Dokumen Teknikal LTST-S327TBKFKT - LED Dwi-Warna SMD Biru & Jingga - 20mA/25mA - 76mW/62.5mW

1. Gambaran Keseluruhan Produk

LTST-S327TBKFKT ialah LED dwi-warna permukaan-pasang yang padat, direka untuk aplikasi elektronik moden yang memerlukan kecekapan ruang dan pemasangan automatik. Peranti ini menggabungkan dua cip semikonduktor berbeza dalam satu pakej: cip InGaN (Indium Gallium Nitride) untuk pancaran biru dan cip AlInGaP (Aluminum Indium Gallium Phosphide) untuk pancaran jingga. Konfigurasi ini membolehkan penunjukan dua warna daripada satu jejak komponen, memudahkan reka bentuk PCB dan mengurangkan bilangan bahagian.

Pasaran utama untuk LED ini termasuk peranti mudah alih dan pegang tangan, peralatan telekomunikasi, periferal komputer, dan pelbagai elektronik pengguna di mana penunjukan status, lampu latar, atau pencahayaan simbolik diperlukan. Keserasiannya dengan mesin pick-and-place automatik volum tinggi dan proses pematerian reflow inframerah (IR) piawai menjadikannya sesuai untuk pembuatan yang menjimatkan kos.

1.1 Ciri dan Kelebihan Teras

• Integrasi Dwi-Warna:Menggabungkan sumber cahaya biru dan jingga dalam satu pakej piawai EIA, membolehkan fungsi isyarat dan paparan yang pelbagai.
• Cip Kecerahan Tinggi:Menggunakan teknologi semikonduktor InGaN dan AlInGaP termaju untuk memberikan keamatan bercahaya tinggi dengan nilai tipikal 45 mcd (Biru) dan 90 mcd (Jingga) pada 20mA.
• Kesediaan Pembuatan:Dibekalkan pada pita 8mm yang dipasang pada gegelung 7 inci, memudahkan pemasangan automatik. Pakej ini direka untuk serasi dengan profil pematerian reflow inframerah, termasuk proses bebas plumbum (Pb-free).
• Pematuhan Alam Sekitar:Produk ini mematuhi arahan Sekatan Bahan Berbahaya (RoHS).
• Sudut Pandangan Luas:Mempunyai sudut pandangan tipikal (2θ1/2) 130 darjah untuk kedua-dua warna, memberikan keterlihatan yang luas.

1.2 Aplikasi Sasaran

LED ini sesuai untuk pelbagai aplikasi di mana pencahayaan penunjuk yang padat dan boleh dipercayai diperlukan. Kawasan aplikasi utama termasuk:

• Penunjuk Status:Penunjuk kuasa, sambungan, bateri, atau mod dalam telefon, penghala, dan peralatan rangkaian.
• Lampu Latar Papan Kekunci/Keypad:Menyediakan pencahayaan untuk kekunci dalam keadaan cahaya rendah.
• Elektronik Pengguna dan Pejabat:Penunjuk dalam perkakas, pencetak, dan peralatan audio-visual.
• Panel Kawalan Perindustrian:Lampu isyarat untuk status mesin atau amaran.

2. Analisis Parameter Teknikal Mendalam

Pemeriksaan terperinci spesifikasi elektrik dan optik adalah penting untuk reka bentuk litar yang betul dan ramalan prestasi.

2.1 Penarafan Maksimum Mutlak

Penarafan ini menentukan had tekanan di mana kerosakan kekal pada peranti mungkin berlaku. Operasi pada atau melebihi had ini tidak disyorkan.

• Pelesapan Kuasa (Pd):Biru: 76 mW, Jingga: 62.5 mW. Ini adalah kuasa maksimum yang boleh dilesapkan oleh LED sebagai haba pada suhu ambien (Ta) 25°C.
• Arus Kehadapan:Arus kehadapan DC berterusan (IF) dinilai pada 20 mA untuk cip Biru dan 25 mA untuk cip Jingga. Arus Kehadapan Puncak yang lebih tinggi iaitu 100 mA (Biru) dan 60 mA (Jingga) dibenarkan di bawah keadaan berdenyut (kitar tugas 1/10, lebar denyut 0.1ms).
• Julat Suhu:Operasi: -20°C hingga +80°C. Penyimpanan: -30°C hingga +100°C.
• Had Pematerian:Peranti ini boleh menahan pematerian reflow inframerah dengan suhu puncak 260°C untuk maksimum 10 saat.

