Dokumen Teknikal LTST-C230KRKT - SMD LED Pemasangan Songsang - Warna Merah - Arus Hadapan 20mA - Voltan Hadapan 2.4V

1. Gambaran Keseluruhan Produk

Dokumen ini memperincikan spesifikasi teknikal untuk SMD LED jenis cip pemasangan songsang yang berkelipan tinggi. Peranti ini menggunakan bahan semikonduktor AlInGaP (Aluminium Indium Gallium Fosfida) termaju, yang terkenal dengan kecekapan bercahaya tinggi dan ketulenan warna yang sangat baik, terutamanya dalam spektrum merah. Ciri reka bentuk utamanya ialah konfigurasi pemasangan songsang, menjadikannya sesuai untuk aplikasi di mana LED dipasang pada bahagian bertentangan PCB berbanding arah pancaran cahaya. Pakej ini mematuhi piawaian EIA, direka untuk keserasian dengan peralatan pick-and-place automatik, dan layak digunakan dalam proses pematerian reflow inframerah bebas plumbum. Ia dibekalkan pada pita 8mm piawai industri yang dipasang pada gegelung 7 inci untuk kecekapan pembuatan volum tinggi.

2. Penerangan Mendalam Spesifikasi Teknikal

2.1 Penarafan Maksimum Mutlak

Penarafan maksimum mutlak menentukan had tekanan di mana kerosakan kekal pada peranti mungkin berlaku. Penarafan ini dinyatakan pada suhu ambien (Ta) 25°C. Penyerakan kuasa berterusan maksimum ialah 75 mW. Arus hadapan DC tidak boleh melebihi 30 mA dalam keadaan operasi biasa. Untuk operasi berdenyut, arus hadapan puncak 80 mA dibenarkan di bawah kitaran tugas 1/10 yang ketat dengan lebar denyut 0.1ms. Peranti boleh menahan voltan songsang sehingga 5 V. Julat suhu operasi adalah dari -30°C hingga +85°C, manakala julat suhu penyimpanan sedikit lebih luas, dari -40°C hingga +85°C. Peranti ini dinilai untuk bertahan pematerian reflow inframerah pada suhu puncak 260°C selama 10 saat, yang selaras dengan profil pemasangan bebas plumbum biasa.

2.2 Ciri Elektro-Optik

Parameter prestasi utama diukur pada Ta=25°C dengan arus hadapan (IF) 20 mA, iaitu keadaan ujian piawai. Keamatan bercahaya (Iv) mempunyai nilai tipikal 54.0 millicandelas (mcd) dengan nilai minimum yang ditetapkan 18.0 mcd. Keamatan ini diukur menggunakan gabungan sensor dan penapis yang menghampiri keluk tindak balas mata manusia fotopik (CIE). Peranti ini mempunyai sudut pandangan (2θ1/2) yang sangat luas iaitu 130 darjah, ditakrifkan sebagai sudut penuh di mana keamatan bercahaya turun kepada separuh daripada nilai paksi (on-axis). Panjang gelombang pancaran puncak (λP) biasanya 639 nanometer (nm), manakala panjang gelombang dominan (λd), yang secara persepsi menentukan warna, biasanya 631 nm. Separuh lebar garis spektrum (Δλ) ialah 20 nm, menunjukkan lebar jalur spektrum yang agak sempit ciri teknologi AlInGaP. Voltan hadapan (VF) biasanya berukuran 2.4 V dengan maksimum 2.4 V pada 20 mA. Arus songsang (IR) dihadkan kepada maksimum 10 μA apabila bias songsang 5 V dikenakan.

3. Penjelasan Sistem Binning

Untuk memastikan konsistensi kecerahan merentasi kumpulan pengeluaran, LED disusun ke dalam bin keamatan. Binning adalah berdasarkan keamatan bercahaya yang diukur pada 20 mA. Senarai kod bin yang disediakan termasuk beberapa kategori: Bin M (18.0-28.0 mcd), Bin N (28.0-45.0 mcd), Bin P (45.0-71.0 mcd), Bin Q (71.0-112.0 mcd), dan Bin R (112.0-180.0 mcd). Toleransi +/-15% digunakan pada keamatan dalam setiap bin. Sistem ini membolehkan pereka memilih gred kecerahan yang sesuai untuk aplikasi mereka, memastikan keseragaman visual dalam produk yang menggunakan pelbagai LED.

