Usanifu

8.1 Mazingira ya Kawaida ya Matumizi

• Viashiria vya Hali:Taa za nguvu, muunganisho, au hali ya uendeshaji kwenye vifaa vya umeme vya watumiaji, vifaa, na vifaa vya viwanda.
• Mwanga wa Nyuma:Kwa maonyesho madogo ya LCD, kibodi, au paneli za mapambo.
• Mwanga wa Mapambo:Katika ishara, mwanga wa kukazia, au vifaa vya watumiaji.
• Mifumo ya Sensor:Kama chanzo cha mwanga kwa sensor za macho au vizuizi.

Ilani Muhimu:Karatasi ya data inabainisha kuwa LED hizi zimekusudiwa kwa vifaa vya kawaida vya umeme. Matumizi yanayohitaji uaminifu wa kipekee, hasa ambapo kushindwa kunaweza kuhatarisha maisha au afya (mfano, usafiri wa anga, vifaa vya matibabu, mifumo ya usalama), yanahitaji mashauriano na idhini ya awali.

8.2 Mazingatio ya Usanifu wa Sakiti

• Kupunguza Umeme:Daima tumia kipingamizi cha mfululizo cha kupunguza umeme au IC maalum ya kiendeshi cha LED cha umeme wa mara kwa mara. Thamani hiyo huhesabiwa kwa kutumia Sheria ya Ohm: R = (V_usambazaji- V_F) / I_F. Tumia V_Fya juu kabisa kutoka kwenye karatasi ya data ili kuhakikisha umeme hauzidi kikomo hata kwa tofauti ya sehemu kwa sehemu.
• Kupoteza Nguvu:Hakikisha nguvu iliyohesabiwa (P = V_F* I_F) haizidi kiwango cha juu kabisa cha 76 mW, kwa kuzingatia V_Fya hali mbaya zaidi na joto la mazingira.
• Kinga ya Voltage ya Nyuma:Ikiwa kuna uwezekano wowote wa voltage ya nyuma kutumika (mfano, katika sakiti za AC au na mizigo ya kuingiza), diode ya kinga inapaswa kuwekwa sambamba na LED (cathode kwa anode) ili kukandamiza voltage ya nyuma.
• Usimamizi wa Joto:Kwa miradi inayoendeshwa kwa umeme mkubwa au katika joto la juu la mazingira, hakikisha PCB inatoa ukombozi wa joto wa kutosha. Pad za shaba zilizounganishwa na ndege za ardhi/nguvu zinaweza kusaidia kupoteza joto.

9. Utangulizi wa Teknolojia na Kanuni ya Uendeshaji

LED hii inategemea chip ya semikondukta ya Indiamu Galiamu Nitraidi (InGaN). InGaN ni nyenzo ya semikondukta yenye pengo la bendi moja kwa moja ambalo nishati yake ya pengo la bendi inaweza kurekebishwa kwa kubadilisha uwiano wa Indiamu na Galiamu. Kwa LED za bluu, muundo maalum hutumiwa ambao husababisha pengo la bendi linalolingana na utoaji wa fotoni katika safu ya wavelength ya bluu (karibu 465-475 nm).

Wakati voltage ya mbele inatumika, elektroni na mashimo huingizwa kwenye eneo la kazi la semikondukta. Hujumlishwa tena kwa mionzi, huku wakitoa nishati kwa mfumo wa fotoni (mwanga). Kifurushi cha epoksi cha wazi kama maji hufanya kazi kama lensi, kuunda pato la mwanga na kutoa kinga ya mazingira kwa chip nyeti ya semikondukta na viungo vya waya.

10. Maswali Yanayoulizwa Mara kwa Mara (FAQ)

10.1 Kuna tofauti gani kati ya Wavelength ya Kilele na Wavelength Kuu?

Wavelength ya Kilele (λ_P):Wavelength moja ambapo pato la nguvu ya wigo ni la juu kabisa. Ni kipimo cha kimwili.
Wavelength Kuu (λ_d):Wavelength moja ambayo inalingana vyema na rangi inayoonekana ya mwanga kama ilivyofafanuliwa na majibu ya jicho la mwanadamu (mchoro wa rangi wa CIE). Kwa vyanzo vya rangi moja kama vile LED za bluu, mara nyingi ziko karibu sana, lakini wavelength kuu inafaa zaidi kwa mtazamo wa rangi.

10.2 Je, naweza kuendesha LED hii kwa 20mA kila wakati?

Ndio, 20mA ndiyo umeme wa mbele wa DC wa juu kabisa unaopendekezwa. Hata hivyo, kwa umri mrefu zaidi na ufanisi wa juu zaidi, kuiendesha kwa umeme mdogo (mfano, 5mA kama ilivyotumika kwa majaribio) mara nyingi inatosha kwa matumizi ya kiashiria na hutoa joto kidogo.

10.3 Kwa nini kuna mfumo wa kugawa kwenye makundi?

Tofauti za uzalishaji husababisha tofauti ndogo katika V_F, nguvu, na wavelength kati ya LED binafsi. Kugawa kwenye makundi kunazisagua katika vikundi vilivyo na vigezo vilivyodhibitiwa kwa uangalifu. Hii inawaruhusu wasanifu kuchagua makundi ambayo yanahakikisha mwangaza na rangi thabiti katika vitengo vyote katika bidhaa yao, ambayo ni muhimu kwa safu nyingi za LED au matumizi yenye mahitaji madhubuti ya rangi.

10.4 Ninafasirije pembe ya kutazama?

Pembe ya kutazama ya digrii 130 (2θ_1/2) inamaanisha pembe kutoka kwa mhimili wa kati ambapo mwangaza hushuka hadi 50% ya thamani ya mhimili ni digrii 65. Kwa hivyo, upana wa jumla wa pembe wa boriti kwa nusu ya nguvu ni digrii 130. Hii inaonyesha muundo wa mwanga mpana sana, uliotawanyika unaofaa kwa mwanga wa eneo pana au viashiria vinavyohitaji kuonekana kutoka kwa pembe nyingi.