LTW-S115KSDS-5A Dwi Warna SMD LED Spesifikasi - Pandangan Sisi - Putih & Kuning - 5mA - Dokumen Teknikal Bahasa Melayu

1. Gambaran Keseluruhan Produk

LTW-S115KSDS-5A ialah diod pemancar cahaya (LED) peranti permukaan-pasang (SMD) dwi warna yang direka khas untuk aplikasi pencahayaan pandangan sisi, terutamanya sebagai sumber lampu latar untuk paparan hablur cecair (LCD). Ia menggabungkan dua cip semikonduktor berbeza dalam satu pakej piawai EIA: cip InGaN (Indium Gallium Nitride) untuk pancaran cahaya putih dan cip AlInGaP (Aluminum Indium Gallium Phosphide) untuk pancaran cahaya kuning. Konfigurasi ini membolehkan penyelesaian pencahayaan yang fleksibel daripada jejak yang padat. Peranti ini direka untuk pemasangan volum tinggi, dibekalkan pada pita 8mm yang dipasang pada gegelung 7 inci, dan serasi sepenuhnya dengan peralatan pick-and-place automatik serta proses pematerian refluks inframerah (IR) piawai.

1.1 Kelebihan Teras

• Sumber Dwi Warna:Menggabungkan pancaran cahaya putih dan kuning dalam satu pakej, menjimatkan ruang papan dan memudahkan reka bentuk untuk penunjuk pelbagai warna atau lampu latar campuran.
• Pancaran Pandangan Sisi:Output cahaya utama diarahkan selari dengan satah pemasangan, menjadikannya sesuai untuk pencahayaan tepi panel nipis seperti dalam modul LCD.
• Kecerahan Tinggi:Menggunakan teknologi cip InGaN dan AlInGaP termaju untuk memberikan keamatan bercahaya yang tinggi.
• Mesra Pembuatan:Mempunyai plumbum bersalut timah untuk kebolehpaterian yang lebih baik dan dibungkus untuk keserasian dengan barisan pemasangan automatik.
• Pematuhan Alam Sekitar:Produk ini mematuhi arahan Sekatan Bahan Berbahaya (RoHS).

2. Analisis Parameter Teknikal

2.1 Penarafan Maksimum Mutlak

Had berikut tidak boleh dilampaui dalam sebarang keadaan, kerana berbuat demikian boleh menyebabkan kerosakan kekal pada peranti. Penarafan dinyatakan pada suhu ambien (Ta) 25°C.

• Pelesapan Kuasa (Pd):Putih: 35 mW; Kuning: 48 mW. Ini ialah kuasa maksimum yang dibenarkan yang boleh dipancarkan LED sebagai haba.
• Arus Hadapan Puncak (I_FP):Putih: 50 mA; Kuning: 80 mA. Ini ialah arus seketika maksimum yang dibenarkan di bawah keadaan berdenyut (kitar tugas 1/10, lebar denyut 0.1ms).
• Arus Hadapan DC (I_F):Putih: 10 mA; Kuning: 20 mA. Ini ialah arus hadapan berterusan maksimum untuk operasi yang boleh dipercayai.
• Julat Suhu Operasi:-20°C hingga +80°C.
• Julat Suhu Penyimpanan:-40°C hingga +85°C.
• Keadaan Pematerian Inframerah:Menahan suhu puncak 260°C selama 10 saat semasa pematerian refluks.

2.2 Ciri Elektro-Optik

Parameter prestasi tipikal diukur pada Ta=25°C dan arus hadapan (I_F) 5 mA, melainkan dinyatakan sebaliknya.

• Keamatan Bercahaya (I_V):Putih: Min. 28 mcd, Tip. N/A, Maks. 112 mcd. Kuning: Min. 7.1 mcd, Tip. N/A, Maks. 71 mcd. Ini ialah kecerahan yang dirasakan LED seperti yang diukur oleh sensor fotopik (tindak balas mata manusia).
• Sudut Pandangan (2θ_1/2):130 darjah (tipikal untuk kedua-dua warna). Ini ialah sudut penuh di mana keamatan bercahaya turun kepada separuh daripada nilai puncaknya.
• Panjang Gelombang Pancaran Puncak (λ_P):Kuning: 591 nm (tipikal). Ini ialah panjang gelombang di mana taburan kuasa spektrum cip kuning adalah tertinggi.
• Panjang Gelombang Dominan (λ_d):Kuning: 590 nm (tipikal pada I_F=5mA). Ini ialah panjang gelombang tunggal yang paling mewakili warna yang dirasakan LED kuning.
• Separuh Lebar Garisan Spektrum (Δλ):Kuning: 15 nm (tipikal). Ini menunjukkan ketulenan spektrum atau lebar jalur cahaya kuning yang dipancarkan.
• Koordinat Kromatisiti (x, y):Putih: x=0.290, y=0.282 (tipikal pada I_F=5mA). Koordinat CIE 1931 ini menentukan titik warna LED putih pada rajah kromatisiti.
• Voltan Hadapan (V_F):Putih: Min. 2.55V, Tip. 2.85V, Maks. 3.15V. Kuning: Min. 1.6V, Tip. 2.00V, Maks. 2.40V. Ini ialah susutan voltan merentasi LED apabila mengalirkan arus hadapan yang ditentukan.
• Arus Songsang (I_R):Putih: Maks. 10 µA; Kuning: Maks. 100 µA (pada V_R=5V). Peranti ini tidak direka untuk operasi bias songsang; parameter ini adalah untuk ujian arus bocor sahaja.