4. Analisis Keluk Prestasi

Walaupun keluk grafik khusus dirujuk dalam datasheet (cth., Rajah.1 untuk taburan spektrum, Rajah.5 untuk corak sudut pandangan), titik data mereka tidak disediakan dalam teks. Biasanya, keluk sedemikian akan menggambarkan hubungan antara arus hadapan dan keamatan bercahaya (menunjukkan peningkatan hampir linear sehingga tepu), kesan suhu ambien pada keamatan bercahaya (menunjukkan penurunan dengan peningkatan suhu), dan taburan kuasa spektrum terperinci memuncak sekitar 639 nm. Keluk ini adalah penting untuk memahami tingkah laku peranti di bawah keadaan operasi bukan piawai dan untuk reka bentuk sistem optik yang tepat.

5. Maklumat Mekanikal dan Pakej

Peranti ini mematuhi garis besar pakej EIA piawai. Dimensi pakej terperinci disediakan dalam lukisan datasheet, termasuk panjang, lebar, ketinggian, dan saiz pad elektrod, semuanya dinyatakan dalam milimeter dengan toleransi tipikal ±0.10 mm. Penamaan "pemasangan songsang" adalah kritikal untuk susun atur PCB; komponen mesti diorientasikan dengan betul supaya cahaya dipancarkan melalui papan. Datasheet termasuk dimensi pad pematerian yang dicadangkan untuk memastikan sambungan pateri yang boleh dipercayai dan penjajaran yang betul semasa proses reflow. Polarity ditunjukkan oleh tanda pakej atau reka bentuk pad.

6. Panduan Pematerian dan Pemasangan

6.1 Profil Pematerian Reflow

Profil reflow inframerah yang dicadangkan untuk proses bebas plumbum disediakan. Parameter utama termasuk zon pra-panas suhu antara 150°C dan 200°C, masa pra-panas sehingga maksimum 120 saat, suhu badan puncak tidak melebihi 260°C, dan masa melebihi 260°C dihadkan kepada maksimum 10 saat. Adalah disyorkan profil mematuhi piawaian JEDEC dan dicirikan untuk reka bentuk PCB khusus, pes pateri, dan ketuhar yang digunakan dalam pengeluaran.

6.2 Pengendalian dan Penyimpanan

LED adalah sensitif kepada Nyahcas Elektrostatik (ESD). Langkah berjaga-jaga ESD yang betul, seperti menggunakan tali pergelangan tangan berasaskan bumi dan stesen kerja anti-statik, adalah wajib semasa pengendalian. Untuk penyimpanan, jika beg kalis lembapan asal dengan desiccant tidak dibuka, peranti harus disimpan pada ≤30°C dan ≤90% Kelembapan Relatif (RH) dan digunakan dalam tempoh satu tahun. Sebaik sahaja beg dibuka, persekitaran penyimpanan tidak boleh melebihi 30°C dan 60% RH. Komponen yang terdedah kepada keadaan ambien selama lebih daripada 672 jam (28 hari, MSL 2a) harus dibakar pada kira-kira 60°C selama sekurang-kurangnya 20 jam sebelum pematerian untuk membuang kelembapan yang diserap dan mengelakkan "popcorning" semasa reflow.

6.3 Pembersihan

Jika pembersihan selepas pematerian diperlukan, hanya pelarut berasaskan alkohol yang ditetapkan seperti etil alkohol atau isopropil alkohol harus digunakan. LED harus direndam pada suhu biasa selama kurang daripada satu minit. Penggunaan bahan pembersih kimia yang tidak ditentukan atau agresif boleh merosakkan bahan pakej LED.

