SMD LED 0603 Njano AlInGaP - Maelezo ya Kiufundi - Vipimo 1.6x0.8x0.6mm - Voltage 1.8-2.4V - Nguvu 72mW

1. Muhtasari wa Bidhaa

Hati hii inatoa maelezo ya kina ya viwango vya Kipaza Mwanga cha Umeme (LED) cha kifurushi cha SMD chenye ukubwa mdogo wa 0603. Kifaa hiki kimeundwa kwa ajili ya michakato ya usanikishaji wa bodi ya saketi (PCB) inayofanywa kiotomatiki, na hivyo kufaa kwa uzalishaji wa wingi. Ukubwa wake mdogo unafaa kabisa kwa matumizi yenye nafasi ndogo ambapo eneo la bodi ni la thamani.

1.1 Faida Kuu na Soko Lengwa

Faida kuu za LED hii ni pamoja na usawa wake na vifaa vya kiotomatiki vya kuchukua na kuweka (pick-and-place) na michakato ya kuuza kwa joto (IR reflow), ambayo ni ya kawaida katika uzalishaji wa kisasa wa elektroniki. Inatii viwango vya tasnia vinavyohusika, ikiwa ni pamoja na RoHS (Vizuizi vya Vitu hatari). Kifaa hiki kimefungwa kwenye mkanda na reel kwa ajili ya usindikaji bora katika laini za uzalishaji.

Matumizi yanayolengwa ni mapana, yanajumuisha sekta kama vile mawasiliano (mfano, viashiria vya hali katika ruta, simu), otomatiki ya ofisi (mfano, mwanga wa nyuma wa kibodi, viashiria vya paneli), vifaa vya nyumbani, vifaa vya viwanda, na matumizi mbalimbali ya taa kwa ajili ya ishara, alama, na vibao vya ndani. Kazi yake kuu ni kuwa kionyeshi cha hali au chanzo cha mwanga wa kiwango cha chini.

2. Vigezo vya Kiufundi: Ufafanuzi wa kina na wa Kitu

Sehemu hii inatoa uchambuzi wa kina na wa kitu wa vigezo muhimu vya utendaji wa LED chini ya hali za kawaida za majaribio (Ta=25°C).

2.1 Viwango Vya Juu Kabisa

Viwango hivi vinaeleza mipaka ambayo ikiwa ikizidi, kifaa kinaweza kuharibika kabisa. Hazikusudiwi kwa uendeshaji endelevu.

• Mtawanyiko wa Nguvu (Pd):72 mW. Hii ndiyo kiwango cha juu cha nguvu ambacho kifurushi cha LED kinaweza kutawanya kama joto bila kupunguza utendaji au uaminifu.
• Sasa ya Mbele Endelevu (IF):30 mA DC. Hii ndiyo sasa ya juu ya hali thabiti inayoweza kutumiwa.
• Sasa ya Mbele ya Kilele:80 mA, lakini tu chini ya hali za mipigo (mzunguko wa kazi 1/10, upana wa pigo 0.1ms). Hii inaruhusu mwonekano mfupi wenye nguvu.
• Voltage ya Nyuma (VR):5 V. Kuzidi voltage hii kwa upande wa nyuma kunaweza kusababisha kushindwa mara moja.
• Safu ya Joto la Uendeshaji:-40°C hadi +85°C. Hii ndiyo safu ya joto la mazingira ambayo LED inahakikishiwa kufanya kazi ndani ya viwango vilivyobainishwa.
• Safu ya Joto la Uhifadhi:-40°C hadi +100°C. Hii ndiyo safu ya joto kwa ajili ya uhifadhi wakati kifaa hakifanyi kazi.

2.2 Tabia za Umeme na Mwanga

Hizi ni vigezo vya kawaida vya utendaji vinavyopimwa kwa sasa ya mbele (IF) ya 20 mA.

