LTW-326ZDSKR-5A LED Spesifikasi Teknikal - Dwi Warna (Putih/Merah) - Pandangan Sisi - Pakej SMD - Dokumen Teknikal Bahasa Melayu

1. Gambaran Keseluruhan Produk

LTW-326ZDSKR-5A ialah LED Peranti Permukaan Terpasang (SMD) dwi warna dengan pandangan sisi. Tujuan reka bentuk utamanya adalah untuk aplikasi lampu latar LCD, di mana sumber cahaya bersudut tepat yang padat diperlukan. Peranti ini mengintegrasikan dua cip semikonduktor berbeza dalam satu pakej: cip InGaN (Indium Gallium Nitride) untuk pancaran cahaya putih dan cip AlInGaP (Aluminium Indium Gallium Fosfida) untuk pancaran cahaya merah. Konfigurasi dwi cip ini membolehkan percampuran warna atau kawalan bebas dua warna daripada satu komponen, menjimatkan ruang papan litar dan memudahkan pemasangan dalam reka bentuk yang terhad ruang seperti paparan nipis.

Kelebihan teras LED ini termasuk output ultra-terang daripada kedua-dua cip, keserasian dengan peralatan automatik pick-and-place standard, dan kelayakannya untuk proses pateri refluks bebas plumbum, inframerah (IR). Ia dibungkus pada pita 8mm yang dililit pada gegelung berdiameter 7 inci, memudahkan pembuatan volum tinggi. Produk ini juga dinyatakan mematuhi arahan RoHS (Sekatan Bahan Berbahaya), mengklasifikasikannya sebagai produk hijau.

2. Penyelaman Mendalam Spesifikasi Teknikal

2.1 Penarafan Maksimum Mutlak

Mengendalikan peranti melebihi had ini boleh menyebabkan kerosakan kekal. Penarafan utama pada suhu ambien (Ta) 25°C ialah:

• Pelesapan Kuasa:Cip Putih: 35 mW, Cip Merah: 48 mW. Ini mentakrifkan kuasa maksimum yang boleh dilesapkan oleh LED sebagai haba di bawah operasi berterusan.
• Arus Kehadapan:Arus Kehadapan DC: Putih: 10 mA, Merah: 20 mA. Arus Kehadapan Puncak (kitar tugas 1/10, denyut 0.1ms): Putih: 50 mA, Merah: 40 mA. Melebihi arus DC akan memberi tekanan berlebihan pada simpang semikonduktor.
• Voltan Songsang:5 V untuk kedua-dua cip. Menggunakan voltan pincang songsang lebih tinggi daripada ini boleh menyebabkan kerosakan simpang.
• Julat Suhu:Operasi: -20°C hingga +80°C. Penyimpanan: -40°C hingga +85°C.
• Kepekaan ESD:Ambang Model Badan Manusia (HBM) ialah 2000V. Langkah berjaga-jaga terhadap nyahcas elektrostatik adalah perlu semasa pengendalian.
• Paterian:Tahan terhadap paterian refluks inframerah pada suhu puncak 260°C selama 10 saat.

2.2 Ciri Elektro-Optik

Diukur pada Ta=25°C dengan arus kehadapan (IF) 5mA, melainkan dinyatakan sebaliknya.

• Keamatan Bercahaya (Iv):Metrik prestasi utama. Putih: Min 28.0 mcd, Tip -, Maks 112.0 mcd. Merah: Min 7.1 mcd, Tip -, Maks 45.0 mcd. Iv sebenar untuk setiap unit dikelaskan ke dalam bin (lihat Seksyen 3).
• Sudut Pandangan (2θ1/2):130 darjah untuk kedua-dua warna, menunjukkan kon pandangan lebar yang tipikal untuk kanta pancaran sisi yang digunakan dalam pandu gelombang lampu latar.
• Voltan Kehadapan (VF):Putih: Min 2.7V, Tip 3.0V, Maks 3.7V. Merah: Min 1.70V, Tip 2.00V, Maks 2.40V. Perbezaan dalam VF adalah disebabkan oleh tenaga jurang jalur yang berbeza bagi bahan InGaN dan AlInGaP. Ini mesti dipertimbangkan semasa mereka bentuk litar pemacu, terutamanya untuk konfigurasi anod sepunya atau katod sepunya.
• Panjang Gelombang Pancaran Puncak (λP):Untuk cip merah: 639 nm (tipikal).
• Panjang Gelombang Dominan (λd):Untuk cip merah: 630 nm (tipikal). Ini adalah panjang gelombang tunggal yang dilihat oleh mata manusia yang mentakrifkan warna.
• Koordinat Kromatisiti (x, y):Untuk cip putih: x=0.3, y=0.3 (tipikal). Koordinat CIE 1931 ini mentakrifkan warna titik putih. Toleransi ±0.01 digunakan.
• Arus Songsang (IR):Maks 100 µA pada VR=5V.

