SMD Middle Power Deep Red LED 67-21S - PLCC-2 Package - 2.0x1.25x0.7mm - 2.0-2.9V - 60mA - 40-100mW - English Technical Document

1. Muhtasari wa Bidhaa

This document details the specifications for a surface-mount device (SMD) Middle Power LED utilizing AlGaInP chip technology to emit deep red light. The component is housed in a compact PLCC-2 (Plastic Leaded Chip Carrier) package, designed for automated assembly processes. Its primary advantages include high luminous efficacy, moderate power consumption suitable for extended operation, and a very wide viewing angle that ensures uniform light distribution. These characteristics make it a versatile choice for a broad spectrum of illumination applications beyond simple indicator use.

1.1 Sifa Kuu na Uzingatifu

• Kifurushi: Umbo la kawaida la PLCC-2 kwa uwekaji thabiti wa SMT.
• Rangi Inayotolewa: Nyekundu ya Kina (urefu wa wimbi la kilele 650-680 nm).
• Pembe ya Kutazama: Digrii 120 (kawaida), ikitoa muundo mpana wa mionzi.
• Uzingatifu wa Mazingira: The product is Pb-free (lead-free), compliant with the EU RoHS (Restriction of Hazardous Substances) directive, adheres to EU REACH regulations, and meets halogen-free standards (Br <900ppm, Cl <900ppm, Br+Cl <1500ppm).
• Binning: Inafuata viwango vya ANSI (American National Standards Institute) kwa rangi na mwanga thabiti, na kuhakikisha usawa katika vikundi vya uzalishaji.

1.2 Target Applications

This LED is engineered for lighting applications requiring efficient red emission. Typical use cases include:

• Decorative and Entertainment Lighting: Taa za usanifu, taa za jukwaani, na taa za mazingira ambapo alama za rangi maalum ni muhimu.
• Taa za Kilimo: Taa za ziada katika ukulima wa bustani na kilimo wima, hasa katika michakato ya photomorphogenesis ambapo mwanga mwekundu unaathiri ukuaji wa mimea na uchanjaua.
• Taa za Jumla: Ujumuishaji katika taa zinazohitaji sehemu nyekundu kwa ajili ya mwanga mweupe unaoweza kurekebishwa au athari maalum za joto la rangi.

2. Viwango vya Juu Kabisa

Viwango hivi hufafanua mipaka ambayo kuzidi kwao kunaweza kusababisha uharibifu wa kudumu kwa kifaa. Uendeshaji chini ya au kwenye mipaka hii hauhakikishiwi.

Kumbuka Muhimu: Kifaa hiki kinaathiriwa na utokaji umeme tuli (ESD). Utaratibu sahihi wa kushughulikia ESD lazima ufuate wakati wa kukusanywa na kushughulikiwa ili kuzuia kushindwa kwa siri au kwa mshtuko.

3. Sifa za Umeme-Optiki

Vigezo hivi hupimwa kwenye joto la sehemu ya kuuza (T_soldering) ya 25°C na inawakilisha utendaji wa kawaida chini ya hali maalum.

Vidokezo:
1. Toleo kwenye Nguvu ya Radiometriki ni ±11%.
2. Toleo kwenye Voltage ya Mbele ni ±0.1V.

4. Maelezo ya Mfumo wa Binning

Ili kuhakikisha uthabiti wa rangi na utendaji katika uzalishaji, LED zimepangwa katika makundi. Kifaa hiki hutumia vigezo vitatu huru vya uwekaji kwenye makundi.

4.1 Radiometric Power Binning

LEDs hupangwa kulingana na nguvu yao ya mwanga inayotolewa kwa 60mA. Msimbo wa bin ni sehemu ya nambari ya kuagiza bidhaa.

4.2 Forward Voltage Binning

LEDs are also sorted by their forward voltage drop, which is crucial for designing constant-current drivers and managing thermal load.

4.3 Peak Wavelength Binning

Hii inafafanua rangi ya wigo ya mwanga nyekundu wa kina unaotolewa, muhimu kwa matumizi ambapo urefu wa wimbi maalum unahitajika (k.m., mwitikio wa vipokezi vya mwanga kwenye mimea).