• Nguvu ya Mwanga (Iv):Inaanzia kiwango cha chini cha 140.0 mcd hadi kiwango cha juu cha 450.0 mcd. Thamani halisi inategemea daraja la uzalishaji (angalia Sehemu ya 3). Hii ni kipimo cha mwangaza unaoonwa na jicho la mwanadamu.
• Pembe ya Kuona (2θ1/2):Takriban digrii 110. Hii ndiyo pembe kamili ambayo nguvu ya mwanga hupungua hadi nusu ya thamani yake ya kilele (kwenye mhimili). Pembe ya digrii 110 inaonyesha muundo wa kuona unaoenea.
• Wavelength ya Kilele (λP):Kwa kawaida 591 nm, na hivyo kuweka katika eneo la njano la wigo unaoonekana.
• Wavelength Kuu (λd):Imebainishwa kati ya 584.5 nm na 594.5 nm. Hii ndiyo wavelength moja inayoonekana na jicho la mwanadamu ambayo inalingana zaidi na rangi ya LED.
• Upana wa Wigo wa Spectral (Δλ):Takriban 15 nm. Hii inafafanua uenezi wa wavelengths zinazotolewa karibu na kilele, na hivyo kuathiri usafi wa rangi.
• Voltage ya Mbele (VF):Kati ya 1.8 V na 2.4 V kwa 20 mA. Hii ndiyo upungufu wa voltage kwenye LED inapofanya kazi. Uvumilivu wa kitengo chochote ni +/-0.1V kutoka kwa thamani ya daraja lake.
• Sasa ya Nyuma (IR):Kiwango cha juu cha 10 μA kwa VR=5V. Hii ni sasa ya uvujaji chini ya hali za upendeleo wa nyuma.

3. Ufafanuzi wa Mfumo wa Kugawa Daraja (Binning)

Ili kuhakikisha uthabiti katika uzalishaji, LED zinasagwa na kugawanywa katika madaraja kulingana na vigezo muhimu. Hii inawaruhusu wabunifu kuchagua sehemu zinazokidhi mahitaji maalum ya usawa wa rangi na mwangaza katika matumizi yao.

3.1 Kugawa Daraja kwa Voltage ya Mbele (VF)

LED zimegawanywa katika madaraja matatu ya voltage (D2, D3, D4), kila moja ikiwa na safu ya 0.2V. Hii ni muhimu sana kwa kubuni saketi za kuzuia sasa, hasa wakati LED nyingi zimeunganishwa kwa mfululizo, ili kuhakikisha usambazaji sawa wa sasa.

3.2 Kugawa Daraja kwa Nguvu ya Mwanga (Iv)

Nguvu ya mwanga imesagwa katika madaraja matano (R2, S1, S2, T1, T2), na viwango vya chini vikiwa kuanzia 140.0 mcd hadi 355.0 mcd. Hii inaruhusu uteuzi kulingana na viwango vinavyohitajika vya mwangaza. Uvumilivu wa +/-11% unatumika ndani ya kila daraja.

3.3 Kugawa Daraja kwa Wavelength Kuu (WD)

Uthabiti wa rangi unasimamiwa kupitia madaraja manne ya wavelength (H, J, K, L), yanayofunika safu kutoka 584.5 nm hadi 594.5 nm. Hii inahakikisha rangi ya njano sawa kwenye LED zote zinazotumiwa katika usanikishaji.

4. Uchambuzi wa Mviringo wa Utendaji

Ingawa grafu maalum zimetajwa katika hati ya maelezo, maana zake ni muhimu kwa ubunifu.

4.1 Mviringo wa Sasa ya Mbele dhidi ya Voltage ya Mbele (Mviringo wa I-V)

Tabia ya I-V sio ya mstari. Ongezeko dogo la voltage zaidi ya VF ya kawaida linaweza kusababisha ongezeko kubwa, linaloweza kuharibu, la sasa. Kwa hivyo, LED lazima ziendeshwe na chanzo chenye kizuizi cha sasa, sio chanzo cha voltage thabiti.

4.2 Nguvu ya Mwanga dhidi ya Sasa ya Mbele

Pato la mwanga kwa ujumla linalingana na sasa ya mbele, lakini uhusiano huu unaweza kuwa usio wa mstari kwa sasa kubwa sana. Kufanya kazi kwa au chini ya 20mA inayopendekezwa inahakikisha utendaji thabiti na umri mrefu.