3. Penjelasan Sistem Binning

LED disusun ke dalam bin prestasi untuk memastikan konsistensi dalam aplikasi. Kod bin ditanda pada pembungkusan.

3.1 Binning Keamatan Bercahaya (Iv)

Cip Putih:Bin N (28.0-45.0 mcd), P (45.0-71.0 mcd), Q (71.0-112.0 mcd).
Cip Merah:Bin K (7.1-11.2 mcd), L (11.2-18.0 mcd), M (18.0-28.0 mcd), N (28.0-45.0 mcd).
Toleransi ±15% digunakan dalam setiap bin.

3.2 Binning Hue (Warna) untuk Cip Merah

LED merah dibin berdasarkan koordinat kromatisiti (x, y) mereka pada rajah CIE 1931. Enam bin ditakrifkan (S1 hingga S6), setiap satu mewakili kawasan segi empat kecil pada carta warna. Koordinat untuk setiap bucu bin ini disediakan dalam datasheet. Toleransi ±0.01 digunakan pada koordinat (x, y) dalam setiap bin. Ini memastikan konsistensi warna yang ketat untuk pancaran merah merentasi lot pengeluaran yang berbeza.

4. Analisis Lengkung Prestasi

Datasheet merujuk kepada lengkung ciri tipikal yang penting untuk reka bentuk.

• Lengkung IV (Arus vs. Voltan):Menunjukkan hubungan eksponen antara voltan kehadapan dan arus untuk kedua-dua cip putih dan merah. Voltan hidup yang berbeza jelas kelihatan.
• Keamatan Bercahaya vs. Arus Kehadapan:Menggambarkan bagaimana output cahaya meningkat dengan arus. Ia biasanya linear dalam julat operasi yang disyorkan tetapi akan tepu pada arus yang lebih tinggi.
• Keamatan Bercahaya vs. Suhu Ambien:Menunjukkan penurunan output cahaya apabila suhu simpang meningkat. Ini adalah kritikal untuk pengurusan haba dalam aplikasi akhir.
• Taburan Spektrum:Untuk cip merah, lengkung akan menunjukkan puncak sempit sekitar 639nm, ciri teknologi AlInGaP. Untuk cip putih (biasanya die biru dengan fosfor), spektrum akan menjadi luas, meliputi julat boleh lihat.

5. Maklumat Mekanikal dan Pakej

5.1 Dimensi Pakej

LED mematuhi garis panduan pakej standard EIA untuk LED pandangan sisi. Dimensi kritikal termasuk ketinggian keseluruhan, lebar, dan kedalaman, serta penempatan dan saiz pad pateri. Semua dimensi adalah dalam milimeter dengan toleransi standard ±0.10mm melainkan dinyatakan sebaliknya. Kanta direka untuk pancaran sisi.

5.2 Penetapan Pin dan Polarity

Peranti mempunyai dua anod/katod untuk cip bebas. Penetapan pin ialah: Katod untuk cip InGaN Putih disambungkan ke Pin C2. Katod untuk cip AlInGaP Merah disambungkan ke Pin C1. Anod berkemungkinan sepunya atau ditetapkan ke pin lain mengikut lukisan pakej. Polarity yang betul mesti dipatuhi semasa susun atur PCB dan pemasangan.

5.3 Susun Atur Pad Pateri yang Dicadangkan

Datasheet menyediakan corak landasan (footprint) yang disyorkan untuk reka bentuk PCB. Mematuhi corak ini memastikan pembentukan sendi pateri yang betul, kestabilan mekanikal, dan prestasi haba semasa refluks. Arah paterian yang dicadangkan juga ditunjukkan untuk meminimumkan potensi tombstoning.

