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SMDLEDの特性と外観

公開日:2020年11月15日
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電子機器を小型化したいという願望は、リードレス無線要素の作成につながりました。この傾向はLEDもバイパスしていません。SMDデバイスは多くの分野で従来の出力デバイスに大きく取って代わり、照明では実質的に市場から排除されています。

SMDLEDとは

SMD LEDは、表面実装デバイスカテゴリ(表面にマウントされたデバイス)に属します。従来の出力(真の穴)要素で、ボードに取り付けるためにドリルで穴を開ける必要がある場合、 半田 裏側の脚の場合、SMD無線コンポーネントはプリント回路基板の上面にあるトラックに直接はんだ付けされます。

SMDLEDの特性と外観
SMDLEDの外観。

基本的に、SMD形式の発光素子は出力プロトタイプと同じように配置されます。半導体からのp-n接合はセラミック基板に固定されており、直流電圧を印加すると顕著なグロー効果があります。上から透明な化合物で作られたレンズで閉じられます。必要に応じて、リン光剤の層が上に塗布されます。主な違いは、柔軟なリードがないことです。PCBポリゴンに直接はんだ付けするためのパッドが用意されています。

SMDLEDの長所と短所

SMDバージョンのLEDの利点は次のとおりです。
プリント回路基板の製造の簡素化(したがってより安価)-穴の穴あけと金属化の段階はありません(または最小限に抑えられます)。
ボードに要素を取り付ける技術の簡素化(安価化)-リードを形成および曲げる段階がなく、はんだ付け手順自体が自動化などに適しています。
ボードの裏側を金属で作る機能-熱除去の問題が単純化されます。
大きな表面を持つボードにぴったりとフィットするため、要素自体を冷却する方が簡単です。
部品のサイズが小さく、配置が狭いため、電子デバイスのサイズが小さくなります。
高周波デバイスの開発で重要な側面の静電容量とインダクタンスの低減。
欠点もあります:
デバイスを手作業で組み立てる場合は、より資格のある職人が必要になります。
完成品のコストの投資要素は高いです-設置のための機器は複雑で高価です。
プリント回路基板の熱膨張または曲げ中に、要素の接点がはんだ付けポイントから外れる可能性があり、マイクロクラックが発生する可能性があります。

全体的に、プロは勝っています -その結果、完成品はサイズ、重量、コストが小さくなります。

SMD素子を使用して製造された電子機器の修理不可能性についての神話があります。しかし、これは単なる神話です。そのような機器の効率を回復することはかなり可能です;これは、マスターの経験と資格の増加だけでなく、小さな追加の機器を必要とします。

SMDの種類と種類

従来、ほとんどすべてのLEDは2つのグローバルカテゴリに分類されていました。

  • 照明用。
  • 電子機器の状態を示すように設計されています。

最初のカテゴリでは、SMD要素が出力要素をほぼ完全に置き換えました。2番目のカテゴリでは、SMD要素が狭いニッチを残しました。したがって、同じ分類を表面実装放射素子に適用できます。

分割線は技術仕様に沿って走っています。

  • 照明要素の場合、光束が重要であり、自然に近い色が必要です。
  • インジケーター要素の場合、重要なのは色や明るさではなく、周囲の背景とのコントラストです。

したがって、表示には、p-n接合の輝きを備えたLEDを使用でき、照明には、リン光コーティングのみを使用できます。これも非常に恣意的ですが、リン光物質と白色の輝きを備えたデバイスを表示に使用することを禁止する人は誰もいません。

SMDLEDの特性と外観
ボードへの電源供給を示す白色LED。

これはすべて、LEDの光学的可視範囲に当てはまります。別のタイプのSMDLEDとして、人間の目の知覚を超えた発光スペクトルを持つデバイスについて言及する必要があります。これらには、紫外線および赤外線エミッターが含まれます。前者は、コンパクトな紫外線源を作成するために使用されます。それらは、通貨検出器、生物学的痕跡の検索などに使用されます。後者は、信号伝送システムで使用されます-家庭用機器のリモートコントロール、盗難警報システムなどで。これらのLEDはSMD形式でも入手できます。

また、これまでで最も先進的なCOB技術を使用して製造された照明システム用のLEDマトリックスについても言及する必要があります。一般に信じられていることとは反対に、この製造原理はSMD形式とまったく矛盾しません。と COB LED 表面実装デバイスの形を含めて製造されています。

また読む
LEDの特性とタイプの詳細な説明

 

SMDLEDの寸法

LEDのタイプは、そのハウジングの寸法によって示されます。したがって、LED 5050の一般的な標準サイズは、発光素子が長さ5.0 mm、幅5.0mmのシェルに配置されることを意味します。

