Top View LED 67-21 Series Datasheet - Package 3.2x2.8x1.9mm - Forward Voltage 1.75-2.35V - Brilliant Yellow - 100mW Power - English Technical Document

1. Mchakato wa Bidhaa

Mfululizo wa 67-21 unawakilisha familia ya LED za Top View za kusakinishwa kwenye uso zilizoundwa kwa matumizi ya kiashiria na taa za nyuma. Tofauti hii maalum, inayotambuliwa na kiambishi cha nambari ya sehemu kinachoonyesha mwangaza wa manjano mkali, imeundwa kutoa utendakazi unaotegemeka katika kifurushi kidogo cha kiwango cha tasnia cha P-LCC-2. Kifaa kina mwili wa kifurushi mweupe na dirisha wazi lisilo na rangi, jambo linalochangia pembe yake pana ya kutazama na kulifanya likifaa hasa kwa matumizi ya mabomba ya mwanga kuongoza mwanga kwa maeneo maalum kwenye paneli au onyesho.

Faida kuu ya LED hii iko katika muundo wake bora wa macho. Kikinzaji cha mwanga cha ndani ndani ya kifurushi kinaboresha ufanisi wa kuunganisha mwanga, kuhakikisha pato lenye mwangaza na sare. Zaidi ya hayo, mahitaji yake ya chini ya mkondo wa mbele yanaufanya kuwa chaguo bora kwa vifaa vya kubebea vinavyotumia betri au vyenyeti kwa nguvu, ambapo kupunguza matumizi ya nishati ni muhimu sana. Kifaa hiki kinatii kikamilifu mahitaji ya utengenezaji usio na risasi (Pb-free) na kuzingatia maagizo ya RoHS, na kukifanya kifae kwa masoko ya kimataifa yaliyo na kanuni kali za mazingira.

2. Uchunguzi wa kina wa Vigezo vya Kiufundi

2.1 Viwango vya Juu Kabisa

Viwango hivi vinaeleza mipaka ambayo kuzidi kwao kunaweza kusababisha uharibifu wa kudumu kwa kifaa. Hazikusudiwa kwa utendaji wa kawaida.

• Reverse Voltage (V_R): 5 V. Kuzidi voltage hii katika reverse bias kunaweza kusababisha junction breakdown.
• Mwendo wa Mbele Unaendelea (I_F): 50 mA. Upeo wa mkondo wa DC unaweza kutumika kwa mfululizo.
• Upeo wa Mwendo wa Mbele (I_FP): 120 mA. Hii ndiyo kiwango cha juu cha mkondo wa mfululizo unaoruhusiwa, uliobainishwa chini ya mzunguko wa kazi wa 1/10 kwenye 1 kHz. Ni muhimu sana kwa matumizi yanayohusisha mwanga mfupi wenye nguvu kubwa.
• Power Dissipation (P_d): 100 mW. Hii ndiyo nguvu ya juu ambayo kifurushi kinaweza kutolea joto, iliyohesabiwa kama Voltage ya Mbele (V_F) ikizidishwa na Mkondo wa Mbele (I_F).
• Electrostatic Discharge (ESD) Human Body Model (HBM): 2000 V. Ukadiriaji huu unaonyesha usikivu wa LED kwa umeme tuli. Taratibu sahihi za usindikaji ESD zinahitajika wakati wa usanikishaji.
• Operating Temperature (T_opr): -40°C to +85°C. The ambient temperature range over which the device is guaranteed to meet its electro-optical specifications.
• Storage Temperature (T_stg): -40°C hadi +90°C.
• Joto la Kuuzaa Kifaa kinaweza kustahimili kuuzaa kwa kujirudia kwa joto la kilele la 260°C kwa hadi sekunde 10, au kuuzaa kwa mkono kwa 350°C kwa hadi sekunde 3.

2.2 Sifa za Umeme na Mwanga

Vigezo hivi vinapimwa chini ya hali ya kawaida ya majaribio ya joto la mazingira la 25°C na mkondo wa mbele (I_F) wa 20 mA, ambao ndio sehemu ya kawaida ya uendeshaji.

