SMD LED 0201 Nyekundu AlInGaP - Maelezo ya Kiufundi - Vipimo 0.6x0.3x0.25mm - Voltage 1.7-2.4V - Nguvu 72mW

1. Muhtasari wa Bidhaa

Hati hii inaelezea kwa kina vipimo vya kifaa kidogo cha kusakinishwa kwenye uso (SMD) cha LED katika ukubwa wa ufungaji 0201. Kifaa hutumia teknolojia ya Aluminium Indium Gallium Phosphide (AlInGaP) kutoa mwanga mwekundu. Vipimo vyake vidogo sana hufanya iweze kukubalika kwa michakato ya usanikishaji wa bodi ya sakiti iliyochapishwa (PCB) na matumizi ambapo nafasi ni ndogo.

1.1 Faida Kuu

• Ukubwa Mdogo:Ufungaji wa 0201 ni moja ya ukubwa mdogo zaidi wa SMD LED, ukiruhusu miundo ya PCB yenye msongamano mkubwa.
• Uwiano wa Otomatiki:Imeundwa kwa ushirikiano na vifaa vya otomatiki vya kasi ya juu vya kuchukua na kuweka na michakato ya kawaida ya kuuza kwa reflow ya infrared (IR).
• Uzingatiaji wa RoHS:Kifaa hiki kinatengenezwa kukidhi maagizo ya Kuzuia Vitu Hatari (RoHS).
• Uwiano wa IC:Tabia za umeme huruhusu muunganisho wa moja kwa moja na matokeo ya sakiti iliyojumuishwa.

1.2 Soko Lengwa na Matumizi

LED hii imekusudiwa kwa anuwai pana ya vifaa vya umeme vya watumiaji na viwanda ambapo ukubwa mdogo na kiashiria cha kuaminika kinahitajika.

• Vifaa vya Umeme Vinavyobebeka:Viashiria vya hali katika simu za mkononi, kompyuta kibao, kompyuta za mkononi, na vifaa vya kuvaliwa.
• Vifaa vya Mtandao na Mawasiliano:Taa za kiungo/shughuli kwenye ruta, swichi, na modem.
• Vifaa vya Nyumbani na Otomatiki ya Ofisi:Viashiria vya nguvu, hali, au kazi.
• Mwanga wa Nyuma wa Paneli ya Mbele:Mwanga kwa alama, picha, au vitufe.
• Taa ya Jumla ya Hali/Ishara:Matumizi yoyote yanayohitaji kiashiria cha kuona kidogo na cha mkali.

2. Uchambuzi wa Kina wa Vigezo vya Kiufundi

Sehemu hii inatoa tafsiri ya lengo la vigezo muhimu vya umeme, mwanga, na joto vilivyofafanuliwa kwenye hati ya maelezo.

2.1 Viwango Vya Juu Kabisa

Hizi ni mipaka ya mkazo ambayo haipaswi kuzidi chini ya hali yoyote, hata kwa muda mfupi. Uendeshaji zaidi ya mipaka hii kunaweza kusababisha uharibifu wa kudumu.

• Kupoteza Nguvu (Pd):72 mW. Hii ndiyo nguvu ya juu inayoruhusiwa ya kupoteza kama joto. Kuzidi hii kunaweza kusababisha joto la kupita kiasi na kupunguza maisha ya kifaa.
• Umeme wa Mbele wa Kilele (I_FP):80 mA. Hii inaruhusiwa tu chini ya hali ya mipigo (1/10 ya wakati wa kazi, upana wa mipigo 0.1ms). Hii sio kwa uendeshaji wa DC unaoendelea.
• Umeme wa Mbele wa DC (I_F):30 mA. Hii ndiyo umeme wa juu unaopendekezwa wa mbele wa kuendelea kwa uendeshaji wa muda mrefu unaoaminika.
• Joto la Uendeshaji (T_opr):-40°C hadi +85°C. Kifaa kinahakikishiwa kufanya kazi ndani ya safu hii ya joto la mazingira.
• Joto la Uhifadhi (T_stg):-40°C hadi +100°C. Kifaa kinaweza kuhifadhiwa bila uharibifu ndani ya safu hii wakati hakijaunganishwa na umeme.

