Karatasi ya Data ya SMD LED ya Bluu - Urefu wa 0.8mm - V 3.8 Upeo - Nguvu ya 76mW - Lenzi ya Maji Safi - Hati ya Kiufundi ya Kiswahili

1. Muhtasari wa Bidhaa

Hati hii inaelezea kwa kina vipimo vya kijenzi cha SMD LED ya bluu nyembamba sana, kinachowekwa kwenye uso. Kifaa hiki kimeundwa kwa ajili ya mkusanyiko wa kisasa wa elektroniki ulio kompakt, unaohitaji chanzo cha mwanga chenye umbo nyembamba. Matumizi yake makuu ni katika taa za nyuma, viashiria vya hali, na taa za mapambo ndani ya vifaa vya elektroniki vya watumiaji, vifaa vya ofisi, na vifaa vya mawasiliano.

Faida kuu za kijenzi hiki ni pamoja na umbo lake nyembamba sana la 0.80mm, linaloruhusu kuunganishwa katika miundo yenye nafasi ndogo. Inatumia chip ya InGaN (Indiamu Galiamu Nitradi), inayojulikana kwa kutoa mwanga wa bluu wenye mwangaza mkubwa. Bidhaa hii inatii maagizo ya RoHS (Vizuizi vya Vitu hatari), na kuikadiria kama bidhaa ya kijani kibichi. Imepakiwa kwenye mkanda wa 8mm ulioviringishwa kwenye makorokoro yenye kipenyo cha inchi 7, na kufanya iwe sawa kabisa na vifaa vya kiotomatiki vya kasi ya juu vya kuchukua-na-kuweka vinavyotumika katika uzalishaji wa wingi.

2. Ufafanuzi wa kina wa Vigezo vya Kiufundi

2.1 Vipimo vya Upeo Kabisa

Mipaka ya uendeshaji ya kifaa hufafanuliwa kwa joto la mazingira (Ta) la 25°C. Kuzidi vipimo hivi kunaweza kusababisha uharibifu wa kudumu.

• Kupoteza Nguvu (Pd):76 mW. Hii ndiyo kiwango cha juu cha nguvu ambacho kifurushi cha LED kinaweza kupoteza kama joto bila kudhoofisha utendakazi au uaminifu.
• Sasa ya Mbele ya Kilele (I_FP):100 mA. Hii ndiyo sasa ya papo hapo ya juu inayoruhusiwa chini ya hali ya mipigo, iliyobainishwa kwa mzunguko wa kazi 1/10 na upana wa mshipa wa 0.1ms. Ni kubwa zaidi kuliko kiwango cha sasa endelevu.
• Sasa ya Mbele ya DC (I_F):20 mA. Hii ndiyo sasa ya mbele endelevu ya juu inayopendekezwa kwa uendeshaji wa kawaida, ikihakikisha uaminifu wa muda mrefu na utoaji thabiti wa mwanga.
• Safu ya Joto la Uendeshaji:-20°C hadi +80°C. Kifaa kinahakikishiwa kufanya kazi ndani ya safu hii ya joto la mazingira.
• Safu ya Joto la Hifadhi:-30°C hadi +100°C. Kifaa kinaweza kuhifadhiwa bila nguvu iliyotumika ndani ya safu hii pana ya joto.
• Hali ya Kuuza kwa Miale ya Infrared:260°C kwa sekunde 10. Hii inafafanua kiwango cha juu cha joto na uvumilivu wa wakati kwa michakato ya kuuza kwa reflow isiyo na risasi (Pb-free).

2.2 Sifa za Umeme na Mwangaza

Vigezo hivi hupimwa kwa Ta=25°C na hufafanua utendakazi wa kawaida wa kifaa.

