Spesifikasi Teknikal LED SMD Pemasangan Songsang LTST-C230TGKT - Hijau 530nm - 3.2V - 76mW - Dokumen Teknikal MS - Bahasa Melayu

1. Gambaran Keseluruhan Produk

Dokumen ini memperincikan spesifikasi untuk diod pemancar cahaya (LED) peranti permukaan-pasang (SMD) kecerahan tinggi dengan pemasangan songsang. Komponen ini menggunakan cip semikonduktor InGaN (Indium Gallium Nitride) untuk menghasilkan cahaya hijau. Ia direka untuk proses pemasangan automatik dan serasi dengan pematerian alir balik inframerah (IR), menjadikannya sesuai untuk pembuatan elektronik volum tinggi. LED ini dibungkus pada pita 8mm yang dililit pada gegelung 7 inci, mematuhi pembungkusan piawai EIA (Electronic Industries Alliance) untuk pengendalian dan penempatan yang konsisten.

1.1 Ciri dan Kelebihan Teras

• Mematuhi RoHS & Produk Hijau:Dihasilkan tanpa penggunaan bahan berbahaya seperti plumbum, merkuri, dan kadmium, memenuhi peraturan alam sekitar.
• Reka Bentuk Pemasangan Songsang:Pakej ini direka untuk pemasangan di mana permukaan pemancar cahaya menghadap papan litar bercetak (PCB), membolehkan reka bentuk optik khusus atau susun atur menjimatkan ruang.
• Cip InGaN Ultra-Terang:Sistem bahan InGaN membolehkan kecekapan pencahayaan tinggi dan output warna hijau yang jelas.
• Keserasian Automasi:Pembungkusan pita-dan-gegelung serta tapak kaki piawai memastikan keserasian dengan peralatan pick-and-place automatik berkelajuan tinggi.
• Boleh Dipateri Alir Balik:Tahan terhadap profil pematerian alir balik inframerah piawai yang digunakan dalam barisan pemasangan teknologi permukaan-pasang (SMT).

2. Penjelasan Mendalam Spesifikasi Teknikal

2.1 Had Maksimum Mutlak

Had ini mentakrifkan had di mana kerosakan kekal pada peranti mungkin berlaku. Operasi di bawah keadaan ini tidak dijamin.

• Pelesapan Kuasa (Pd):76 mW
• Arus Hadapan Puncak (I_F(peak)):100 mA (pada kitar tugas 1/10, lebar denyut 0.1ms)
• Arus Hadapan DC (I_F):20 mA
• Julat Suhu Operasi (T_opr):-20°C hingga +80°C
• Julat Suhu Penyimpanan (T_stg):-30°C hingga +100°C
• Keadaan Pematerian Inframerah:Suhu puncak 260°C untuk maksimum 10 saat.

2.2 Ciri Elektrik & Optik

Ini adalah parameter prestasi tipikal yang diukur pada suhu ambien (T_a) 25°C di bawah keadaan ujian yang ditetapkan.

• Keamatan Pencahayaan (I_V):Julat dari minimum 71.0 mcd hingga maksimum 450.0 mcd pada arus hadapan (I_F) 20 mA. Diukur menggunakan sensor yang ditapis untuk sepadan dengan respons fotopik mata manusia (keluk CIE).
• Sudut Pandangan (2θ_1/2):130 darjah. Ini adalah sudut penuh di mana keamatan cahaya turun kepada separuh daripada nilai puncak (paksi).
• Panjang Gelombang Pancaran Puncak (λ_P):530 nm. Panjang gelombang di mana output kuasa spektrum adalah tertinggi.
• Panjang Gelombang Dominan (λ_d):525 nm (tipikal). Ini adalah panjang gelombang tunggal yang dilihat oleh mata manusia yang mentakrifkan warna LED, diperoleh daripada rajah kromatisiti CIE.
• Separuh Lebar Garisan Spektrum (Δλ):35 nm (tipikal). Ini menunjukkan ketulenan spektrum; nilai yang lebih kecil bermaksud sumber cahaya yang lebih monokromatik.
• Voltan Hadapan (V_F):Biasanya 3.20V, dengan julat dari 2.80V hingga 3.60V pada I_F= 20 mA.
• Arus Songsang (I_R):Maksimum 10 μA apabila voltan songsang (V_R) 5V dikenakan.Penting:LED ini tidak direka untuk operasi di bawah pincang songsang; parameter ujian ini hanya untuk pencirian kebocoran.