2.2 Tabia za Umeme na Mwanga

Vigezo hivi hupimwa kwa hali ya kawaida ya majaribio ya joto la mazingira la 25°C na umeme wa mbele (I_F) wa 20 mA, isipokuwa imeelezwa vinginevyo.

• Nguvu ya Mwangaza (I_V):170 - 340 mcd (kidogo - kikubwa). Hii ndiyo mwangaza unaoonwa wa LED kama ilivyopimwa na sensor iliyochujwa kwa majibu ya jicho la mwanadamu (mzunguko wa CIE). Safu pana inaonyesha mfumo wa binning unatumika (angalia Sehemu ya 3).
• Pembe ya Kuona (2θ_1/2):110° (kawaida). Hii ndiyo pembe kamili ambayo nguvu ya mwangaza hupungua hadi nusu ya thamani yake ya kilele (kwenye mhimili). Pembe ya 110° hutoa koni ya kuona pana sana.
• Wavelength ya Juu ya Utoaji (λ_p):624 nm (kawaida). Hii ndiyo wavelength kwenye sehemu ya juu kabisa ya wigo wa utoaji wa mwanga.
• Wavelength Kuu (λ_d):617 - 630 nm. Hii inatokana na mchoro wa rangi wa CIE na inawakilisha wavelength moja ambayo inaelezea vizuri rangi inayoonekana (nyekundu).
• Upana wa Nusu ya Mstari wa Spectral (Δλ):15 nm (kawaida). Hii inaonyesha usafi wa spectral; thamani ndogo inamaanisha rangi ya monochromatic zaidi.
• Voltage ya Mbele (V_F):1.7 - 2.4 V. Kupungua kwa voltage kwenye LED inapokuwa inaendeshwa kwa 20 mA. Safu hii pia inategemea binning.
• Umeme wa Nyuma (I_R):100 μA (kikubwa) kwa V_R= 5V. Kifaa hakijaundwa kwa uendeshaji wa upendeleo wa nyuma; kigezo hiki ni kwa madhumuni ya majaribio ya uvujaji tu.

3. Maelezo ya Mfumo wa Binning

Ili kuhakikisha uthabiti katika uzalishaji, LED hupangwa (binning) kulingana na vigezo muhimu. Hii huruhusu wabunifu kuchagua sehemu zinazokidhi mahitaji maalum ya mwangaza na voltage kwa matumizi yao.

3.1 Binning ya Nguvu ya Mwangaza (I_V)

LED hupangwa katika makundi kulingana na nguvu yao ya mwangaza iliyopimwa kwa 20 mA.

• Msimbo wa Bin S1:Kidogo 170.0 mcd, Kikubwa 240.0 mcd.
• Msimbo wa Bin S2:Kidogo 240.0 mcd, Kikubwa 340.0 mcd.
• Toleo ndani ya kila bin ni ±11%.

3.2 Binning ya Voltage ya Mbele (V_F)

LED pia hupangwa kwa kupungua kwa voltage yao ya mbele kwa 20 mA, ambayo ni muhimu kwa kulinganisha umeme katika sakiti sambamba na muundo wa usambazaji wa nguvu.

• Msimbo wa Bin D2:Kidogo 1.7 V, Kikubwa 2.0 V.
• Msimbo wa Bin D3:Kidogo 2.0 V, Kikubwa 2.2 V.
• Msimbo wa Bin D4:Kidogo 2.2 V, Kikubwa 2.4 V.
• Toleo ndani ya kila bin ni ±0.10 V.