• Ukali wa Mwangaza (I_V):28.0 - 180.0 mcd (millicandela) kwa I_F=20mA. Safu hii pana inaonyesha kifaa kinapatikana katika makundi tofauti ya mwangaza (angalia Sehemu ya 3). Upimaji unafanywa na sensor/filta inayokaribia mkunjo wa jibu la jicho la CIE photopic.
• Pembe ya Kuona (2θ_1/2):Digrii 130. Hii ndiyo pembe kamili ambayo ukali wa mwangaza hupungua hadi nusu ya thamani yake kwenye mhimili wa kati (0°). Pembe pana ya kuona ni ya kawaida kwa lenzi ya maji safi bila kuba ya kutawanyika.
• Urefu wa Wimbi la Utoaji wa Kilele (λ_P):468 nm. Hii ndiyo urefu wa wimbi ambapo nguvu ya wigo ina kiwango cha juu.
• Urefu wa Wimbi Kuu (λ_d):465.0 - 475.0 nm kwa I_F=20mA. Hii ndiyo urefu wa wimbi mmoja unaoonwa na jicho la mwanadamu unaofafanua rangi ya mwanga, unaotokana na mchoro wa rangi wa CIE.
• Nusu-Upana wa Mstari wa Wigo (Δλ):25 nm. Hii inaonyesha usafi wa wigo; thamani ndogo inamaanisha mwanga wa rangi moja zaidi. 25nm ni ya kawaida kwa LED ya bluu ya InGaN.
• Voltage ya Mbele (V_F):2.8 - 3.8 V kwa I_F=20mA. Kupungua kwa voltage kwenye LED inapoendeshwa. Safu hii inalingana na makundi tofauti ya voltage ya mbele.
• Sasa ya Nyuma (I_R):10 μA (upeo) kwa V_R=5V. Sasa ndogo ya uvujaji inapotumiwa bias ya nyuma.Muhimu:Kifaa hakijaundwa kwa uendeshaji wa nyuma; hali hii ya majaribio ni kwa ajili ya sifa tu.

3. Ufafanuzi wa Mfumo wa Kugawa

Ili kuhakikisha uthabiti katika uzalishaji, LED zinasagwa katika makundi kulingana na vigezo muhimu. Hii inawaruhusu wabunifu kuchagua vijenzi vinavyokidhi mahitaji maalum ya matumizi kwa rangi na utendakazi wa umeme.

3.1 Kugawa kwa Voltage ya Mbele

Vipimo: Volts (V) @ 20mA. Uvumilivu kwa kila kikundi ni ±0.1V.
Kikundi D7: 2.80 - 3.00V
Kikundi D8: 3.00 - 3.20V
Kikundi D9: 3.20 - 3.40V
Kikundi D10: 3.40 - 3.60V
Kikundi D11: 3.60 - 3.80V

3.2 Kugawa kwa Ukali wa Mwangaza

Vipimo: millicandela (mcd) @ 20mA. Uvumilivu kwa kila kikundi ni ±15%.
Kikundi N: 28.0 - 45.0 mcd
Kikundi P: 45.0 - 71.0 mcd
Kikundi Q: 71.0 - 112.0 mcd
Kikundi R: 112.0 - 180.0 mcd

3.3 Kugawa kwa Urefu wa Wimbi Kuu

Vipimo: nanometers (nm) @ 20mA. Uvumilivu kwa kila kikundi ni ±1nm.
Kikundi AC: 465.0 - 470.0 nm (bluu kidogo ya kijani)
Kikundi AD: 470.0 - 475.0 nm (bluu kidogo safi zaidi)

4. Uchambuzi wa Mkunjo wa Utendakazi

Ingawa mikunjo maalum ya michoro inarejelewa kwenye karatasi ya data (mfano, Fig.1, Fig.6), tabia yao ya kawaida inaweza kuelezewa kulingana na teknolojia.

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

Semiconductor ya InGaN ina voltage ya kuwasha ya tabia karibu 2.8V. Juu ya kizingiti hiki, sasa huongezeka kwa kasi na ongezeko dogo la voltage. Mkunjo utaonyesha goti kali, ya kawaida ya tabia ya diode. Kuendeshwa kwa 20mA inayopendekezwa kunahakikisha kifaa kimepita vizuri sehemu ya goti kwa utoaji thabiti wa mwanga.

4.2 Ukali wa Mwangaza dhidi ya Sasa ya Mbele (Mkunjo wa L-I)

Utoaji wa mwanga (ukali wa mwangaza) ni takriban sawia na sasa ya mbele hadi kiwango fulani. Hata hivyo, ufanisi unaweza kupungua kwa sasa kubwa sana kutokana na ongezeko la joto ndani ya chip (athari ya kudhoofika). Kipimo cha 20mA kimechaguliwa ili kusawazisha mwangaza na ufanisi na umri mrefu.

4.3 Sifa za Joto

Utendakazi wa LED unategemea joto. Kwa kawaida, joto la kiungo linapoinua:
- Voltage ya mbele (V_F) hupungua kidogo.
- Ukali wa mwangaza hupungua. Kipengele halisi cha kupunguza ni maalum kwa matumizi lakini lazima kuzingatiwa kwa miundo inayoendeshwa kwa joto la juu la mazingira au na mikondo ya kuendesha ya juu.
- Urefu wa wimbi kuu unaweza kubadilika kidogo (kwa kawaida kuelekea urefu wa wimbi mrefu zaidi kwa LED za bluu).

