Dokumen Teknikal LTST-C295TGKSKT - Dwi Warna SMD LED - Ketinggian 0.55mm - Hijau/Kuning - 20mA/30mA

1. Gambaran Keseluruhan Produk

Dokumen ini menyediakan spesifikasi teknikal lengkap untuk LTST-C295TGKSKT, iaitu diod pemancar cahaya (LED) peranti permukaan-pasang (SMD) dwi warna. Komponen ini direka untuk aplikasi yang memerlukan penunjuk padat dan berkelipan tinggi dalam dua warna berbeza daripada satu pakej tunggal. Ciri pembezaan utamanya ialah profil yang sangat rendah, menjadikannya sesuai untuk reka bentuk elektronik moden yang mempunyai ruang terhad.

LED ini menggabungkan dua cip semikonduktor bebas dalam satu pakej serasi EIA standard: cip Indium Gallium Nitride (InGaN) untuk pancaran hijau dan cip Aluminum Indium Gallium Phosphide (AlInGaP) untuk pancaran kuning. Seni bina dwi cip ini membolehkan kawalan bebas bagi setiap warna, membolehkan penunjukan status, isyarat dwi warna, atau percampuran warna mudah bergantung pada konfigurasi litar pemacu. Peranti ini dibekalkan pada pita pembawa timbul lebar 8mm yang dililit pada gegelung diameter 7 inci, memudahkan proses pemasangan automatik pick-and-place berkelajuan tinggi yang biasa dalam pembuatan elektronik volum tinggi.

2. Tafsiran Mendalam Parameter Teknikal

2.1 Penarafan Maksimum Mutlak

Penarafan ini mentakrifkan had tekanan di mana kerosakan kekal pada peranti mungkin berlaku. Operasi di bawah atau pada had ini tidak dijamin dan harus dielakkan dalam reka bentuk litar.

• Pelesapan Kuasa (Pd):76 mW untuk cip Hijau, 75 mW untuk cip Kuning. Parameter ini, digabungkan dengan rintangan haba pakej dan PCB, menentukan arus hadapan berterusan maksimum yang dibenarkan untuk mengelakkan melebihi had suhu simpang.
• Arus Hadapan Puncak (I_FP):100 mA untuk Hijau, 80 mA untuk Kuning. Ini ditentukan di bawah kitaran tugas 1/10 dengan lebar denyutan 0.1ms. Ia menunjukkan LED boleh mengendalikan denyutan arus tinggi yang pendek, berguna untuk pemanduan berbilang atau aplikasi kecerahan berdenyut, tetapi bukan untuk operasi DC.
• Arus Hadapan DC (I_F):20 mA untuk Hijau, 30 mA untuk Kuning. Ini adalah arus berterusan maksimum yang disyorkan untuk operasi jangka panjang yang boleh dipercayai di bawah keadaan biasa.
• Julat Suhu:Operasi: -20°C hingga +80°C; Penyimpanan: -30°C hingga +100°C. Julat operasi adalah tipikal untuk LED gred komersial. Pereka bentuk mesti memastikan suhu ambien dan pemanasan sendiri tidak menyebabkan simpang LED melebihi suhu maksimum yang dinilai.
• Keadaan Pateri Inframerah:Tahan 260°C selama 10 saat. Ini adalah kritikal untuk proses pateri alir balik bebas plumbum (Pb-free) dan mesti dipatuhi semasa pemasangan PCB.

2.2 Ciri-ciri Elektrik & Optik

Ini adalah parameter prestasi tipikal yang diukur pada Ta=25°C di bawah keadaan ujian yang ditentukan. Ia adalah penting untuk reka bentuk litar dan integrasi sistem optik.

