Dokumen Teknikal LTST-S326TGKFKT-5A - Dimensi Pakej - LED SMD Pandangan Sisi Dua Warna Hijau 2.8V / Jingga 1.9V - 76mW / 75mW

1. Gambaran Keseluruhan Produk

Dokumen ini menyediakan spesifikasi teknikal lengkap untuk Peranti Permukaan-Pasang (SMD) LED pandangan sisi dua warna. Komponen ini menggabungkan dua cip semikonduktor berbeza dalam satu pakej: cip berasaskan InGaN untuk pancaran hijau dan cip berasaskan AlInGaP untuk pancaran jingga. Reka bentuk ini membolehkan penyelesaian padat untuk penunjuk status, lampu latar, dan pencahayaan hiasan di mana isyarat pelbagai warna diperlukan dari satu titik. Peranti ini dibina dengan kanta jernih-air, memaksimumkan output cahaya, dan mempunyai terminal bersadur timah untuk kebolehpaterian yang lebih baik dan pematuhan RoHS.

LED ini dibekalkan dalam pita 8mm standard industri pada gegelung 7 inci, menjadikannya serasi sepenuhnya dengan peralatan pemasangan pick-and-place automatik berkelajuan tinggi. Reka bentuknya juga serasi dengan proses pematerian alir balik inframerah (IR), memudahkan integrasinya ke dalam barisan pembuatan papan litar bercetak (PCB) moden.

2. Analisis Mendalam Parameter Teknikal

2.1 Penarafan Maksimum Mutlak

Penarafan maksimum mutlak menentukan had tekanan di mana kerosakan kekal pada peranti mungkin berlaku. Untuk operasi yang boleh dipercayai, had ini tidak boleh dilampaui, walaupun seketika.

• Pelesapan Kuasa (Pd):Pelesapan kuasa maksimum yang dibenarkan ialah 76 mW untuk cip hijau dan 75 mW untuk cip jingga pada suhu ambien (Ta) 25°C. Melebihi had ini berisiko menyebabkan degradasi termal pada simpang semikonduktor.
• Arus Kehadapan:Arus kehadapan DC berterusan maksimum (IF) ialah 20 mA untuk cip hijau dan 30 mA untuk cip jingga. Untuk operasi berdenyut, arus kehadapan puncak 100 mA (hijau) dan 80 mA (jingga) dibenarkan di bawah kitar tugas ketat 1/10 dengan lebar denyut 0.1ms. Parameter ini adalah kritikal untuk reka bentuk litar pemacu bagi mengelakkan kegagalan yang disebabkan oleh arus.
• Julat Suhu:Julat suhu operasi ditetapkan dari -20°C hingga +80°C. Julat suhu penyimpanan adalah lebih luas, dari -30°C hingga +100°C. Julat ini memastikan integriti mekanikal dan kimia LED di bawah pelbagai keadaan persekitaran.
• Keadaan Pematerian:Peranti ini boleh menahan pematerian alir balik inframerah dengan suhu puncak 260°C untuk tempoh maksimum 10 saat. Ini adalah keadaan standard untuk proses pematerian bebas plumbum (Pb-free).

2.2 Ciri-ciri Elektrik dan Optik

Ciri-ciri ini diukur pada keadaan ujian standard Ta=25°C dan arus kehadapan (IF) 5 mA, melainkan dinyatakan sebaliknya. Ia menentukan prestasi tipikal peranti.