4.4 Usambazaji wa Wigo

Wigo wa utoaji ni mkunjo unaofanana na Gaussian unaozingatia urefu wa wimbi la kilele (468 nm) na nusu-upana wa 25 nm. Lenzi ya maji safi haibadili sana wigo huu, tofauti na lenzi zilizo na mipako ya fosforasi inayotumika katika LED nyeupe.

5. Taarifa ya Mitambo na Ufungaji

5.1 Vipimo vya Kifurushi

Kifaa kinatii muundo wa kawaida wa kifurushi cha EIA (Muungano wa Viwanda vya Elektroniki). Vipimo muhimu vinajumuisha urefu wa jumla (H) wa 0.80mm, na kuifanya kuwa kijenzi \"nyembamba sana\". Vipimo vingine muhimu vya muundo wa alama ya PCB vinatolewa kwenye michoro ya karatasi ya data, na uvumilivu wa jumla wa ±0.10mm isipokuwa imebainishwa vinginevyo.

5.2 Utambulisho wa Ubaguzi

Kama diode zote, LED ina terminal ya anode (chanya) na cathode (hasi). Kifurushi kwa kawaida hutumia alama ya kuona, kama notch, nukta, au kona iliyopigwa kwenye upande wa cathode. Mpango uliopendekezwa wa pedi ya kuuza kwenye karatasi ya data utaonyesha mwelekeo sahihi kwa muundo wa PCB.

5.3 Vipimo vya Mkanda na Korokoro

Kijenzi kinasambazwa kwenye mkanda wa kubeba uliochorwa na mkanda wa kifuniko cha kinga, ulioviringishwa kwenye makorokoro yenye kipenyo cha inchi 7 (178mm). Idadi ya kawaida ya korokoro ni vipande 3000. Ufungaji unafuata vipimo vya ANSI/EIA-481. Vidokezo muhimu vinajumuisha: mifuko tupu imefungwa, kiwango cha chini cha kufunga cha vipande 500 kwa mabaki, na kiwango cha juu cha vijenzi viwili vinavyokosekana mfululizo vinavyoruhusiwa kwa kila korokoro.

6. Miongozo ya Kuuza na Kusanyiko

6.1 Profaili ya Kuuza kwa Reflow

Kifaa kinafanana na michakato ya kuuza kwa reflow ya infrared (IR), muhimu kwa usanikishaji usio na risasi. Profaili iliyopendekezwa imetolewa, ikizingatia viwango vya JEDEC. Vigezo muhimu vinajumuisha:
- Joto la Awali:150–200°C
- Muda wa Joto la Awali:Upeo wa sekunde 120 ili kuruhusu joto sawa na uvukizi wa kutengenezea.
- Joto la Kilele:Upeo wa 260°C.
- Muda Juu ya Liquidus (TAL):Profaili iliyopendekezwa inaonyesha muda maalum ndani ya eneo muhimu la reflow; karatasi ya data inabainisha upeo wa sekunde 10 kwa joto la kilele.
- Idadi ya Kupita:Upeo wa mizunguko miwili ya reflow.

6.2 Kuuza kwa Mkono

Ikiwa kuuza kwa mkono ni muhimu, tumia chuma cha joto chenye udhibiti.
- Joto la Chuma:Upeo wa 300°C.
- Muda wa Kuuza:Upeo wa sekunde 3 kwa kila pedi.
- Idadi ya Kupita:Mara moja tu. Joto la kupita kiasi linaweza kuharibu kifurushi cha plastiki na chip ya semiconductor.

6.3 Hali za Hifadhi

Unyeti wa unyevu ni jambo muhimu kwa vijenzi vya SMD.
- Kifurushi Kilichofungwa:Hifadhi kwa ≤30°C na ≤90% Unyevu wa Jamaa (RH). Tumia ndani ya mwaka mmoja wa tarehe ya kufunga mfuko wakati umefungwa na dawa ya kukausha.
- Kifurushi Kilichofunguliwa:Kwa vijenzi vilivyotolewa kwenye mfuko wa kizuizi cha unyevu, mazingira ya hifadhi hayapaswi kuzidi 30°C / 60% RH. Inapendekezwa kukamilisha reflow ya IR ndani ya wiki moja ya kufungua.
- Hifadhi ya Urefu (Iliyofunguliwa):Hifadhi kwenye chombo kilichofungwa na dawa ya kukausha au kwenye kikaushi cha nitrojeni.
- Kupika:Ikiwa vijenzi vimewekwa wazi kwa hali za mazingira kwa zaidi ya wiki moja, pika kwa takriban 60°C kwa angalau saa 20 kabla ya kuuza ili kuondoa unyevu uliokamatiwa na kuzuia \"popcorning\" wakati wa reflow.