7. Pembungkusan dan Maklumat Pesanan

Produk ini dibekalkan dalam format pita-dan-gegelung yang serasi dengan peralatan pemasangan automatik. Lebar pita ialah 8mm. Gegelung mempunyai diameter 7 inci dan biasanya mengandungi 3000 keping setiap gegelung penuh. Untuk kuantiti kurang daripada gegelung penuh, kuantiti pembungkusan minimum 500 keping digunakan untuk lot baki. Pembungkusan mengikut spesifikasi ANSI/EIA-481. Pita dimeterai dengan pita penutup di atas poket kosong, dan bilangan maksimum komponen hilang berturut-turut dalam pita yang dibenarkan ialah dua.

8. Cadangan Aplikasi

8.1 Senario Aplikasi Biasa

LED pemasangan songsang ini sesuai untuk aplikasi lampu latar di mana profil nipis diperlukan, seperti dalam suis membran, penunjuk panel hadapan, dan lampu latar LCD di mana LED dipasang di bahagian belakang PCB. Sudut pandangannya yang luas menjadikannya sesuai untuk pencahayaan kawasan atau penunjuk status yang perlu kelihatan dari pelbagai sudut yang luas. Kecerahan tinggi dan warna merah yang stabil juga menjadikannya sesuai untuk pencahayaan dalaman automotif, lampu status elektronik pengguna, dan penunjuk peralatan industri.

8.2 Pertimbangan Reka Bentuk

Kaedah Pendorongan:LED adalah peranti didorong arus. Untuk memastikan kecerahan dan warna yang konsisten, dan untuk mengelakkan pelarian haba, ia mesti didorong oleh sumber arus malar atau melalui perintang pembatas arus. Parameter datasheet adalah berdasarkan 20mA; mendorong pada arus yang berbeza akan menjejaskan keamatan, voltan, dan jangka hayat.
Pengurusan Haba:Walaupun penyerapan kuasa rendah, mengekalkan suhu simpang dalam had adalah penting untuk kebolehpercayaan jangka panjang. Pastikan kawasan kuprum PCB atau via haba yang mencukupi jika beroperasi pada suhu ambien tinggi atau berhampiran arus maksimum.
Reka Bentuk Optik:Sudut pandangan luas 130 darjah menyediakan corak cahaya meresap. Untuk cahaya yang lebih fokus, kanta luaran atau pandu cahaya mungkin diperlukan. Reka bentuk pemasangan songsang memerlukan apertur bersaiz betul dalam PCB atau panel hadapan untuk pancaran cahaya.

9. Perbandingan dan Pembezaan Teknikal

Berbanding dengan LED lubang melalui tradisional atau LED SMD pancaran atas piawai, pembeza utama peranti ini ialah keupayaan pemasangan songsangnya, membolehkan integrasi mekanikal yang unik. Penggunaan teknologi AlInGaP menawarkan kelebihan berbanding LED GaAsP atau GaP yang lebih lama, termasuk kecekapan bercahaya yang jauh lebih tinggi (lebih banyak output cahaya per unit kuasa elektrik), kestabilan suhu warna dan output yang lebih baik, dan kebolehpercayaan jangka panjang yang unggul. Gabungan kecerahan tinggi, sudut pandangan luas, dan keserasian dengan proses reflow automatik, suhu tinggi menjadikannya penyelesaian moden, kos efektif untuk pemasangan elektronik yang dihasilkan secara besar-besaran.

10. Soalan Lazim (FAQ)

S: Apakah maksud "pemasangan songsang"?
J: Ia bermaksud LED direka untuk dipateri ke PCB dengan permukaan pemancar cahayanya menghadap ke bawah ke arah papan. Cahaya keluar melalui apertur dalam PCB atau dipantulkan, membolehkan pemasangan profil yang sangat rendah.

S: Bolehkah saya mendorong LED ini terus dari output logik 3.3V atau 5V?
J: Tidak boleh terus tanpa perintang siri. Voltan hadapan tipikal ialah 2.4V pada 20mA. Perintang pembatas arus mesti dikira berdasarkan voltan bekalan (Vsupply), voltan hadapan LED (Vf), dan arus yang dikehendaki (If): R = (Vsupply - Vf) / If. Contohnya, dengan bekalan 5V: R = (5V - 2.4V) / 0.020A = 130 Ohm (gunakan nilai piawai terdekat).

