Dokumen Teknikal LTST-S115KFKGKT-5A - LED Dwi Warna SMD Pakej Pandangan Sisi Oren/Hijau - 5mA

1. Gambaran Keseluruhan Produk

LTST-S115KFKGKT-5A ialah LED Peranti Permukaan Dipasang (SMD) dwi warna, pandangan sisi yang direka khas untuk aplikasi yang memerlukan penyelesaian pencahayaan belakang padat, seperti dalam panel LCD. Komponen ini menggabungkan dua cip semikonduktor berbeza dalam satu pakej: satu memancarkan dalam spektrum oren dan satu lagi dalam spektrum hijau. Tujuan reka bentuk utamanya adalah untuk menyediakan sumber cahaya yang boleh dipercayai, terang dan menjimatkan ruang yang serasi dengan proses pemasangan automatik moden.

Kelebihan teras LED ini termasuk pematuhannya kepada arahan RoHS (Sekatan Bahan Berbahaya), mengklasifikasikannya sebagai produk hijau. Ia menggunakan teknologi cip AlInGaP (Aluminium Indium Gallium Fosfida) ultra-terang untuk kedua-dua warna, yang terkenal dengan kecekapan tinggi dan ketulenan warna yang baik. Peranti ini dibungkus pada pita 8mm yang dililit pada gegelung berdiameter 7 inci, menjadikannya serasi sepenuhnya dengan peralatan pick-and-place automatik berkelajuan tinggi. Tambahan pula, ia direka untuk menahan proses pematerian aliran balik inframerah (IR) standard, memudahkan integrasinya ke dalam pemasangan papan litar bercetak (PCB).

Pasaran sasaran merangkumi elektronik pengguna, instrumentasi perindustrian, dan bahagian dalam automotif di mana LED pancaran sisi adalah penting untuk pencahayaan belakang paparan bercahaya tepi, panel penunjuk, dan pencahayaan status dalam ruang terhad.

2. Penerangan Mendalam Parameter Teknikal

2.1 Penarafan Maksimum Mutlak

Mengendalikan peranti melebihi had ini boleh menyebabkan kerosakan kekal. Semua penarafan dinyatakan pada suhu ambien (Ta) 25°C.

• Pelesapan Kuasa (Pd):75 mW maksimum setiap cip warna.
• Arus Hadapan Puncak (I_FP):80 mA, dibenarkan hanya di bawah keadaan berdenyut (kitar tugas 1/10, lebar denyut 0.1ms). Penarafan ini adalah untuk peristiwa sementara, bukan operasi berterusan.
• Arus Hadapan DC (I_F):30 mA arus berterusan maksimum untuk operasi jangka panjang yang boleh dipercayai.
• Voltan Songsang (V_R):5 V maksimum. Melebihi voltan ini dalam bias songsang boleh merosakkan simpang LED. Operasi berterusan di bawah voltan songsang adalah dilarang.
• Julat Suhu Operasi:-30°C hingga +85°C. Peranti berfungsi dalam julat suhu ambien ini.
• Julat Suhu Penyimpanan:-40°C hingga +85°C untuk keadaan tidak beroperasi.
• Keadaan Pematerian Inframerah:Pakej boleh menahan suhu puncak 260°C untuk maksimum 10 saat semasa pematerian aliran balik, yang merupakan standard untuk proses pemasangan bebas plumbum (Pb-free).

2.2 Ciri Elektrik & Optik

Ini adalah parameter prestasi tipikal yang diukur pada Ta=25°C dan arus hadapan (I_F) 5mA, yang merupakan keadaan ujian dan operasi biasa.