6.4 Kusafisha

Usitumie vifaa vya kemikali visivyobainishwa. Ikiwa kusafisha kunahitajika baada ya kuuza, weka LED kwenye pombe ya ethili au pombe ya isopropili kwa joto la kawaida kwa chini ya dakika moja. Vifaa vikali vinaweza kuharibu lenzi ya plastiki na kifurushi.

7. Mapendekezo ya Matumizi

7.1 Mazingira ya Kawaida ya Matumizi

• Taa za Nyuma:Bodi za vibonye, maonyesho madogo ya LCD, mwanga wa ikoni.
• Viashiria vya Hali:Kuwashwa, kusubiri, muunganisho, hali ya malipo ya betri katika vifaa vya kubebeka, ruta, na vifaa.
• Taa za Mapambo:Mwanga wa kuzingatia katika vifaa vya elektroniki vya watumiaji.
• Viashiria vya Paneli:Paneli za mbele za vifaa.

7.2 Mambo ya Kuzingatia katika Ubunifu

• Kupunguza Sasa:Daima tumia kipingamizi cha mfululizo cha kupunguza sasa au kiendeshi cha sasa thabiti. Hesabu thamani ya kipingamizi kwa kutumia R = (V_usambazaji- V_F) / I_F. Tumia V ya juu_Fkutoka kikundi au karatasi ya data ili kuhakikisha sasa haizidi 20mA chini ya hali mbaya zaidi.
• Kinga ya ESD:LED zina nyeti kwa utokaji umeme tuli (ESD). Shughulikia kwa tahadhari sahihi za ESD (vibano vya mkono, vituo vya kazi vilivyowekwa ardhini). Jumuisha diode za kinga ya ESD kwenye PCB ikiwa LED iko mahali pa wazi.
• Usimamizi wa Joto:Ingawa kupoteza nguvu ni ndogo, hakikisha eneo la kutosha la shaba la PCB au njia za joto chini ya pedi za LED ili kuondoa joto, hasa katika mazingira ya joto la juu au inapoendeshwa karibu na sasa ya juu.
• Ubunifu wa Mwangaza:Pembe ya kuona ya 130° hutoa chanjo pana. Kwa mwanga ulioelekezwa, lenzi za nje au viongozi vya mwanga vinaweza kuwa muhimu.

8. Ulinganisho wa Kiufundi na Tofauti

Ikilinganishwa na LED za zamani za kupenya shimo au kifurushi kikubwa cha SMD (mfano, 0603, 0805), tofauti kuu ya kifaa hiki ni urefu wake wa 0.8mm, unaowezesha bidhaa za mwisho nyembamba zaidi. Ikilinganishwa na LED zingine za \"chip\", matumizi ya teknolojia ya InGaN hutoa mwangaza wa juu na ufanisi zaidi kwa utoaji wa mwanga wa bluu kuliko teknolojia za zamani. Mchanganyiko wa umbo nyembamba, mwangaza wa juu, na ufanisi na usanikishaji wa kiotomatiki, wa joto la juu usio na risasi hufanya iwe sawa kwa uzalishaji wa wingi wa kisasa, wenye gharama nafuu, na wa kuaminika.

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

Swali: Je, naweza kuendesha LED hii na 3.3V bila kipingamizi?
Jibu: Hapana. Voltage ya mbele inatoka 2.8V hadi 3.8V. Kuunganisha 3.3V moja kwa moja kunaweza kusababisha sasa kupita kiasi ikiwa V ya LED_Fiko kwenye mwisho wa chini wa safu (mfano, 2.9V), na kunaweza kuiharibu. Daima tumia utaratibu wa kupunguza sasa.

