Karatasi ya Data ya SMD LED LTST-T180KEKT - AlInGaP Nyekundu - Pembe ya Kuona 120° - 30mA - 75mW - Hati ya Kiufundi ya Kiswahili

1. Muhtasari wa Bidhaa

Hati hii inatoa vipimo kamili vya kiufundi vya Kifaa cha Kutoa Mwanga (LED) kinachoshikiliwa kwenye uso (SMD). Sehemu hii imeundwa kwa michakato ya usanikishaji otomatiki wa bodi ya mzunguko wa kuchapishwa (PCB), na kufanya iwe bora kwa uzalishaji wa wingi. Umbo lake dogo linalingana na matumizi yenye nafasi ndogo katika sekta mbalimbali za elektroniki.

1.1 Faida Kuu na Soko Lengwa

Faida kuu za LED hii ni pamoja na kufuata maagizo ya RoHS (Vizuizi vya Vitu Hatari), ufungaji kwenye mkanda wa kiwango cha tasnia wa mm 8 kwenye reeli za inchi 7 kwa mashine otomatiki za kuchukua na kuweka, na uwezo kamili wa kufaa na michakato ya uuzaji wa IR reflow. Imeandaliwa kwa viwango vya unyevu vya JEDEC Level 3, na kuhakikisha uaminifu wakati wa usanikishaji. Matumizi yake yanayolengwa ni mapana, yakiwemo viashiria vya hali, mwanga wa ishara na alama, na mwanga wa nyuma wa paneli ya mbele katika vifaa vya mawasiliano, vifaa vya otomatiki ya ofisi, vifaa vya nyumbani, na mifumo ya udhibiti wa viwanda.

2. Vigezo vya Kiufundi: Ufafanuzi wa Kina na Lengwa

2.1 Viwango vya Juu Kabisa

Viwango hivi vinafafanua mipaka ya mkazo ambayo kuzidi kunaweza kusababisha uharibifu wa kudumu kwa kifaa. Uendeshaji chini ya au kwenye mipaka hii hauhakikishiwi. Mipaka muhimu ni pamoja na mkondo wa juu unaoendelea wa mbele (I_F) wa 30 mA, mkondo wa kilele wa mbele wa 80 mA chini ya hali ya mipigo (mzunguko wa kazi 1/10, upana wa mipigo 0.1ms), voltage ya juu ya nyuma (V_R) ya 5V, na kikomo cha utupaji wa nguvu (P_D) cha 75 mW. Safu ya halijoto ya uendeshaji na uhifadhi imebainishwa kutoka -40°C hadi +100°C.

2.2 Sifa za Joto

Usimamizi wa joto ni muhimu kwa utendaji na umri wa LED. Halijoto ya juu inayoruhusiwa ya kiungo (T_j) ni 115°C. Upinzani wa kawaida wa joto kutoka kiungo hadi hewa ya mazingira (R_θJA) ni 140 °C/W. Kigezo hiki kinaonyesha jinsi joto linahamishwa kwa ufanisi kutoka kwenye kiungo cha semikondukta; thamani ya chini ni bora. Mpangilio sahihi wa PCB wenye utulivu wa joto wa kutosha ni muhimu ili kudumisha halijoto ya kiungo ndani ya mipaka salama, hasa wakati wa kufanya kazi kwenye mikondo ya juu.

2.3 Sifa za Umeme na Mwanga

Hizi ni vigezo vya kawaida vya utendaji vinavyopimwa chini ya hali za kawaida za majaribio (T_a=25°C, I_F=20mA). Ukali wa mwanga (I_V) unatofautiana kutoka kiwango cha chini cha 140 mcd hadi kiwango cha juu cha 420 mcd, na maadili maalum yanayoamuliwa na cheo cha bin. Pembe ya kuona (2θ_1/2) ni digrii 120, inayofafanuliwa kama pembe kamili ambapo ukali hupungua hadi nusu ya thamani yake kwenye mhimili, ikionyesha muundo wa utoaji wa pana na usio na mwelekeo. Wavelength kuu (λ_d) huanguka kati ya 615 nm na 628 nm, ikibainisha rangi nyekundu inayoonekana. Voltage ya mbele (V_F) kwa kawaida hutofautiana kutoka 1.7V hadi 2.5V kwenye mkondo wa majaribio.