3. Penjelasan Sistem Pembin

LED disusun (dibin) berdasarkan parameter optik utama untuk memastikan konsistensi dalam lot pengeluaran. Kod bin ditanda pada pembungkusan.

3.1 Pembin Keamatan Bercahaya (I_V)

LED dikelaskan kepada bin berdasarkan keamatan bercahaya yang diukur pada I_F= 5 mA. Toleransi untuk setiap bin ialah ±15%.

• Bin Cip Putih:N (28.0-45.0 mcd), P (45.0-71.0 mcd), Q (71.0-112.0 mcd).
• Bin Cip Kuning:K (7.10-11.2 mcd), L (11.2-18.0 mcd), M (18.0-28.0 mcd), N (28.0-45.0 mcd), P (45.0-71.0 mcd).

3.2 Pembin Warna (Hue)

LED putih disusun lagi berdasarkan koordinat kromatisiti (x, y) pada rajah CIE 1931. Empat bin warna ditakrifkan (C1, C2, D1, D2), setiap satu dengan sempadan koordinat tertentu. Toleransi pada setiap bin warna ialah ±0.01 dalam kedua-dua koordinat x dan y. Ini memastikan keseragaman warna, yang amat penting untuk aplikasi lampu latar di mana berbilang LED digunakan bersama.

4. Analisis Lengkung Prestasi

Spesifikasi merujuk kepada lengkung prestasi tipikal (walaupun tidak dipaparkan dalam teks yang disediakan). Lengkung ini penting untuk jurutera reka bentuk.

• Lengkung I-V (Arus-Voltan):Menunjukkan hubungan antara arus hadapan (I_F) dan voltan hadapan (V_F) untuk kedua-dua cip putih dan kuning. Ini adalah penting untuk mereka bentuk litar had arus.
• Keamatan Bercahaya vs. Arus Hadapan:Menggambarkan bagaimana output cahaya (I_V) meningkat dengan arus pemacu. Ia membantu menentukan titik operasi optimum untuk mengimbangi kecerahan dan kecekapan/jangka hayat.
• Keamatan Bercahaya vs. Suhu Ambien:Menunjukkan penurunan output cahaya apabila suhu simpang meningkat. Ini adalah penting untuk pengurusan haba dalam aplikasi akhir.
• Taburan Spektrum:Untuk LED kuning, lengkung ini menunjukkan kuasa relatif yang dipancarkan merentasi panjang gelombang yang berbeza, berpusat di sekitar panjang gelombang puncak ~591 nm.

5. Maklumat Mekanikal dan Pakej

5.1 Dimensi Pakej dan Pinout

Peranti ini mematuhi garis besar pakej piawai EIA. Dimensi utama termasuk saiz badan dan jarak plumbum. Penugasan pin adalah kritikal untuk orientasi yang betul: Pin C1 ditugaskan kepada cip Putih InGaN, dan Pin C2 ditugaskan kepada cip Kuning AlInGaP. Lukisan berdimensi terperinci (tidak ditunjukkan di sini) menentukan semua ukuran pakej kritikal dengan toleransi tipikal ±0.10 mm.

5.2 Susun Atur Pad Pateri dan Polarity yang Dicadangkan

Corak landasan (reka bentuk pad pateri) yang disyorkan untuk papan litar bercetak (PCB) disediakan untuk memastikan pembentukan sendi pateri yang boleh dipercayai dan penjajaran yang betul semasa refluks. Spesifikasi juga menunjukkan arah pematerian yang dicadangkan berbanding dengan suapan gegelung pita untuk mengoptimumkan proses.

