LTST-C195TGKRKT Dwi Warna SMD LED Spesifikasi - Saiz 2.0x1.25x0.55mm - Hijau 3.5V / Merah 2.4V - 76mW - Dokumen Teknikal Bahasa Melayu

1. Gambaran Keseluruhan Produk

LTST-C195TGKRKT ialah LED peranti permukaan-pasang (SMD) dwi warna yang direka untuk aplikasi elektronik moden yang memerlukan saiz padat dan prestasi yang boleh dipercayai. Komponen ini menggabungkan dua cip semikonduktor berbeza dalam satu pakej: cip InGaN (Indium Gallium Nitride) untuk pancaran hijau dan cip AlInGaP (Aluminum Indium Gallium Phosphide) untuk pancaran merah. Matlamat reka bentuk utamanya adalah untuk menyediakan penyelesaian penunjuk warna berkeamatan tinggi dalam faktor bentuk yang sangat nipis, menjadikannya sesuai untuk reka bentuk yang terhad ruang seperti elektronik pengguna ultra nipis, peranti boleh pakai, dan penunjuk panel maju.

Kelebihan utama LED ini terletak pada keupayaan dwi warnanya daripada satu pakej piawai EIA, menghapuskan keperluan untuk dua komponen berasingan. Ia adalah produk hijau yang mematuhi RoHS, memastikan mesra alam. Pakej ini dibekalkan pada pita 8mm yang dipasang pada gegelung berdiameter 7 inci, yang serasi sepenuhnya dengan peralatan pick-and-place automatik berkelajuan tinggi yang digunakan dalam pembuatan pukal. Tambahan pula, ia direka untuk menahan proses pematerian alir balik inframerah (IR) piawai, memudahkan integrasi ke dalam talian pemasangan PCB automatik.

2. Tafsiran Mendalam Parameter Teknikal

2.1 Penarafan Maksimum Mutlak

Penarafan ini mentakrifkan had tekanan di mana kerosakan kekal pada peranti mungkin berlaku. Untuk operasi yang boleh dipercayai, keadaan tidak boleh melebihi nilai-nilai ini. Penarafan dinyatakan pada suhu ambien (Ta) 25°C.

• Pelesapan Kuasa (Pd):76 mW untuk cip Hijau, 75 mW untuk cip Merah. Parameter ini menunjukkan kuasa maksimum yang boleh dilesapkan oleh LED sebagai haba tanpa degradasi.
• Arus Hadapan Puncak (I_FP):100 mA untuk Hijau, 80 mA untuk Merah. Ini adalah arus denyut maksimum yang dibenarkan, biasanya dinyatakan pada kitaran tugas 1/10 dan lebar denyut 0.1ms, digunakan untuk kilasan intensiti tinggi yang singkat.
• Arus Hadapan DC (I_F):20 mA untuk Hijau, 30 mA untuk Merah. Ini adalah arus operasi berterusan yang disyorkan untuk operasi kecerahan piawai.
• Julat Suhu:Operasi dari -20°C hingga +80°C; Penyimpanan dari -30°C hingga +100°C.
• Keadaan Alir Balik IR:Menahan suhu puncak 260°C selama 10 saat, iaitu keadaan piawai untuk proses pateri bebas plumbum (Pb-free).

2.2 Ciri-ciri Elektrik & Optik

Ini adalah parameter prestasi tipikal yang diukur pada Ta=25°C dan I_F=20mA, melainkan dinyatakan sebaliknya.