• Keamatan Bercahaya (Iv):Ini adalah ukuran utama output cahaya. Untuk cip hijau, keamatan bercahaya tipikal adalah dari minimum 28.0 mcd hingga maksimum 180.0 mcd. Untuk cip jingga, julatnya adalah dari 11.2 mcd hingga 71.0 mcd. Nilai sebenar untuk unit tertentu bergantung pada kod bin yang ditetapkan.
• Sudut Pandangan (2θ1/2):Kedua-dua cip mempunyai sudut pandangan lebar 130 darjah (tipikal). Ini ditakrifkan sebagai sudut penuh di mana keamatan bercahaya turun kepada separuh daripada nilainya yang diukur pada paksi pusat. Sudut lebar ini memastikan keterlihatan yang baik dari pelbagai perspektif, yang penting untuk penunjuk pandangan sisi.
• Panjang Gelombang:Cip hijau mempunyai panjang gelombang pancaran puncak tipikal (λP) 530 nm dan panjang gelombang dominan tipikal (λd) 527 nm. Cip jingga mempunyai panjang gelombang pancaran puncak tipikal 611 nm dan panjang gelombang dominan 605 nm. Separuh lebar garis spektrum (Δλ) ialah 35 nm untuk hijau dan 17 nm untuk jingga, menunjukkan ketulenan spektrum cahaya yang dipancarkan.
• Voltan Kehadapan (VF):Pada 5 mA, voltan kehadapan tipikal ialah 2.8 V untuk cip hijau (maks 3.2 V) dan 1.9 V untuk cip jingga (maks 2.3 V). Parameter ini adalah penting untuk mengira nilai perintang siri dalam litar pemacu voltan malar untuk menetapkan arus yang dikehendaki.
• Arus Songsang (IR):Arus songsang maksimum ialah 10 μA untuk kedua-dua cip apabila voltan songsang (VR) 5V dikenakan. Dinyatakan dengan jelas bahawa peranti ini tidak direka untuk operasi songsang; ujian ini hanya untuk pencirian kebocoran.

3. Penjelasan Sistem Pembin

Untuk mengurus variasi pengeluaran dan membolehkan pereka memilih LED dengan prestasi yang konsisten, peranti ini disusun ke dalam bin berdasarkan keamatan bercahaya.

3.1 Pembin Keamatan Cip Hijau

LED hijau dikategorikan kepada empat bin (N, P, Q, R) dengan nilai keamatan bercahaya minimum dan maksimum berikut pada 5 mA:
Bin N: 28.0 - 45.0 mcd
Bin P: 45.0 - 71.0 mcd
Bin Q: 71.0 - 112.0 mcd
Bin R: 112.0 - 180.0 mcd
Toleransi +/-15% digunakan pada setiap bin keamatan.

3.2 Pembin Keamatan Cip Jingga

LED jingga dikategorikan kepada empat bin (L, M, N, P) dengan julat berikut:
Bin L: 11.2 - 18.0 mcd
Bin M: 18.0 - 28.0 mcd
Bin N: 28.0 - 45.0 mcd
Bin P: 45.0 - 71.0 mcd
Toleransi +/-15% juga digunakan pada bin ini.

Sistem pembin ini membolehkan pemilihan tepat berdasarkan keperluan kecerahan aplikasi, memastikan konsistensi visual dalam tatasusunan atau produk pelbagai LED.

4. Analisis Keluk Prestasi

Walaupun keluk grafik khusus dirujuk dalam datasheet (cth., Rajah 1, Rajah 5), implikasi tipikalnya dianalisis di sini berdasarkan fizik LED standard dan parameter yang diberikan.

4.1 Arus Kehadapan vs. Keamatan Bercahaya (Keluk I-Iv)

Keamatan bercahaya LED adalah lebih kurang berkadar dengan arus kehadapan dalam julat yang ketara. Mengoperasikan cip hijau pada arus DC maksimum 20 mA biasanya akan menghasilkan output cahaya yang jauh lebih tinggi daripada keadaan ujian 5 mA, walaupun hubungan tepat harus disahkan dari keluk ciri. Perkara yang sama berlaku untuk cip jingga pada 30 mA. Pereka mesti memastikan peningkatan pelesapan kuasa pada arus yang lebih tinggi kekal dalam had penarafan maksimum mutlak.

