Dokumen Teknikal LTST-C295TBKFKT-5A - Spesifikasi Lengkap LED Dwi Warna SMD - Dimensi Pakej - Biru 3.2V / Jingga 2.3V - Ketinggian 0.55mm

1. Gambaran Keseluruhan Produk

Dokumen ini menyediakan spesifikasi teknikal lengkap untuk LTST-C295TBKFKT-5A, sebuah komponen LED pemasangan permukaan dwi warna. Peranti ini menggabungkan dua cip LED berbeza dalam satu pakej ultra nipis: cip pemancar biru InGaN dan cip pemancar jingga AlInGaP. Reka bentuk ini membolehkan penyelesaian padat untuk penunjuk status, lampu latar dan aplikasi isyarat pelbagai di mana ruang adalah terhad. Produk ini direka untuk keserasian dengan proses pemasangan automatik dan pematerian alir balik inframerah piawai, menjadikannya sesuai untuk persekitaran pembuatan volum tinggi.

1.1 Kelebihan Teras dan Sasaran Pasaran

Kelebihan utama komponen ini adalah keupayaan dwi warnanya yang ditempatkan dalam profil ekstra nipis 0.55mm. Ini membolehkan isyarat visual canggih (contohnya, status berbeza ditunjukkan oleh warna berbeza) tanpa menggunakan kawasan PCB tambahan. Penggunaan bahan semikonduktor InGaN dan AlInGaP ultra terang memastikan keamatan bercahaya tinggi. Peranti ini mematuhi RoHS dan dikelaskan sebagai produk hijau. Sasaran pasaran utamanya termasuk elektronik pengguna, peralatan automasi pejabat, peranti komunikasi dan panel kawalan industri di mana penunjuk pelbagai keadaan yang boleh dipercayai diperlukan.

2. Penerangan Mendalam Parameter Teknikal

2.1 Rating Maksimum Mutlak

Rating ini mentakrifkan had tekanan di mana kerosakan kekal pada peranti mungkin berlaku. Mengoperasikan LED di bawah keadaan melebihi nilai ini tidak disyorkan.

• Pelesapan Kuasa (Pd):Biru: 76 mW, Jingga: 75 mW. Ini adalah kuasa maksimum yang dibenarkan yang boleh dipancarkan LED sebagai haba di bawah keadaan DC pada suhu ambien 25°C.
• Arus Hadapan Puncak (I_FP):Biru: 100 mA, Jingga: 80 mA. Ini adalah arus hadapan segera maksimum yang dibenarkan, biasanya ditentukan di bawah keadaan berdenyut (kitar tugas 1/10, lebar denyut 0.1ms) untuk mengelakkan pemanasan berlebihan.
• Arus Hadapan DC (I_F):Biru: 20 mA, Jingga: 30 mA. Ini adalah arus hadapan berterusan maksimum yang disyorkan untuk operasi jangka panjang yang boleh dipercayai.
• Ambang Nyahcas Elektrostatik (ESD) (HBM):Biru: 300V, Jingga: 1000V. Rating Model Badan Manusia menunjukkan sensitiviti LED terhadap elektrik statik. Cip biru lebih sensitif, memerlukan langkah berjaga-jaga pengendalian ESD yang lebih ketat.
• Julat Suhu:Operasi: -20°C hingga +80°C; Penyimpanan: -30°C hingga +100°C.
• Keadaan Pematerian Inframerah:Menahan suhu puncak 260°C selama 10 saat, yang merupakan piawai untuk proses alir balik bebas plumbum (Pb-free).

2.2 Ciri Elektrik dan Optik

Ini adalah parameter prestasi tipikal dan maksimum/minimum yang diukur di bawah keadaan ujian piawai (Ta=25°C, I_F=5mA melainkan dinyatakan).