• Keamatan Bercahaya (I_V):Cip Hijau mempunyai minimum 112 mcd dan maksimum 450 mcd. Cip Merah mempunyai minimum 112 mcd dan maksimum 280 mcd. Nilai tipikal tidak dinyatakan, menunjukkan prestasi diurus melalui sistem binning.
• Sudut Pandangan (2θ_1/2):Sudut pandangan lebar tipikal 130 darjah untuk kedua-dua warna, ditakrifkan sebagai sudut luar paksi di mana keamatan jatuh kepada separuh nilai pada paksi.
• Panjang Gelombang Puncak (λ_P):Biasanya 525 nm (Hijau) dan 639 nm (Merah). Ini adalah panjang gelombang pada titik tertinggi dalam spektrum pancaran.
• Panjang Gelombang Dominan (λ_d):Biasanya 525 nm (Hijau) dan 631 nm (Merah). Ini adalah panjang gelombang tunggal yang dilihat oleh mata manusia, diperoleh daripada rajah kromatisiti CIE, dan adalah penting untuk definisi warna.
• Separuh Lebar Garisan Spektrum (Δλ):Biasanya 35 nm (Hijau) dan 20 nm (Merah). Ini menunjukkan ketulenan spektrum; separuh lebar yang lebih sempit bermaksud warna yang lebih tepu dan tulen.
• Voltan Hadapan (V_F):Biasanya 3.30V (maks 3.50V) untuk Hijau dan 2.00V (maks 2.40V) untuk Merah pada 20mA. Ini adalah parameter kritikal untuk reka bentuk litar pemacu dan pemilihan bekalan kuasa.
• Arus Songsang (I_R):Maksimum 10 µA untuk kedua-duanya pada voltan songsang (V_R) 5V. Spesifikasi dengan jelas menyatakan peranti tidak direka untuk operasi songsang; ujian ini hanya untuk pencirian kebocoran.

3. Penjelasan Sistem Binning

Produk menggunakan sistem binning untuk mengkategorikan LED berdasarkan parameter optik utama, memastikan konsistensi dalam satu kelompok. Toleransi untuk setiap bin keamatan ialah ±15%, dan untuk bin panjang gelombang dominan ialah ±1 nm.

3.1 Binning Keamatan Bercahaya

Warna Hijau (@20mA):

Kod Bin R: 112.0 – 180.0 mcd

Kod Bin S: 180.0 – 280.0 mcd

Kod Bin T: 280.0 – 450.0 mcd

Warna Merah (@20mA):

Kod Bin R: 112.0 – 180.0 mcd

Kod Bin S: 180.0 – 280.0 mcd

3.2 Binning Panjang Gelombang Dominan (Hijau sahaja)

Kod Bin AP: 520.0 – 525.0 nm

Kod Bin AQ: 525.0 – 530.0 nm

Kod Bin AR: 530.0 – 535.0 nm

4. Analisis Lengkung Prestasi

Walaupun lengkung grafik khusus dirujuk dalam spesifikasi (cth., Rajah.1 untuk taburan spektrum, Rajah.6 untuk sudut pandangan), tafsiran tipikal mereka adalah penting untuk reka bentuk.

• Lengkung IV:Hubungan voltan hadapan (V_F) vs. arus hadapan (I_F) adalah tidak linear. Untuk kedua-dua cip, V_Fakan meningkat dengan I_Fdan menurun dengan peningkatan suhu simpang. Pemacu arus malar sangat disyorkan berbanding sumber voltan malar untuk memastikan output bercahaya yang stabil.
• Ciri-ciri Suhu:Keamatan bercahaya biasanya menurun apabila suhu simpang meningkat. Julat suhu operasi -20°C hingga +80°C mentakrifkan keadaan ambien di mana prestasi yang dinyatakan dijamin. Pereka bentuk mesti mempertimbangkan pengurusan haba pada PCB untuk mengelakkan kenaikan suhu yang berlebihan pada arus tinggi atau dalam ruang tertutup.
• Taburan Spektrum:Cip Hijau (InGaN) mempunyai separuh lebar spektrum yang lebih luas (35nm) berbanding cip Merah (AlInGaP) (20nm). Ini mempengaruhi percampuran warna jika digunakan dengan LED lain dan menjejaskan ketepuan warna yang dilihat.