• Nguvu ya Mwangaza (I_V): ) Huanzia kiwango cha chini cha 140 mcd hadi kiwango cha juu cha 360 mcd. Thamani ya kawaida iko ndani ya safu hii, na mwangaza maalum huamuliwa na mchakato wa binning.
• Pembe ya Kuangalia (2θ_1/2): Digrii 120 (kawaida). Hii ndiyo pembe kamili ambayo ukubwa wa mwangaza hupungua hadi nusu ya thamani yake ya juu zaidi (kwenye mhimili). Pembe pana ni kipengele muhimu kwa matumizi yanayohitaji kuonekana kutoka kwa nafasi zisizo kwenye mhimili.
• Urefu wa Wimbi la Kilele (λ_p): 591 nm (kawaida). Urefu wa wimbi ambao usambazaji wa nguvu ya wigo uko kwenye kilele chake.
• Urefu wa Wimbi Unaotawala (λ_d): 588.5 nm hadi 594.5 nm. Hii ndio mtazamo wa urefu wa wimbi mmoja wa rangi ya LED na jicho la binadamu na ni kigezo kikuu cha kugawa rangi katika makundi.
• Upana wa Wigo (Δλ): 15 nm (kawaida). Upana wa wigo unaotolewa katikati ya nusu ya nguvu yake ya juu (Upana Kamu kwa Nusu ya Upeo - FWHM).
• Voltage ya Mbele (V_F): 1.75 V hadi 2.35 V kwa I_F=20mA. Kushuka kwa voltage kwenye LED inapokuwa inapita umeme. Safu hii ni muhimu katika kubuni mzunguko wa kudhibiti mkondo.
• Mkondo wa Nyuma (I_R): Maximum 10 μA at V_R=5V. A very low leakage current when the LED is reverse-biased.

3. Binning System Explanation

To ensure color and brightness consistency in production, LEDs are sorted into bins based on key parameters. The 67-21 series uses a three-dimensional binning system.

3.1 Dominant Wavelength Binning (HUE)

Hii huamua kiwango kamili cha kivuli cha manjano. Makundi yamewekwa lebo na kikundi "B" na misimbo D4 na D5.

• Bin D4: Wavelength kuu ya kati kutoka 588.5 nm hadi 591.5 nm.
• Bin D5: Wavelength kuu ya kati kutoka 591.5 nm hadi 594.5 nm.

Toleleo ya ±1nm inatumika kwa mipaka hii ya makundi.

3.2 Luminous Intensity Binning (CAT)

Hii huamua kiwango cha mwangaza. Makundi yamefafanuliwa na misimbo R2, S1, S2, na T1.

• Kikundi R2: 140 mcd hadi 180 mcd.
• Bin S1: 180 mcd hadi 225 mcd.
• Bin S2: 225 mcd to 285 mcd.
• Bin T1: 285 mcd hadi 360 mcd.

Toleo la ±11% linatumika kwa nguvu ya mwanga.

3.3 Uwekaji wa Voltage ya Mbele (REF)

Hii inagrupa LED zilizo na sifa za umeme zinazofanana, ambazo zinaweza kurahisisha muundo wa usambazaji wa umeme. Makundi yamewekwa lebo na kikundi "B" na misimbo 0, 1, na 2.

• Bin 0: V_F kutoka 1.75 V hadi 1.95 V.
• Bin 1: V_F kutoka 1.95 V hadi 2.15 V.
• Bin 2: V_F kutoka 2.15 V hadi 2.35 V.

Toleransi ya ±0.1V inatumika kwa voltage ya mbele.

4. Uchambuzi wa Mkunjo wa Utendaji

Karatasi ya data inatoa mikunjo kadhaa ya sifa ambayo ni muhimu kwa kuelewa tabia ya LED chini ya hali tofauti.

4.1 Ukubwa wa Mwangaza wa Jamaa dhidi ya Joto la Mazingira

This curve shows that the light output of the LED decreases as the ambient temperature increases. At the maximum operating temperature of +85°C, the relative luminous intensity is significantly lower than at 25°C. This thermal derating must be accounted for in designs where high ambient temperatures are expected, such as in automotive applications or near heat-generating components.