2.2 Ciri Elektrik & Optik (Ta=25°C)

Ini adalah parameter prestasi tipikal di bawah keadaan ujian piawai.

• Keamatan Bercahaya (Iv):Diukur dalam millicandelas (mcd) pada IF=20mA. Cip Biru mempunyai julat dari 28.0 mcd (Min) hingga 180.0 mcd (Maks), dengan nilai tipikal 45.0 mcd. Cip Jingga berjulat dari 45.0 mcd hingga 180.0 mcd, dengan nilai tipikal 90.0 mcd.
• Voltan Kehadapan (Vf):Pada IF=20mA, Vf untuk Biru adalah antara 2.8V (Min) dan 3.8V (Maks). Untuk Jingga, ia adalah antara 1.6V (Min) dan 2.4V (Maks). Pereka mesti memastikan litar pemacu dapat menyediakan voltan yang mencukupi.
• Panjang Gelombang:Panjang Gelombang Pancaran Puncak (λp) biasanya 468 nm untuk Biru dan 611 nm untuk Jingga. Panjang Gelombang Dominan (λd), yang menentukan warna yang dilihat, biasanya 470 nm untuk Biru dan 605 nm untuk Jingga.
• Lebar Spektrum:Lebar Separuh Garis Spektrum (Δλ) biasanya 25 nm untuk Biru dan 17 nm untuk Jingga, menunjukkan ketulenan spektrum cahaya yang dipancarkan.
• Arus Songsang (Ir):Maksimum 10 µA pada Voltan Songsang (Vr) 5V. Peranti ini tidak direka untuk beroperasi di bawah pincang songsang.

3. Penjelasan Sistem Binning

Untuk memastikan konsistensi dalam kecerahan, LED disusun ke dalam bin berdasarkan keamatan bercahaya yang diukur. Ini membolehkan pereka memilih bahagian yang memenuhi keperluan kecerahan khusus untuk aplikasi mereka.

3.1 Binning Keamatan Bercahaya

Kod bin menentukan julat keamatan bercahaya minimum dan maksimum. Toleransi +/-15% digunakan dalam setiap bin.

Untuk Cip Biru:

• Bin N: 28.0 – 45.0 mcd
• Bin P: 45.0 – 71.0 mcd
• Bin Q: 71.0 – 112.0 mcd
• Bin R: 112.0 – 180.0 mcd

Untuk Cip Jingga:

• Bin P: 45.0 – 71.0 mcd
• Bin Q: 71.0 – 112.0 mcd
• Bin R: 112.0 – 180.0 mcd
• Bin S: 180.0 – 280.0 mcd

Apabila menentukan atau membuat pesanan, kod bin memastikan anda menerima LED dengan kecerahan dalam julat yang dikehendaki. Untuk aplikasi yang memerlukan rupa seragam merentasi pelbagai LED, adalah disyorkan untuk menentukan bin yang ketat (cth., Bin Q atau R).

4. Analisis Lengkung Prestasi

Walaupun data grafik khusus dirujuk dalam datasheet, hubungan tipikal yang diterangkan adalah kritikal untuk memahami tingkah laku peranti di bawah keadaan yang berbeza.

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

Hubungan I-V adalah tidak linear. Untuk kedua-dua cip Biru (InGaN) dan Jingga (AlInGaP), voltan kehadapan meningkat dengan arus. Cip Biru mempamerkan voltan hidup dan operasi yang lebih tinggi (~3.2V tipikal) berbanding cip Jingga (~2.0V tipikal). Perbezaan ini mesti diambil kira dalam konfigurasi pemanduan siri atau selari.

4.2 Keamatan Bercahaya vs. Arus Kehadapan

Keamatan bercahaya adalah lebih kurang berkadar dengan arus kehadapan dalam julat operasi yang disyorkan. Walau bagaimanapun, kecekapan mungkin menurun pada arus yang sangat tinggi disebabkan peningkatan penjanaan haba. Beroperasi pada atau di bawah arus DC yang disyorkan memastikan kecerahan dan jangka hayat yang optimum.