4.2 Voltan Kehadapan vs. Arus Kehadapan (Keluk V-I)

Voltan kehadapan mempunyai hubungan logaritma dengan arus. VF yang ditetapkan pada 5 mA memberikan titik operasi utama. Apabila arus meningkat, VF akan meningkat sedikit. Hubungan bukan linear ini penting untuk mereka bentuk pemacu arus malar yang cekap berbanding litar terhad perintang mudah.

4.3 Kebergantungan Suhu

Prestasi LED adalah sensitif kepada suhu. Biasanya, keamatan bercahaya berkurangan apabila suhu simpang meningkat. Voltan kehadapan juga berkurangan dengan peningkatan suhu. Walaupun keluk khusus tidak disediakan, julat suhu operasi yang ditetapkan dari -20°C hingga +80°C menunjukkan had di mana ciri-ciri yang diterbitkan adalah sah secara munasabah. Untuk aplikasi berhampiran ekstrem, penurunan nilai atau pengurusan haba mungkin diperlukan.

4.4 Taburan Spektrum

Panjang gelombang puncak dan dominan, bersama dengan separuh lebar spektrum, menentukan titik warna. Pancaran hijau (berpusat ~527-530 nm) dan pancaran jingga (berpusat ~605-611 nm) adalah berbeza. Separuh lebar yang lebih sempit cip jingga (17 nm berbanding 35 nm untuk hijau) mencadangkan warna jingga yang lebih tulen spektrum dan tepu.

5. Maklumat Mekanikal dan Pakej

5.1 Dimensi Pakej dan Penetapan Pin

Peranti ini mematuhi garis besar pakej standard EIA. Lukisan dimensi terperinci disediakan dalam datasheet, dengan semua ukuran dalam milimeter. Toleransi utama biasanya ±0.10 mm. Penetapan pin ditakrifkan dengan jelas: Katod 1 (C1) adalah untuk cip jingga, dan Katod 2 (C2) adalah untuk cip hijau. Konfigurasi anod sepunya tersirat, membolehkan kawalan bebas setiap warna.

5.2 Susun Atur Pad Pematerian yang Dicadangkan

Datasheet termasuk corak pad pematerian yang disyorkan untuk reka bentuk PCB. Mematuhi dimensi ini memastikan pembentukan sendi pateri yang betul, kestabilan mekanikal, dan pelesapan haba semasa proses alir balik. Arah pematerian yang dicadangkan juga ditunjukkan untuk menggalakkan aliran pateri yang seragam.

6. Garis Panduan Pematerian dan Pemasangan

6.1 Profil Pematerian Alir Balik

Cadangan terperinci untuk profil alir balik IR yang sesuai untuk proses bebas plumbum disediakan. Profil ini biasanya termasuk:
1. Zon pra-panas untuk meningkatkan suhu PCB secara beransur-ansur dan mengaktifkan fluks.
2. Zon rendaman untuk menyamakan suhu merentasi papan.
3. Zon alir balik di mana suhu memuncak pada maksimum 260°C untuk tidak lebih daripada 10 saat.
4. Zon penyejukan. Profil ini berdasarkan piawaian JEDEC untuk memastikan kebolehpercayaan.

6.2 Pematerian Manual

Jika pematerian manual dengan besi diperlukan, suhu hujung maksimum yang disyorkan ialah 300°C, dengan masa pematerian tidak melebihi 3 saat setiap sendi. Ini harus dilakukan hanya sekali untuk mengurangkan tekanan haba pada pakej LED.

6.3 Pembersihan

Jika pembersihan diperlukan selepas pematerian, hanya pelarut yang ditetapkan harus digunakan. Datasheet mengesyorkan merendam LED dalam etil alkohol atau isopropil alkohol pada suhu normal selama kurang daripada satu minit. Bahan kimia yang tidak ditentukan mungkin merosakkan kanta epoksi atau pakej.