4. Uchambuzi wa Mviringo wa Utendaji

Wakati data maalum ya picha inarejelewa kwenye hati ya maelezo, mienendo ya kawaida ya utendaji kwa LED kama hizi imeelezwa hapa chini.

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

LED inaonyesha mzunguko wa I-V kama diode. Voltage ya mbele (V_F) huongezeka kwa logarithmically na umeme. Safu maalum ya V_Fkwa 20 mA ni muhimu kwa kubuni sakiti ya kuzuia umeme (kwa kawaida resistor ya mfululizo).

4.2 Nguvu ya Mwangaza dhidi ya Umeme wa Mbele

Pato la mwanga (I_V) ni takriban sawia na umeme wa mbele (I_F) katika safu kubwa. Hata hivyo, ufanisi unaweza kupungua kwa umeme wa juu sana kutokana na ongezeko la joto. Kuendesha kwa au chini ya 20-30 mA inayopendekezwa huhakikisha utendaji bora na maisha marefu.

4.3 Utegemezi wa Joto

Utendaji wa LED unategemea joto. Kwa kawaida, voltage ya mbele (V_F) hupungua kwa kuongezeka kwa joto la kiungo, wakati nguvu ya mwangaza pia hupungua. Safu maalum ya joto la uendeshaji ya -40°C hadi +85°C inafafanua mipaka ya utendaji uliohakikishiwa.

5. Maelezo ya Mitambo na Ufungaji

5.1 Vipimo vya Ufungaji

Kifaa hiki kinakubaliana na muundo wa kawaida wa ufungaji wa EIA 0201. Vipimo muhimu (kwa milimita) ni takriban 0.6mm kwa urefu, 0.3mm kwa upana, na 0.25mm kwa urefu. Toleo kwa kawaida ni ±0.2mm. Lenzi ni wazi kama maji, na chip ya AlInGaP inatoa mwanga mwekundu.

5.2 Muundo Unaopendekezwa wa Pad ya PCB

Muundo wa ardhi (ukubwa) kwa PCB hutolewa ili kuhakikisha kuuza sahihi na utulivu wa mitambo wakati wa reflow ya IR. Muundo kwa kawaida unajumuisha pad mbili za mstatili kubwa kidogo kuliko vituo vya kifaa ili kuwezesha uundaji mzuri wa fillet ya solder.

5.3 Utambulisho wa Ubaguzi

Kwa ufungaji wa 0201, ubaguzi kwa kawaida huonyeshwa kwa alama kwenye mwili wa sehemu au kwa muundo wa ndani wa ukanda na ufungaji wa reel. Cathode kwa kawaida hutambuliwa. Wabunifu lazima watazame mchoro wa mwelekeo wa ukanda ili kuhakikisha uwekaji sahihi.

6. Miongozo ya Kuuza na Usanikishaji

6.1 Vigezo vya Kuuza kwa Reflow

Kifaa hiki kinaweza kushirikiana na michakato ya kuuza kwa reflow ya infrared (IR) isiyo na risasi (Pb-free). Profaili inayopendekezwa kwa mujibu wa J-STD-020B hutolewa, na mipaka muhimu:

• Joto la Awali:150-200°C kwa upeo wa sekunde 120.
• Joto la Kilele:Upeo wa 260°C.
• Muda Juu ya Liquidus:Inapendekezwa kuwa ndani ya mipaka ya profaili ya kawaida ili kuhakikisha uundaji sahihi wa kiungo bila uharibifu wa joto.

Kumbuka:Profaili halisi lazima iwe na sifa kwa usanikishaji maalum wa PCB, kuzingatia unene wa bodi, msongamano wa sehemu, na vipimo vya wino wa solder.