5. Maklumat Mekanikal & Pakej

5.1 Dimensi Pakej

Peranti mematuhi garis besar pakej piawai EIA. Dimensi utama termasuk saiz badan kira-kira 2.0mm x 1.25mm, dengan ketinggian profil yang sangat rendah 0.55mm (tipikal). Semua toleransi dimensi ialah ±0.10mm melainkan dinyatakan sebaliknya. Pakej ini mempunyai kanta jernih air, yang optimum untuk mencapai sudut pandangan lebar yang dinyatakan dan tidak mewarnakan cahaya yang dipancarkan.

5.2 Penetapan Pin & Polarity

LED mempunyai empat terminal. Cip Hijau disambungkan antara pin 1 dan 3. Cip Merah disambungkan antara pin 2 dan 4. Konfigurasi ini membolehkan kawalan bebas bagi setiap warna. Penetapan katod/anod untuk setiap cip mesti disahkan daripada rajah susun atur pad pateri yang disyorkan untuk memastikan orientasi yang betul semasa reka bentuk dan pemasangan PCB.

5.3 Dimensi Pad Pateri yang Dicadangkan

Spesifikasi menyediakan corak landasan (footprint) yang disyorkan untuk reka bentuk PCB. Mematuhi dimensi ini adalah penting untuk mencapai sambungan pateri yang boleh dipercayai, penjajaran yang betul, dan pelesapan haba yang berkesan semasa proses alir balik. Reka bentuk pad juga membantu mengelakkan "tombstoning" (komponen berdiri pada satu hujung) semasa pematerian.

6. Panduan Pematerian & Pemasangan

6.1 Profil Pematerian Alir Balik

Profil alir balik IR yang dicadangkan untuk proses bebas plumbum disediakan. Parameter utama termasuk:

- Pra-panas:150°C hingga 200°C.

- Masa Pra-panas:Maksimum 120 saat untuk memanaskan papan dan komponen secara beransur-ansur, mengaktifkan fluks dan meminimumkan kejutan terma.

- Suhu Puncak:Maksimum 260°C.

- Masa Melebihi Likuidus:Komponen harus terdedah kepada suhu puncak selama maksimum 10 saat, dan kitaran alir balik ini tidak boleh dilakukan lebih daripada dua kali.

Profil ini berdasarkan piawaian JEDEC untuk memastikan kebolehpercayaan. Walau bagaimanapun, spesifikasi dengan betul menyatakan bahawa profil optimum bergantung pada reka bentuk papan khusus, komponen, pes pateri, dan ketuhar, jadi pencirian adalah disyorkan.

6.2 Pematerian Tangan

Jika pematerian tangan diperlukan, gunakan besi pemateri dengan suhu tidak melebihi 300°C, dan hadkan masa sentuhan kepada maksimum 3 saat setiap sambungan. Ini harus dilakukan hanya sekali untuk mengelakkan kerosakan terma pada cip LED dan pakej plastik.

6.3 Keadaan Penyimpanan

LED adalah peranti sensitif lembapan (MSD).

- Pakej Tertutup:Simpan pada ≤ 30°C dan ≤ 90% RH. Gunakan dalam tempoh satu tahun dari tarikh beg kalis lembapan dibuka.

- Pakej Terbuka:Simpan pada ≤ 30°C dan ≤ 60% RH. Adalah disyorkan untuk menyelesaikan alir balik IR dalam tempoh satu minggu selepas dibuka. Untuk penyimpanan lebih lama di luar beg asal, gunakan bekas tertutup dengan desikan atau desikator nitrogen. Komponen yang disimpan lebih daripada seminggu harus dibakar pada kira-kira 60°C selama sekurang-kurangnya 20 jam sebelum pematerian untuk membuang lembapan yang diserap dan mengelakkan "popcorning" (retak pakej akibat tekanan wap semasa alir balik).