6.4 Langkah Berjaga-jaga Nyahcas Elektrostatik (ESD)

LED adalah sensitif kepada elektrik statik dan lonjakan voltan. Kawalan ESD yang betul mesti dilaksanakan semasa pengendalian dan pemasangan. Ini termasuk penggunaan gelang pergelangan tangan berasaskan bumi, tikar anti-statik, dan memastikan semua peralatan dibumikan dengan betul.

7. Pembungkusan dan Maklumat Pesanan

7.1 Spesifikasi Pita dan Gegelung

Peranti ini dibungkus dalam pita pembawa timbul lebar 8mm. Pita itu dililit pada gegelung diameter standard 7 inci (178 mm). Setiap gegelung penuh mengandungi 3000 keping. Untuk kuantiti kurang daripada gegelung penuh, kuantiti pembungkusan minimum 500 keping ditetapkan untuk baki. Pembungkusan mematuhi spesifikasi ANSI/EIA-481.

7.2 Keadaan Penyimpanan

Pakej Tertutup:LED dalam beg kalis lembapan asal dengan penyerap lembapan harus disimpan pada ≤30°C dan ≤90% Kelembapan Relatif (RH). Jangka hayat rak yang disyorkan di bawah keadaan ini ialah satu tahun.
Pakej Terbuka:Sebaik sahaja beg halangan lembapan dibuka, persekitaran penyimpanan tidak boleh melebihi 30°C dan 60% RH. Komponen yang dikeluarkan dari pembungkusan asal sebaiknya menjalani alir balik IR dalam masa satu minggu. Untuk penyimpanan lebih lama di luar beg asal, ia harus disimpan dalam bekas tertutup dengan penyerap lembapan atau dalam pengering nitrogen. Jika disimpan selama lebih daripada seminggu, pembakaran pada kira-kira 60°C selama sekurang-kurangnya 20 jam disyorkan sebelum pematerian untuk membuang lembapan yang diserap dan mengelakkan "popcorning" semasa alir balik.

8. Cadangan Aplikasi

8.1 Senario Aplikasi Biasa

• Penunjuk Status:Sesuai untuk panel peralatan yang memerlukan penunjuk pelbagai keadaan (cth., kuasa hidup=hijau, siap sedia=jingga, ralat=kedua-dua berkelip).
• Elektronik Pengguna:Lampu latar untuk butang atau logo dalam peranti seperti penghala, peralatan audio, atau periferal permainan.
• Pencahayaan Dalaman Automotif:Untuk pencahayaan ambien dalaman bukan kritikal atau paparan status, dengan mengambil perhatian julat suhu operasi.
• Panel Kawalan Perindustrian:Menyediakan status operasi yang jelas, dikodkan warna dalam sistem kawalan.

8.2 Pertimbangan Reka Bentuk

• Pembatasan Arus:Sentiasa gunakan perintang siri atau pemacu arus malar untuk setiap cip. Kira nilai perintang menggunakan R = (Vcc - VF) / IF, di mana VF ialah voltan kehadapan pada arus yang dikehendaki (IF). Gunakan VF maksimum dari datasheet untuk reka bentuk konservatif yang memastikan arus tidak pernah melebihi had.
• Pengurusan Haba:Walaupun pelesapan kuasa adalah rendah, operasi berterusan pada arus maksimum dalam suhu ambien tinggi mungkin memerlukan perhatian kepada susun atur PCB untuk penyingkiran haba, terutamanya jika berbilang LED dikelompokkan.
• Reka Bentuk Visual:Sudut pandangan lebar 130 darjah memudahkan keterlihatan luar paksi. Pertimbangkan warna kanta (jernih-air) dan reka bentuk bezel sekeliling untuk mencapai kesan visual yang dikehendaki dan pencampuran cahaya jika kedua-dua warna digunakan serentak.