6. Panduan Paterian dan Pemasangan

6.1 Profil Paterian Refluks

LED adalah serasi dengan proses refluks inframerah. Profil yang dicadangkan disediakan, dengan parameter kritikal ialah suhu puncak 260°C untuk maksimum 10 saat. Profil ini mesti diikuti untuk mengelakkan kerosakan haba pada pakej plastik dan ikatan wayar dalaman.

6.2 Pembersihan

Jika pembersihan diperlukan selepas paterian, hanya bahan kimia yang ditetapkan harus digunakan. Datasheet mengesyorkan rendaman dalam etil alkohol atau isopropil alkohol pada suhu normal selama kurang daripada satu minit. Bahan kimia yang tidak ditentukan mungkin merosakkan resin pakej atau kanta.

6.3 Penyimpanan dan Pengendalian

• Langkah Berjaga-jaga ESD:Peranti sensitif kepada nyahcas elektrostatik (2000V HBM). Gunakan tali pergelangan tangan, stesen kerja dibumikan, dan bekas konduktif.
• Kepekaan Kelembapan:Sebagai pakej SMD plastik, ia sensitif kepada kelembapan. Jika beg kalis lembap asal yang dimeterai dengan desikan tidak dibuka, penyimpanan harus pada ≤30°C/≤90%RH, dengan jangka hayat rak satu tahun. Setelah dibuka, LED harus disimpan pada ≤30°C/≤60%RH dan digunakan dalam masa satu minggu. Untuk penyimpanan lebih lama di luar beg asal, gunakan bekas tertutup dengan desikan atau desikator nitrogen. Komponen yang disimpan di luar beg >1 minggu memerlukan pembakaran (lebih kurang 60°C untuk >20 jam) sebelum refluks untuk mengelakkan popcorning.

7. Pembungkusan dan Pemesanan

Pembungkusan standard ialah pita pembawa timbul 8mm yang dimeterai dengan pita penutup, dililit pada gegelung berdiameter 7 inci (178mm). Setiap gegelung penuh mengandungi 3000 keping. Kuantiti pembungkusan minimum 500 keping tersedia untuk baki. Pembungkusan mematuhi spesifikasi ANSI/EIA 481-1. Dimensi pita dan gegelung disediakan untuk persediaan feeder automatik.

8. Cadangan Aplikasi

8.1 Senario Aplikasi Tipikal

Aplikasi utama ialah lampu latar LCD untuk elektronik pengguna, paparan industri, dan paparan dalaman automotif di mana profil nipis adalah penting. Keupayaan dwi warna membolehkan lampu latar dinamik (contohnya, putih untuk operasi normal, merah untuk mod malam atau amaran) atau penciptaan warna lain dengan percampuran.

8.2 Pertimbangan Reka Bentuk

• Pemacu Arus:Gunakan pemacu arus malar, bukan voltan malar, untuk memastikan output cahaya stabil dan jangka hayat panjang. Hormati penarafan arus DC maksimum mutlak (10mA putih, 20mA merah).
• Pengurusan Haba:Pelesapan kuasa, walaupun rendah, menjana haba. Pastikan kawasan kuprum PCB yang mencukupi atau via haba di bawah pad pateri untuk mengalirkan haba, terutamanya jika didorong pada arus yang lebih tinggi atau dalam suhu ambien yang tinggi. Ini mengekalkan kecekapan bercahaya dan jangka hayat.
• Reka Bentuk Optik:Pancaran sisi 130 darjah direka untuk mengganding ke dalam plat pandu cahaya (LGP). Reka bentuk titik suntikan dan corak LGP adalah penting untuk mencapai pencahayaan lampu latar yang seragam.
• Reka Bentuk Litar:Ambil kira voltan kehadapan yang berbeza bagi dua cip semasa mereka bentuk litar pemacu, terutamanya jika menggunakan perintang had arus sepunya untuk kedua-duanya.

9. Perbandingan dan Pembezaan Teknikal

Berbanding LED pandangan sisi satu warna, kelebihan utama ialah penjimatan ruang dan pemasangan yang dipermudahkan untuk aplikasi dua warna. Penggunaan AlInGaP untuk merah menawarkan kecekapan yang lebih tinggi dan warna yang lebih tepu berbanding teknologi lama seperti GaAsP. Cip putih berasaskan InGaN menyediakan kecerahan tinggi. Gabungan dalam satu pakej adalah pengoptimuman peringkat sistem untuk unit lampu latar volum tinggi yang sensitif kos.