• Keamatan Bercahaya (I_V):Untuk kedua-dua warna, keamatan minimum ialah 18.0 mcd dan maksimum ialah 45.0 mcd pada 5mA. Nilai tipikal tidak dinyatakan, berada dalam julat min/maks.
• Sudut Pandangan (2θ_1/2):Sudut pandangan tipikal lebar 130 darjah untuk kedua-dua warna, menyediakan corak pancaran luas yang sesuai untuk banyak aplikasi penunjuk.
• Panjang Gelombang Pancaran Puncak (λ_P):Biru: 468 nm (tipikal), Jingga: 611 nm (tipikal). Ini adalah panjang gelombang di mana taburan kuasa spektrum adalah tertinggi.
• Panjang Gelombang Dominan (λ_d):Biru: 470 nm (tipikal), Jingga: 605 nm (tipikal). Ini adalah panjang gelombang tunggal yang dilihat oleh mata manusia, mentakrifkan titik warna pada rajah kromatisiti CIE.
• Separuh Lebar Garisan Spektrum (Δλ):Biru: 20 nm (tipikal), Jingga: 17 nm (tipikal). Ini menunjukkan ketulenan spektrum atau lebar jalur cahaya yang dipancarkan.
• Voltan Hadapan (V_F):Biru: 3.2V (maks pada 5mA), Jingga: 2.3V (maks pada 5mA). Ini adalah parameter kritikal untuk reka bentuk litar, menentukan voltan pemacu yang diperlukan dan nilai perintang siri.
• Arus Songsang (I_R):10 µA (maks) untuk kedua-dua warna pada V_R= 5V. Peranti ini tidak direka untuk operasi pincang songsang; parameter ini hanya untuk pencirian kebocoran.

3. Penjelasan Sistem Binning

Keamatan bercahaya LED disusun ke dalam bin untuk memastikan konsistensi dalam lot pengeluaran. Binning adalah sama untuk kedua-dua cip biru dan jingga.

• Kod Bin M:Julat Keamatan Bercahaya dari 18.0 mcd hingga 28.0 mcd pada 5mA.
• Kod Bin N:Julat Keamatan Bercahaya dari 28.0 mcd hingga 45.0 mcd pada 5mA.
• Toleransi:Setiap bin keamatan mempunyai toleransi +/-15%. Ini bermakna LED yang dilabelkan sebagai Bin M boleh mengukur serendah 15.3 mcd atau setinggi 32.2 mcd dan masih berada dalam spesifikasi bin M, walaupun ia biasanya akan berpusat di sekitar julat 18-28 mcd.

Sistem ini membolehkan pereka memilih LED dengan tahap kecerahan yang boleh diramal. Untuk aplikasi yang memerlukan rupa seragam, menentukan kod bin tunggal adalah penting.

4. Analisis Lengkung Prestasi

Walaupun data grafik khusus dirujuk dalam datasheet (muka surat 6-7), hubungan tipikal boleh diterangkan berdasarkan fizik LED piawai dan parameter yang disediakan.

4.1 Arus Hadapan vs. Voltan Hadapan (Lengkung I-V)

Ciri I-V adalah eksponen. Untuk LED biru, voltan hadapan adalah lebih tinggi (~3.2V maks) disebabkan oleh jurang jalur yang lebih luas sistem bahan InGaN. LED jingga AlInGaP mempunyai voltan hadapan yang lebih rendah (~2.3V maks). Voltan akan meningkat sedikit dengan peningkatan suhu simpang untuk arus tertentu.

4.2 Keamatan Bercahaya vs. Arus Hadapan

Keamatan bercahaya adalah berkadaran dengan arus hadapan dalam julat operasi yang disyorkan (sehingga I_F=20/30mA). Memandu LED melebihi arus DC maksimum mutlaknya akan menyebabkan ketepuan tak linear dan degradasi dipercepatkan disebabkan haba berlebihan.

4.3 Kebergantungan Suhu

Prestasi LED adalah sensitif kepada suhu. Apabila suhu simpang meningkat, keamatan bercahaya biasanya berkurangan. Voltan hadapan untuk arus tertentu juga berkurangan sedikit untuk kebanyakan bahan LED. Beroperasi dalam julat suhu yang ditentukan (-20°C hingga +80°C) adalah penting untuk mengekalkan prestasi dan kebolehpercayaan yang ditentukan.