2.3 Amaran Nyahcas Elektrostatik (ESD)

LED ini sensitif kepada nyahcas elektrostatik dan lonjakan voltan. Langkah kawalan ESD yang betul adalah wajib semasa pengendalian, termasuk penggunaan tali pergelangan tangan berasaskan tanah, sarung tangan anti-statik, dan memastikan semua peralatan dibumikan dengan betul untuk mengelakkan kegagalan laten atau katastrofik.

3. Penjelasan Sistem Pembin

Untuk memastikan konsistensi warna dan kecerahan dalam pengeluaran, LED disusun ke dalam bin prestasi. Ini membolehkan pereka memilih bahagian yang memenuhi keperluan aplikasi khusus.

3.1 Pembin Voltan Hadapan (Unit: V @ 20mA)

Toleransi pada setiap bin ialah ±0.1V.

• D7:2.80 – 3.00V
• D8:3.00 – 3.20V
• D9:3.20 – 3.40V
• D10:3.40 – 3.60V

3.2 Pembin Keamatan Pencahayaan (Unit: mcd @ 20mA)

Toleransi pada setiap bin ialah ±15%.

• Q:71.0 – 112.0 mcd
• R:112.0 – 180.0 mcd
• S:180.0 – 280.0 mcd
• T:280.0 – 450.0 mcd

3.3 Pembin Panjang Gelombang Dominan (Unit: nm @ 20mA)

Toleransi untuk setiap bin ialah ±1nm.

• AP:520.0 – 525.0 nm
• AQ:525.0 – 530.0 nm
• AR:530.0 – 535.0 nm

4. Analisis Keluk Prestasi

Spesifikasi ini merujuk kepada keluk prestasi tipikal (cth., keamatan pencahayaan relatif vs. arus hadapan, voltan hadapan vs. suhu, taburan spektrum). Keluk ini penting untuk memahami tingkah laku peranti di bawah keadaan bukan piawai.

• Keluk I-V/L-I:Menunjukkan hubungan antara arus hadapan (I_F), voltan hadapan (V_F), dan output cahaya (Keamatan Pencahayaan). Output cahaya secara amnya berkadar dengan arus, tetapi kecekapan mungkin menurun pada arus yang sangat tinggi disebabkan pemanasan.
• Kebergantungan Suhu:Voltan hadapan biasanya menurun dengan peningkatan suhu simpang, manakala keamatan pencahayaan juga menurun. Pereka mesti mengambil kira pengurusan terma untuk mengekalkan kecerahan yang konsisten.
• Taburan Spektrum:Graf yang menunjukkan kuasa output cahaya merentasi panjang gelombang, berpusat di sekitar panjang gelombang puncak 530 nm dengan separuh lebar tipikal 35 nm.

5. Maklumat Mekanikal & Pakej

5.1 Dimensi Pakej

LED ini datang dalam pakej SMD piawai. Semua dimensi adalah dalam milimeter dengan toleransi umum ±0.10 mm melainkan dinyatakan sebaliknya. Lukisan termasuk ukuran utama seperti panjang keseluruhan, lebar, tinggi, dan saiz/kedudukan pad katod/anod.

5.2 Susunan Pad Paterian yang Dicadangkan

Corak tanah PCB (tapak kaki) yang disyorkan disediakan untuk memastikan pembentukan sendi pateri yang boleh dipercayai semasa alir balik. Mematuhi corak ini membantu mencegah tombstoning (komponen berdiri tegak) dan memastikan penjajaran yang betul.

5.3 Pengenalpastian Polarity

Komponen ini mempunyai tanda atau ciri fizikal (cth., takuk, sudut serong, atau titik) untuk mengenal pasti katod. Polarity yang betul mesti diperhatikan semasa susun atur PCB dan pemasangan.