• Keamatan Bercahaya (I_V):
  • Cip Oren:Minimum 11.2 mcd, Nilai tipikal tidak dinyatakan, Maksimum 71.0 mcd.
  • Cip Hijau:Minimum 4.5 mcd, Nilai tipikal tidak dinyatakan, Maksimum 28.0 mcd.
  • Pengukuran dilakukan menggunakan gabungan sensor-penapis yang menghampiri keluk tindak balas mata fotopik (CIE).
• Sudut Pandangan (2θ_1/2):130 darjah tipikal untuk kedua-dua warna. Ini adalah sudut penuh di mana keamatan bercahaya turun kepada separuh daripada nilai puncak (paksi), mentakrifkan lebar pancaran.
• Panjang Gelombang Pancaran Puncak (λ_P):Panjang gelombang di mana keluaran kuasa spektrum adalah tertinggi.
  • Oren: 611 nm tipikal.
  • Hijau: 574 nm tipikal.
• Panjang Gelombang Dominan (λ_d):Panjang gelombang tunggal yang dilihat oleh mata manusia yang mentakrifkan warna.
  • Oren: 605 nm tipikal pada I_F=5mA.
  • Hijau: 571 nm tipikal pada I_F=5mA.
• Separuh Lebar Garisan Spektrum (Δλ):Lebar jalur spektrum yang dipancarkan pada separuh keamatan maksimumnya.
  • Oren: 17 nm tipikal.
  • Hijau: 15 nm tipikal.
• Voltan Hadapan (V_F):
  • Kedua-dua Warna: Tipikal 1.90 V, Maksimum 2.30 V pada I_F=5mA.
• Arus Songsang (I_R):Maksimum 10 µA apabila voltan songsang (V_R) 5V dikenakan.

3. Penjelasan Sistem Binning

Untuk memastikan konsistensi warna dan kecerahan dalam pengeluaran, LED disusun ke dalam bin berdasarkan parameter yang diukur.

3.1 Binning Keamatan Bercahaya

Warna Oren (@5mA):

Kod Bin L: 11.2 - 18.0 mcd

Kod Bin M: 18.0 - 28.0 mcd

Kod Bin N: 28.0 - 45.0 mcd

Kod Bin P: 45.0 - 71.0 mcd

Toleransi dalam setiap bin adalah ±15%.

Warna Hijau (@5mA):

Kod Bin J: 4.5 - 7.1 mcd

Kod Bin K: 7.1 - 11.2 mcd

Kod Bin L: 11.2 - 18.0 mcd

Kod Bin M: 18.0 - 28.0 mcd

Toleransi dalam setiap bin adalah ±15%.

3.2 Binning Panjang Gelombang Dominan (Hijau Sahaja)

Kod Bin B: 564.5 - 567.5 nm

Kod Bin C: 567.5 - 570.5 nm

Kod Bin D: 570.5 - 573.5 nm

Toleransi untuk setiap bin panjang gelombang adalah ±1 nm. Nota: Binning panjang gelombang oren tidak dinyatakan dalam lembaran data ini.

4. Analisis Keluk Prestasi

Lembaran data merujuk kepada keluk ciri tipikal yang penting untuk jurutera reka bentuk. Walaupun graf khusus tidak diterbitkan semula dalam teks, implikasinya dianalisis.

• Keamatan Bercahaya Relatif vs. Arus Hadapan:Keluk ini akan menunjukkan bagaimana output cahaya meningkat dengan arus, biasanya dalam cara sub-linear, menekankan kepentingan pengawalan arus berbanding pemanduan voltan untuk kecerahan yang konsisten.
• Voltan Hadapan vs. Arus Hadapan:Keluk IV ini menunjukkan hubungan eksponen diod, penting untuk mengira nilai perintang siri atau mereka bentuk pemandu arus malar.
• Keamatan Bercahaya Relatif vs. Suhu Ambien:Output cahaya LED umumnya berkurangan apabila suhu simpang meningkat. Keluk ini adalah penting untuk pengurusan haba dalam aplikasi untuk mengekalkan tahap kecerahan yang dikehendaki.
• Taburan Spektrum:Graf menunjukkan kuasa relatif berbanding panjang gelombang untuk kedua-dua cip oren dan hijau, menggambarkan panjang gelombang puncak dan dominan serta separuh lebar spektrum.