3. Ufafanuzi wa Mfumo wa Cheo cha Bin

Pato la mwanga la LED linaweza kutofautiana kutoka kundi hadi kundi. Mfumo wa kugawa bin hutumiwa kugawa vifaa katika vikundi vilivyo na utendaji thabiti. LED hii hutumia mfumo wa cheo cha bin cha ukali (I_V). Bini zimeandikwa R2, S1, S2, na T1, na maadili ya chini na ya juu ya ukali wa mwanga kwenye 20 mA (mfano, S1: 185-240 mcd, T1: 315-420 mcd). Toleo la +/-11% linatumika ndani ya kila bin. Mfumo huu unawaruhusu wabunifu kuchagua LED zenye uthabiti unaohitajika wa mwangaza kwa matumizi yao.

4. Uchambuzi wa Mkunjo wa Utendaji

Ingawa data maalum ya michoro inarejelewa kwenye karatasi ya data, mikunjo ya kawaida kwa kifaa kama hicho ingekuwa na uhusiano ufuatao, muhimu kwa uchambuzi wa muundo:

• Mkunjo wa I-V (Mkondo dhidi ya Voltage):Inaonyesha uhusiano wa kielelezo kati ya mkondo wa mbele na voltage ya mbele. Voltage ya goti kwa kawaida iko karibu na safu maalum ya V_F. Mkunjo huu ni muhimu sana kwa kubuni mzunguko wa kiendeshi cha kuzuia mkondo.
• Ukali wa Mwanga dhidi ya Mkondo wa Mbele:Inaonyesha jinsi pato la mwanga linavyoongezeka kwa mkondo, kwa kawaida kwa uhusiano wa karibu na mstari ndani ya safu ya uendeshaji, kabla ya kujaa au kusababisha joto la kupita kiasi kwenye mikondo ya juu.
• Ukali wa Mwanga dhidi ya Halijoto ya Mazingira:Inaonyesha kupungua kwa pato la mwanga kadiri halijoto ya mazingira (au kiungo) inavyoongezeka. Hii ni muhimu kwa matumizi yanayofanya kazi katika mazingira ya halijoto ya juu.
• Usambazaji wa Wigo:Mpango wa nguvu ya mionzi inayohusiana dhidi ya wavelength, unaonyesha wavelength ya kilele cha utoaji (λ_P) karibu 630 nm na upana wa nusu wa wigo (Δλ) wa takriban 15 nm, ikithibitisha utoaji nyekundu wa bendi nyembamba.

5. Habari ya Mitambo na Kifurushi

LED huja kwenye kifurushi cha kawaida cha SMD. Rangi ya lenzi ni wazi, wakati rangi ya chanzo cha mwanga ni nyekundu, inayotolewa na nyenzo ya semikondukta ya AlInGaP (Aluminium Indium Gallium Phosphide). Vipimo vya kina vya kifurushi vinatolewa kwenye michoro ya karatasi ya data, ikijumuisha urefu, upana, kimo, na nafasi ya pedi. Vipimo vyote viko kwenye milimita na toleo la kawaida la ±0.2 mm isipokuwa ikibainishwa vinginevyo. Ubaguzi unaonyeshwa na alama ya mwili au muundo wa pedi (kwa kawaida alama ya cathode).

6. Miongozo ya Uuzaji na Usanikishaji

6.1 Profaili Inayopendekezwa ya IR Reflow

Kifaa kinafaa na michakato ya uuzaji isiyo na risasi (Pb-free). Profaili inayopendekezwa ya IR reflow inapaswa kufuata viwango vya J-STD-020B. Vigezo muhimu ni pamoja na halijoto ya joto la awali ya 150-200°C, muda wa joto la awali hadi sekunde 120, halijoto ya kilele isiyozidi 260°C, na muda juu ya kioevu (TAL) kulingana na vipimo vya mchanga wa kuuza. Muda wa jumla ndani ya 5°C ya halijoto ya kilele unapaswa kuwa na kikomo cha juu cha sekunde 10, na reflow haipaswi kufanywa zaidi ya mara mbili.

6.2 Kusafisha

Ikiwa kusafisha kunahitajika baada ya uuzaji, vimumunyisho maalum tu vinapaswa kutumika. Kuzamisha LED kwenye pombe ya ethyl au isopropyl kwenye halijoto ya kawaida kwa chini ya dakika moja kunakubalika. Visafishaji vya kemikali visivyobainishwa vinaweza kuharibu lenzi ya epoksi au kifurushi.