4.2 Forward Current vs. Forward Voltage (I-V Curve)

The I-V curve is non-linear, typical of a diode. It shows the relationship between the current flowing through the LED and the voltage across it. The curve is essential for selecting an appropriate current-limiting resistor or designing a constant-current driver. The "knee" of the curve, where conduction begins, is around 1.6V to 1.8V for this device.

4.3 Relative Luminous Intensity vs. Forward Current

This curve demonstrates that light output increases with forward current, but not in a perfectly linear fashion, especially at higher currents. It also highlights the importance of operating within the Absolute Maximum Ratings; driving the LED beyond its specified current will not yield proportional increases in brightness and will generate excessive heat, reducing lifespan.

4.4 Usambazaji wa Wigo

Grafu ya wigo inaonyesha kilele kimoja, kikuu kilichozingatia karibu 591 nm, kuthibitisha rangi ya manjano yenye kung'aa. Upana mwembamba unaonyesha usafi mzuri wa rangi. Kuna utoaji mdogo sana katika maeneo ya nyekundu au kijani kibichi, jambo linalohitajika kwa kiashiria safi cha manjano.

4.5 Muundo wa Mionzi

Mchoro wa polar unaonyesha wazi pembe ya kuona pana ya 120°. Usambazaji wa ukali ni takriban Lambertian (kama cosine), ikimaanisha kuwa ni mkali zaidi inapotazamwa moja kwa moja na hupungua polepole kuelekea kingo za koni ya kuona.

5. Mechanical and Packaging Information

5.1 Package Dimensions

LED imewekwa kwenye kifurushi cha P-LCC-2 (Plastic Leaded Chip Carrier). Vipimo muhimu vinajumuisha ukubwa wa kifurushi takriban 3.2mm x 2.8mm, na urefu wa 1.9mm. Kifurushi kina viunganishi viwili vya gull-wing kwa ajili ya kusakinishwa kwenye uso. Cathode kwa kawaida hutambuliwa kwa alama ya notch au alama ya kijani kwenye kifurushi. Michoro ya kina ya vipimo yenye uvumilivu wa ±0.1mm imetolewa kwenye datasheet kwa ajili ya muundo wa PCB footprint.

5.2 Polarity Identification

Ubaguzi sahihi wa umeme ni muhimu sana kwa uendeshaji. Kifurushi kina viashiria vya kuonekana. Kipenyo cha cathode (-) mara nyingi huonyeshwa na nukta ya kijani au mkato mdogo kwenye mwili wa kifurushi. Wabunifu lazima walinganishe mchoro wa kifurushi na umbo lililopendekezwa la PCB ili kuhakikisha kuwa pedi za anode na cathode zimeelekezwa kwa usahihi.

6. Miongozo ya Kuuza na Kukusanya

6.1 Vigezo vya Kuuza kwa Reflow

Kifaa hiki kinaendana na michakato ya uuzaji wa reflow ya awamu ya mvuke na infrared. Profaili inayopendekezwa ina kiwango cha juu cha joto cha 260°C, ambacho hakipaswi kuzidi kwa zaidi ya sekunde 10. Hii ni profaili ya kawaida kwa mchanganyiko wa solder isiyo na risasi (SnAgCu). Viwango vya joto la awali na baridi vinapaswa kudhibitiwa ili kupunguza mkazo wa joto kwenye kifurushi.

6.2 Hand Soldering

Ikiwa ununuzi wa mkono unahitajika, joto la ncha ya chuma halipaswi kuzidi 350°C, na muda wa kuwasiliana na kila waya unapaswa kuwa kwa upeo wa sekunde 3 tu. Kifaa cha kupoza joto kinaweza kutumiwa kwenye waya kati ya kiungo na mwili wa kifurushi ili kulinda LED die kutokana na joto la kupita kiasi.

