Dokumen Teknikal LTST-C230KGKT - SMD LED AlInGaP Hijau - 20mA - 2.4V

1. Gambaran Keseluruhan Produk

Dokumen ini menyediakan spesifikasi teknikal lengkap untuk diod pemancar cahaya (LED) peranti permukaan-pasang (SMD). Produk ini adalah jenis LED cip pemasangan terbalik yang menggunakan teknologi semikonduktor Aluminium Indium Gallium Fosfida (AlInGaP) untuk menghasilkan cahaya hijau. Ia direka untuk proses pemasangan automatik dan serasi dengan pematerian alir balik inframerah, menjadikannya sesuai untuk pembuatan volum tinggi. Peranti ini dibungkus pada pita 8mm yang dililit pada gegelung berdiameter 7 inci untuk operasi pick-and-place yang cekap.

1.1 Kelebihan Teras

• Kecerahan Tinggi:Cip AlInGaP menyediakan keamatan cahaya yang tinggi.
• Keserasian Reka Bentuk:Mempunyai tapak kaki pakej piawai EIA.
• Mesra Pembuatan:Serasi dengan peralatan penempatan automatik dan proses pematerian alir balik inframerah.
• Pematuhan Alam Sekitar:Produk ini memenuhi arahan RoHS (Sekatan Bahan Berbahaya).

2. Penyelaman Mendalam Parameter Teknikal

2.1 Penarafan Maksimum Mutlak

Penarafan berikut menentukan had di mana kerosakan kekal pada peranti mungkin berlaku. Semua nilai dinyatakan pada suhu ambien (Ta) 25°C.

• Pelesapan Kuasa (Pd):75 mW
• Arus Hadapan Puncak (IFP):80 mA (pada kitaran tugas 1/10, lebar denyut 0.1ms)
• Arus Hadapan DC (IF):30 mA
• Voltan Songsang (VR):5 V
• Julat Suhu Operasi (Topr):-30°C hingga +85°C
• Julat Suhu Penyimpanan (Tstg):-40°C hingga +85°C
• Keadaan Pematerian Inframerah:Suhu puncak 260°C untuk maksimum 10 saat.

2.2 Ciri Elektro-Optik

Parameter ini menentukan prestasi peranti di bawah keadaan operasi biasa, biasanya diukur pada Ta=25°C dan arus hadapan (IF) 20mA, melainkan dinyatakan sebaliknya.

• Keamatan Cahaya (Iv):18.0 mcd (Minimum), 35.0 mcd (Tipikal). Diukur dengan sensor/penapis yang menghampiri lengkung tindak balas mata fotopik CIE.
• Sudut Pandangan (2θ1/2):130 darjah. Ini adalah sudut penuh di mana keamatan cahaya adalah separuh daripada nilai yang diukur pada paksi pusat.
• Panjang Gelombang Pancaran Puncak (λP):574 nm.
• Panjang Gelombang Dominan (λd):571 nm. Ini adalah panjang gelombang tunggal yang diperoleh daripada rajah kromatisiti CIE yang paling mewakili warna yang dilihat.
• Separuh Lebar Garisan Spektrum (Δλ):15 nm. Ini menunjukkan ketulenan spektrum cahaya yang dipancarkan.
• Voltan Hadapan (VF):2.0 V (Minimum), 2.4 V (Tipikal) pada IF=20mA.
• Arus Songsang (IR):10 μA (Maksimum) pada VR=5V.

3. Penjelasan Sistem Pembin

Peranti-peranti ini disusun ke dalam bin berdasarkan parameter utama untuk memastikan konsistensi dalam aplikasi. Kod bin untuk produk ini ditakrifkan seperti berikut:

3.1 Pembin Voltan Hadapan

Dibin pada IF=20mA. Toleransi untuk setiap bin adalah ±0.1V.
Kod Bin 4: 1.90V - 2.00V
Kod Bin 5: 2.00V - 2.10V
Kod Bin 6: 2.10V - 2.20V
Kod Bin 7: 2.20V - 2.30V
Kod Bin 8: 2.30V - 2.40V

3.2 Pembin Keamatan Cahaya

Dibin pada IF=20mA. Toleransi untuk setiap bin adalah ±15%.
Kod Bin M: 18.0 mcd - 28.0 mcd
Kod Bin N: 28.0 mcd - 45.0 mcd
Kod Bin P: 45.0 mcd - 71.0 mcd

3.3 Pembin Panjang Gelombang Dominan

Dibin pada IF=20mA. Toleransi untuk setiap bin adalah ±1nm.
Kod Bin C: 567.5 nm - 570.5 nm
Kod Bin D: 570.5 nm - 573.5 nm
Kod Bin E: 573.5 nm - 576.5 nm

4. Analisis Lengkung Prestasi

Datasheet merujuk kepada lengkung prestasi tipikal yang penting untuk reka bentuk. Walaupun graf khusus tidak dihasilkan semula dalam teks, ia biasanya termasuk:

• Keamatan Cahaya Relatif vs. Arus Hadapan:Menunjukkan bagaimana output cahaya meningkat dengan arus, penting untuk reka bentuk litar pemacu.
• Voltan Hadapan vs. Arus Hadapan:Lengkung ciri IV, penting untuk mengira pelesapan kuasa dan memilih perintang pembatas arus.
• Keamatan Cahaya Relatif vs. Suhu Ambien:Menunjukkan penurunan output cahaya akibat haba, yang kritikal untuk aplikasi dalam pelbagai keadaan persekitaran.
• Taburan Spektrum:Plot keamatan relatif berbanding panjang gelombang, menunjukkan puncak pada 574nm dan separuh lebar 15nm.