6.3 Uhifadhi na Ushughulikiaji

LED ni nyeti kwa unyevu. Wakati zimefungwa kwenye mfuko wa asili wa kuzuia unyevu na dawa ya kukausha, zinapaswa kuhifadhiwa kwa ≤30°C na ≤70% RH na kutumika ndani ya mwaka mmoja. Mara tu mfuko unapofunguliwa, mazingira ya uhifadhi hayapaswi kuzidi 30°C na 60% RH. Vipengele vilivyo wazi kwa hali ya mazingira kwa zaidi ya masaa 168 vinapaswa kuokwa kwa takriban 60°C kwa angalau masaa 48 kabla ya uuzaji ili kuondoa unyevu uliokamatiwa na kuzuia "popcorning" wakati wa reflow.

7. Habari ya Ufungaji na Kuagiza

Ufungaji wa kawaida ni mkanda wa kubeba uliochongwa wenye upana wa mm 8 kwenye reeli zenye kipenyo cha inchi 7 (178 mm). Kila reeli ina vipande 5000. Kiasi cha chini cha ufungaji cha vipande 500 kinapatikana kwa maagizo ya mabaki. Mkanda umefungwa na mkanda wa kifuniko. Ufungaji unafuata vipimo vya ANSI/EIA-481.

8. Mapendekezo ya Matumizi

8.1 Mizinga ya Kawaida ya Matumizi

LED ni vifaa vinavyodhibitiwa na mkondo. Ili kuhakikisha mwangaza sawa na kuzuia kukamata mkondo, hasa wakati LED nyingi zimeunganishwa kwa sambamba, kizuizi cha mkondo lazima kitumike kwa mfululizo na kila LED. Thamani ya kizuizi (R) inahesabiwa kwa kutumia Sheria ya Ohm: R = (V_usambazaji- V_F) / I_F, ambapo V_Fni voltage ya mbele ya LED kwenye mkondo unaotaka I_F. Kuendesha LED moja kwa moja kutoka kwa chanzo cha voltage bila kikomo cha mkondo hakipendekezwi na kunaweza kuharibu kifaa.

8.2 Mazingatio ya Ubunifu na Tahadhari

Bidhaa hii imekusudiwa kwa vifaa vya jumla vya elektroniki. Kwa matumizi yanayohitaji uaminifu wa kipekee ambapo kushindwa kunaweza kuhatarisha usalama (mfano, usafiri wa anga, matibabu, usafiri), uthibitishaji maalum na ushauri ni muhimu. Mpangilio wa pedi ya PCB unapaswa kufuata muundo unaopendekezwa kwenye karatasi ya data ili kuhakikisha uuzaji sahihi na utulivu wa mitambo. Umakini lazima upewe kwa muundo wa joto kwenye PCB ili kudhibiti utupaji wa joto wa 75 mW, hasa katika nafasi zilizofungwa au halijoto ya juu ya mazingira.

9. Ulinganisho wa Kiufundi na Tofauti

Ikilinganishwa na teknolojia za zamani kama LED nyekundu za GaAsP (Gallium Arsenide Phosphide), nyenzo za AlInGaP zinazotumiwa kwenye kifaa hiki hutoa ufanisi mkubwa zaidi wa mwanga, na kusababisha pato lenye mwangaza zaidi kwenye mkondo sawa, na utulivu bora wa halijoto. Pembe ya kuona ya digrii 120 hutoa muundo wa mwanga mpana na sawa unaofaa kwa viashiria vya paneli ambapo kuona kutoka kwa pembe zisizo na mhimili kunahitajika, tofauti na LED zenye pembe nyembamba zinazotumiwa kwa mwanga uliolengwa. Uwezo wake wa kufaa na michakato ya kawaida ya IR reflow unautofautisha na LED zinazohitaji uuzaji wa mikono au wimbi, na kuwezesha usanikishaji wa otomatiki wa kasi ya juu na gharama nafuu.

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

Q: Je, naweza kuendesha LED hii kwa usambazaji wa 5V moja kwa moja?

A: Hapana. Lazima utumie kizuizi cha mkondo cha mfululizo. Kwa mfano, kwa V_Fya kawaida ya 2.0V kwenye 20mA na usambazaji wa 5V, R = (5V - 2.0V) / 0.020A = 150 Ω. Kizuizi ni lazima.

Q: "Lenzi Wazi" inamaanisha nini kwa LED nyekundu?

A: Nyenzo za lenzi zenyewe hazina rangi / zina uwazi. Rangi nyekundu hutolewa tu na chip ya semikondukta ya AlInGaP ndani. Lenzi wazi mara nyingi huruhusu pembe pana ya kuona na upotovu mdogo wa rangi ikilinganishwa na lenzi iliyochanganywa na rangi.