Swali: Ni tofauti gani kati ya Urefu wa Wimbi la Kilele na Urefu wa Wimbi Kuu?
Jibu: Urefu wa Wimbi la Kilele (λ_P) ndio kilele cha kimwili cha wigo wa mwanga (468 nm). Urefu wa Wimbi Kuu (λ_d) ndio urefu wa wimbi mmoja ambalo jicho la mwanadamu linaona kama rangi (465-475 nm), iliyohesabiwa kutoka kwa kuratibu za rangi. Kwa LED za rangi moja kama hii ya bluu, ziko karibu lakini si sawa.

Swali: Kwa nini mahitaji ya unyevu wa hifadhi ni magumu zaidi kwa vifurushi vilivyofunguliwa?
Jibu: Vifurushi vya plastiki vya SMD vinakamata unyevu kutoka hewani. Wakati wa joto la juu la kuuza kwa reflow, unyevu huu uliokamatwa unaweza kuvukizwa kwa kasi, na kuunda shinikizo la ndani linaloweza kuvunja kifurushi (\"popcorning\" au \"delamination\"). Mipaka magumu zaidi na taratibu za kupika huzuia aina hii ya kushindwa.

Swali: Je, naweza kutumia hii kwa kuashiria voltage ya nyuma?
Jibu: Hapana. Karatasi ya data inasema wazi kifaa hakijaundwa kwa uendeshaji wa nyuma. Jaribio la sasa ya nyuma ya 5V ni kwa ajili ya sifa tu. Kutumia bias ya nyuma endelevu kunaweza kuharibu LED.

10. Kesi ya Ubunifu wa Vitendo

Hali:Kubuni kiashiria cha hali kwa kifaa kinachotumia nguvu ya USB (usambazaji wa 5V).
Hatua ya 1 - Uchaguzi wa Kijenzi:Chagua kikundi cha mwangaza (mfano, Kikundi P kwa mwangaza wa kati) na kikundi cha voltage ya mbele (mfano, Kikundi D9 kwa hesabu ya ubunifu).
Hatua ya 2 - Ubunifu wa Saketi:Hesabu kipingamizi cha mfululizo. Kwa kutumia V ya juu_Fkutoka Kikundi D9 (3.4V) na lengo la I_Fya 20mA: R = (5V - 3.4V) / 0.020A = 80 Ohms. Chagua thamani ya kawaida iliyo karibu (82 Ohms). Hesabu upya sasa halisi: I_F= (5V - 3.2V*) / 82Ω ≈ 21.95mA (salama). *Kutumia V ya kawaida_F.
Hatua ya 3 - Mpango wa PCB:Weka kipingamizi cha 82Ω kwa mfululizo na anode ya LED. Fuata vipimo vilivyopendekezwa vya pedi ya kuuza kutoka kwenye karatasi ya data. Jumuisha punguzo la joto ndogo au kumwagika kwa shaba zaidi kwa ajili ya kupoteza joto.
Hatua ya 4 - Usanikishaji:Fuata profaili ya reflow iliyopendekezwa. Hifadhi makorokoro yaliyofunguliwa kwenye kabati kavu ikiwa hayatumiwi mara moja.

11. Utangulizi wa Kanuni

LED hii inategemea muundo wa heterostructure wa semiconductor uliotengenezwa kwa Indiamu Galiamu Nitradi (InGaN). Wakati voltage ya mbele inatumiwa, elektroni na mashimo huingizwa kwenye eneo la kazi la semiconductor. Zinaungana tena, na kutoa nishati kwa njia ya fotoni (mwanga). Muundo maalum wa aloi ya InGaN huamua nishati ya pengo la bendi, ambayo huamua urefu wa wimbi (rangi) ya mwanga unaotolewa—katika kesi hii, bluu. Lenzi ya epoksi ya maji safi hufunga na kulinda chip ya semiconductor wakati pia inaunda boriti ya mwanga inayotolewa.

12. Mienendo ya Maendeleo

Mwenendo katika SMD LED kwa matumizi ya kiashiria unaendelea kuelekea alama ndogo, umbo nyembamba zaidi, na ufanisi wa juu wa mwangaza (utoaji zaidi wa mwanga kwa kila kitengo cha nguvu ya umeme). Pia kuna msukumo mkubwa wa kuboresha uaminifu chini ya michakato ya juu ya joto ya kuuza ili kukidhi maagizo ya kutokuwa na risasi. Ujumuishaji na viendeshi vya bodini au ufungaji mzuri zaidi kwa usanikishaji rahisi pia vinaweza kuwa maeneo ya maendeleo. Teknolojia ya msingi ya nyenzo ya InGaN inaendelea kukomaa, na kutoa utendakazi bora na uthabiti.