5. Maklumat Mekanikal dan Pakej

5.1 Dimensi Pakej

Peranti ini mematuhi garis luar pakej piawai EIA. Semua dimensi adalah dalam milimeter dengan toleransi umum ±0.10mm melainkan dinyatakan sebaliknya. Datasheet termasuk lukisan dimensi terperinci yang menunjukkan panjang, lebar, tinggi, dan kedudukan pendawaian untuk konfigurasi pemasangan terbalik.

5.2 Pengenalpastian Polarity

Sebagai komponen pemasangan terbalik, pengenalpastian polarity pada PCB adalah kritikal. Susun atur pad pematerian yang dicadangkan dalam datasheet dengan jelas menunjukkan geometri pad katod dan anod untuk memastikan orientasi yang betul semasa pemasangan.

5.3 Spesifikasi Pita dan Gegelung

Peranti ini dibekalkan pada pita pembawa 8mm mengikut piawaian EIA-481, dililit pada gegelung berdiameter 7 inci (178mm). Setiap gegelung mengandungi 3000 keping. Spesifikasi pita utama termasuk dimensi poket, pita penutup, dan keperluan pita pemimpin/penghujung untuk memastikan keserasian dengan peralatan automatik.

6. Garis Panduan Pematerian dan Pemasangan

6.1 Profil Pematerian Alir Balik

Profil alir balik inframerah yang dicadangkan untuk proses bebas plumbum (Pb-free) disediakan. Parameter utama termasuk:
- Pra-panas:150-200°C.
- Masa Pra-panas:Maksimum 120 saat.
- Suhu Puncak:Maksimum 260°C.
- Masa Melebihi Likuidus:Mengikut lengkung profil khusus (dirujuk pada halaman 3 dokumen asal).
- Had Kritikal:Peranti tidak boleh terdedah kepada 260°C selama lebih daripada 10 saat. Alir balik harus dilakukan maksimum dua kali.

6.2 Pematerian Tangan

Jika pematerian tangan diperlukan:
- Suhu Besi:Maksimum 300°C.
- Masa Pematerian:Maksimum 3 saat setiap sambungan.
- Penting:Pematerian tangan harus dilakukan hanya sekali.

6.3 Keadaan Penyimpanan

• Pakej Tertutup (dengan bahan pengering):Simpan pada ≤30°C dan ≤90% RH. Penggunaan disyorkan dalam tempoh satu tahun selepas membuka beg penghalang kelembapan.
• Pakej Terbuka / Selepas Pendedahan:Simpan pada ≤30°C dan ≤60% RH. Komponen harus dialir balik IR dalam tempoh 672 jam (28 hari) selepas terdedah kepada udara ambien (MSL 2a). Untuk penyimpanan lebih lama, gunakan bekas tertutup dengan bahan pengering atau pengering nitrogen. Komponen yang disimpan melebihi 672 jam memerlukan pembakaran pada kira-kira 60°C selama sekurang-kurangnya 20 jam sebelum pematerian.

6.4 Pembersihan

Jangan gunakan bahan kimia yang tidak ditentukan. Jika pembersihan diperlukan selepas pematerian, rendam LED dalam etil alkohol atau isopropil alkohol pada suhu bilik selama kurang daripada satu minit.

7. Maklumat Pembungkusan dan Pesanan

Unit pesanan standard adalah gegelung 7 inci yang mengandungi 3000 keping. Kuantiti pembungkusan minimum 500 keping digunakan untuk baki kuantiti. Pembungkusan pita dan gegelung memastikan keserasian dengan talian pemasangan automatik berkelajuan tinggi. Nombor bahagian LTST-C230KGKT mengekod ciri khusus peranti ini.

8. Cadangan Aplikasi

8.1 Senario Aplikasi Tipikal

LED ini sesuai untuk pelbagai aplikasi yang memerlukan penunjuk hijau terang yang padat, termasuk tetapi tidak terhad kepada:
- Penunjuk status pada elektronik pengguna (cth., penghala, pengecas, perkakas).
- Lampu latar untuk suis membran atau panel kecil.
- Pencahayaan hiasan dalam ruang padat.
- Penunjuk panel kawalan perindustrian.