• Keamatan Bercahaya (I_V):Diukur dalam millicandelas (mcd) pada I_F=20mA. Cip Hijau mempunyai julat dari 45.0 mcd (Min) hingga 280.0 mcd (Maks). Cip Kuning berjulat dari 28.0 mcd (Min) hingga 450.0 mcd (Maks). Julat luas ini diuruskan melalui sistem pembin (diterangkan dalam Seksyen 3). Ujian menggunakan penapis yang menghampiri lengkung tindak balas mata fotopik CIE.
• Sudut Pandangan (2θ_1/2):Biasanya 130 darjah untuk kedua-dua warna. Ini adalah sudut penuh di mana keamatan bercahaya turun kepada separuh daripada nilai pada paksi. Sudut 130 darjah menunjukkan corak pandangan yang sangat luas, sesuai untuk aplikasi di mana LED perlu kelihatan dari pelbagai sudut yang luas.
• Panjang Gelombang Pancaran Puncak (λ_P):Biasanya 525 nm untuk Hijau dan 588 nm untuk Kuning. Ini adalah panjang gelombang pada titik tertinggi dalam spektrum cahaya yang dipancarkan.
• Panjang Gelombang Dominan (λ_d):Biasanya 525.0 nm untuk Hijau dan 587.0 nm untuk Kuning. Diperoleh daripada rajah kromatisiti CIE, ini adalah panjang gelombang tunggal yang dilihat oleh mata manusia yang mentakrifkan warna. Ia adalah metrik yang lebih relevan dari segi persepsi berbanding panjang gelombang puncak.
• Separuh Lebar Garisan Spektrum (Δλ):Biasanya 35 nm untuk Hijau dan 20 nm untuk Kuning. Ini menunjukkan ketulenan spektrum atau lebar jalur cahaya yang dipancarkan. LED Kuning AlInGaP secara amnya mempunyai spektrum yang lebih sempit daripada LED Hijau InGaN.
• Voltan Hadapan (V_F):Maksimum 3.50V untuk Hijau dan 2.40V untuk Kuning pada I_F=20mA. Ini adalah penting untuk mereka bentuk litar pembatas arus. V_Fyang lebih tinggi untuk cip Hijau adalah ciri teknologi InGaN.
• Arus Songsang (I_R):Maksimum 10 μA untuk kedua-duanya pada V_R=5V.Nota Kritikal:Peranti ini tidak direka untuk operasi songsang. Menggunakan bias songsang melebihi 5V boleh menyebabkan kerosakan serta-merta. Perlindungan terhadap voltan songsang atau sambungan polarity yang salah dalam litar sangat disyorkan.

3. Penjelasan Sistem Pembin

Untuk memastikan warna dan kecerahan yang konsisten dalam pengeluaran, LED disusun ke dalam bin prestasi. LTST-C295TGKSKT menggunakan sistem pembin keamatan bercahaya untuk setiap warna.

3.1 Bin Keamatan Warna Hijau

Bin ditakrifkan oleh kod huruf (P, Q, R, S) dengan nilai keamatan bercahaya minimum dan maksimum dalam mcd pada 20mA. Setiap bin mempunyai toleransi +/-15%. Sebagai contoh, Bin 'P' meliputi 45.0 hingga 71.0 mcd. Pereka bentuk harus menentukan kod bin yang diperlukan semasa membuat pesanan untuk menjamin konsistensi kecerahan merentasi berbilang unit dalam pemasangan.

3.2 Bin Keamatan Warna Kuning

Cip kuning menggunakan julat pembin yang lebih luas dengan kod N, P, Q, R, S, T, meliputi keamatan dari 28.0 mcd (Bin N Min) sehingga 450.0 mcd (Bin T Maks), juga dengan toleransi +/-15% setiap bin. Julat yang lebih luas menampung potensi kecerahan yang lebih tinggi bagi bahan AlInGaP.

4. Analisis Lengkung Prestasi

Walaupun data grafik khusus dirujuk dalam datasheet (cth., Rajah 1, Rajah 6), data berangka yang disediakan membolehkan analisis hubungan utama.

• Hubungan IV:Voltan hadapan (V_F) ditentukan pada arus ujian tunggal (20mA). Dalam praktiknya, V_Fmempunyai hubungan logaritma dengan I_Fdan juga bergantung pada suhu. Memandu LED dengan sumber arus malar, dan bukannya voltan malar, adalah penting untuk output bercahaya yang stabil.
• Ciri-ciri Suhu:Keamatan bercahaya LED biasanya berkurangan apabila suhu simpang meningkat. Parameter yang ditentukan adalah pada ambien 25°C. Dalam persekitaran suhu tinggi atau pada arus pemacu tinggi, penurunan nilai output harus dijangkakan. Suhu operasi maksimum 80°C menyediakan had atas untuk operasi yang boleh dipercayai.
• Taburan Spektrum:Panjang gelombang puncak dan dominan tipikal, bersama dengan separuh lebar spektrum, mentakrifkan titik warna. Pancaran hijau (525nm, 35nm FWHM) akan kelihatan sebagai hijau tulen, manakala pancaran kuning (587nm, 20nm FWHM) akan menjadi kuning tepu, berbeza daripada ambar (~590nm) atau hijau tulen.