4.3 Utegemezi wa Joto

Utendaji wa LED unategemea joto. Kwa kawaida, voltage ya mbele hupungua kadiri joto linavyoongezeka, wakati ufanisi wa mwanga (pato la mwanga kwa kila kitengo cha nguvu ya umeme) pia hupungua. Hii lazima izingatiwe kwa matumizi yanayofanya kazi katika safu pana ya joto la mazingira.

5. Maelezo ya Mitambo na Kifurushi

5.1 Vipimo vya Kifurushi

Kifaa hiki kinatii kipimo cha kawaida cha 0603 (1.6mm x 0.8mm). Urefu wa kawaida ni takriban 0.6mm. Michoro ya kina ya vipimo inapaswa kutazamwa kwa ajili ya ubunifu sahihi wa muundo wa pad za PCB.

5.2 Kutambua Ubaguzi wa Polarity

Cathode kwa kawaida imewekwa alama kwenye kifaa, mara nyingi kwa rangi ya kijani kwenye upande unaolingana wa lenzi au mwanya kwenye kifurushi. Muundo wa pad za PCB unapaswa kujumuisha kionyeshi cha polarity (mfano, nukta au alama ya "K") ili kuzuia kuwekwa vibaya.

6. Miongozo ya Kuuza na Usanikishaji

6.1 Profaili ya Kuponya kwa Joto (IR Reflow) Inayopendekezwa

Hati ya maelezo inapendekeza profaili inayolingana na J-STD-020B kwa michakato isiyo na risasi. Vigezo muhimu ni pamoja na:

• Joto la Awali:150-200°C kwa upeo wa sekunde 120 ili kupokanzwa bodi na vipengele polepole.
• Joto la Kilele:Upeo wa 260°C.
• Muda Juu ya Kiowevu (TAL):Inapendekezwa kuwa sekunde 10 kwa upeo, na mchakato wa kuponya haupaswi kufanywa zaidi ya mara mbili.

Vigezo hivi ni muhimu ili kuzuia mshtuko wa joto, kasoro za mwungano wa kuuza, au uharibifu wa muundo wa ndani wa LED.

6.2 Masharti ya Uhifadhi

LED ni vifaa vinavyohisi unyevunyevu (MSD).

• Kifurushi Kilichofungwa:Hifadhi kwa ≤30°C na ≤70% RH. Tumia ndani ya mwaka mmoja kutoka tarehe ya kufunga.
• Kifurushi Kilichofunguliwa:Hifadhi kwa ≤30°C na ≤60% RH. Ikiwa kimefichuliwa kwa hewa ya mazingira kwa zaidi ya saa 168, inahitajika kupokanzwa kwa 60°C kwa angalau saa 48 kabla ya kuuza ili kuzuia "popcorning" wakati wa kuponya.

6.3 Kusafisha

Ikiwa kusafisha kunahitajika baada ya kuuza, tumia tu vimumunyisho vilivyobainishwa kama vile pombe ya ethyl au isopropyl kwa joto la kawaida kwa chini ya dakika moja. Kemikali zisizobainishwa zinaweza kuharibu lenzi ya epoxy au kifurushi.

7. Ufungaji na Maelezo ya Kuagiza

7.1 Uainishaji wa Ufungaji

LED hutolewa kwenye mkanda wa kubeba wenye upana wa 12mm uliowekwa kwenye reeli yenye kipenyo cha inchi 7 (178mm). Kila reeli ina vipande 4000. Mfuko wa mkanda umefungwa kwa mkanda wa kifuniko ili kulinda vipengele wakati wa usafirishaji na usindikaji.

7.2 Ufafanuzi wa Nambari ya Sehemu

Nambari ya sehemu (mfano, LTST-010KSKT) kwa kawaida inaweka maelezo kuhusu ukubwa wa kifurushi (010 kwa 0603), rangi ya lenzi (K kwa wazi kama maji), na nyenzo/rangi ya chip (SKT inaonyesha uundaji maalum wa njano wa AlInGaP). Ufafanuzi halisi unapaswa kuthibitishwa na mwongozo wa majina ya mtengenezaji.