Note: Toleleo ya kipimo cha urefu wa wimbi la kilele ni ±1nm.

5. Uchambuzi wa Mkunjo wa Utendaji

Michoro ifuatayo, inayotokana na data ya kawaida, inaonyesha jinsi vigezo muhimu vinavyobadilika kulingana na hali ya uendeshaji. Hizi ni muhimu kwa muundo thabiti wa mfumo.

5.1 Usambazaji wa Wigo

Mkunjo wa wigo uliotolewa unaonyesha kilele chembamba na kilichoelezwa vizuri katika eneo la nyekundu ya kina (takriban 660-670nm kwa sehemu ya kawaida), sifa ya teknolojia ya AlGaInP. Kuna utoaji mdogo sana katika vituo vingine vya wigo, na kusababisha rangi nyekundu iliyojaa.

5.2 Voltage ya Mbele dhidi ya Joto la Kiungo (Fig.1)

The forward voltage (V_F) of a semiconductor LED has a negative temperature coefficient. As the junction temperature (T_j) increases from 25°C to 115°C, V_F decreases linearly by approximately 0.25V. This characteristic is vital for temperature compensation in driver circuits and can be used for indirect junction temperature monitoring.

5.3 Nguvu ya Radiometriki ya Jamaa dhidi ya Mkondo wa Mbele (Fig.2)

Nguvu ya pato ya macho huongezeka kwa njia isiyo ya mstari na mkondo wa mbele. Ingawa kusukumia kwa mikondo ya juu kunazaa mwanga zaidi, pia hutoa joto zaidi kwa kiasi kikubwa, na hivyo kupunguza ufanisi (lumeni kwa kila watt) na kwa uwezekano kufupisha maisha ya taa. Mkunjo huu husaidia wabunifu kusawazisha pato dhidi ya ufanisi na uaminifu.

5.4 Flux ya Mwangaza ya Jamaa dhidi ya Joto la Kiungo (Fig.3)

Kama LED nyingi, mwanga unaotolewa na kifaa hiki hupungua kadri halijoto ya makutano inavyopanda. Grafu inaonyesha flux ya mwangaza inayohusiana ikishuka hadi takriban 80% ya thamani yake ya halijoto ya kawaida wakati T_j inafikia 115°C. Usimamizi bora wa joto (R_thKwa hivyo ni muhimu kwa kudumisha pato la mwanga thabiti.

5.5 Mkondo wa Mbele dhidi ya Voltage ya Mbele (Mkunjo wa IV) (Mchoro.4)

Hii ndiyo sifa ya msingi ya IV. Inaonyesha uhusiano wa kielelezo kwenye mikondo ya chini ikibadilika kuwa tabia ya upinzani zaidi kwenye mkondo wa uendeshaji uliokadiriwa (~60mA). Mwinuko katika eneo la uendeshaji unahusiana na upinzani wa nguvu wa LED.

5.6 Mwendo wa Juu wa Kuendesha Dhidi ya Joto la Kuuza (Fig.5)

Mkunjo huu wa kupunguza nguvu ni muhimu kwa kuegemea. Unaonyesha mkondo wa juu unaoruhusiwa wa mbele ili kuweka joto la makutano chini ya kikomo chake cha 115°C, kulingana na joto la sehemu ya kuuza (ambalo linaathiriwa na joto la PCB). Kwa mfano, ikiwa sehemu ya kuuza ifikia 70°C, mkondo wa juu salama endelevu hupunguzwa hadi takriban 45mA.

5.7 Muundo wa Mionzi (Fig.6)

The polar diagram confirms the wide, Lambertian-like emission pattern with a typical half-angle of 120°. The intensity is nearly uniform across a broad central region, making it suitable for applications requiring wide-area illumination rather than a focused beam.