5. Maklumat Mekanikal dan Pakej

5.1 Dimensi Pakej dan Penetapan Pin

LED ini ditempatkan dalam pakej SMD piawai industri. Lukisan dimensi tepat disediakan dalam datasheet. Ciri utama termasuk ketinggian keseluruhan 0.55mm, menjadikannya sesuai untuk aplikasi yang sangat nipis. Penetapan pin adalah seperti berikut: Pin 1 dan 3 adalah untuk anod/katod cip Biru (InGaN), dan Pin 2 dan 4 adalah untuk anod/katod cip Jingga (AlInGaP). Penetapan anod/katod khusus untuk setiap pasangan mesti ditentukan dari penandaan pakej atau rajah tapak kaki.

5.2 Susun Atur Pad Pematerian Dicadangkan

Corak land yang disyorkan (dimensi pad pematerian) disediakan untuk memastikan pembentukan sendi pateri yang betul, kestabilan mekanikal dan pelepasan haba semasa alir balik. Mengikuti garis panduan ini membantu mencegah tombstoning (komponen berdiri di satu hujung) dan memastikan sambungan elektrik yang boleh dipercayai.

6. Panduan Pematerian dan Pemasangan

6.1 Profil Pematerian Alir Balik

Profil alir balik inframerah yang dicadangkan untuk proses bebas plumbum disertakan. Parameter utama termasuk peringkat pemanasan awal (150-200°C, maks 120 saat), suhu puncak tidak melebihi 260°C, dan masa di atas 260°C dihadkan kepada maksimum 10 saat. Profil ini berdasarkan piawai JEDEC untuk memastikan integriti pakej. LED boleh menahan proses alir balik ini maksimum dua kali.

6.2 Pematerian Tangan

Jika pematerian tangan diperlukan, suhu besi pematerian tidak boleh melebihi 300°C, dan masa pematerian per lead harus dihadkan kepada maksimum 3 saat. Pematerian tangan harus dilakukan hanya sekali.

6.3 Penyimpanan dan Pengendalian

Langkah Berjaga-jaga ESD:Cip biru sensitif kepada ESD (300V HBM). Langkah anti-statik yang betul (tali pergelangan tangan, stesen kerja dibumikan) adalah wajib semasa pengendalian.
Kepekaan Kelembapan:LED dalam beg kalis lembap tertutup dengan penyerap lembap mempunyai jangka hayat satu tahun apabila disimpan pada ≤30°C dan ≤90% RH. Sebaik sahaja beg dibuka, komponen harus disimpan pada ≤30°C dan ≤60% RH dan digunakan dalam masa satu minggu. Jika disimpan lebih lama di luar beg asal, pembakaran 60°C selama sekurang-kurangnya 20 jam disyorkan sebelum pematerian untuk membuang kelembapan yang diserap dan mencegah "popcorning" semasa alir balik.

6.4 Pembersihan

Jika pembersihan selepas pematerian diperlukan, hanya pelarut yang ditentukan harus digunakan. Merendam LED dalam etil alkohol atau isopropil alkohol pada suhu bilik selama kurang daripada satu minit boleh diterima. Bahan kimia yang tidak ditentukan mungkin merosakkan pakej plastik atau kanta.

7. Pembungkusan dan Maklumat Pesanan

LED dibekalkan dalam pembungkusan pita-dan-gelendong yang serasi dengan mesin pick-and-place automatik.

• Saiz Gelendong:Gelendong diameter 7 inci.
• Kuantiti per Gelendong:4000 keping.
• Kuantiti Pesanan Minimum (MOQ):500 keping untuk kuantiti baki.
• Spesifikasi Pita:Pita pembawa adalah 8mm lebar. Poket kosong dimeterai dengan pita penutup. Pembungkusan mematuhi spesifikasi ANSI/EIA-481.
• Kualiti:Bilangan maksimum komponen hilang berturut-turut dalam pita yang dibenarkan adalah dua.