8. Mapendekezo ya Matumizi

8.1 Saketi za Kawaida za Matumizi

LED ni kifaa kinachoendeshwa na sasa. Njia ya kawaida ya kuendesha ni kutumia kipinga kinachozuia sasa kwa mfululizo. Thamani ya kipinga (R) inahesabiwa kwa kutumia Sheria ya Ohm: R = (Vcc - VF) / IF, ambapo Vcc ni voltage ya usambazaji, VF ni voltage ya mbele ya LED (tumia kiwango cha juu kutoka kwa daraja kwa ajili ya uaminifu), na IF ni sasa ya mbele inayotaka (mfano, 20mA). Kwa mwangaza thabiti katika safu ya Vcc au joto, saketi ya kiendeshi cha sasa thabiti inapendekezwa.

8.2 Mambo ya Kuzingatia katika Ubunifu

• Usimamizi wa Joto:Ingawa mtawanyiko wa nguvu ni mdogo, kuhakikisha eneo la kutosha la shaba la PCB karibu na pad zinaweza kusaidia kutawanya joto, hasa katika joto la juu la mazingira au linapoendeshwa kwa sasa kubwa.
• Ulinzi wa ESD:LED zinaweza kuwa nyeti kwa kutokwa na umeme tuli. Tahadhari za kawaida za kushughulikia ESD zinapaswa kuzingatiwa wakati wa usanikishaji.
• Ubunifu wa Mwanga:Pembe pana ya kuona ya digrii 110 inafanya ifae kwa matumizi ambapo kionyeshi kinahitajika kuonekana kutoka pembe mbalimbali. Kwa mwanga unaoelekezwa zaidi, optics za sekondari (lenzi) zinaweza kuhitajika.

9. Ulinganisho wa Kiufundi na Tofauti

Ikilinganishwa na LED za zamani za kupita kwenye tundu, aina hii ya SMD inatoa faida kubwa: ukubwa mdogo zaidi, ufaao kwa usanikishaji wa kiotomatiki (gharama ya chini), uaminifu bora kwa sababu ya kutokuwa na waya, na usawa na usanikishaji wa PCB yenye pande mbili. Ndani ya familia ya SMD LED, kifurushi cha 0603 kinatoa usawa kati ya kupunguzwa kwa ukubwa na urahisi wa usindikaji/uzalishaji, kikiwa kikubwa kuliko 0402 lakini kidogo kuliko 0805. Matumizi ya teknolojia ya AlInGaP (Aluminium Indium Gallium Phosphide) kwa mwanga wa njano kwa kawaida hutoa ufanisi wa juu na uthabiti bora wa joto ikilinganishwa na teknolojia za zamani kama vile GaAsP kwenye GaP.

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

10.1 Je, naweza kuendesha LED hii moja kwa moja kutoka kwa pini ya microcontroller ya 3.3V au 5V?

Hapana, si moja kwa moja.Pini ya GPIO ya microcontroller ni chanzo cha voltage, sio chanzo cha sasa. Kuunganisha LED moja kwa moja kungejaribu kuvuta sasa iliyozuiwa tu na upinzani wa ndani wa pini na upinzani wa mwendo wa LED, na kwa uwezekano mkubwa kuzidi sasa ya juu kabisa na kuharibu LED. Daima tumia kipinga kinachozuia sasa kwa mfululizo au kiendeshi maalum cha LED.

10.2 Kwa nini kuna tofauti kubwa katika Nguvu ya Mwanga (140-450 mcd)?

Safu hii inawakilisha uenezi wa jumla katika madaraja yote ya uzalishaji. Kwa kubainisha msimbo maalum wa daraja (mfano, T2), unaweza kupata LED zenye safu nyembamba zaidi ya nguvu (355-450 mcd), na hivyo kuhakikisha mwangaza thabiti katika bidhaa yako. Mfumo wa kugawa daraja unaruhusu uboreshaji wa gharama kwa kutumia madaraja tofauti kwa mahitaji tofauti ya mwangaza.

10.3 Nini hufanyika nikiuza LED hii kwa kutumia profaili ya kawaida ya kuuza ya risasi?

Profaili za kuuza za risasi zina joto la juu la kilele (mara nyingi > 260°C). Kuzidi joto la kilele la 260°C linalopendekezwa kunaweza kusababisha matatizo kadhaa: uharibifu wa lenzi ya epoxy (kugeuka njano), uharibifu wa vifungo vya waya ndani ya kifurushi, au mkazo wa joto unaosababisha kushindwa mapema. Daima tumia profaili isiyo na risasi inayopendekezwa au profaili ya joto la chini iliyodhibitiwa kwa uangalifu.