6. Panduan Pematerian & Pemasangan

6.1 Profil Pematerian Alir Balik

Profil alir balik inframerah yang dicadangkan untuk proses pateri bebas plumbum (Pb-free) disediakan. Parameter utama termasuk:

• Pra-panas:150–200°C untuk maksimum 120 saat untuk memanaskan papan secara beransur-ansur dan mengaktifkan fluks.
• Suhu Puncak:Maksimum 260°C.
• Masa Atas Likuidus:Komponen harus terdedah kepada suhu puncak untuk maksimum 10 saat. Alir balik tidak boleh dilakukan lebih daripada dua kali.

Profil ini berdasarkan piawaian JEDEC untuk memastikan pemasangan yang boleh dipercayai tanpa merosakkan pakej LED.

6.2 Pematerian Tangan (Jika Perlu)

Jika pematerian manual diperlukan, gunakan besi terkawal suhu:

• Suhu Besi:Maksimum 300°C.
• Masa Pematerian:Maksimum 3 saat per pad. Hadkan kepada satu kitaran pematerian sahaja.

6.3 Pembersihan

Jika pembersihan selepas pateri diperlukan, hanya gunakan pelarut yang ditetapkan untuk mengelakkan kerosakan pada kanta plastik dan pakej. Agen yang disyorkan ialah etil alkohol atau isopropil alkohol pada suhu bilik biasa. Masa rendaman hendaklah kurang daripada satu minit. Jangan gunakan pembersihan ultrasonik melainkan disahkan secara eksplisit sebagai selamat untuk komponen ini.

7. Pembungkusan & Maklumat Pesanan

7.1 Spesifikasi Pita dan Gegelung

• Lebar Pita Pembawa:8 mm.
• Diameter Gegelung:7 inci.
• Kuantiti per Gegelung:3000 keping.
• Kuantiti Pesanan Minimum (MOQ):500 keping untuk kuantiti baki.
• Penyegelan Poket:Poket kosong disegel dengan pita penutup.
• Komponen Hilang:Maksimum dua LED hilang berturut-turut dibenarkan mengikut spesifikasi (ANSI/EIA 481).

8. Penyimpanan dan Pengendalian

• Pakej Tertutup:Simpan pada ≤30°C dan ≤90% Kelembapan Relatif (RH). Jangka hayat rak adalah satu tahun apabila disimpan dalam beg penghalang kelembapan asal dengan penyerap lembapan.
• Pakej Terbuka:Untuk komponen yang dikeluarkan dari beg tertutup, persekitaran penyimpanan tidak boleh melebihi 30°C dan 60% RH. Adalah disyorkan untuk melengkapkan pematerian alir balik IR dalam masa 672 jam (28 hari, MSL 2a) selepas pendedahan. Untuk penyimpanan lebih lama di luar beg asal, gunakan bekas tertutup dengan penyerap lembapan atau desikator nitrogen. Komponen yang terdedah selama lebih daripada 672 jam harus dibakar pada kira-kira 60°C selama sekurang-kurangnya 20 jam sebelum pemasangan untuk mengeluarkan kelembapan yang diserap dan mencegah "popcorning" semasa alir balik.

9. Nota Aplikasi & Pertimbangan Reka Bentuk

9.1 Senario Aplikasi Biasa

LED hijau kecerahan tinggi ini sesuai untuk pelbagai aplikasi yang memerlukan penunjuk status, lampu latar, atau pencahayaan hiasan, termasuk:

• Elektronik pengguna (cth., penunjuk pada perkakas, peralatan audio).
• Panel kawalan perindustrian dan antara muka manusia-mesin (HMI).
• Pencahayaan dalaman automotif (aplikasi bukan kritikal, tertakluk kepada kelayakan lanjut).
• Papan tanda dan jalur cahaya hiasan.

Nota Kritikal:Produk ini bertujuan untuk peralatan elektronik biasa. Untuk aplikasi di mana kegagalan boleh membahayakan nyawa atau kesihatan (penerbangan, peranti perubatan, sistem keselamatan), perundingan dengan pengilang untuk kesesuaian dan keperluan kebolehpercayaan tambahan adalah penting sebelum reka bentuk masuk.