6. Mechanical and Package Information

6.1 Package Dimensions

LED imewekwa kwenye kifurushi cha kawaida cha PLCC-2. Vipimo muhimu (kwa mm) ni:
- Urefu wa Jumla: 2.0 mm
- Upana wa Jumla: 1.25 mm
- Jumla Urefu: 0.7 mm
- Lead Pitch: 1.05 mm (umbali kati ya pedi za solder)
- Vipimo vya Pedi: Takriban 0.6mm x 0.55mm
Tolerances zote zisizotajwa ni ±0.1mm. Cathode kawaida huonyeshwa kwa notch au alama ya kijani kwenye kifurushi.

6.2 Utambulisho wa Polarity

Upeo sahihi ni muhimu. Kifurushi kina kiashiria cha kuona (kama kona iliyopigwa pembe au nukta yenye rangi) kuashiria terminali ya cathode (-). Ubunifu wa alama ya PCB lazima uonyeshe mwelekeo huu.

7. Miongozo ya Kuuza na Kukusanywa

7.1 Vigezo vya Uuzaji wa Reflow

Kifaa hiki kimeidhinishwa kwa uuzaji wa kawaida wa reflow kwa kutumia infrared au convection. Wasifu unaopendekezwa una kiwango cha juu cha joto cha 260°C (+0/-5°C) kilichopimwa kwenye mwili wa kifurushi, na wakati unaozidi 240°C usizidi sekunde 10. Mzunguko mmoja wa reflow unapendekezwa.

7.2 Uuzaji wa Mkono

Ikiwa ushonaji wa mkono ni muhimu, unafanywa kwa chuma chenye udhibiti wa joto kilichowekwa kwa joto la juu la ncha la 350°C. Muda wa mguso kwa kila pini unapaswa kuwa sekunde 3 au chini ya hiyo ili kuzuia uharibifu wa joto kwa kifurushi cha plastiki na muunganisho wa die ya ndani.

7.3 Masharti ya Uhifadhi

As a moisture-sensitive device (MSD), the LEDs are packed in a moisture-resistant bag with desiccant. Once the sealed bag is opened, the components must be used within a specified time frame (typically 168 hours at <30°C/60%RH) or baked before reflow to prevent \"popcorning\" damage during soldering.

8. Ufungaji na Taarifa za Kuagiza

8.1 Vipimo vya Reel na Tape

Vifaa vinatolewa kwenye mkanda uliobonyeshwa kwa ajili ya mashine za kuchukua na kuweka kiotomatiki. Vipimo vya kawaida vya reel vinatolewa (mfano, reel ya inchi 13). Idadi zinazopatikana kwa kila reel ni pamoja na vipande 500, 1000, 1500, 2000, 2500, 3000, 3500, na 4000.

8.2 Label Explanation

Lebo ya reel ina maelezo muhimu kwa ufuatiliaji na uthibitishaji:
- P/N: Nambari kamili ya bidhaa, inayobainisha msimbo maalum wa bin kwa Flux, Wavelength, na Voltage.
- QTY: Idadi ya vipande kwenye reel.
- LOT No.: Nambari ya kundi la uzalishaji kwa udhibiti wa ubora.

8.3 Ufungaji Unaostahimili Unyevu

Kifungu cha usafirishaji kinajumuisha reel iliyowekwa ndani ya mfuko wa alumini uliolainishwa unaopinga unyevu pamoja na dawa ya kukausha na kadi ya kiashiria cha unyevu. Mfuko huo kisha hufungwa.

9. Reliability Testing

Bidhaa hupitia mfululizo kamili wa vipimo vya udumu vinavyofanywa kwa kiwango cha ujasiri cha 90% na LTPD ya 10% (Asilimia ya Kasoro ya Kuvumilia Kundi). Vipengele muhimu vya majaribio ni pamoja na:
- Uvumilivu wa Kuuza kwa Reflow: 260°C kwa sekunde 10.
- Thermal Shock: 200 cycles between -10°C and +100°C.
- Temperature Cycling: 200 mizunguko kati ya -40°C na +100°C.
- High Temperature/Humidity Storage & Operation: Masaa 1000 kwenye 85°C/85%RH.
- Uhifadhi wa Joto la Juu/Chini: Saa 1000 kwenye 85°C na -40°C.
- Urefu wa Maisha ya Uendeshaji kwenye Joto la Juu/Chini: Saa 1000 kwenye halijoto mbalimbali (25°C, 55°C, 85°C, -40°C) chini ya mikondo maalum ya kuendesha.
Majaribio haya yanathibitisha uthabiti wa muda mrefu na uimara wa LED chini ya mazingira magumu na mkazo wa uendeshaji.