11. Kesi ya Ubunifu na Matumizi ya Vitendo

Kesi: Kubuni Panel ya Kionyeshi cha Hali kwa Swichi ya Mtandao

Mbunifu anahitaji LED nyingi za njano za hali kwa viashiria vya shughuli za bandari kwenye paneli ya mbele ya swichi ya mtandao. Paneli ina nafasi ndogo, na inahitaji kipengele kidogo. Kifurushi cha 0603 kimechaguliwa. Ili kuhakikisha muonekano sawa, mbunifu anabainisha daraja moja la wavelength (mfano, K: 589.5-592.0 nm) na daraja moja la nguvu (mfano, S2: 224-280 mcd) kwa LED zote katika Orodha ya Vifaa (BOM). Saketi ya kuendesha inatumia reli ya 3.3V. Kwa kudhani VF ya 2.2V (katikati ya daraja D3) na lengo la IF ya 20mA, kipinga kinachozuia sasa kinahesabiwa kama R = (3.3V - 2.2V) / 0.020A = 55 Ohms. Kipinga cha kawaida cha 56-Ohm kimechaguliwa. Muundo wa pad za PCB umebuniwa kulingana na mpangilio wa pad unaopendekezwa na hati ya maelezo ili kuhakikisha kuuza kwa uaminifu na usawa sahihi wakati wa kuponya.

12. Utangulizi wa Kanuni ya Uendeshaji

LED ni diode ya semikondukta. Wakati voltage ya mbele inatumiwa, elektroni kutoka kwa semikondukta ya aina-n na mashimo kutoka kwa semikondukta ya aina-p huingizwa kwenye eneo la shughuli (kiunganishi). Wakati elektroni inaungana tena na shimo, nishati hutolewa. Katika LED, nishati hii hutolewa kwa njia ya fotoni (mwanga). Wavelength maalum (rangi) ya mwanga imedhamiriwa na nishati ya pengo la bendi ya nyenzo za semikondukta zinazotumiwa kwenye eneo la shughuli. Kwa LED hii ya njano, mfumo wa nyenzo ni AlInGaP, ambao una pengo la bendi linalolingana na mwanga wa njano (~590 nm). Lenzi ya epoxy wazi kama maji inafunga chip, inatoa ulinzi wa mitambo, na inasaidia kuunda boriti ya pato la mwanga.

13. Mienendo ya Teknolojia

Mwelekeo wa jumla katika SMD LED unaelekea kwenye maeneo kadhaa muhimu:

1. Ufanisi Ulioongezeka:Uboreshaji endelevu wa sayansi ya nyenzo (kama vile AlInGaP bora na epitaxy ya InGaN) hutoa lumens zaidi kwa kila watt (lm/W), na hivyo kupunguza matumizi ya nguvu kwa pato sawa la mwanga.
2. Kupunguzwa kwa Ukubwa:Vifurushi vinaendelea kupungua (mfano, 0402, 0201) ili kuwezesha bidhaa za mwisho ndogo zaidi, ingawa hii inaleta changamoto kwa usimamizi wa joto na usindikaji.
3. Uaminifu na Uthabiti wa Juu:Uboreshaji wa nyenzo za ufungaji na michakato husababisha maisha marefu na uthabiti bora wa utendaji kwa joto na wakati.
4. Suluhisho Zilizounganishwa:Kuna mwelekeo wa kuelekea LED zenye vipinga vya kuzuia sasa vilivyojengwa ndani au hata IC rahisi za kiendeshi katika kifurushi kimoja, na hivyo kurahisisha ubunifu wa saketi kwa mtumiaji wa mwisho.
5. Uthabiti wa Rangi:Uvumilivu mwembamba wa kugawa daraja na michakato iliyoboreshwa ya uzalishaji inaendelea kuboresha usawa wa rangi katika vikundi vya uzalishaji.

LED hii maalum ya njano ya 0603 AlInGaP inawakilisha suluhisho lililokomaa, la kuaminika, na la gharama nafuu ndani ya mazingira haya yanayobadilika ya kiteknolojia.