9.2 Reka Bentuk Litar

• Had Arus:LED adalah peranti berkendali arus. Sentiasa gunakan perintang had arus bersiri atau litar pemacu arus malar untuk mengelakkan melebihi arus hadapan DC maksimum (20 mA). Nilai perintang boleh dikira menggunakan Hukum Ohm: R = (V_bekalan- V_F) / I_F.
• Pemilihan Voltan:Ambil kira bin voltan hadapan (D7-D10) dalam reka bentuk anda untuk memastikan pengawalan arus yang betul merentasi semua unit, terutamanya apabila menyambungkan berbilang LED secara bersiri.
• Perlindungan Voltan Songsang:Memandangkan peranti tidak direka untuk operasi songsang, pastikan reka bentuk litar menghalang penggunaan sebarang pincang songsang merentasi LED. Dalam litar di mana voltan songsang mungkin (cth., gandingan AC atau beban induktif), pertimbangkan untuk menambah diod perlindungan secara selari (berpincang songsang relatif kepada LED).

9.3 Pengurusan Terma

Walaupun pelesapan kuasa agak rendah (76 mW), pengurusan terma yang berkesan pada PCB adalah penting untuk mengekalkan kebolehpercayaan jangka panjang dan output cahaya yang konsisten. Pastikan kawasan kuprum yang mencukupi di sekitar pad pateri bertindak sebagai penyerap haba, terutamanya apabila beroperasi pada suhu ambien tinggi atau berhampiran arus maksimum.

10. Perbandingan & Pembezaan Teknikal

LED pemasangan songsang ini menawarkan kelebihan khusus:

• berbanding LED Pancaran Atas Piawai:Reka bentuk pemasangan songsang membolehkan penyelesaian optik inovatif di mana cahaya diarahkan melalui PCB atau dipantulkan daripadanya, membolehkan reka bentuk produk yang lebih nipis atau panduan cahaya khusus.
• berbanding Pakej Tidak Mesra Automasi:Pembungkusan pita-dan-gegelung dan pembinaan SMD yang kukuh memberikan faedah kos dan kebolehpercayaan yang ketara dalam pemasangan automatik volum tinggi berbanding LED lubang-lalui atau komponen bungkusan longgar.
• berbanding LED Sudut Pandangan Lebar:Sudut pandangan 130 darjah memberikan keseimbangan yang baik antara keterlihatan luas dan keamatan hadapan. Untuk aplikasi yang memerlukan pancaran yang sangat sempit, versi berlensa atau pakej berbeza akan lebih sesuai.

11. Soalan Lazim (FAQ)

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

Panjang Gelombang Puncak (λ_P):Panjang gelombang khusus di mana LED memancarkan kuasa optik paling banyak. Ia adalah ukuran fizikal dari spektrum.
Panjang Gelombang Dominan (λ_d):Panjang gelombang tunggal yang dilihat oleh mata manusia sebagai warna cahaya. Ia dikira dari koordinat warna CIE. Untuk LED hijau monokromatik, nilai-nilai ini sering hampir, seperti dalam kes ini (530 nm vs. 525 nm).

11.2 Bolehkah saya mengendalikan LED ini dengan bekalan 5V secara langsung?

No.Menyambungkan bekalan 5V secara langsung merentasi LED akan cuba memaksa arus yang sangat tinggi melaluinya, hampir pasti melebihi had maksimum mutlak dan menyebabkan kegagalan serta-merta. Anda mesti sentiasa menggunakan mekanisme had arus, seperti perintang. Sebagai contoh, dengan bekalan 5V dan V_Ftipikal 3.2V pada 20 mA, perintang bersiri (5V - 3.2V) / 0.02A = 90 Ohm (perintang piawai 91 Ohm) akan diperlukan.

11.3 Mengapakah keadaan penyimpanan selepas beg dibuka begitu ketat?

Pakej SMD boleh menyerap kelembapan dari atmosfera. Semasa proses pematerian alir balik suhu tinggi, kelembapan yang terperangkap ini boleh mengewap dengan cepat, mencipta tekanan dalaman yang boleh melapik semula pakej atau memecahkan die (fenomena yang dikenali sebagai "popcorning" atau "tekanan teraruh kelembapan"). Keadaan penyimpanan yang ditetapkan dan keperluan bakar direka untuk mengurangkan risiko ini.