SMDLEDの特性と外観
リン光コーティングの有無にかかわらず5050サイズのLED。

重要! マーキングはケースのサイズのみを示しています。同じサイズのLEDの電気的および光学的特性は、取り付けられている水晶の種類と数によって異なる場合があるため、パラメータを明確に決定するには、LEDの技術仕様を使用する必要があります。

表の一般的なSMDLEDのサイズの対応:

サイズアセンブリの長さ、mmアセンブリ幅、mm放出するp-n接合の数光束、lm定格電流、mA
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

表示用のLEDの寸法は、国際規格EIA-96に従ってインチでマークされています。最も一般的なケースは0603と1206です。

サイズ指定インチ単位のサイズメートル法の寸法、mmメトリックフィット
06030.063'' x 0.031''1.6 x 0.81608
12060.126'' x 0.063''3.2x1.63216

ここでも同じルールが適用されます。同じサイズの場合、異なるグローカラー、異なる動作電流などのLEDを作成できます。 したがって、EIA指定のパラメータを完全に決定することはできません。

SMDマーキング

SMDフォーマットは、電子部品を小型化したいという思いから生まれたものであり、その種類や技術的特徴に関する情報を載せる場所がありません。そのような目標を設定したとしても、碑文は小さすぎて快適に読むことができません。したがって、マーキングはデバイスの端子の指定にのみ縮小されます。LEDはダイオードのクラスに属しますが、逆電圧に対する許容度が低いため、逆電流をブロックするのにほとんど役立たないため、これは重要です。従来のダイオードを極性を気にせずに取り付けた場合、この製造上の欠陥は簡単に特定して修正できます。 電力が供給された後、発光体はおそらく故障します。 電圧を印加する前に問題が検出された場合でも、はんだ乾燥機を使用してミニチュアインジケーターLEDを分解することは問題があります。p-n接合を閉じる透明なプラスチックケースを溶かすのは、ナシを殻から取り出すのと同じくらい簡単です。

したがって、インジケータLEDを取り付けるときは、ニーモニックパターンが存在することに注意する必要があります。 アノードまたはカソードの位置.

SMDLEDの特性と外観
インジケータLEDの出力のマーキング。
SMDLEDの特性と外観
目に見えるピンマーキング付きの0603パッケージに取り付けられたLED。

照明用の要素は通常、体に斜角、潮汐、またはノッチがあります。ほとんどの場合、それは陰極を意味します。しかし、製造業者がこの規則を厳密に遵守するという保証はありません。したがって、疑わしい場合は、安全にプレイして 確認 マルチメータを備えたLED(バッチから少なくとも1つ)。

SMDLEDの特性と外観
照明LEDの出力のマーキング。 SMDLEDのスキームと設置要件

リードレスパッケージを除いて、SMDエレメントは従来のLEDと同じであると述べられました。したがって、スイッチング方式も違いはありません。 LEDへの供給電圧は、極性を観察しながら、ドライバまたは制限抵抗を介して印加する必要があります。

SMDLEDの特性と外観
SMDエミッタ接続図。

LEDはシリアルチェーンに組み合わせることができ、シリアルチェーンはマトリックスに並列に接続されます。この組み合わせにより、特定の電源電圧で目的の電力が得られます。

SMDLEDの特性と外観
LEDチェーン。

動作中に放射要素(1つまたは複数)を交換して照明器具を修理する場合は、ボードを曲がりや機械的ストレスから保護する必要があります。このような条件下でのSMDフォーマットのすべての要素は、本体にマイクロクラックが形成されやすく、はんだ付けの完全性に違反し、目には見えません。このような修理の結果、1つではなく複数の障害のあるLEDが発生し、トラブルシューティングに時間がかかる可能性があります。ボードは一切外さない方が良いですが、質量と熱容量の大きいヒートシンクに取り付けられているため、はんだごてや高出力のヘアドライヤーではんだを温める必要があります。特定のLEDが故障していると確信できる場合は、それをはんだ付けするのではなく、噛み砕くことを試みることができます。ただし、印刷された導体を機械的に損傷しないように注意する必要があります。保守可能な要素を再インストールするときは、LEDが過熱に敏感であり、長時間のはんだ付けを避けるように努めることを覚えておく必要があります。

テーマ別ビデオ:

自家製の照明器具を開発するときは、LEDからの熱除去の問題に注意する必要があります。ボードは常に十分な面積の追加のヒートシンクに取り付ける必要があり、そのためには適切な設計が必要です(背面に要素がない、固定用のネジ用の穴などがない)。

いくつかの欠点はありますが、SMD電子部品フォーマットはエレクトロニクス業界に根付いています。過去10年間の電子機器のコスト削減への小型リードレス要素の貢献は非常に重要です。 LEDもこのプロセスに関与しています。

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