6.2 Uhifadhi na Usindikaji

• Unyeti wa Unyevu:Vifaa hivi vimefungwa kwenye mifuko ya kuzuia unyevu na dawa ya kukausha. Mara tu mfuko wa asili unafunguliwa, sehemu zinakuwa nyeti kwa unyevu wa mazingira.
• Maisha ya Sakafuni:Inapendekezwa kukamilisha reflow ya IR ndani ya masaa 168 (siku 7) baada ya kufungua mfuko wa kavu ikiwa imehifadhiwa kwa ≤ 30°C / 60% RH.
• Uhifadhi Uliopanuliwa:Kwa uhifadhi zaidi ya masaa 168, sehemu zinapaswa kupikwa tena (kwa mfano, 60°C kwa masaa 48) kabla ya kuuza ili kuzuia "popcorning" wakati wa reflow.

6.3 Usafishaji

Ikiwa usafishaji baada ya kuuza ni muhimu, vimumunyisho vya aina ya pombe tu kama vile isopropyl alcohol (IPA) au ethyl alcohol vinapaswa kutumika. Kuzamishwa kinapaswa kuwa kwa joto la kawaida na kwa chini ya dakika moja. Kemikali zisizoelezwa zinaweza kuharibu ufungaji wa LED.

7. Ufungaji na Kuagiza

7.1 Vipimo vya Ukanda na Reel

Sehemu hutolewa kwenye ukanda wa kubeba wa 12mm upana uliochongwa, ulioviringishwa kwenye reeli zenye kipenyo cha inchi 7 (178mm).

• Idadi kwa Reel:Vipande 4000.
• Kiwango cha Chini cha Kuagiza (MOQ):Vipande 500 kwa idadi iliyobaki.
• Viashiria vya Ufungaji:Inakubaliana na vipimo vya ANSI/EIA-481.

8. Mapendekezo ya Matumizi

8.1 Muundo wa Sakiti ya Kuendesha

LED ni vifaa vinavyotumia umeme. Ili kuhakikisha mwangaza sawa, hasa wakati LED nyingi zimeunganishwa sambamba, kila LED kwa nadharia inapaswa kuwa na resistor yake ya kuzuia umeme. Kuendesha LED kwa mfululizo huhakikisha umeme sawa, na kukuza kulinganisha kwa nguvu.

8.2 Usimamizi wa Joto

Ingawa kupoteza nguvu ni ndogo (72mW kikubwa), mpangilio sahihi wa PCB unaweza kusaidia kupunguza joto. Kuhakikisha eneo la kutosha la shaba karibu na pad za solder na kuepuka kuweka katika sehemu za joto maalum kwenye PCB huchangia kwa uaminifu wa muda mrefu.

8.3 Uthibitishaji wa Muundo

Kutokana na ukubwa mdogo, ukaguzi wa kuona baada ya kuuza unaweza kuhitaji kukuza. Jaribio la umeme linapaswa kuthibitisha kuwa voltage ya mbele na pato la mwanga viko ndani ya safu zinazotarajiwa kwa misimbo ya bin iliyochaguliwa.

9. Ulinganisho wa Kiufundi na Tofauti

Tofauti kuu ya sehemu hii iko katika ukubwa wake wa ufungaji. Ukubwa wa 0201 ni mdogo sana kulinganisha na mbadala wa kawaida kama vile 0402 au 0603 SMD LED. Hii huruhusu msongamano mkubwa wa sehemu na bidhaa za mwisho zenye ukubwa mdogo. Hasara inaweza kuwa kupoteza nguvu kidogo kwa upeo na hitaji la vifaa sahihi zaidi vya usanikishaji ikilinganishwa na ufungaji mkubwa.

10. Maswali Yanayoulizwa Mara kwa Mara (FAQs)

10.1 Je, naweza kuendesha LED hii moja kwa moja kutoka kwa pato la mantiki la 3.3V au 5V?

Hapana. Resistor ya kuzuia umeme ya mfululizo inahitajika kila wakati. Thamani ya resistor (R) huhesabiwa kwa kutumia Sheria ya Ohm: R = (V_usambazaji- V_F) / I_F. Kwa kutumia V_Fya juu (2.4V) kwa muundo wa kihafidhina, na usambazaji wa 3.3V na I_Flengo la 20mA, R = (3.3 - 2.4) / 0.02 = 45Ω. Resistor ya kawaida ya 47Ω itakuwa inafaa.