6.4 Pembersihan

Hanya gunakan agen pembersih yang ditentukan. Bahan kimia yang tidak ditentukan mungkin merosakkan pakej plastik. Jika pembersihan diperlukan selepas pematerian, rendam LED dalam etil alkohol atau isopropil alkohol pada suhu bilik selama kurang daripada satu minit. Jangan gunakan pembersihan ultrasonik melainkan keserasiannya disahkan, kerana ia boleh menyebabkan tekanan mekanikal.

7. Pembungkusan & Maklumat Pesanan

7.1 Spesifikasi Pita dan Gegelung

Peranti dibekalkan dalam pita pembawa timbul dengan pita penutup atas pelindung, dililit pada gegelung berdiameter 7 inci (178mm). Kuantiti gegelung piawai ialah 4000 keping. Kuantiti pembungkusan minimum 500 keping tersedia untuk baki kuantiti. Pembungkusan mematuhi spesifikasi ANSI/EIA 481-1-A-1994. Maksimum dua komponen hilang berturut-turut (poket kosong) dibenarkan setiap gegelung.

7.2 Tafsiran Nombor Bahagian

Nombor bahagian LTST-C195TGKRKT mengikut sistem pengekodan dalaman pengeluar, yang biasanya mengekod maklumat tentang siri, saiz, warna, kod bin, dan pembungkusan. Dalam kes ini, "TG" dan "KR" kemungkinan menunjukkan kombinasi warna/binning hijau dan merah masing-masing.

8. Cadangan Aplikasi

8.1 Senario Aplikasi Tipikal

• Penunjuk Status:Keupayaan dwi warna membolehkan pelbagai isyarat status (cth., Hijau=OK/Hidup, Merah=Ralat/Amaran, Kedua-dua=Sedia/Ambil perhatian) daripada satu titik komponen.
• Pencahayaan Belakang untuk Papan Kekunci & Ikon:Profil nipisnya adalah sesuai untuk pencahayaan belakang butang nipis atau simbol dalam elektronik pengguna, perkakas, dan bahagian dalam automotif.
• Penunjuk Pemasangan Panel:Untuk panel kawalan perindustrian, peralatan rangkaian, dan instrumentasi di mana ruang adalah terhad dan pembezaan warna yang jelas diperlukan.
• Peranti Mudah Alih & Boleh Pakai:Jam tangan pintar, pengesan kecergasan, dan monitor perubatan mendapat manfaat daripada ketinggian rendah dan penunjuk dwi fungsi.

8.2 Pertimbangan Reka Bentuk

• Had Arus:Sentiasa gunakan perintang had arus bersiri atau pemacu arus malar untuk setiap saluran warna. Kira nilai perintang berdasarkan voltan bekalan (V_CC), V tipikal LED_Fpada arus yang dikehendaki, dan I yang dikehendaki_F(cth., 20mA). Contoh untuk Hijau: R = (V_CC- 3.3V) / 0.020A.
• Perlindungan ESD:LED adalah sensitif kepada nyahcas elektrostatik (ESD). Laksanakan langkah perlindungan ESD pada PCB (cth., diod TVS) berhampiran sambungan LED jika panjang surihan adalah ketara atau persekitaran terdedah kepada ESD. Sentiasa kendalikan komponen dengan langkah berjaga-jaga ESD yang betul (gelang pergelangan tangan, stesen kerja dibumikan).
• Pengurusan Haba:Walaupun pelesapan kuasa adalah rendah, pastikan kawasan kuprum yang mencukupi di sekitar pad haba (jika ada) atau lead untuk mengalirkan haba, terutamanya jika beroperasi pada suhu ambien tinggi atau berhampiran arus maksimum.
• Reka Bentuk Optik:Kanta jernih air dan sudut pandangan 130 darjah menyediakan cahaya lebar dan meresap. Untuk cahaya terarah, kanta luaran atau pandu cahaya mungkin diperlukan.