4.3 Kebergantungan Suhu

Prestasi LED adalah sensitif kepada suhu. Apabila suhu simpang meningkat:

• Keamatan Bercahaya Menurun:Cahaya keluaran berkurangan. Penurunan taraf lebih ketara pada suhu ambien atau arus yang lebih tinggi.
• Voltan Kehadapan Menurun:Vf biasanya mempunyai pekali suhu negatif.
• Panjang Gelombang Berubah:Panjang gelombang puncak mungkin berubah sedikit dengan suhu, berpotensi mempengaruhi persepsi warna dalam aplikasi kritikal.

Pengurusan haba yang betul pada PCB adalah penting untuk mengekalkan prestasi yang stabil.

5. Maklumat Mekanikal & Pakej

Dimensi fizikal dan butiran pembinaan adalah penting untuk susun atur PCB dan pemasangan.

5.1 Dimensi Pakej dan Penetapan Pin

Peranti ini mematuhi garis panduan pakej SMD piawai industri. Dimensi utama termasuk saiz badan dan jarak lead. Semua toleransi dimensi adalah ±0.1 mm melainkan dinyatakan sebaliknya. Penetapan pin ditakrifkan dengan jelas: Pin A1 ialah anod untuk cip Biru, dan Pin A2 ialah anod untuk cip Jingga. Katod adalah biasa atau dikonfigurasikan mengikut reka bentuk pakej dalaman (rujuk gambar rajah pakej untuk titik sambungan biasa yang tepat).

5.2 Corak Land PCB dan Polarity yang Disyorkan

Tata letak pad pateri yang disyorkan disediakan untuk memastikan pembentukan sendi pateri yang boleh dipercayai semasa reflow. Reka bentuk pad mengambil kira pembentukan fillet pateri yang betul dan penjajaran komponen. Tanda polarity pada peranti (biasanya titik, takuk, atau tepi serong) mesti diselaraskan dengan tanda yang sepadan pada skrin sut PCB untuk memastikan sambungan elektrik yang betul.

6. Panduan Pematerian & Pemasangan

Pematuhan kepada prosedur pematerian yang disyorkan adalah kritikal untuk mengelakkan kerosakan.

6.1 Profil Pematerian Reflow Inframerah

Untuk proses pemasangan bebas plumbum, profil reflow yang dicadangkan disediakan. Parameter utama termasuk:

• Pra-Panas:150-200°C sehingga 120 saat untuk memanaskan papan secara beransur-ansur dan mengaktifkan fluks.
• Suhu Puncak:Maksimum 260°C.
• Masa Melebihi Likuidus:Masa lead komponen terdedah kepada suhu melebihi takat lebur pateri harus dikawal, dengan maksimum 10 saat pada suhu puncak. Peranti tidak boleh dikenakan lebih daripada dua kitaran reflow.

Profil harus dibangunkan dan disahkan untuk pemasangan PCB khusus, dengan mengambil kira ketebalan papan, ketumpatan komponen, dan pes pateri yang digunakan.

6.2 Pematerian Manual (Besi Pateri)

Jika kerja semula manual diperlukan, gunakan besi terkawal suhu yang ditetapkan pada maksimum 300°C. Masa pematerian pada lead tidak boleh melebihi 3 saat setiap sendi. Kenakan haba pada pad PCB, bukan terus pada badan LED, untuk mengurangkan tekanan haba.

6.3 Pembersihan

Jika pembersihan selepas pateri diperlukan, gunakan hanya pelarut yang diluluskan. Merendam LED dalam etil alkohol atau isopropil alkohol pada suhu bilik selama kurang daripada satu minit boleh diterima. Bahan kimia keras atau tidak ditentukan boleh merosakkan kanta epoksi atau pakej.