10. Mapendekezo ya Ubunifu wa Matumizi

10.1 Usimamizi wa Joto

Kwa upinzani wa joto (R_{th J-S}) ya 50°C/W, udhibiti wa joto ni muhimu sana. Kwa uendeshaji endelevu kwa 60mA (V_F~2.5V, P_d~150mW), kiunganishi kitakuwa joto zaidi kwa 7.5°C kuliko sehemu ya kuuza. Tumia PCB yenye vias za kutosha za joto na eneo la shaba chini ya pedi ili kupunguza joto kwa mazingira ya jirani. Rejea mkunjo wa kupunguza nguvu (Fig.5) ili kurekebisha mkondo wa juu kulingana na joto la PCB inayotarajiwa.

10.2 Electrical Drive

Endelea kuendesha LED kwa kutumia chanzo cha mkondo thabiti, sio chanzo cha voltage thabiti. Hii inahakikisha mwanga utoke kwa uthabiti na kuzuia kupanda kwa joto kwa kasi. Kiendeshi kinapaswa kubuniwa ili kukidhi anuwai ya voltage ya mbele (2.0V hadi 2.9V). Fikiria kutumia udhibiti wa upana wa msukumo (PWM) kwa kupunguza mwangaza ili kuepuka mabadiliko ya rangi yanayohusishwa na kupunguza mwangaza kwa njia ya analog (kupunguza mkondo).

10.3 Optical Integration

Pembe ya kuona ya 120° pana inaweza kuhitaji optiki za sekondari (lenzi, vidiffuser) ikiwa mwale ulioelekezwa zaidi unahitajika. Lens ya hariri isiyo na rangi hupunguza unyonyaji wa mwanga. Kwa safu za LED nyingi, hakikisha nafasi ya kutosha ili kuzuia kuunganishwa kwa joto kati ya vifaa vilivyo karibu.

11. Ulinganisho wa Kiufundi na Tofautisho

This Middle Power LED occupies a specific niche. Compared to low-power indicator LEDs, it offers significantly higher radiant flux and is designed for continuous illumination. Compared to high-power LEDs, it operates at lower current and has a simpler package without a metal-core PCB, making it more cost-effective for applications requiring many distributed points of light. Its key differentiators are the combination of AlGaInP deep red efficiency, the standardized PLCC-2 package for manufacturing ease, and comprehensive ANSI binning for color consistency.

12. Frequently Asked Questions (FAQ)

Q: Can I drive this LED at 120mA continuously?
La. Kipimo cha Juu Kabisa cha mkondo wa mbele unaoendelea ni 60mA. Kipimo cha 120mA ni kwa operesheni ya msukumo tu (mzunguko wa wajibu 10%, upana wa msukumo 10ms). Kuzidi kipimo cha mkondo unaoendelea kutasababisha kiungo kupata joto kupita kiasi, na kusababisha kupungua kwa haraka kwa lumen na kushindwa mapema.

Je, ni tofauti gani kati ya Nguvu ya Radiometric (mW) na Flux ya Mwangaza (lm)?
Nguvu ya radiometric hupima jumla ya nguvu ya macho inayotolewa kwa wati. Flux ya mwangaza hupima nguvu inayohisiwa ya mwanga iliyorekebishwa kwa usikivu wa jicho la binadamu (mzunguko wa photopic). Kwa LED nyekundu za kina, thamani ya flux ya mwangaza itakuwa chini kiasi kwa sababu jicho la binadamu halisikii mwanga mwekundu sana, lakini nguvu ya radiometric (muhimu kwa ukuaji wa mimea au kuhisi) ni kubwa.