9. Perbandingan & Pembezaan Teknikal

Pembezaan utama LTST-C195TGKRKT terletak pada gabungan ciri-cirinya:

1. Profil Ultra Nipis (0.55mm):Lebih nipis daripada banyak LED dwi warna piawai, membolehkan reka bentuk dalam produk yang semakin nipis.

2. Teknologi Cip:Menggunakan InGaN kecekapan tinggi untuk hijau dan AlInGaP untuk merah, menawarkan kecerahan dan prestasi warna yang baik.

3. Integrasi Dwi Cip:Menggabungkan dua warna dalam satu footprint pakej piawai industri, menjimatkan ruang PCB dan kos pemasangan berbanding menggunakan dua LED berasingan.

4. Keserasian Pembuatan:Keserasian penuh dengan pita-dan-gegelung, penempatan automatik, dan proses alir balik IR bebas plumbum menjadikannya sesuai untuk pengeluaran automatik pukal.

10. Soalan Lazim (Berdasarkan Parameter Teknikal)

S1: Bolehkah saya memacu kedua-dua LED Hijau dan Merah serentak pada arus DC maksimum mereka?

J: Penarafan Maksimum Mutlak menentukan pelesapan kuasa per cip (76mW Hijau, 75mW Merah). Operasi serentak pada 20mA (Hijau) dan 30mA (Merah) menghasilkan penggunaan kuasa anggaran 66mW (3.3V*0.02A) dan 60mW (2.0V*0.03A) masing-masing, yang berada dalam had. Walau bagaimanapun, jumlah haba yang dijana dalam pakej kecil mesti dipertimbangkan, dan penurunan nilai mungkin diperlukan pada suhu ambien tinggi.

S2: Apakah perbezaan antara Panjang Gelombang Puncak dan Panjang Gelombang Dominan?

J: Panjang Gelombang Puncak (λ_P) ialah panjang gelombang fizikal pada titik keamatan tertinggi spektrum yang dipancarkan. Panjang Gelombang Dominan (λ_d) ialah nilai yang dikira berdasarkan persepsi warna manusia (rajah CIE) yang mewakili "warna" yang kita lihat. Untuk LED monokromatik, ia sering hampir, tetapi untuk spektrum yang lebih luas (seperti cip Hijau di sini), ia mungkin berbeza sedikit. λ_dadalah lebih relevan untuk spesifikasi warna.

S3: Mengapa ujian Arus Songsang dilakukan pada 5V jika peranti bukan untuk operasi songsang?

J: Ujian I_Rpada V_R=5V adalah ujian kualiti dan kebocoran untuk simpang semikonduktor. Ia mengesahkan integriti cip. Menggunakan voltan songsang dalam litar sebenar tidak disyorkan dan boleh merosakkan LED dengan cepat, kerana ia tidak direka untuk menyekat voltan songsang yang ketara.

S4: Bagaimanakah saya memilih kod bin yang sesuai untuk aplikasi saya?

J: Untuk aplikasi yang memerlukan kecerahan konsisten merentasi pelbagai unit (cth., penunjuk status pada panel), tentukan bin keamatan yang lebih ketat (cth., Bin S atau T). Untuk aplikasi kritikal warna (cth., percampuran warna), tentukan bin panjang gelombang dominan (AP, AQ, AR untuk Hijau). Rujuk dengan pembekal semasa perolehan untuk memastikan kelompok yang dihantar memenuhi keperluan binning anda.

11. Kes Penggunaan Praktikal

Senario: Mereka Bentuk Penunjuk Dwi Status untuk Modul Sensor IoT

Modul sensor IoT padat perlu menunjukkan kuasa (Hijau) dan aktiviti penghantaran data (Merah) menggunakan satu LED kerana kekangan ruang. LTST-C195TGKRKT dipilih.