6.3 Hali ya Uhifadhi

LED zimefungwa kwenye mifuko ya kinga ya unyevunyevu pamoja na dawa ya kukausha ili kuzuia unyevunyevu, ambao unaweza kusababisha "popcorning" (ufa wa kifurushi) wakati wa reflow. Mara tu mfuko uliofungwa ukiwa wazi, vipengele vinapaswa kutumika ndani ya muda maalum (kawaida saa 168 katika hali ya kiwanda) au kupikwa tena kulingana na kiwango cha unyevunyevu (MSL), ambacho kinapaswa kupatikana kutoka kwa mtengenezaji.

7. Habari ya Ufungaji na Kuagiza

7.1 Tape and Reel Specifications

Vifaa vinatolewa kwenye mkanda wa kubeba wenye upana wa milimita 8 uliochongwa. Kila reja ina vipande 2000. Vipimo vya kina vya mifuko ya mkanda wa kubeba na reja hutolewa ili kuhakikisha utangamano na vifaa vya kuchukua-na-kuweka vilivyootomatiki.

7.2 Label Explanation and Part Numbering

Lebo ya reel ina maelezo muhimu kwa ajili ya kufuatilia na usanikishaji sahihi:

• CAT: Msimbo wa kikundi cha Ukubwa wa Mwanga (mfano, S1, T1).
• HUE: The Dominant Wavelength bin code (e.g., D4, D5).
• REF: Msimbo wa kikundi cha Voltage ya Mbele (mfano, 0, 1, 2).
• Nambari ya Sehemu (PN), Nambari ya Sehemu ya Mteja (CPN), Idadi (QTY), na Nambari ya Kundi kwa ajili ya kufuatilia.

Nambari kamili ya sehemu (mfano, 67-21/Y2C-BR2T1B/2T) inaweka msimbo wa safu, rangi, kikundi cha mwangaza, na sifa zingine maalum kulingana na mfumo wa mtengenezaji.

8. Mapendekezo ya Utumiaji

8.1 Matukio ya Kawaida ya Utumizi

• Automotive Electronics: Mwanga wa nyuma kwa vifaa vya dashibodi, swichi, na paneli za udhibiti. Pembe ya kuona pana na uaminifu katika anuwai ya joto pana hufanya iwe inafaa kwa mazingira haya magumu.
• Vifaa vya Mawasiliano: Viashiria vya hali na mwanga wa nyuma wa kibodi katika simu, mashine za faksi, na vifaa vya mtandao.
• Vifaa vya Umma vya Kielektroniki: Viashiria vya nguvu, taa za kuwasha vifungo, na taa za hali katika vifaa vya kubebebebwa, vifaa vya nyumbani, na vifaa vya sauti/video.
• Viashiria vya Jopo la Jumla: Maombi yoyote yanayohitaji kiashiria cha hali kilichoangavu, cha kuaminika, na cha kompakt.

8.2 Mambo ya Kuzingatia katika Ubunifu

• Current Limiting: Always use a series resistor or constant-current driver to set the forward current. Calculate the resistor value using R = (V_usambazaji - V_F) / I_F. Tumia V ya juu zaidi_F kutoka kwenye karatasi ya data ili kuhakikisha mkondo hauzidi kikomo hata kwa tofauti kati ya sehemu.
• Usimamizi wa Joto: Ingawa utoaji wa nguvu ni mdogo, hakikisha eneo la shaba la PCB linalotosha au vianzo vya joto chini ya pedi ya joto (ikiwepo) ili kuondoa joto, hasa katika matumizi ya hali ya joto ya mazingira ya juu au wakati wa kuendesha kwa mikondo ya juu.
• Kuunganisha Bomba la Mwanga: Kwa matumizi ya bomba la mwanga, weka LED karibu iwezekanavyo na mlango wa bomba la mwanga. Pembe ya kuona pana husaidia kukamata mwanga zaidi, lakini usawa sahihi bado ni ufunguo wa kuongeza ufanisi na kufikia mwanga sawa katika pato.
• ESD Protection: Tekeleza ulinzi wa ESD kwenye mistari ya ingizo ikiwa LED inapatikana moja kwa moja kwa watumiaji (k.m., kwenye paneli ya mbele). Wakati wa kushughulikia na kukusanywa, fuata tahadhari za kawaida za ESD.