6.4 Penyimpanan dan Pengendalian

• Langkah Berjaga-jaga ESD:LED sensitif kepada nyahcas elektrostatik (ESD). Kendalikan dengan kawalan ESD yang sesuai: gunakan tali pergelangan tangan berasaskan bumi, tikar anti-statik, dan peralatan berasaskan bumi dengan betul.
• Kepekaan Kelembapan:Pakej mempunyai penarafan Tahap Kepekaan Kelembapan (MSL). Jika beg kalis lembapan asal dibuka, komponen harus digunakan dalam masa satu minggu (MSL3). Untuk penyimpanan lebih lama di luar beg asal, bakar pada kira-kira 60°C selama sekurang-kurangnya 20 jam sebelum pematerian untuk membuang kelembapan yang diserap dan mengelakkan "popcorning" semasa reflow.
• Keadaan Penyimpanan:Simpan di tempat yang sejuk dan kering. Untuk pakej yang dibuka, persekitaran tidak boleh melebihi 30°C dan 60% kelembapan relatif.

7. Maklumat Pembungkusan dan Pesanan

7.1 Spesifikasi Pita dan Gegelung

Produk ini dibekalkan untuk pemasangan automatik. Butiran pembungkusan utama termasuk:

• Lebar Pita:8 mm.
• Saiz Gegelung:7 inci diameter.
• Kuantiti per Gegelung:3000 keping.
• Kuantiti Pesanan Minimum (MOQ):Untuk kuantiti kurang daripada gegelung penuh, minimum 500 keping tersedia sebagai baki.
• Piawaian Pembungkusan:Mematuhi spesifikasi ANSI/EIA-481. Poket kosong dalam pita ditutup dengan penutup atas pelindung.

8. Pertimbangan Reka Bentuk Aplikasi

8.1 Reka Bentuk Litar Pemanduan

Sentiasa pacu LED dengan sumber arus malar, bukan voltan malar, untuk memastikan keluaran cahaya stabil dan mengelakkan pelarian haba. Perintang siri ringkas boleh digunakan untuk aplikasi asas, dikira sebagai R = (Vsupply - Vf) / If. Untuk LED Biru pada 20mA dengan bekalan 5V dan Vf tipikal 3.2V: R = (5 - 3.2) / 0.02 = 90 Ohm. Untuk LED Jingga pada 20mA dengan Vf tipikal 2.0V: R = (5 - 2.0) / 0.02 = 150 Ohm. Pemacu LED IC khusus menawarkan kecekapan dan kawalan yang lebih baik untuk aplikasi multi-LED atau kecerahan terkawal.

8.2 Pengurusan Haba

Walaupun pelesapan kuasa rendah, memastikan penyingkiran haba yang mencukupi melalui pad kuprum PCB adalah amalan yang baik, terutamanya dalam persekitaran suhu ambien tinggi atau apabila memandu berhampiran arus maksimum. Ini membantu mengekalkan keamatan bercahaya dan memanjangkan jangka hayat operasi.

8.3 Reka Bentuk Optik

Sudut pandangan luas 130 darjah menjadikan LED ini sesuai untuk aplikasi yang memerlukan keterlihatan kawasan luas. Untuk pancaran fokus, optik sekunder (kanta, pandu cahaya) mungkin diperlukan. Kanta jernih air memberikan warna cip sebenar.

9. Perbandingan dan Pembezaan Teknikal

LTST-S327TBKFKT menawarkan kelebihan khusus dalam kelasnya:

• Dua-Cip vs. Dua LED Tunggal:Menjimatkan ruang PCB dan kos pemasangan berbanding menggunakan dua LED satu warna berasingan.
• Teknologi Cip:Menggunakan bahan InGaN dan AlInGaP berkecekapan tinggi, memberikan kecerahan yang baik untuk penggunaan arus.
• Keserasian Proses:Keserasian penuh dengan talian pemasangan SMT piawai, termasuk profil reflow bebas plumbum yang agresif, mengurangkan halangan pembuatan.

10. Soalan Lazim (FAQ)

10.1 Bolehkah saya pacu kedua-dua warna serentak pada arus penuh?

Tidak. Penarafan Maksimum Mutlak untuk pelesapan kuasa (76 mW Biru, 62.5 mW Jingga) dan reka bentuk haba pakej mesti dipertimbangkan. Memandu kedua-dua cip pada arus DC maksimum mereka (20mA Biru, 25mA Jingga) serentak akan menjana haba yang ketara. Adalah dinasihatkan untuk merujuk lengkung penurunan taraf atau beroperasi pada arus yang lebih rendah jika kedua-dua LED perlu hidup secara berterusan.