6. Garis Panduan Pematerian dan Pemasangan

6.1 Profil Pematerian Refluks

LED adalah serasi dengan pematerian refluks inframerah (IR). Profil pematerian tertentu disyorkan, dengan suhu puncak 260°C dikekalkan selama 10 saat. Spesifikasi menekankan bahawa profil dengan suhu puncak di bawah 245°C mungkin tidak mencukupi untuk pematerian yang boleh dipercayai, terutamanya tanpa faedah penyaduran timah komponen. Graf masa-suhu terperinci biasanya menunjukkan zon pemanasan awal, rendaman, refluks, dan penyejukan.

6.2 Pembersihan

Jika pembersihan selepas pematerian diperlukan, hanya pelarut yang ditentukan harus digunakan. Spesifikasi mengesyorkan merendam LED dalam etil alkohol atau isopropil alkohol pada suhu normal selama kurang daripada satu minit. Penggunaan bahan kimia yang tidak ditentukan boleh merosakkan pakej LED.

6.3 Penyimpanan dan Pengendalian

• Nyahcas Elektrostatik (ESD):LED adalah sensitif kepada ESD. Prosedur pengendalian harus termasuk penggunaan tali pergelangan tangan, sarung tangan anti-statik, dan peralatan yang dibumikan dengan betul.
• Kepekaan Kelembapan:Sebagai peranti permukaan-pasang, ia sensitif kepada penyerapan kelembapan. Beg kalis lembap yang belum dibuka dengan bahan pengering mempunyai jangka hayat satu tahun apabila disimpan pada ≤ 30°C dan ≤ 90% RH. Setelah dibuka, LED harus digunakan dalam masa satu minggu atau disimpan dalam persekitaran kering (≤ 30°C / ≤ 60% RH). Komponen yang disimpan di luar pembungkusan asalnya selama lebih daripada seminggu memerlukan pembakaran (contohnya, 60°C selama 20 jam) sebelum pematerian untuk mengelakkan "popcorning" semasa refluks.

7. Pembungkusan dan Pemesanan

7.1 Spesifikasi Pita dan Gegelung

LED dibekalkan dalam pita pembawa timbul (lebar 8mm) dengan pita penutup pelindung, dililit pada gegelung diameter 7 inci (178 mm). Kuantiti gegelung piawai ialah 3000 keping. Kuantiti pembungkusan minimum 500 keping tersedia untuk pesanan baki. Pembungkusan mematuhi piawaian ANSI/EIA-481.

7.2 Struktur Nombor Bahagian

Nombor bahagian LTW-S115KSDS-5A mengandungi maklumat berkod tentang keluarga produk, warna, pakej, dan kemungkinan bin prestasi (walaupun penyahkodan tepat adalah khusus model).

8. Nota Aplikasi dan Pertimbangan Reka Bentuk

8.1 Senario Aplikasi Tipikal

• Lampu Latar LCD:Aplikasi utama, menyediakan pencahayaan tepi untuk panel LCD bersaiz kecil hingga sederhana dalam elektronik pengguna, paparan industri, dan kluster automotif.
• Penunjuk Status:Keupayaan dwi warna membolehkan penunjuk berbilang keadaan (contohnya, putih untuk "hidup," kuning untuk "siaga/amaran," atau kedua-duanya untuk keadaan ketiga).
• Pencahayaan Hiasan:Boleh digunakan dalam ruang padat di mana pancaran sisi dan percampuran warna diperlukan.

8.2 Pertimbangan Reka Bentuk

• Pemacu Arus:Sentiasa gunakan pemacu arus malar atau perintang had arus bersiri dengan LED. Voltan hadapan berbeza-beza, jadi pemanduan oleh voltan tidak disyorkan. Jangan melebihi arus hadapan DC maksimum (10mA untuk putih, 20mA untuk kuning).
• Pengurusan Haba:Walaupun pelesapan kuasa adalah rendah, memastikan kawasan kuprum PCB atau via haba yang mencukupi membantu mengekalkan suhu simpang yang lebih rendah, yang mengekalkan output bercahaya dan memanjangkan jangka hayat operasi.
• Reka Bentuk Optik:Sudut pandangan 130 darjah menyediakan corak pancaran yang luas. Untuk lampu latar, pandu cahaya dan penyebar biasanya digunakan untuk mengagihkan cahaya secara sekata merentasi kawasan paparan.
• Perlindungan Litar:Pertimbangkan untuk melaksanakan perlindungan polariti songsang jika terdapat risiko pemasangan yang salah, kerana LED tidak direka untuk operasi bias songsang.