8. Cadangan Aplikasi

8.1 Senario Aplikasi Tipikal

• Penunjuk Status:Keupayaan dwi warna membolehkan pelbagai status (contohnya, Biru=Standby, Jingga=Aktif, Kedua-dua=Amaran/Kerosakan).
• Lampu Latar untuk Papan Kekunci atau Ikon:Boleh menyediakan lampu latar berkod warna.
• Elektronik Pengguna:Penunjuk kuasa, sambungan atau status bateri dalam telefon pintar, tablet, penghala dan peralatan audio.
• Panel Kawalan Industri:Penunjuk status mesin, mod operasi atau amaran.

8.2 Pertimbangan Reka Bentuk

• Had Arus:Sentiasa gunakan perintang siri untuk setiap cip LED untuk menghadkan arus hadapan kepada nilai selamat (≤20mA untuk biru, ≤30mA untuk jingga di bawah operasi DC). Nilai perintang dikira sebagai R = (V_bekalan- V_F) / I_F.
• Pengurusan Haba:Pastikan kawasan kuprum PCB atau laluan haba yang mencukupi, terutamanya jika memandu berhampiran arus maksimum, untuk memancarkan haba dan mengekalkan suhu simpang dalam had.
• Perlindungan ESD:Gabungkan diod perlindungan ESD pada talian isyarat yang disambungkan ke pin LED jika persekitaran pemasangan atau senario penggunaan akhir menimbulkan risiko ESD.
• Reka Bentuk Optik:Sudut pandangan lebar 130 darjah memberikan kebolehlihatan luar paksi yang baik. Untuk cahaya terarah, kanta luaran atau pandu cahaya mungkin diperlukan.

9. Perbandingan dan Pembezaan Teknikal

Faktor pembezaan utama komponen ini adalahfungsi dwi warnanya dalam pakej ultra nipis 0.55mm. Berbanding menggunakan dua LED warna tunggal berasingan, ini menjimatkan kawasan PCB yang ketara dan memudahkan pemasangan. Gabungan teknologi InGaN (biru) dan AlInGaP (jingga) menyediakan kecekapan dan kecerahan tinggi untuk kedua-dua warna. Keserasian produk dengan proses SMT piawai dan alir balik bebas plumbum menjadikannya penyelesaian drop-in untuk pembuatan elektronik moden.

10. Soalan Lazim (Berdasarkan Parameter Teknikal)

S1: Bolehkah saya memandu kedua-dua LED biru dan jingga serentak pada arus DC maksimum mereka?
J1: Tidak. Rating pelesapan kuasa (76mW biru, 75mW jingga) dan reka bentuk haba pakej mesti dipertimbangkan. Memandu kedua-dua cip pada arus DC penuh serentak mungkin akan melebihi kapasiti haba keseluruhan pakej melainkan penyejukan luar biasa disediakan. Adalah dinasihatkan untuk merujuk lengkung penyahkadaran haba atau beroperasi pada arus yang lebih rendah untuk penggunaan serentak.

S2: Mengapakah rating ESD untuk cip biru (300V) lebih rendah daripada cip jingga (1000V)?
J2: Ini disebabkan oleh sifat bahan semula jadi dan struktur simpang semikonduktor InGaN yang digunakan untuk pancaran biru. Ia secara amnya lebih terdedah kepada kerosakan nyahcas elektrostatik daripada bahan AlInGaP yang digunakan untuk pancaran jingga/merah. Ini memerlukan penjagaan tambahan semasa mengendalikan saluran biru.

S3: Bagaimanakah saya mentafsir Kod Bin untuk pesanan?
J3: Nyatakan "LTST-C295TBKFKT-5A" bersama dengan kod bin keamatan yang dikehendaki (contohnya, "N" untuk kecerahan lebih tinggi) untuk setiap warna jika pembekal menawarkan pilihan bin. Untuk kecerahan konsisten sepanjang proses pengeluaran, menentukan bin tunggal adalah kritikal.