8.2 Pertimbangan Reka Bentuk

• Pembatas Arus:Sentiasa gunakan perintang siri atau pemacu arus malar untuk menghadkan arus hadapan kepada maksimum 30mA DC. Titik operasi tipikal adalah 20mA.
• Pengurusan Haba:Pastikan reka bentuk PCB membolehkan penyebaran haba, terutamanya jika beroperasi berhampiran arus maksimum atau dalam suhu ambien tinggi, kerana keamatan cahaya berkurangan dengan peningkatan suhu.
• Perlindungan ESD:LED sensitif kepada nyahcas elektrostatik (ESD). Laksanakan kawalan ESD yang betul semasa pengendalian dan pemasangan, seperti menggunakan gelang pergelangan tangan dan stesen kerja yang dibumikan.
• Perlindungan Voltan Songsang:Voltan songsang maksimum hanya 5V. Masukkan perlindungan (cth., diod selari) jika litar mendedahkan LED kepada bias songsang yang berpotensi.

9. Perbandingan dan Pembezaan Teknikal

Faktor pembezaan utama LED ini adalahreka bentuk pemasangan terbalikdanteknologi AlInGaP. Pemasangan terbalik membolehkan pemasangan profil rendah kerana LED dipasang di sisi bertentangan PCB dari arah pandangan. Teknologi AlInGaP menawarkan kecekapan yang lebih tinggi dan kestabilan prestasi yang lebih baik berbanding teknologi lama seperti GaP standard untuk LED hijau, menghasilkan kecerahan yang lebih tinggi dan warna yang lebih konsisten.

10. Soalan Lazim (FAQ)

S: Apakah perbezaan antara panjang gelombang puncak dan panjang gelombang dominan?
J: Panjang gelombang puncak (λP) adalah panjang gelombang di mana spektrum pancaran mempunyai keamatan maksimum (574nm). Panjang gelombang dominan (λd) adalah nilai yang dikira (571nm) daripada carta warna CIE yang paling mewakili warna yang dilihat oleh mata manusia.

S: Bolehkah saya memacu LED ini dengan bekalan 3.3V?
J: Ya, tetapi anda mesti menggunakan perintang pembatas arus. Contohnya, dengan VF 2.4V pada 20mA, nilai perintang akan menjadi R = (3.3V - 2.4V) / 0.02A = 45 Ohm. Gunakan nilai piawai terdekat dan semak penarafan kuasa.

S: Apakah maksud "MSL 2a" untuk penyimpanan?
J: Tahap Kepekaan Kelembapan 2a menunjukkan komponen boleh terdedah kepada keadaan lantai kilang (≤60% RH, ≤30°C) sehingga 4 minggu (672 jam) sebelum ia memerlukan pembakaran sebelum pematerian alir balik untuk mengelakkan kerosakan "popcorning".

11. Kajian Kes Reka Bentuk Praktikal

Senario:Mereka bentuk penunjuk status untuk peranti mudah alih yang dikuasakan oleh sumber USB 5V. Penunjuk perlu berwarna hijau terang dan dipasang di bahagian bawah PCB, kelihatan melalui tingkap kecil.

Penyelesaian:LTST-C230KGKT adalah ideal kerana keupayaan pemasangan terbaliknya. Litar perintang siri ringkas direka: R = (5V - 2.4V) / 0.02A = 130 Ohm. Perintang 130Ω, 1/8W dipilih. Susun atur PCB menggunakan dimensi pad yang dicadangkan daripada datasheet. LED diletakkan pada lapisan bawah, dan tingkap pandangan dalam selongsong diselaraskan dengan kedudukannya. Sudut pandangan 130 darjah memastikan kebolehlihatan yang baik.

12. Pengenalan Prinsip Teknologi

LED ini berdasarkan bahan semikonduktor Aluminium Indium Gallium Fosfida (AlInGaP). Apabila voltan hadapan dikenakan merentasi simpang p-n, elektron dan lubang bergabung semula di kawasan aktif, membebaskan tenaga dalam bentuk foton (cahaya). Nisbah khusus aluminium, indium, dan galium dalam kekisi kristal menentukan tenaga jurang jalur, yang secara langsung sepadan dengan panjang gelombang (warna) cahaya yang dipancarkan—dalam kes ini, hijau (~571nm). Kanta "jernih air" diperbuat daripada epoksi atau silikon yang tidak mengandungi bahan penyebar, membolehkan warna terang dan tepu intrinsik cip dilihat.

13. Trend Industri

Trend dalam LED penunjuk SMD terus ke arah kecekapan yang lebih tinggi (lebih banyak output cahaya per mA), peningkatan konsistensi warna melalui pembin yang lebih ketat, dan peningkatan kebolehpercayaan di bawah proses pematerian suhu tinggi seperti alir balik bebas plumbum. Terdapat juga dorongan untuk peminaturan sambil mengekalkan atau meningkatkan prestasi optik. Pakej pemasangan terbalik dan pandangan sisi semakin popular untuk mencapai reka bentuk yang licin dan profil rendah dalam elektronik pengguna moden. Tambahan pula, integrasi dengan elektronik pemacu (cth., IC terbina dalam untuk arus malar atau kawalan warna) adalah bidang yang semakin berkembang, walaupun peranti khusus ini kekal sebagai komponen diskret dan standard.