9. Perbandingan dan Pembezaan Teknikal

Berbanding dengan LED pandangan sisi satu warna, LTW-S115KSDS-5A menawarkan penjimatan ruang yang ketara dan fleksibiliti reka bentuk dengan menggabungkan dua warna. Penggunaan AlInGaP untuk kuning memberikan kecekapan tinggi dan ketepuan warna yang baik untuk panjang gelombang tersebut. Gabungan InGaN untuk putih dan AlInGaP untuk kuning dalam satu pakej mewakili penyelesaian yang disesuaikan untuk aplikasi yang memerlukan sumber warna yang berbeza dan boleh dipercayai daripada jejak yang minimum, membezakannya daripada alternatif monokromatik yang lebih mudah atau penyelesaian diskret yang lebih besar.

10. Soalan Lazim (FAQ)

10.1 Bolehkah saya memandu cip putih dan kuning secara bebas?

Ya. Kedua-dua cip mempunyai sambungan anod/katod berasingan (Pin C1 dan C2). Mereka mesti dipandu oleh litar had arus berasingan untuk mengawal setiap warna secara bebas.

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

Panjang gelombang puncak (λ_P) ialah panjang gelombang fizikal di mana spektrum pancaran paling kuat. Panjang gelombang dominan (λ_d) ialah nilai terkira yang mewakili warna yang dirasakan sebagai panjang gelombang tunggal pada rajah CIE. Untuk LED monokromatik seperti kuning di sini, mereka selalunya sangat hampir.

10.3 Mengapakah proses pembakaran diperlukan sebelum pematerian jika beg telah dibuka?

Pakej plastik SMD boleh menyerap kelembapan dari udara. Semasa proses pematerian refluks suhu tinggi, kelembapan yang terperangkap ini boleh mengewap dengan cepat, mencipta tekanan dalaman yang boleh memecahkan pakej atau melapisi semula antara muka dalaman—kegagalan yang dikenali sebagai "popcorning." Pembakaran menghilangkan kelembapan yang diserap ini.

11. Kajian Kes Reka Bentuk Praktikal

Pertimbangkan mereka bentuk lampu latar untuk paparan instrumen industri kecil. Reka bentuk memerlukan kedua-dua lampu latar putih terang untuk operasi normal dan penunjuk kuning yang berbeza untuk keadaan penggera. Menggunakan LTW-S115KSDS-5A, pereka boleh meletakkan satu komponen di tepi pandu cahaya. Cip putih dipandu pada 5mA melalui litar arus malar untuk lampu latar utama. Cip kuning disambungkan ke litar pemacu berasingan yang dikawal oleh logik penggera instrumen. Pendekatan ini memudahkan reka bentuk mekanikal (satu komponen berbanding dua), mengurangkan jejak PCB, dan memastikan penjajaran sempurna kedua-dua sumber cahaya berbanding dengan pandu cahaya.

12. Prinsip Operasi

Pancaran cahaya dalam LED adalah berdasarkan elektroluminesens dalam simpang p-n semikonduktor. Apabila voltan hadapan dikenakan, elektron dan lubang disuntik ke dalam kawasan aktif di mana mereka bergabung semula, membebaskan tenaga dalam bentuk foton (cahaya). Warna (panjang gelombang) cahaya yang dipancarkan ditentukan oleh tenaga jurang jalur bahan semikonduktor. Cip InGaN mempunyai jurang jalur yang lebih luas, membolehkan pancaran cahaya panjang gelombang pendek (biru), yang sebahagiannya ditukar kepada spektrum yang lebih luas (kelihatan putih) oleh salutan fosfor di dalam pakej. Cip AlInGaP mempunyai jurang jalur yang lebih sempit, direka untuk memancarkan foton secara langsung dalam bahagian kuning/oren/merah spektrum, menghasilkan cahaya kuning tulen yang diperhatikan.

13. Trend Teknologi

Industri LED terus berkembang ke arah kecekapan yang lebih tinggi (lebih banyak lumen per watt), pembiakan warna yang lebih baik (terutamanya untuk LED putih), dan peminaturan yang lebih besar. Untuk aplikasi pandangan sisi dan lampu latar, trend termasuk pakej yang lebih nipis, ketumpatan kecerahan yang lebih tinggi, dan integrasi tatasusunan cip berbilang yang lebih kompleks (RGB, RGBW) ke dalam pakej tunggal untuk kawalan warna dinamik. Tambahan pula, kemajuan dalam bahan pembungkusan dan teknologi fosfor bertujuan untuk meningkatkan kebolehpercayaan, prestasi haba, dan konsistensi warna merentasi suhu dan jangka hayat.