9. Ulinganishi wa Kiufundi na Utofautishaji

Mfululizo wa 67-21 unajitofautisha katika soko la SMD indicator LEDs kupitia vipengele kadhaa muhimu. Ikilinganishwa na vifurushi vya zamani, vidogo (kama 0402 au 0603), hutoa pato la mwanga kubwa zaidi na pembe ya kutazama pana zaidi kutokana na die yake kubwa na kioo cha ndani kilichoboreshwa. Dhidi ya vifurushi vingine vya P-LCC-2, mchanganyiko wake maalum wa rangi ya manjano yenye kung'aa (kulingana na nyenzo za AlGaInP kwa ufanisi wa juu), muundo uliobainishwa vizuri wa binning kwa uthabiti, na vipimo thabiti vya kuuza reflow hufanya kuwa chaguo la kuaminika kwa uzalishaji wa wingi. Hitaji lake la chini la voltage ya mbele pia ni faida tofauti katika miundo inayotumia betri, kwani hupunguza nafasi ya voltage inayohitajika kutoka kwa chanzo cha nguvu, na kwa uwezekano kuongeza maisha ya betri.

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

10.1 Kuna tofauti gani kati ya Peak Wavelength na Dominant Wavelength?

Urefu wa Wimbi la Kilele (λ_p) ni urefu halisi wa wimbi ambapo LED hutoa nguvu kubwa zaidi ya mwanga. Urefu wa Wimbi Kuu (λ_d) ni thamani iliyohesabiwa inayowakilisha urefu wa wimbi mmoja wa mwanga wa monochromatic ambao ungeonekana kuwa na rangi sawa kwa jicho la binadamu. Urefu wa wimbi unaotawala unafaa zaidi kwa mtazamo wa rangi na hutumiwa kwa kugawanya katika makundi.

10.2 Je, naweza kuendesha LED hii kwa usambazaji wa 3.3V bila kupinga?

Hapana, hii haipendekezwi na kwa uwezekano mkubwa itaharibu LED. LED ni kifaa kinachoendeshwa na mkondo. Bila utaratibu wa kuzuia mkondo (upinzani au kiendeshi kikamilifu), kuunganisha moja kwa moja kwenye chanzo cha voltage kama 3.3V kutasababisha mkondo mwingi kupita, kuzidi kwa mbali kiwango cha juu cha 50mA, na kusababisha joto kupita kiasi na kushindwa mara moja.

10.3 Kwa nini ukali wa mwanga hupungua kwenye joto la juu?

Hii ni sifa ya msingi ya vyanzo vya mwanga vya semiconductor. Joto linapoinuka, michakato ya muunganiko isiyo na mnururisho ndani ya nyenzo ya semiconductor inakuwa yenye ushawishi zaidi, na hupunguza ufanisi wa quantum wa ndani (idadi ya fotoni zinazozalishwa kwa kila elektroni). Hii husababisha pato la mwanga la chini kwa mkondo sawa wa kuendesha.

10.4 Je, ninachaguaje bin sahihi kwa matumizi yangu?

Uchaguzi unategemea mahitaji yako:

• Kwa uthabiti wa rangi Katika LED nyingi katika bidhaa, taja kikundi cha HUE chenye mipaka madhubuti (mfano, D4 pekee).
• Kwa uthabiti wa mwangaza., taja kikundi cha CAT chenye mipaka madhubuti (mfano, T1 pekee kwa mwangaza wa juu zaidi).
• Kwa muundo rahisi wa usambazaji wa umeme. Katika mifumo ya voltage ya kudumu, kubainisha kikundi cha REF chenye viwango vikali (k.m., Bin 1 pekee) kuhakikisha matumizi ya umeme yanayotabirika zaidi.

Shauriana na mtoaji wa vipengele kuhusu upatikanaji na athari za gharama za mchanganyiko maalum wa vikundi.