10.2 Kwa nini binning ni muhimu?

Binning huhakikisha uthabiti wa rangi na mwangaza ndani ya kundi la uzalishaji. Kwa matumizi ambapo LED nyingi hutumiwa kwa upande mmoja (kwa mfano, paneli ya kiashiria), kubainisha misimbo sawa ya binning ya nguvu na voltage ni muhimu ili kuepuka tofauti zinazoonekana katika mwangaza au kivuli cha rangi.

10.3 Nini hufanyika ikiwa nitazidi kiwango cha juu kabisa cha umeme wa DC?

Kuendesha zaidi ya 30 mA DC huongeza joto la kiungo zaidi ya mipaka salama. Hii huharakisha kupungua kwa lumen (LED hupungua mwangaza baada ya muda) na inaweza kusababisha kushindwa kwa ghafla. Daima buni sakiti kufanya kazi ndani ya umeme unaopendekezwa wa mbele wa DC.

11. Kisa cha Utafiti wa Muundo wa Vitendo

Hali:Kubuni moduli ndogo ya sensor ya IoT na LED moja nyekundu ya hali. Nafasi ni ndogo sana kwenye PCB ya tabaka 4.

Utekelezaji:LED ya 0201 imechaguliwa kwa ukubwa wake mdogo. Imewekwa karibu na ukingo wa bodi. Resistor ya 47Ω, ya ukubwa wa 0201, imewekwa kwa mfululizo kati ya anode ya LED na pini ya GPIO ya microcontroller ya 3.3V. GPIO imesanidiwa kama pato la mfereji wazi, ikichukua umeme kwenye ardhi wakati inafanya kazi. Cathode imeunganishwa na pini ya GPIO, na anode imeunganishwa na 3.3V kupitia resistor. Usanidi huu huruhusu MCU kuwasha LED kwa kuweka GPIO chini. Muundo wa ardhi kutoka kwa hati ya maelezo hutumiwa katika mpangilio wa PCB. Nyumba ya usanikishaji inataarifiwa kuhusu kiwango cha unyeti wa unyevu (MSL) cha sehemu na hitaji la profaili ya reflow iliyodhibitiwa.

12. Kanuni ya Uendeshaji

LED hii inategemea nyenzo za semiconductor za Aluminium Indium Gallium Phosphide (AlInGaP). Wakati voltage ya mbele inatumika, elektroni na mashimo huingizwa kwenye eneo la kazi la kiungo cha semiconductor. Uunganisho wao hutoa nishati kwa njia ya fotoni (mwanga). Muundo maalum wa aloi ya AlInGaP huamua nishati ya bandgap, ambayo inalingana moja kwa moja na wavelength (rangi) ya mwanga unaotolewa—katika kesi hii, katika wigo nyekundu (~624 nm). Lenzi ya epoxy wazi kama maji hufunga chip ya semiconductor na kuunda boriti ya pato la mwanga.

13. Mienendo ya Teknolojia

Mwelekeo wa jumla katika LED za kiashiria unaendelea kuelekea ukubwa mdogo wa ufungaji (kama 0201 na 01005) ili kusaidia kupunguzwa kwa ukubwa wa vifaa vya umeme. Pia kuna mwelekeo wa kuongeza ufanisi (pato zaidi la mwanga kwa kila kitengo cha nguvu ya umeme) na kuboresha uaminifu chini ya hali ngumu. Zaidi ya hayo, kuunganishwa na vifaa vingine vya passive au viendesha katika moduli za chip nyingi ni eneo la maendeleo, ingawa LED tofauti kama hii bado ni muhimu kwa kubadilika kwa muundo na ufanisi wa gharama katika matumizi mengi.