1. Susun Atur PCB:Footprint pad pateri yang disyorkan digunakan. Pin 1&3 (Hijau) disambungkan ke pin GPIO yang ditetapkan untuk output tinggi untuk "HIDUP" melalui perintang 100Ω (untuk bekalan 3.3V: (3.3V-3.3V)/0.02A ≈ 0Ω, jadi perintang kecil menghadkan arus masuk). Pin 2&4 (Merah) disambungkan ke pin GPIO lain melalui perintang 68Ω (untuk bekalan 3.3V: (3.3V-2.0V)/0.02A = 65Ω).

2. Firmware:LED Hijau dihidupkan secara berterusan apabila kuasa baik. LED Merah dikelipkan seketika semasa paket penghantaran data.

3. Keputusan:Modul menyediakan penunjukan dwi status yang jelas dari satu titik 2.0x1.25mm, menggunakan ruang papan dan ketinggian minimum, dan dipasang menggunakan proses SMT piawai.

12. Pengenalan Prinsip

Pancaran cahaya dalam LED adalah berdasarkan elektroluminesens dalam simpang p-n semikonduktor. Apabila voltan hadapan dikenakan, elektron dari rantau jenis-n dan lubang dari rantau jenis-p disuntik ke dalam rantau aktif. Apabila pembawa cas ini bergabung semula, mereka membebaskan tenaga dalam bentuk foton (cahaya). Panjang gelombang khusus (warna) cahaya yang dipancarkan ditentukan oleh tenaga jurang jalur bahan semikonduktor yang digunakan dalam rantau aktif.

-LED Hijaumenggunakan semikonduktor kompaunInGaN(Indium Gallium Nitride). Melaraskan nisbah Indium kepada Gallium membolehkan penalaan jurang jalur untuk menghasilkan cahaya hijau (~525 nm).

-LED Merahmenggunakan semikonduktor kompaunAlInGaP(Aluminum Indium Gallium Phosphide). Sistem bahan ini cekap untuk menghasilkan cahaya merah, oren, dan ambar. Di sini, ia ditala untuk pancaran merah (~631-639 nm).

Kedua-dua cip ditempatkan dalam satu pakej plastik dengan kanta epoksi jernih air yang melindungi cip, memberikan kestabilan mekanikal, dan membentuk corak output cahaya.

13. Trend Pembangunan

Pasaran untuk LED SMD seperti LTST-C195TGKRKT terus berkembang didorong oleh beberapa trend utama:

1. Pengecilan:Permintaan untuk komponen yang lebih nipis dan kecil berterusan, mendorong ketinggian pakej di bawah 0.5mm dan footprint yang lebih kecil.

2. Integrasi Meningkat:Selain dwi warna, trend termasuk mengintegrasikan RGB (tiga cip) atau RGBW (tiga cip + putih) ke dalam pakej tunggal, dan juga menggabungkan pemacu IC dalam pakej LED ("LED pintar").

3. Kecekapan & Luminans Lebih Tinggi:Penambahbaikan berterusan dalam pertumbuhan epitaksial dan reka bentuk cip menghasilkan kecekapan bercahaya yang lebih tinggi (lebih banyak output cahaya per watt elektrik), membolehkan penggunaan kuasa yang lebih rendah atau kecerahan yang lebih tinggi pada arus yang sama.

4. Kebolehpercayaan & Prestasi Haba yang Lebih Baik:Kemajuan dalam bahan pembungkusan (sebatian acuan, leadframe) meningkatkan rintangan kepada lembapan, suhu tinggi, dan kitaran terma, melanjutkan jangka hayat operasi, terutamanya dalam aplikasi automotif dan perindustrian.

5. Konsistensi Warna & Binning Maju:Toleransi binning yang lebih ketat untuk fluks bercahaya, koordinat kromatisiti (x, y pada rajah CIE), dan voltan hadapan menjadi keperluan piawai untuk aplikasi seperti pencahayaan belakang paparan dan pencahayaan seni bina, mendorong ujian pengeluaran dan pengisihan yang lebih canggih.