9. Perbandingan dan Pembezaan Teknikal

LED pandangan sisi dua warna ini menawarkan kelebihan khusus berbanding alternatif:

• berbanding Dua LED Diskret:Menjimatkan ruang PCB, mengurangkan bilangan komponen, dan memudahkan pemasangan pick-and-place dengan satu nombor bahagian.
• berbanding LED RGB:Menyediakan penyelesaian yang lebih mudah dan selalunya lebih kos efektif apabila hanya dua warna khusus (hijau dan jingga) diperlukan, tanpa kerumitan pemacu tiga saluran.
• berbanding LED Lubang Laluan:Pakej SMD membolehkan pemasangan automatik sepenuhnya, reka bentuk profil rendah, dan kebolehpercayaan yang lebih baik dengan menghapuskan pematerian manual dan lenturan plumbum.
• Ciri-ciri Utama:Gabungan teknologi InGaN (untuk hijau cekap) dan AlInGaP (untuk jingga cekap) dalam satu pakej memberikan kecekapan bercahaya yang baik untuk kedua-dua warna. Pematuhan RoHS dan keserasian dengan alir balik bebas plumbum adalah penting untuk pembuatan moden.

10. Soalan Lazim (FAQ)

10.1 Bolehkah saya menghidupkan kedua-dua warna serentak pada arus DC maksimum mereka?

Ya, tetapi anda mesti mempertimbangkan jumlah pelesapan kuasa. Jika kedua-dua cip dihidupkan pada arus DC maksimum mereka (Hijau: 20mA @ ~3.2V, Jingga: 30mA @ ~2.3V), anggaran kuasa ialah (0.02A * 3.2V) + (0.03A * 2.3V) = 0.064W + 0.069W = 0.133W atau 133 mW. Ini melebihi penarafan Pd individu (76mW, 75mW) dan memerlukan penilaian termal yang teliti terhadap PCB dan keadaan ambien untuk memastikan suhu simpang tidak melebihi had selamat, berpotensi menjejaskan jangka hayat.

10.2 Apakah perbezaan antara panjang gelombang puncak dan panjang gelombang dominan?

Panjang gelombang puncak (λP) ialah panjang gelombang di mana spektrum pancaran mempunyai keamatan tertinggi. Panjang gelombang dominan (λd) diperoleh daripada rajah kromatisiti CIE dan mewakili panjang gelombang tunggal cahaya monokromatik tulen yang akan sepadan dengan warna yang dilihat LED. λd lebih berkait rapat dengan persepsi warna manusia, manakala λP adalah ukuran fizikal spektrum.

10.3 Bagaimanakah saya mentafsir kod bin semasa membuat pesanan?

Nombor bahagian LTST-S326TGKFKT-5A kemungkinan termasuk atau membayangkan kod bin khusus untuk keamatan. Untuk memastikan konsistensi dalam kecerahan aplikasi anda, anda harus menentukan kod bin yang dikehendaki (cth., Hijau: Bin R untuk output tertinggi, Jingga: Bin P) semasa membuat pesanan. Rujuk panduan pesanan produk penuh pengilang untuk sistem pengekodan yang tepat.

10.4 Adakah diod perlindungan songsang diperlukan?

Walaupun LED boleh bertolak ansur dengan bias songsang 5V dengan hanya 10 μA kebocoran, ia tidak direka untuk operasi songsang. Dalam litar di mana lonjakan voltan songsang mungkin berlaku (cth., beban induktif, palam panas), perlindungan luaran seperti diod siri atau konfigurasi penerus jambatan sangat disyorkan untuk mengelakkan kerosakan.