12. Contoh Kajian Kes Reka Bentuk Masuk

Senario:Mereka bentuk penunjuk status untuk peranti perubatan mudah alih yang memerlukan isyarat hijau yang jelas dan terang. PCB padat, dan penunjuk perlu dipasang di bahagian bawah, dengan cahaya dipandu melalui lubang kecil dalam selongsong.
Penyelesaian:LED pemasangan songsang adalah pilihan yang ideal. Ia boleh diletakkan di bahagian bawah PCB dengan permukaan pemancarnya menghadap papan. Via kecil atau bukaan dalam lapisan kuprum PCB tepat di bawah LED membolehkan cahaya melalui ke paip cahaya selongsong. Sudut pandangan 130 darjah memastikan gandingan yang baik ke dalam panduan cahaya. Pereka memilih binAQ(525-530 nm) untuk warna hijau yang konsisten danSatauTuntuk kecerahan tinggi. Pemacu arus malar ditetapkan kepada 15-18 mA digunakan untuk memastikan hayat panjang dan output stabil, mengambil kira penyebaran bin voltan hadapan. Prosedur kawalan ESD dan kelembapan yang ketat diikuti semasa pemasangan.

13. Pengenalan Prinsip Teknologi

LED ini berdasarkan teknologi semikonduktor InGaN. Dalam LED, arus elektrik mengalir merentasi simpang p-n yang dibentuk oleh bahan semikonduktor berbeza (InGaN untuk rantau aktif). Apabila elektron bergabung semula dengan lubang dalam rantau aktif ini, tenaga dibebaskan dalam bentuk foton (cahaya). Komposisi khusus Indium, Gallium, dan Nitrida menentukan jurang jalur bahan, yang secara langsung mentakrifkan panjang gelombang (warna) cahaya yang dipancarkan. Kandungan indium yang lebih tinggi secara amnya mengalihkan pancaran ke arah panjang gelombang yang lebih panjang (cth., hijau, kuning, merah), walaupun LED InGaN hijau mewakili pencapaian teknikal yang ketara disebabkan cabaran bahan. Cip ini disalut dalam pakej plastik yang termasuk kanta untuk membentuk output cahaya dan melindungi die semikonduktor.

14. Trend Industri

Pasaran untuk LED SMD terus berkembang dengan beberapa trend utama:

• Kecekapan Meningkat (lm/W):Penyelidikan bahan dan pembungkusan yang berterusan bertujuan untuk mengeluarkan lebih banyak cahaya (lumen) dari kuasa input elektrik yang sama (watt), mengurangkan penggunaan tenaga dan beban terma.
• Pengecilan:Pakej menjadi lebih kecil (cth., saiz metrik 0201, 01005) untuk membolehkan reka bentuk papan ketumpatan lebih tinggi dan aplikasi baru dalam peranti ultra-padat.
• Konsistensi Warna & Pembin yang Lebih Baik:Kemajuan dalam pertumbuhan epitaksial dan kawalan pembuatan membawa kepada taburan prestasi yang lebih ketat, mengurangkan keperluan untuk pembin yang meluas dan memudahkan rantaian bekalan untuk aplikasi kritikal warna.
• Integrasi:Terdapat trend ke arah mengintegrasikan berbilang cip LED (RGB, RGBW) ke dalam satu pakej tunggal atau menggabungkan LED dengan pemacu dan IC kawalan untuk mencipta modul pencahayaan "pintar".
• Kebolehpercayaan & Jangka Hayat:Fokus pada meningkatkan prestasi di bawah keadaan suhu tinggi dan arus tinggi untuk memenuhi permintaan aplikasi pencahayaan automotif, perindustrian, dan luar.

Komponen yang diterangkan dalam spesifikasi ini mewakili penyelesaian matang, boleh dipercayai, dan diterima pakai secara meluas dalam landskap yang berkembang ini.