5. Maklumat Mekanikal & Pakej

5.1 Dimensi Pakej dan Penetapan Pin

Peranti ini mematuhi pakej SMD pandangan sisi standard EIA. Lukisan dimensi terperinci disediakan dalam lembaran data asal dengan semua ukuran dalam milimeter. Nota mekanikal utama termasuk toleransi umum ±0.10 mm melainkan dinyatakan sebaliknya.

Penetapan Pin:

- Katod 1 (C1): Disambungkan ke cip Hijau.

- Katod 2 (C2): Disambungkan ke cip Oren.

Bahan kanta adalah jernih air.

5.2 Susun Atur Pad Pematerian & Polarity yang Dicadangkan

Tapak kaki pad pematerian yang disyorkan disediakan untuk memastikan lekatan mekanikal yang betul dan kebolehpercayaan sambungan pateri semasa aliran balik. Arah pematerian yang dicadangkan juga ditunjukkan untuk meminimumkan potensi "tombstoning" (komponen berdiri di satu hujung) semasa proses aliran balik. Pereka bentuk harus mematuhi garis panduan ini untuk hasil pemasangan yang optimum.

6. Panduan Pematerian & Pemasangan

6.1 Profil Pematerian Aliran Balik

Profil aliran balik inframerah (IR) yang dicadangkan disediakan untuk proses pateri bebas plumbum (Pb-free). Parameter utama termasuk:

- Pra-panas:150°C hingga 200°C.

- Masa Pra-panas:Maksimum 120 saat.

- Suhu Puncak:Maksimum 260°C.

- Masa Melebihi Likuidus:Profil sampel menunjukkan zon masa-suhu kritikal, termasuk kadar pemanjakan, zon rendaman, dan kadar penyejukan yang disyorkan, mematuhi piawaian JEDEC. Profil pada halaman 3 lembaran data berfungsi sebagai sasaran generik, tetapi pencirian khusus papan adalah dinasihatkan.

6.2 Pematerian Tangan

Jika pematerian tangan diperlukan:

- Suhu Besi Pemateri:Maksimum 300°C.

- Masa Pematerian:Maksimum 3 saat setiap sambungan.

- Ini harus dilakukan hanya sekali untuk mengelakkan tekanan haba.

6.3 Pembersihan

Hanya agen pembersih yang ditetapkan harus digunakan. Bahan kimia yang tidak ditentukan boleh merosakkan pakej LED. Jika pembersihan diperlukan selepas pematerian, rendaman dalam etil alkohol atau isopropil alkohol pada suhu normal selama kurang daripada satu minit adalah disyorkan.

6.4 Keadaan Penyimpanan

Pakej Tertutup (dengan penyerap lembapan):Simpan pada ≤30°C dan ≤90% Kelembapan Relatif (RH). Gunakan dalam tempoh satu tahun.

Pakej Terbuka:Simpan pada ≤30°C dan ≤60% RH. Untuk komponen yang keluar dari pembungkusan asalnya selama lebih daripada satu minggu, pembakaran pada kira-kira 60°C selama sekurang-kurangnya 20 jam adalah disyorkan sebelum pematerian untuk mengeluarkan kelembapan dan mencegah "popcorning" semasa aliran balik.

7. Pembungkusan & Maklumat Pesanan

7.1 Spesifikasi Pita dan Gegelung

LED dibekalkan dalam pita pembawa timbul:

- Lebar Pita:8 mm.

- Diameter Gegelung:7 inci.

- Kuantiti per Gegelung:3000 keping.

- Kuantiti Pesanan Minimum (MOQ):500 keping untuk baki kuantiti.