11. Kes Reka Bentuk dan Penggunaan Praktikal

Kes: Mereka Bentuk Penunjuk Kuasa Dwi Status untuk Penghala
**Objektif:** Gunakan satu LED untuk menunjukkan Kuasa (Jingga) dan Ketersambungan Internet (Biru).
**Reka Bentuk:** LED diletakkan pada panel hadapan penghala. Mikropengawal (MCU) mempunyai dua pin GPIO, setiap satu disambungkan ke satu saluran LED melalui perintang had arus.
**Pengiraan:** Untuk bekalan 5V:
- Perintang Jingga: R_jingga= (5V - 2.3V) / 0.020A = 135 Ω (gunakan nilai piawai 130 Ω atau 150 Ω). Kuasa: P = I²R = (0.02)²*150 = 0.06W.
- Perintang Biru: R_biru= (5V - 3.2V) / 0.020A = 90 Ω (gunakan nilai piawai 91 Ω). Kuasa: P = (0.02)²*91 = 0.0364W.
**Operasi:** MCU memandu pin Jingga untuk cahaya pegun apabila dihidupkan. Ia memandu pin Biru untuk berkelip apabila ketersambungan internet aktif. Kedua-duanya tidak pernah dipandu secara berterusan pada arus penuh serentak untuk tempoh yang panjang, menguruskan beban haba.

12. Pengenalan Prinsip Teknologi

LED ini menggunakan dua sistem bahan semikonduktor berbeza:
InGaN (Indium Gallium Nitrida):Digunakan untuk pemancar biru. Dengan melaraskan nisbah indium kepada galium dalam aloi, tenaga jurang jalur boleh ditala, yang secara langsung menentukan panjang gelombang cahaya yang dipancarkan. InGaN terkenal dengan kecekapan dan kecerahan tinggi dalam spektrum biru ke hijau.
AlInGaP (Aluminium Indium Gallium Fosfida):Digunakan untuk pemancar jingga. Sistem bahan ini sangat cekap untuk menghasilkan cahaya dalam panjang gelombang ambar, jingga, merah dan kuning. Komposisi khusus menentukan panjang gelombang dominan.
Dalam kedua-dua kes, cahaya dipancarkan melalui proses elektroluminesens. Apabila voltan hadapan dikenakan merentasi simpang p-n, elektron dan lubang bergabung semula, membebaskan tenaga dalam bentuk foton (cahaya). Warna cahaya ditentukan oleh tenaga jurang jalur bahan semikonduktor.

13. Trend Pembangunan Teknologi

Trend dalam LED SMD seperti ini terus ke arah:
Kecekapan Lebih Tinggi (lm/W):Penambahbaikan berterusan dalam pertumbuhan epitaksial, reka bentuk cip dan kecekapan pengekstrakan pakej membawa kepada output cahaya lebih banyak untuk kuasa input elektrik yang sama.
Pengecilan:Pakej terus mengecil dalam tapak kaki dan ketinggian (seperti profil 0.55mm di sini) untuk membolehkan produk akhir yang lebih nipis.
Integrasi Multi-Cip dan RGB:Selain dwi warna, pakej yang menggabungkan cip merah, hijau dan biru (RGB) atau bahkan cip putih + berwarna menjadi biasa untuk kebolehpemprograman warna penuh.
Kebolehpercayaan dan Prestasi Haba yang Lebih Baik:Kemajuan dalam bahan (contohnya, plastik suhu tinggi, lekatan die lanjutan) meningkatkan keupayaan untuk menahan suhu alir balik yang lebih tinggi dan keadaan operasi.
Pembungkusan Pintar:Sesetengah LED kini menggabungkan litar bersepadu (IC) untuk kawalan pemacu atau komunikasi (contohnya, LED RGB boleh dialamatkan), walaupun komponen khusus ini adalah LED standard tanpa pemacu.