11. Contoh Reka Bentuk dan Penggunaan Praktikal

11.1 Penunjuk Status Dua Keadaan untuk Penghala Rangkaian

Senario:Mereka bentuk LED status untuk penghala untuk menunjukkan "Aktif/Pemindahan Data" (hijau) dan "Rehat/Siap Sedia" (jingga).
Pelaksanaan:Sambungkan anod sepunya ke rel 3.3V melalui perintang pembatasan arus yang bersaiz untuk setiap warna. Gunakan dua pin GPIO dari mikropengawal penghala, setiap satu disambungkan ke katod satu warna melalui transistor NPN isyarat kecil atau MOSFET. Perisian tegar kemudian boleh menghidupkan LED hijau semasa aktiviti data dan LED jingga semasa tempoh rehat. Sudut pandangan lebar memastikan keterlihatan dari mana-mana di dalam bilik.

11.2 Penunjuk Tahap Caj Bateri

Senario:Penunjuk pengecas 2 peringkat mudah: "Mengecas" (jingga) dan "Penuh Caj" (hijau).
Pelaksanaan:Output status IC pengurusan caj boleh memacu katod LED secara langsung (jika mampu menenggelamkan arus yang diperlukan) atau memacu transistor. Semasa mengecas, LED jingga menyala. Apabila kitaran caj selesai, IC mematikan pemacu jingga dan menghidupkan pemacu hijau.

12. Pengenalan Prinsip Teknologi

LED ini menggunakan dua sistem bahan semikonduktor yang berbeza:

• InGaN (Indium Gallium Nitrida):Bahan ini digunakan untuk cip pemancar hijau. Dengan mengubah nisbah indium kepada galium dalam aloi, jurang jalur semikonduktor boleh ditala, yang secara langsung menentukan panjang gelombang cahaya yang dipancarkan apabila elektron bergabung semula dengan lubang merentasi jurang jalur. InGaN terkenal dengan keupayaannya menghasilkan LED biru, hijau, dan putih yang cekap.
• AlInGaP (Aluminium Indium Gallium Fosfida):Bahan ini digunakan untuk cip pemancar jingga. Secara sama, dengan melaraskan komposisi aloi kuaterner ini, jurang jalur boleh direka untuk menghasilkan cahaya dalam kawasan spektrum merah, jingga, kuning, dan hijau. AlInGaP adalah sangat cekap dalam julat merah ke jingga.

Dalam pakej dua warna, dua struktur cip berbeza ini dipasang pada bingkai plumbum sepunya, diikat wayar, dan disalut dalam kanta epoksi jernih yang melindungi cip dan bertindak sebagai elemen optik.

13. Trend Pembangunan Teknologi

Bidang teknologi LED terus berkembang, dengan trend yang memberi kesan kepada komponen seperti ini:

• Peningkatan Kecekapan:Penyelidikan berterusan bertujuan untuk meningkatkan kecekapan kuantum dalaman (IQE) dan kecekapan pengekstrakan cahaya (LEE) bahan InGaN dan AlInGaP, membawa kepada keamatan bercahaya yang lebih tinggi untuk arus input yang sama atau penggunaan kuasa yang lebih rendah untuk output cahaya yang sama.
• Pengecilan:Dorongan untuk peranti elektronik yang lebih kecil mendorong pakej LED yang lebih kecil sambil mengekalkan atau meningkatkan prestasi optik.
• Konsistensi Warna yang Lebih Baik:Kemajuan dalam pertumbuhan epitaksial dan proses pembin membawa kepada toleransi yang lebih ketat pada panjang gelombang dominan dan keamatan bercahaya, mengurangkan variasi warna dan kecerahan antara unit.
• Kebolehpercayaan yang Dipertingkatkan:Penambahbaikan dalam bahan pembungkusan (epoksi, silikon) dan teknologi lekatan die meningkatkan keupayaan LED untuk menahan suhu yang lebih tinggi, kelembapan, dan kitaran haba, melanjutkan jangka hayat operasi.
• Kepintaran Bersepadu:Trend yang lebih luas ialah integrasi litar kawalan (seperti pemacu arus malar atau logik mudah) dalam pakej LED itu sendiri, mencipta komponen "LED pintar" yang memudahkan reka bentuk sistem.