- Poket kosong dalam pita dimeterai dengan pita penutup atas. Pembungkusan mematuhi piawaian ANSI/EIA 481-1-A-1994. Maksimum dua komponen hilang berturut-turut dibenarkan setiap spesifikasi.

8. Cadangan Aplikasi

8.1 Senario Aplikasi Tipikal

• Pencahayaan Belakang LCD:Aplikasi utama sebagai sumber cahaya pandangan sisi untuk paparan LCD kecil hingga sederhana dalam elektronik pengguna, papan pemuka automotif, dan panel kawalan perindustrian.
• Penunjuk Status:Keupayaan dwi warna membolehkan pelbagai isyarat status (contohnya, hijau untuk "hidup/sedia," oren untuk "siaga/amaran") daripada satu tapak kaki komponen.
• Pencahayaan Panel Depan:Pencahayaan untuk butang, suis, atau simbol di mana pancaran sisi diperlukan.

8.2 Pertimbangan Reka Bentuk

• Pemanduan Arus:Sentiasa gunakan perintang had arus siri atau litar pemandu arus malar. Kira nilai perintang menggunakan R = (V_bekalan- V_F) / I_F, menggunakan V_Fmaksimum dari lembaran data untuk reka bentuk yang selamat.
• Pengurusan Haba:Walaupun pelesapan kuasa adalah rendah, pastikan kawasan kuprum PCB atau via haba yang mencukupi jika beroperasi pada suhu ambien tinggi atau berhampiran arus maksimum untuk mengekalkan output cahaya dan jangka hayat.
• Perlindungan ESD:Langkah berjaga-jaga ESD standard harus dipatuhi semasa pengendalian dan pemasangan, seperti semua peranti semikonduktor.
• Reka Bentuk Optik:Sudut pandangan 130 darjah harus dipertimbangkan untuk reka bentuk pandu cahaya atau penyebar dalam aplikasi pencahayaan belakang untuk mencapai pencahayaan seragam.

9. Perbandingan & Pembezaan Teknikal

Walaupun perbandingan pesaing langsung tidak disediakan, ciri pembezaan utama komponen ini boleh disimpulkan:

1. Dwi-Cip dalam Pakej Tunggal:Menjimatkan ruang PCB dan kos pemasangan berbanding menggunakan dua LED satu warna berasingan.

2. Faktor Bentuk Pandangan Sisi:Penting untuk aplikasi pencahayaan belakang dan bercahaya tepi tertentu di mana LED pancaran atas tidak sesuai.

3. Teknologi AlInGaP:Menawarkan kecekapan yang lebih tinggi dan kestabilan suhu yang lebih baik untuk warna oren dan merah berbanding teknologi lama seperti GaAsP.

4. Keserasian Aliran Balik:Direka untuk barisan pemasangan SMT moden, tidak seperti LED lubang melalui lama yang memerlukan pematerian manual.

10. Soalan Lazim (FAQ)

Q1: Bolehkah saya memandu kedua-dua cip LED serentak pada arus DC maksimum mereka (30mA setiap satu)?

A: Tidak. Pelesapan kuasa maksimum mutlak adalah 75 mW setiap cip. Pada 30mA dan V_Ftipikal 1.9V, pelesapan kuasa akan menjadi 57mW, yang berada dalam had. Walau bagaimanapun, memandu kedua-duanya pada 30mA serentak memerlukan pertimbangan haba yang teliti terhadap jumlah haba yang dihasilkan dalam pakej kecil. Secara umumnya adalah dinasihatkan untuk beroperasi di bawah penarafan maksimum mutlak untuk kebolehpercayaan.

Q2: Apakah perbezaan antara Panjang Gelombang Puncak dan Panjang Gelombang Dominan?

A: Panjang Gelombang Puncak (λ_P) ialah titik fizikal keluaran spektrum tertinggi. Panjang Gelombang Dominan (λ_d) ialah nilai yang dikira berdasarkan persepsi warna manusia (carta CIE) dan merupakan panjang gelombang tunggal yang paling menggambarkan warna yang dilihat. Mereka sering hampir tetapi tidak sama, terutamanya untuk spektrum yang lebih luas.