5. Maklumat Mekanikal & Pembungkusan

5.1 Dimensi Pakej dan Polarity

Peranti ini mematuhi tapak kaki pakej SMD EIA standard. Ciri mekanikal utama ialah ketinggiannya hanya 0.55 mm, digambarkan sebagai "Extra Thin". Penetapan pin ditakrifkan dengan jelas: Pin 1 dan 3 adalah untuk anod/katod Hijau, dan Pin 2 dan 4 adalah untuk anod/katod Kuning. Sambungan dalaman tepat (anod sepunya atau katod sepunya) tidak dinyatakan secara eksplisit dalam teks yang disediakan dan mesti disahkan daripada lukisan pakej terperinci. Pengenalpastian polarity yang betul adalah kritikal untuk mengelakkan kerosakan semasa pemasangan.

5.2 Susun Atur Pad Pateri yang Disyorkan

Datasheet termasuk cadangan untuk dimensi pad pateri pada PCB. Mengikuti cadangan ini memastikan sambungan pateri yang boleh dipercayai, pelepasan haba yang betul, dan mengelakkan isu seperti "tombstoning" semasa alir balik. Reka bentuk pad juga mempengaruhi sudut pandangan akhir dan kestabilan mekanikal komponen yang dipasang.

5.3 Pembungkusan Pita dan Gegelung

LED dibekalkan pada pita pembawa timbul lebar 8mm yang dililit pada gegelung diameter 7 inci (178mm). Setiap gegelung mengandungi 4000 keping. Pembungkusan ini mematuhi spesifikasi ANSI/EIA 481, memastikan keserasian dengan peralatan teknologi permukaan-pasang (SMT) automatik. Pita mempunyai poket yang dimeterai dengan pita penutup atas. Spesifikasi menyatakan maksimum dua komponen hilang berturut-turut dan kuantiti pembungkusan minimum 500 keping untuk pesanan baki.

6. Garis Panduan Pateri & Pemasangan

6.1 Profil Pateri Alir Balik

Profil alir balik inframerah (IR) yang dicadangkan disediakan untuk proses pemasangan bebas plumbum. Parameter utama termasuk zon pra-panas (150-200°C), masa tertentu di atas likuidus, dan suhu puncak tidak melebihi 260°C untuk maksimum 10 saat. Profil ini berdasarkan piawaian JEDEC dan bertujuan sebagai sasaran generik. Profil sebenar mesti dicirikan untuk reka bentuk PCB khusus, pes pateri, dan ketuhar yang digunakan dalam pengeluaran.

6.2 Nota Pateri Tangan

Jika pateri tangan diperlukan, ia harus dilakukan dengan suhu hujung besi pateri tidak melebihi 300°C, dan masa pateri harus dihadkan kepada maksimum 3 saat untuk satu operasi sahaja. Haba berlebihan atau sentuhan yang berpanjangan boleh merosakkan pakej LED atau ikatan wayar dalaman.

6.3 Pembersihan

Jika pembersihan selepas pateri diperlukan, hanya pelarut yang ditentukan harus digunakan. Datasheet mengesyorkan merendam LED dalam etil alkohol atau isopropil alkohol pada suhu normal selama kurang daripada satu minit. Penggunaan bahan pembersih kimia yang tidak ditentukan atau agresif boleh merosakkan kanta plastik atau bahan pakej, membawa kepada pengurangan output cahaya atau kegagalan pramatang.

6.4 Keadaan Penyimpanan

Penyimpanan yang betul adalah penting untuk mengekalkan kebolehpaterian. Beg kalis lembap yang belum dibuka dengan desikan harus disimpan pada ≤30°C dan ≤90% RH, dengan jangka hayat satu tahun. Sebaik sahaja pembungkusan asal dibuka, komponen harus disimpan pada ≤30°C dan ≤60% RH. Adalah disyorkan untuk melengkapkan alir balik IR dalam tempoh satu minggu selepas pembukaan. Untuk penyimpanan lebih lama di luar beg asal, komponen harus disimpan dalam bekas tertutup dengan desikan atau dalam desikator nitrogen. Komponen yang disimpan selama lebih seminggu dalam keadaan tidak ideal harus dibakar pada kira-kira 60°C selama sekurang-kurangnya 20 jam sebelum pemasangan untuk membuang kelembapan yang diserap dan mengelakkan "popcorning" semasa alir balik.