Q: Mkondo wa juu ni 30mA, lakini hali ya majaribio ni 20mA. Ni ipi ninapaswa kutumia?

A: Hali ya 20mA ndio hatua ya kawaida ya majaribio ya kubainisha sifa za mwanga. Unaweza kuendesha LED kwenye mkondo wowote hadi kiwango cha juu kabisa cha 30mA DC, lakini ukali wa mwanga na voltage ya mbele vitabadilika ipasavyo (tazama mikunjo ya utendaji). Kufanya kazi kwenye mikondo ya chini huongeza umri na kupunguza joto.

Q: Kwa nini unyevu wa uhifadhi ni muhimu sana?

A: Vifurushi vya SMD vinaweza kukamata unyevu kutoka hewani. Wakati wa mchakato wa juu wa halijoto wa uuzaji wa reflow, unyevu huu uliokamatwa unaweza kuyeyuka kwa kasi, na kuunda shinikizo la ndani ambalo linaweza kuipasua kifurushi au kuvunja vifungo vya ndani—jambo linalojulikana kama "popcorning."

11. Uchambuzi wa Kesi ya Matumizi ya Vitendo

Hali: Kubuni paneli ya kiashiria cha hali kwa ruta ya mtandao.LED nyingi (Nguvu, LAN, WAN, Wi-Fi) zinahitajika. Kwa kutumia modeli hii ya LED, mbunifu ange: 1) Kuweka LED kwenye mpangilio wa PCB ya paneli ya mbele kulingana na alama ya pedi inayopendekezwa. 2) Kwa kila LED, kuhesabu kizuizi cha mfululizo kulingana na usambazaji wa mantiki wa 3.3V wa mfumo na mkondo lengwa wa 15mA (kwa usawa wa mwangaza na nguvu). Kuchukulia V_F= 2.0V, R = (3.3V - 2.0V)/0.015A ≈ 87 Ω (tumia thamani ya kawaida ya 82 Ω au 100 Ω). 3) Kuhakikisha mpangilio wa PCB unatoa eneo fulani la shaba la joto chini ya pedi za LED. 4) Bainisha msimbo wa bin wa ukali sawa (mfano, S1) kwa LED zote katika Orodha ya Bidhaa (BOM) ili kuhakikisha mwangaza sawa kwenye paneli. 5) Fuata profaili inayopendekezwa ya reflow wakati wa usanikishaji.

12. Utangulizi wa Kanuni ya Uendeshaji

Kifaa cha Kutoa Mwanga (LED) ni diode ya kiungo cha p-n cha semikondukta. Wakati voltage ya mbele inatumika, elektroni kutoka kwa eneo la aina-n na mashimo kutoka kwa eneo la aina-p huingizwa kwenye eneo la kiungo. Wakati vibeba malipo hivi hukutana tena, nishati hutolewa. Katika diode ya kawaida ya silikoni, nishati hii hutolewa hasa kama joto. Katika LED, nyenzo za semikondukta (katika kesi hii, AlInGaP) zina pengo la bendi moja kwa moja, ikimaanisha nishati hutolewa kwa mfumo wa fotoni (mwanga). Wavelength maalum (rangi) ya mwanga imedhamiriwa na nishati ya pengo la bendi ya nyenzo za semikondukta. Pengo pana la bendi hutoa mwanga mfupi wa wavelength (bluu zaidi).

13. Mienendo na Maendeleo ya Teknolojia

Mwelekeo wa jumla katika LED za kiashiria za SMD unaelekea kwenye ufanisi wa juu zaidi (pato zaidi la mwanga kwa watt ya pembejeo ya umeme), ambayo hupunguza matumizi ya nguvu na uzalishaji wa joto. Hii huruhusu ama viashiria vyenye mwangaza zaidi kwenye mkondo sawa au mwangaza sawa kwenye mikondo ya chini, na kuongeza maisha ya betri ya kifaa. Ukubwa wa vifurushi unaendelea kupungua, na kuwezesha safu mnene za viashiria na ujumuishaji katika elektroniki za watumiaji ndogo zaidi. Pia kuna mwelekeo wa kuboresha uthabiti wa rangi na utulivu juu ya halijoto na maisha ya huduma kupitia mbinu za hali ya juu za kugawa bin na nyenzo za semikondukta thabiti zaidi. Hamu ya kupitishwa kwa upana wa nyenzo zisizo na risasi na zisizo na halojeni kulingana na kanuni za kimataifa za mazingira bado ni kiendeshi muhimu cha tasnia.