S: Bagaimanakah saya mentafsir kod bin?
J: Kod bin (cth., N, P, Q) pada label gegelung menunjukkan julat keamatan bercahaya minimum dan maksimum yang dijamin untuk LED pada gegelung itu. Memilih kod bin yang lebih tinggi (seperti Q atau R) memastikan LED yang lebih terang tetapi mungkin datang dengan kos yang lebih tinggi.

S: Adakah pembakaran sentiasa diperlukan sebelum pematerian?
J: Pembakaran diperlukan jika komponen telah terdedah kepada keadaan ambien (di luar beg kering mereka) lebih lama daripada jangka hayat lantai yang ditetapkan, iaitu 672 jam (28 hari) untuk MSL 2a. Ini mengelakkan keretakan pakej yang disebabkan oleh kelembapan semasa proses pematerian reflow suhu tinggi.

11. Kes Reka Bentuk dan Penggunaan Praktikal

Kes: Mereka Bentuk Panel Penunjuk Status Profil Rendah
Seorang pereka mencipta panel kawalan dengan pelbagai penunjuk status. Ruang di belakang panel hadapan adalah sangat terhad. Dengan menggunakan LED pemasangan songsang, mereka boleh meletakkan LED di bahagian belakang PCB kawalan utama. PCB mempunyai lubang yang digerudi tepat di setiap lokasi penunjuk. Apabila dipasang, cahaya LED bersinar ke atas melalui lubang ini, menerangi ikon lutsinar pada panel hadapan. Ini menghapuskan keperluan untuk pemegang LED atau paip cahaya berasingan, mengurangkan bilangan bahagian, masa pemasangan, dan ketebalan keseluruhan produk. Pereka menggunakan pemacu arus malar IC untuk membekalkan kuasa kepada semua LED, memastikan kecerahan seragam tanpa mengira variasi voltan hadapan sedikit. Mereka menentukan LED Bin P atau Q untuk menjamin kecerahan yang mencukupi walaupun apabila disebarkan melalui ikon panel.

12. Pengenalan Prinsip Teknologi

LED adalah berdasarkan bahan semikonduktor AlInGaP yang ditumbuhkan pada substrat. Apabila voltan hadapan dikenakan merentasi simpang P-N, elektron dan lubang disuntik ke dalam kawasan aktif di mana mereka bergabung semula. Proses penggabungan semula ini membebaskan tenaga dalam bentuk foton (cahaya). Komposisi khusus atom Aluminium, Indium, Gallium, dan Fosfida dalam kekisi kristal menentukan tenaga jurang jalur, yang secara langsung menentukan panjang gelombang (warna) cahaya yang dipancarkan—dalam kes ini, merah sekitar 631-639 nm. Cip kemudiannya disalut dalam pakej plastik yang berfungsi untuk melindungi die semikonduktor, memberikan kestabilan mekanikal, dan sering termasuk kanta untuk membentuk corak output cahaya, menghasilkan sudut pandangan luas 130 darjah.

13. Trend Pembangunan Teknologi

Trend umum dalam teknologi LED adalah ke arah kecekapan yang lebih tinggi (lebih banyak lumen per watt), peningkatan ketumpatan kuasa, penambahbaikan rendering warna, dan kebolehpercayaan yang lebih besar. Untuk LED jenis penunjuk seperti ini, pengecilan saiz berterusan sambil mengekalkan atau meningkatkan output cahaya. Terdapat juga fokus yang kuat untuk memperluaskan julat warna yang tersedia dan meningkatkan konsistensi warna (binning yang lebih ketat). Kemajuan teknologi pembungkusan bertujuan untuk prestasi haba yang lebih baik untuk menyokong arus pendorongan yang lebih tinggi dan untuk keserasian yang dipertingkatkan dengan keadaan persekitaran yang keras dan proses pemasangan yang menuntut seperti pematerian reflow dua sisi.