7. Cadangan Aplikasi

7.1 Senario Aplikasi Biasa

LED dwi warna ini sesuai untuk aplikasi status dan penunjuk di mana ruang adalah premium dan pelbagai keadaan perlu disampaikan. Contoh termasuk:

• Elektronik Pengguna Mudah Alih:Status kuasa/pengecasan (hijau=dicas penuh, kuning=sedang mengecas), penunjuk sambungan (Bluetooth/Wi-Fi), atau penunjuk mod pada telefon pintar, tablet, peranti boleh pakai, dan fon telinga tanpa wayar, mendapat manfaat daripada profil ultra nipis.
• Panel Kawalan Perindustrian:Penunjuk status mesin (hijau=berjalan, kuning=siap sedia/rosak), penunjuk aras, atau lampu pengesahan pada antara muka manusia-mesin (HMI).
• Pencahayaan Dalaman Automotif:Latar belakang papan pemuka untuk butang atau suis, pencahayaan ambien, atau penunjuk status tidak kritikal (di mana kelayakan gred automotif khusus diperlukan).
• Peranti IoT dan Alatan Rumah Pintar:Status rangkaian, penunjuk aktiviti penderia, atau amaran aras bateri.

7.2 Pertimbangan Reka Bentuk

• Pemanduan Arus:Sentiasa gunakan perintang pembatas arus bersiri atau pemacu LED arus malar IC khusus. Kira nilai perintang menggunakan R = (V_bekalan- V_F) / I_F, menggunakan V_Fmaksimum dari datasheet untuk memastikan I_Ftidak melebihi had. Ingat V_Fadalah berbeza untuk setiap warna.
• Pengurusan Haba:Walaupun pelesapan kuasa adalah rendah, pastikan kawasan kuprum PCB atau via haba yang mencukupi, terutamanya jika memandu berhampiran arus maksimum atau dalam suhu ambien tinggi, untuk mengekalkan suhu simpang dalam had.
• Perlindungan ESD:Datasheet termasuk amaran mengenai nyahcas elektrostatik (ESD). Peranti ini sensitif. Laksanakan prosedur pengendalian selamat ESD (gelang pergelangan tangan, stesen kerja dibumikan) semasa pemasangan dan pertimbangkan untuk menambah diod penindasan voltan sementara (TVS) atau perintang pada talian sensitif dalam aplikasi akhir jika terdedah kepada potensi peristiwa ESD.
• Reka Bentuk Optik:Sudut pandangan 130 darjah memberikan kebolehlihatan yang luas. Untuk aplikasi yang memerlukan pancaran yang lebih fokus, kanta luaran atau pandu cahaya mungkin diperlukan. Kanta "water clear" memastikan herotan warna yang minimum.

8. Perbandingan & Pembezaan Teknikal

Pembezaan utama LTST-C295TGKSKT terletak pada gabungan ciri-cirinya:

• Profil Ultra Nipis (0.55mm):Ini adalah kelebihan yang ketara berbanding banyak LED SMD standard (yang selalunya 0.6mm, 0.8mm, atau lebih tinggi), membolehkan penggunaannya dalam peranti elektronik moden yang paling nipis.
• Dwi Warna dalam Satu Pakej:Ini menjimatkan ruang PCB dan memudahkan pemasangan berbanding menggunakan dua LED satu warna berasingan untuk mencapai fungsi yang serupa.
• Teknologi Cip:Penggunaan InGaN untuk hijau dan AlInGaP untuk kuning mewakili bahan semikonduktor moden yang cekap, menawarkan kecerahan dan ketepuan warna yang baik.
• Pematuhan:Memenuhi ROHS dan menjadi Produk Hijau memastikan pematuhan dengan peraturan alam sekitar global.

9. Soalan Lazim (Berdasarkan Parameter Teknikal)

S: Bolehkah saya memandu kedua-dua LED hijau dan kuning serentak pada arus DC penuh mereka?

J: Tidak semestinya. Penarafan Maksimum Mutlak menentukan pelesapan kuasa per cip (76mW Hijau, 75mW Kuning). Operasi serentak pada 20mA (Hijau) dan 30mA (Kuning) akan menghasilkan penggunaan kuasa anggaran ~70mW (3.5V*20mA) dan ~72mW (2.4V*30mA) masing-masing, yang hampir dengan had individu. Jumlah haba yang dijana mesti diuruskan. Adalah dinasihatkan untuk merujuk pengiraan haba atau menurunkan nilai arus sedikit untuk operasi kecerahan penuh serentak.

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

J: Panjang Gelombang Puncak (λ_P) ialah panjang gelombang fizikal titik keamatan tertinggi dalam output spektrum. Panjang Gelombang Dominan (λ_d) ialah nilai yang dikira dari kolorimetri yang mewakili panjang gelombang tunggal cahaya monokromatik tulen yang akan kelihatan mempunyai warna yang sama seperti LED kepada pemerhati manusia standard. λ_dselalunya lebih berguna untuk padanan warna dalam reka bentuk.

S: Bagaimanakah saya mentafsir kod bin semasa membuat pesanan?