Q3: Bagaimanakah saya mentafsir kod bin semasa membuat pesanan?

A: Nyatakan kod bin yang dikehendaki untuk keamatan bercahaya (untuk kedua-dua oren dan hijau) dan untuk panjang gelombang dominan (untuk hijau). Sebagai contoh, memesan "Bin Oren P, Bin Hijau M, Bin Panjang Gelombang D" akan memberikan anda oren paling terang, hijau terang, dan hijau ke arah sisi panjang gelombang yang lebih panjang dalam julatnya. Ini memastikan padanan warna dan kecerahan dalam pengeluaran anda.

11. Kajian Kes Reka Bentuk Praktikal

Senario:Mereka bentuk penunjuk status untuk peranti mudah alih dengan bekalan tunggal 3.3V. Penunjuk mesti menunjukkan hijau untuk "kuasa hidup" dan oren untuk "pengecasan." Ruang adalah sangat terhad.

Penyelesaian:Gunakan LTST-S115KFKGKT-5A. Reka bentuk litar pemandu dengan dua pin GPIO dari mikropengawal.

- Sambungkan GPIO1 ke katod Hijau (C1) melalui perintang had arus.

- Sambungkan GPIO2 ke katod Oren (C2) melalui perintang lain.

- Anod sepunya disambungkan ke rel 3.3V.

Kira nilai perintang untuk sasaran I_F5mA (nilai biasa untuk keterlihatan baik pada kuasa rendah): R = (3.3V - 1.9V) / 0.005A = 280 Ohm. Gunakan nilai standard seterusnya, 270 atau 300 Ohm. Mikropengawal boleh menenggelamkan arus dengan menarik pin GPIO rendah untuk menghidupkan LED masing-masing. Reka bentuk ini menggunakan satu tapak kaki komponen untuk dua warna, menjimatkan ruang dan memudahkan pemasangan.

12. Pengenalan Prinsip Teknologi

LED ini berdasarkan bahan semikonduktor AlInGaP. Apabila voltan hadapan dikenakan merentasi simpang p-n, elektron dan lubang bergabung semula, membebaskan tenaga dalam bentuk foton (cahaya). Warna khusus (panjang gelombang) cahaya yang dipancarkan ditentukan oleh tenaga jurang jalur bahan semikonduktor. AlInGaP membolehkan penalaan jurang jalur ini untuk menghasilkan warna dalam spektrum merah, oren, ambar, dan hijau-kuning dengan kecekapan tinggi. Pakej pandangan sisi menggabungkan kanta plastik acuan yang membentuk output cahaya, menyediakan sudut pandangan luas 130 darjah yang sesuai untuk aplikasi pencahayaan belakang.

13. Trend & Perkembangan Industri

Trend dalam LED SMD untuk pencahayaan belakang dan penunjuk terus ke arah:

1. Kecekapan Lebih Tinggi (lm/W):Mengurangkan penggunaan kuasa untuk peranti beroperasi bateri dan memenuhi peraturan tenaga.

2. Konsistensi Warna & Binning yang Lebih Baik:Toleransi binning yang lebih ketat untuk memastikan penampilan seragam dalam paparan tanpa penentukuran tambahan.

3. Pengecilan:Saiz pakej yang lebih kecil (contohnya, 0402, 0201 metrik) untuk elektronik yang semakin padat.

4. Kebolehpercayaan & Jangka Hayat Lebih Tinggi:Bahan dan pembungkusan yang diperbaiki untuk menahan keadaan persekitaran yang lebih keras, terutamanya dalam aplikasi automotif dan perindustrian.

5. Penyelesaian Bersepadu:Beralih daripada LED diskret mudah ke arah modul dengan pemandu bersepadu, pengawal, dan pandu cahaya.