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SMD LED的特点和外观

发布时间:2020 年 11 月 15 日
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对电子设备小型化的渴望导致了无铅无线电元件的产生。这种趋势并没有跳过 LED——SMD 器件在许多领域都非常流行,几乎将它们挤出了市场。

什么是贴片LED

SMD LED 是一种表面贴装器件。传统的真孔 SMD 需要钻孔并焊接到电路板上进行安装,而 SMD LED 是一种表面贴装器件。 焊接 SMD 引脚直接焊接到位于印刷电路板上平面的轨道上。

贴片LED规格及外观
SMD LED 看起来像一个发光二极管。

原则上,SMD 元件的构建方式与其 SMD 原型相同。在陶瓷基板上固定有半导体的 p-n 结,当施加直流电压时,它具有明显的辉光效应。它的顶部覆盖着透明化合物的透镜。如有必要,在顶部涂上一层荧光粉。主要区别在于没有灵活的引线。提供接触焊盘,用于直接焊接到 PCB 多边形。

SMD LED的优缺点

SMD LED 的优点包括:
印刷电路板生产的简化(因此,便宜) - 没有(或最小化)钻孔和金属化孔的阶段;
简化(廉价)在板上组装元件的技术 - 没有引线的成型和弯曲,焊接过程本身更适合自动化等;
能够用金属制作电路板的背面 - 它简化了散热问题;
由于通过大表面与电路板紧密连接,因此更容易冷却元件本身;
较小的电子设备,因为零件尺寸小且位置紧凑;
减少侧面电容和电感,这在高频器件的设计中很重要。
也有缺点:
如果设备是手工组装的,则需要更多熟练的工匠;
成品成本的投资成分高——组装设备复杂且昂贵;
印刷电路板的热膨胀或弯曲会导致元件触点与焊点分离,以及出现微裂纹。

总的来说,利大于弊 - 结果,成品尺寸更小,重量更轻,成本更低。

关于用 SMD 元件制造的电子设备无法修复的神话。但这只是一个神话。这种设备的功能可以恢复,它需要一点额外的设备,以及增加主人的经验和资格。

SMD的种类和种类

按照惯例,几乎所有的 LED 都分为两个全球类别:

  • 用于照明;
  • 旨在指示电子设备的状态。

对于第一类 SMD 元件几乎完全取代了引脚,而在第二类中 - 使它们成为一个狭窄的利基市场。因此,同样的分类可以应用于表面安装发光元件。

分界线沿着技术规范运行:

  • 对于照明元素,光通量很重要,需要接近自然的颜色;
  • 指示元素与其说是颜色和亮度,不如说是与周围背景的对比。

因此,您可以使用具有 p-n 结发光的 LED 进行指示,并且仅使用荧光粉涂层进行照明。尽管它也是有条件的——没有人禁止使用带有荧光粉和白光的设备进行指示。

贴片 LED 规格及外观
LED 白光,指示板的电源。

所有这些都是指 LED 光学、可见范围。作为一种单独类型的 LED SMD,应提及具有超出人眼感知范围的辐射光谱的设备。这些包括紫外线和红外线发射器。第一个用于创建紧凑的紫外线辐射源。它们用于货币检测器、搜索生物痕迹等。后者用于信号传输系统 - 家用电器的远程控制、安全警报系统等。这些 LED 也有 SMD 格式。

我们还应该提到由迄今为止最先进的 COB 技术生产的用于照明系统的 LED 矩阵。与流行的看法相反,这种生产原理与 SMD 格式并不矛盾。 И COB-LED。 生产 LED,包括表面贴装器件。

另请阅读
LED的特性和类型的详细说明

 

尺寸 SMD-LED

LED 的类型由其主体的尺寸表示。因此,普通尺寸的 LED 5050 是指将发光元件放置在长度和宽度为 5.0 毫米的外壳中。

贴片LED规格及外观
LED 尺寸 5050,带荧光粉涂层和不带荧光粉涂层。

重要的! 该标记仅表示外壳尺寸。即使是相同尺寸的 LED,其电气和光学特性也会因安装的晶体类型和数量而异,因此要唯一确定参数,有必要使用 LED 的技术规范。

表中常见贴片LED尺寸的对应关系:

尺寸装配长度,毫米装配宽度,毫米辐射 p-n 结的数量光通量,lm额定电流,毫安
35283.52.81/30.6..5020
50505.05.03/ 42..1460/80
56305.63.0157150
70207.02.0145..60150
30203.02.018..1020
28352.83.5120/50/10060/150/300

用于指示目的的 LED 尺寸按照国际标准 EIA-96 以英寸为单位进行标记。最常见的外壳是 0603 和 1206。

尺寸指定尺寸(英寸)公制尺寸,毫米公制一致性
06030.063''x 0.031''1.6 x 0.81608
12060.126''x 0.063''3.2×1.63216

同样的规则在这里适用——不同发光颜色、不同工作电流等的 LED 可以在相同尺寸的外壳中制造。 因此,不能完全通过 EIA 名称确定参数。

贴片打标

SMD 格式的诞生是出于对电子元件小型化的渴望,因此没有地方可以在其上放置类型和规格信息。即使您下定决心,标记也会太小而无法舒适地阅读。因此,标记减少为设备端子的标记。这一点很重要,因为虽然 LED 属于二极管类别,但由于它们对反向电压的耐受性低,因此它们几乎不能用于反向电流锁定。如果在不注意极性的情况下安装传统二极管,则这种制造缺陷很容易检测和纠正。 另一方面,发光器在通电后很可能发生故障。 即使在施加电压之前检测到问题,微型指示灯 LED 用烙铁拆卸也是有问题的 - 很容易熔化覆盖 p-n 结的透明塑料盖。

因此,在安装指示灯时,需要注意指示的助记符 阳极或阴极位置.

贴片LED规格及外观
指示灯 LED 的引脚标记。
贴片LED规格及外观
采用 0603 封装的组装 LED,带有可见的引脚标记。

设计用于照明的元件通常在外壳上有斜面、齐平或凹口 - 在大多数情况下,它意味着阴极。但不能保证制造商严格遵守此规则。因此,如果有疑问,最好是在安全方面和 查看 LED(至少一个批次)用万用表。

贴片LED规格及外观
照明 LED 的引脚标记。贴片LED安装示意图及要求

有人提到,除了无引线外壳外,SMD 元件与普通 LED 没有什么不同。因此,连接方案也将相同。 LED 的电源电压应通过驱动器或限流电阻,观察极性。

贴片LED规格及外观
贴片发射器接线图。

LED 可以串联连接,然后并联连接形成矩阵。这种组合在给定的电源电压下实现了所需的功率。

贴片LED规格及外观
LED 链。

在操作期间更换辐射元件(一个或多个)来维修照明灯具时,应保护电路板免受弯曲和机械应力。在这种条件下,所有 SMD 元件都容易在外壳中形成微裂纹,破坏焊接的完整性,肉眼看不见。由于这种维修,您可以获得多个有故障的 LED 而不是一个,并且会浪费时间进行故障排除。最好不要拆板,而是安装在散热片上,散热片质量和热容量都很大,所以你需要烙铁或大功率吹风机来加热焊锡。如果您确定某个特定的 LED 发生故障,您可以尝试不要拆焊它,而是将其咬掉。但必须注意不要机械损坏印刷线。重新安装可维修元件时,您必须记住 LED 对过热很敏感,并尽量避免长时间焊接。

专题视频:

在设计自制照明设备时,应牢记 LED 的散热问题。电路板必须始终安装在具有足够面积的附加散热器上,为此它必须具有适当的设计(背面没有元件、用于安装的螺丝孔等)。

尽管存在一些缺点,但电子元件的 SMD 格式已经在无线电电子行业流行起来。在过去十年中,小型化无引脚元件对电子设备廉价化的贡献非常重要。 LED 也是这一过程的一部分。

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