J: Kod bin (cth., 'S' untuk Hijau, 'T' untuk Kuning) menjamin keamatan bercahaya akan berada dalam julat min/maks yang ditentukan untuk kod itu, dengan toleransi +/-15%. Untuk penampilan yang konsisten dalam produk, menentukan satu kod bin untuk semua unit dalam satu pusingan pengeluaran adalah penting. Jika tidak ditentukan, anda mungkin menerima LED dari mana-mana bin dalam julat keseluruhan produk.

10. Kajian Kes Reka Bentuk Praktikal

Senario:Mereka bentuk penunjuk bateri rendah untuk peranti mudah alih yang dikuasakan oleh pengatur 3.3V. Penunjuk harus hijau apabila voltan bateri melebihi 3.6V dan kuning apabila ia jatuh di bawah 3.5V.

Pelaksanaan:Mikropengawal dengan penukar analog-ke-digital (ADC) memantau voltan bateri. Dua pin GPIO digunakan untuk mengawal LED. Litar akan dikonfigurasikan berdasarkan penetapan pin dalaman (cth., jika katod sepunya, pin katod akan dibumikan, dan mikropengawal akan menyerap arus untuk menghidupkan setiap anod melalui perintang pembatas arus). Nilai perintang akan dikira secara berasingan: R_Hijau= (3.3V - 3.5V) / 0.020A = ~ -10Ω (tidak sah). Ini menunjukkan masalah: V_FHijau (maks 3.5V) terlalu hampir dengan atau melebihi voltan bekalan (3.3V).

Penyelesaian:1) Gunakan arus yang lebih rendah (cth., 10mA) untuk LED hijau, yang akan menurunkan V_Fnya. 2) Gunakan pam cas atau penukar boost untuk menjana voltan yang sedikit lebih tinggi (cth., 4.0V) untuk memandu LED. 3) Gunakan LED yang berbeza dengan V_Fyang lebih rendah untuk hijau. Kes ini menekankan kepentingan memeriksa V_Fberbanding voltan bekalan yang tersedia pada peringkat awal proses reka bentuk.

11. Pengenalan Prinsip Operasi

Diod Pemancar Cahaya (LED) adalah peranti simpang p-n semikonduktor yang memancarkan cahaya melalui elektroluminesens. Apabila voltan hadapan dikenakan, elektron dari rantau jenis-n dan lubang dari rantau jenis-p disuntik ke dalam rantau simpang. Apabila pembawa cas ini bergabung semula, tenaga dibebaskan. Dalam semikonduktor tradisional seperti silikon, tenaga ini terutamanya terma. Dalam semikonduktor jurang jalur langsung seperti InGaN dan AlInGaP, sebahagian besar tenaga ini dibebaskan sebagai foton (cahaya). Panjang gelombang (warna) cahaya yang dipancarkan ditentukan oleh tenaga jurang jalur (E_g) bahan semikonduktor, mengikut persamaan λ = hc/E_g. Bahan InGaN digunakan untuk panjang gelombang lebih pendek (biru, hijau), manakala bahan AlInGaP digunakan untuk panjang gelombang lebih panjang (kuning, oren, merah). Pakej LED dwi warna hanya menempatkan dua cip semikonduktor bebas sedemikian dengan jurang jalur yang berbeza.

12. Trend Teknologi

Pembangunan LED seperti LTST-C295TGKSKT mengikuti beberapa trend industri utama:

• Pengecilan:Pengurangan berterusan dalam saiz dan ketinggian pakej untuk membolehkan produk akhir yang lebih nipis dan padat, seperti yang dilihat pada profil 0.55mm.
• Peningkatan Integrasi:Menggabungkan pelbagai fungsi (seperti dua warna) ke dalam satu pakej untuk menjimatkan ruang papan dan memudahkan pemasangan.
• Kecekapan Bahan:Penambahbaikan berterusan dalam pertumbuhan epitaksial bahan InGaN dan AlInGaP membawa kepada kecekapan kuantum dalaman yang lebih tinggi, membolehkan kecerahan yang lebih besar pada arus yang lebih rendah atau penggunaan kuasa yang dikurangkan untuk output cahaya yang sama.
• Pembungkusan Termaju:Penambahbaikan dalam bahan dan proses pembungkusan meningkatkan prestasi haba, membolehkan arus pemacu yang lebih tinggi dalam pakej yang lebih kecil, dan meningkatkan kebolehpercayaan di bawah keadaan persekitaran yang sukar.
• Keserasian Automasi:Prinsip Reka Bentuk untuk Pembuatan (DFM) memastikan komponen sangat sesuai untuk barisan pemasangan automatik berkelajuan tinggi dan tepat, dengan ciri seperti pembungkusan pita-dan-gegelung yang standard.