11. Utafiti wa Kesi ya Ubunifu wa Vitendo

Hali: Kubuni kiashiria cha hali kwa kifaa cha matibabu kinachobebeka. Kiashiria hicho lazima kiwe kinachoonekana wazi katika hali mbalimbali za mwanga, kitumie nguvu kidogo iwezekanavyo ili kuongeza muda wa betri, na kustahimili usafishaji wa mara kwa mara kwa dawa za kuua vijidudu.

Utekelezaji: LED ya rangi ya manjano yenye kung'aa ya 67-21 imechaguliwa. Mfereji wa mwamba umeundwa kuelekeza mwanga kutoka kwa LED, iliyowekwa kwenye bodi kuu ya mzunguko, hadi dirisha dogo kwenye paneli ya mbele iliyofungwa ya kifaa. Hii inalinda LED kutokana na mguso wa kimwili na maji. Mzunguko wa kuendesha hutumia pini ya GPIO kutoka kwa kontrolla ndogo, kipingamanishi cha 100Ω kinachopunguza mkondo kilichounganishwa kwa reli ya 3.3V, na kusababisha mkondo wa mbele wa takriban (3.3V - 2.0V)/100Ω = 13mA, ambao uko ndani kabisa ya eneo sali la uendeshaji. Hii hutoa mwangaza wa kutosha huku ikipunguza matumizi ya nguvu. Pembe pana ya kuona ya LED inahakikisha mfereji wa mwamba unajazwa kwa ufanisi, na kutoa mng'ao sawasawa kwenye paneli.

12. Utangulizi wa Kanuni ya Uendeshaji

LED hii inategemea chipu ya semikondukta ya Aluminium Gallium Indium Phosphide (AlGaInP). Wakati voltage ya mbele inayozidi kizingiti cha kuwasha cha diode inatumika, elektroni huingizwa kutoka kwa eneo la aina-n na mashimo kutoka kwa eneo la aina-p hadi kwenye eneo lenye shughuli. Vibeba malipo hivi huchanganyika tena, na kutolea nishati kwa njia ya fotoni (mwanga). Muundo maalum wa aloi ya AlGaInP huamua nishati ya pengo la bendi ya semikondukta, ambayo huamua moja kwa moja urefu wa wimbi (rangi) ya mwanga unaotolewa. Kwa manjano yenye kung'aa, pengo la bendi linalingana na fotoni zenye nishati ya takriban 2.1 eV (urefu wa wimbi ~590 nm). Mwanga unaozalishwa kisha hutolewa kupitia sehemu ya juu ya chipu, ukichongwa na kuongozwa na kioakisi cha ndani na lenzi wazi ya epoksi ya kifurushi cha P-LCC-2.

13. Technology Trends and Developments

Mwelekeo wa jumla katika LED za kiashiria za SMD kama mfululizo wa 67-21 unaelekea kwenye ufanisi wa juu zaidi (utoaji zaidi wa mwanga kwa milliampere moja ya mkondo), ambao huruhusu viashiria vyenye mng'aro zaidi au matumizi ya nguvu ya chini. Pia kuna juhudi za kuboresha uthabiti wa rangi na uainishaji madhubuti zaidi kutoka wafer hadi wafer. Teknolojia ya kufurusha bado inaendelea kubadilika, na maendeleo ya baadaye yanayowezekana yakiwemo umbo nyembamba zaidi kwa matumizi yenye nafasi ndogo na nyenzo zenye conductivity ya joto ya juu zaidi ili kudhibiti joto vyema katika mikondo ya kuendesha ya juu zaidi. Zaidi ya hayo, ushirikiano na udhibiti wa kwenye bodi, kama kuwa na IC ndogo sana kwa kupunguza mng'aro kwa PWM au mpangilio wa rangi ndani ya kifurushi kimoja, ni mwenendo unaokua katika soko pana la LED, ingawa inaweza kuwa muhimu zaidi kwa LED za rangi nyingi au zinazoweza kuanzishwa kuliko viashiria vya kawaida vya rangi moja.