10.2 Apakah perbezaan antara Panjang Gelombang Puncak dan Panjang Gelombang Dominan?

Panjang Gelombang Puncak (λp) ialah panjang gelombang di mana spektrum pancaran mempunyai keamatan maksimum. Panjang Gelombang Dominan (λd) ialah panjang gelombang tunggal cahaya monokromatik yang kelihatan mempunyai warna yang sama dengan keluaran LED kepada mata manusia, dikira dari gambar rajah kromatisiti CIE. λd selalunya lebih relevan untuk spesifikasi warna.

10.3 Bagaimanakah saya mentafsir kod bin semasa membuat pesanan?

Tentukan kod bin yang dikehendaki untuk setiap warna (cth., Biru: Bin P, Jingga: Bin Q) untuk memastikan anda menerima LED dengan keamatan bercahaya dalam julat yang sepadan. Ini adalah penting untuk mencapai kecerahan seragam dalam tatasusunan LED.

11. Kajian Kes Reka Bentuk dan Penggunaan

Senario: Penunjuk Status Dwi untuk Peranti Wayarles

Seorang pereka memerlukan satu komponen untuk menunjukkan kedua-dua "Sambungan Bluetooth" (berkelip biru) dan "Bateri Rendah" (jingga tetap) pada peranti boleh pakai padat.

Pelaksanaan:LTST-S327TBKFKT diletakkan pada PCB utama. Pin GPIO mikropengawal memacu anod LED Biru (A1) melalui perintang had arus 100Ω. Pin GPIO lain memacu anod LED Jingga (A2) melalui perintang 150Ω. Katod biasa disambungkan ke bumi. Firmware mikropengawal mengawal corak kelipan untuk LED biru dan menghidupkan LED jingga apabila voltan bateri jatuh di bawah ambang. Penyelesaian ini menggunakan ruang papan minimum, memerlukan hanya dua pin mikropengawal, dan memudahkan senarai bahan.

12. Prinsip Operasi

Diod Pemancar Cahaya (LED) ialah peranti semikonduktor yang memancarkan cahaya apabila arus elektrik melaluinya. Fenomena ini, dipanggil elektroluminesens, berlaku apabila elektron bergabung semula dengan lubang elektron dalam peranti, membebaskan tenaga dalam bentuk foton. Warna cahaya tertentu ditentukan oleh jurang jalur tenaga bahan semikonduktor yang digunakan. Cip InGaN mempunyai jurang jalur yang lebih luas, memancarkan foton tenaga lebih tinggi yang dilihat sebagai cahaya biru. Cip AlInGaP mempunyai jurang jalur yang lebih sempit, memancarkan foton tenaga lebih rendah yang dilihat sebagai cahaya jingga/merah. Kedua-dua cip ditempatkan dalam satu pakej epoksi dengan kanta jernih air yang tidak mengubah warna yang dipancarkan.

13. Trend Teknologi

Pembangunan LED SMD seperti LTST-S327TBKFKT didorong oleh beberapa trend berterusan dalam elektronik:

• Pengecilan:Permintaan berterusan untuk saiz pakej yang lebih kecil untuk membolehkan produk akhir yang lebih padat.
• Peningkatan Kecekapan:Kemajuan dalam epitaksi semikonduktor dan reka bentuk cip menghasilkan keberkesanan bercahaya yang lebih tinggi (lebih banyak keluaran cahaya per watt input elektrik).
• Integrasi Multi-Cip:Menggabungkan lebih daripada dua warna (cth., RGB) atau mengintegrasikan litar kawalan (cth., LED boleh dialamatkan) dalam satu pakej menjadi lebih biasa.
• Kebolehpercayaan Dipertingkatkan:Penambahbaikan dalam bahan dan proses pembungkusan membawa kepada jangka hayat operasi yang lebih panjang dan prestasi yang lebih baik di bawah keadaan persekitaran yang sukar.
• Spektrum Lebih Luas:Penyelidikan ke dalam bahan baru seperti perovskit dan titik kuantum bertujuan untuk mengembangkan julat warna yang tersedia dan kualiti pemaparan warna LED.