Q: How do I interpret the product code 67-21S/NDR2C-P5080B2C12029Z6/2T?
A: The code encodes the package type (67-21S), the color (NDR = Deep Red), and the specific bin codes for various parameters (e.g., B2 for flux, C1 for flux, 29 for voltage, Z6 for wavelength). The exact decoding should be confirmed with the manufacturer's bin code chart.

Q: Is a heatsink required?
A> For a single LED on a standard FR4 PCB with moderate copper, a dedicated heatsink may not be necessary at 60mA. However, for arrays of LEDs or operation in high ambient temperatures, thermal analysis is required. The derating curve (Fig.5) provides guidance. Improving the PCB thermal design is often more effective than adding a separate heatsink to such a small package.

13. Utafiti wa Kesi ya Muundo wa Vitendo

Hali: Kubuni mwamba wa taa ya ziada kwa kilimo cha lettuce ndani ya nyumba. Mwamba huo una urefu wa mita 1 na unahitaji usambazaji sawa wa mwanga wa nyekundu nene (660nm) ili kuchochea usanidimwanga.

Hatua za Kubuni:
1. Uangavu wa Lengwa: Tambua PPFD inayohitajika kwenye kiwango cha mimea.
2. Uchaguzi wa LED: LED hii, katika bin DA3 (660-670nm), ni bora kwa sababu wigo wake unalingana na vilele vya kunyonya kwa chlorophyll.
3. Muundo wa Safu: Hesabu idadi ya LED zinazohitajika kulingana na pato la radiometric kwa kila LED (mfano, 70mW kutoka bin B4) na ufanisi wa mfumo wa optiki. Zipange kwa usawa kwenye baa.
4. Ubunifu wa Joto: Mount the LEDs on an aluminum PCB (MCPCB) to manage the collective heat from the array, keeping the solder point temperature low to maximize light output and longevity (per Fig.3 & 5).
5. Usanidi wa Dereva: Tumia kichocheo cha mkondo wa mara kwa mara kinachoweza kutoa jumla ya mkondo (idadi ya LED * 60mA) na utiifu wa voltage unaofunika jumla ya V ya juu zaidi._F ya mfululizo wa mnyororo. Jumuisha udimishaji wa PWM kwa udhibiti muhimu wa mwanga wa kila siku.

14. Kanuni ya Uendeshaji

LED hii inategemea nyenzo za semiconductor za Aluminium Gallium Indium Phosphide (AlGaInP). Unapotumia voltage ya mbele inayozidi voltage ya kuwasha diode (~2.0V), elektroni na mashimo huingizwa kwenye eneo lenye shughuli kutoka kwa tabaka za aina-n na aina-p, mtawaliwa. Hupatana kwa njia ya mionzi, huku zikitolea nishati kwa njia ya fotoni. Nishati maalum ya pengo la bendi ya aloi ya AlGaInP ndiyo huamua urefu wa wimbi la fotoni zinazotolewa, ambazo ziko katika wigo nyekundu sana (650-680 nm). Lensi ya epoksi resin hufunika chip, hutoa ulinzi wa mitambo, na huunda boriti ya mwanga inayotolewa.

15. Mielekeo ya Teknolojia

Mwenendo katika LED za Nguvu ya Kati kama hii unaelekea kwenye ufanisi unaoongezeka (mwangaza zaidi kwa kila wati ya umeme) na uimara bora katika halijoto za juu za uendeshaji. Maendeleo katika ukuaji wa epitaxial na muundo wa chip yanaendelea kupunguza kushuka kwa ufanisi (kupungua kwa ufanisi katika mikondo ya juu). Uvumbuzi wa ufungaji unalenga kuboresha njia za joto ili kupunguza R_th na kutumia hariri zenye nguvu zaidi na zenye kuhimili joto. Zaidi ya hayo, uvumilivu mwembamba wa kugawa katika makundi unakuwa kiwango cha kukidhi mahitaji ya matumizi muhimu ya rangi katika kilimo cha bustani na taa za usanifu wa hali ya juu, ambako uthabiti kati ya maelfu ya LED ni muhimu.