10. Soalan Lazim (FAQ)

S: Bolehkah saya memandu cip putih dan merah secara serentak pada arus DC maksimum mereka?
J: Anda mesti mempertimbangkan jumlah pelesapan kuasa dan beban haba pada pakej. Memandu kedua-duanya pada arus maks (10mA + 20mA = 30mA jumlah) pada VF tipikal mereka (3.0V + 2.0V = 5.0V) menghasilkan 150mW input elektrik. Ini melebihi penarafan pelesapan kuasa individu (35mW & 48mW) dan berkemungkinan akan terlalu panas peranti. Penurunan atau operasi berdenyut adalah perlu.

S: Bagaimana saya mentafsir kod bin Iv pada beg?
J: Beg akan mempunyai kod yang menunjukkan bin Iv tertentu (contohnya, "Q" untuk putih, "L" untuk merah) untuk LED di dalamnya. Anda mesti merujuk silang huruf ini dengan Jadual Spesifikasi Iv dalam datasheet untuk mengetahui julat keamatan bercahaya min/maks yang dijamin untuk kumpulan itu.

S: Cip merah mempunyai panjang gelombang puncak 639nm tetapi panjang gelombang dominan 630nm. Mengapa perbezaannya?
J: Panjang gelombang puncak (λP) ialah titik tertinggi pada lengkung taburan kuasa spektrum. Panjang gelombang dominan (λd) ditentukan dengan melukis garis dari titik putih (pencahaya) pada rajah CIE melalui koordinat (x,y) yang diukur LED ke lokus spektrum. λd ialah warna panjang gelombang tunggal yang dilihat oleh mata manusia, yang boleh berbeza daripada λP, terutamanya jika spektrum tidak simetri sempurna.

11. Kajian Kes Reka Bentuk Praktikal

Senario:Mereka bentuk penunjuk status/lampu latar untuk paparan peranti perubatan mudah alih. Penunjuk perlu menunjukkan putih untuk "kuasa hidup/aktif," dan merah untuk "bateri rendah/amaran." Ruang adalah sangat terhad.
Pelaksanaan:Satu LED LTW-326ZDSKR-5A diletakkan di tepi LCD kecil. Mikropengawal ringkas dengan dua pin GPIO digunakan untuk mengawal dua litar had arus bebas (contohnya, menggunakan transistor). Satu litar memandu cip putih, yang lain memandu cip merah. Pancaran sisi 130 darjah berkesan mengganding ke dalam pandu cahaya paparan. Reka bentuk menjimatkan ruang berbanding menggunakan dua LED berasingan dan memudahkan proses penjajaran optik semasa pemasangan.

12. Pengenalan Prinsip Teknologi

LED Putih InGaN:Biasanya, cip semikonduktor InGaN yang memancarkan cahaya biru disalut dengan fosfor kuning (contohnya, YAG:Ce). Sebahagian cahaya biru ditukar oleh fosfor kepada cahaya kuning. Campuran cahaya biru yang tinggal dan cahaya kuning yang ditukar dilihat oleh mata manusia sebagai putih. Suhu warna tepat (putih sejuk, putih suam) ditala oleh komposisi fosfor.

LED Merah AlInGaP:Sistem bahan ini mempunyai jurang jalur langsung yang boleh ditala merentasi kawasan spektrum merah, oren, dan kuning dengan mengubah nisbah aluminium dan indium. LED AlInGaP terkenal dengan kecekapan tinggi dan ketulenan warna yang sangat baik (lebar spektrum sempit) dalam julat merah ke ambar, lebih unggul daripada teknologi GaAsP lama.

13. Trend dan Perkembangan Industri

Trend dalam LED lampu latar terus ke arah kecekapan yang lebih tinggi (lebih lumen per watt) dan indeks pembiakan warna (CRI) yang lebih tinggi untuk kualiti imej yang lebih baik, terutamanya dalam monitor dan TV profesional. Untuk jenis pandangan sisi, dorongan adalah untuk pakej yang lebih nipis untuk membolehkan reka bentuk paparan yang semakin langsing. Terdapat juga pembangunan berterusan dalam pembungkusan skala cip (CSP) dan teknologi mini/mikro-LED, yang menjanjikan faktor bentuk yang lebih kecil, ketumpatan yang lebih tinggi, dan keupayaan pemudaran tempatan untuk unit lampu latar maju. Pendekatan dwi warna kekal relevan untuk kawalan warna bersegmen yang kos efektif dalam aplikasi pertengahan.