Dokumen Teknikal LTST-S115KSKRKT - LED SMD Pandangan Sisi Dua Warna (Kuning/Merah) - Cip AlInGaP - 25mA - 62.5mW

1. Gambaran Keseluruhan Produk

Dokumen ini memperincikan spesifikasi untuk lampu LED dua warna permukaan-pasang yang padat. Direka untuk pemasangan automatik, komponen ini sesuai untuk aplikasi di mana ruang adalah terhad dan penunjuk yang terang dan boleh dipercayai diperlukan. Peranti ini menggabungkan dua cip pemancar cahaya yang berbeza dalam satu pakej piawai industri.

1.1 Ciri-ciri

• Mematuhi arahan alam sekitar RoHS.
• Konfigurasi dua warna (Kuning dan Merah) dalam pakej pandangan sisi.
• Menggunakan teknologi semikonduktor Aluminium Indium Gallium Fosfida (AlInGaP) kecerahan tinggi.
• Terminal mempunyai salutan timah untuk kebolehpaterian yang lebih baik.
• Dibungkus pada pita 8mm yang dililit pada gegelung berdiameter 7 inci untuk peralatan pick-and-place automatik.
• Mematuhi garis panduan pakej EIA piawai.
• Logik input serasi dengan tahap pemacu litar bersepadu (IC) piawai.
• Sepenuhnya serasi dengan proses penempatan automatik dan pematerian reflow inframerah (IR).

1.2 Aplikasi

LED ini sesuai untuk pelbagai peranti dan sistem elektronik, termasuk tetapi tidak terhad kepada:

• Peralatan telekomunikasi (cth., telefon tanpa wayar/selular, suis rangkaian).
• Peranti automasi pejabat (cth., komputer riba, pencetak).
• Perkakas rumah dan panel kawalan industri.
• Pencahayaan belakang untuk kekunci dan papan kekunci.
• Penunjuk status dan kuasa.
• Paparan mikro dan pencahayaan simbolik.

2. Parameter Teknikal: Tafsiran Objektif Mendalam

2.1 Penarafan Maksimum Mutlak

Nilai-nilai ini mewakili had tekanan di mana kerosakan kekal pada peranti mungkin berlaku. Operasi di bawah atau pada had ini tidak dijamin.

• Pelesapan Kuasa (P_d):62.5 mW setiap cip. Ini adalah kuasa maksimum yang boleh dipancarkan LED sebagai haba pada suhu ambien (T_a) 25°C. Melebihi had ini berisiko menyebabkan degradasi terma.
• Arus Hadapan Puncak (I_FP):60 mA. Ini adalah arus segera maksimum yang dibenarkan, biasanya ditentukan di bawah keadaan berdenyut (kitar tugas 1/10, lebar denyut 0.1ms) untuk mengelakkan kepanasan berlebihan pada simpang semikonduktor.
• Arus Hadapan Berterusan (I_F):25 mA DC. Ini adalah arus maksimum yang disyorkan untuk operasi berterusan, memastikan kebolehpercayaan jangka panjang dan keluaran cahaya yang stabil.
• Voltan Songsang (V_R):5 V. Menggunakan voltan pincang songsang yang melebihi penarafan ini boleh menyebabkan kegagalan serta-merta dan bencana pada simpang LED.
• Julat Suhu Operasi:-30°C hingga +80°C. Peranti dijamin berfungsi dalam julat suhu ambien ini.
• Julat Suhu Penyimpanan:-40°C hingga +100°C. Peranti boleh disimpan tanpa degradasi dalam had ini.
• Keadaan Pematerian Inframerah:Tahan suhu puncak 260°C untuk maksimum 10 saat, yang merupakan piawai untuk profil reflow pateri bebas plumbum (Pb-free).

2.2 Ciri-ciri Elektro-Optik

Parameter ini diukur pada T_a=25°C dan I_F=20mA, mewakili keadaan operasi tipikal.

• Keamatan Bercahaya (I_V):
  • Kuning:Minimum 45.0 mcd, Nilai tipikal diberikan, Maksimum 180.0 mcd.
  • Merah:Minimum 28.0 mcd, Nilai tipikal diberikan, Maksimum 180.0 mcd.
  • Diukur menggunakan sensor yang ditapis untuk sepadan dengan respons fotopik mata manusia (lengkung CIE).
• Sudut Pandangan (2θ_1/2):130 darjah (tipikal untuk kedua-dua warna). Ini adalah sudut penuh di mana keamatan bercahaya turun kepada separuh daripada nilai puncak (paksi). Sudut lebar 130° menjadikan ini peranti pancaran sisi yang sesuai untuk pencahayaan luas dan sekata.
• Panjang Gelombang Pancaran Puncak (λ_P):
  • Kuning:Biasanya 593 nm.
  • Merah:Biasanya 639 nm.
  • Ini adalah panjang gelombang di mana kuasa output optik adalah paling besar.
• Panjang Gelombang Dominan (λ_d):
  • Kuning:Julat dari 587.0 nm (Min) hingga 594.5 nm (Maks).
  • Merah:Julat dari 624 nm (Min) hingga 638 nm (Maks).
  • Diperoleh daripada rajah kromatisiti CIE, ini adalah panjang gelombang tunggal yang dilihat oleh mata manusia untuk menentukan warna.
• Separuh Lebar Garisan Spektrum (Δλ):Biasanya 15 nm (Kuning) dan 20 nm (Merah). Ini menunjukkan ketulenan spektrum; nilai yang lebih kecil bermaksud cahaya yang lebih monokromatik.
• Voltan Hadapan (V_F):Biasanya 2.0 V, dengan maksimum 2.4 V pada 20mA untuk kedua-dua warna. Ini adalah susutan voltan merentasi LED semasa beroperasi.
• Arus Songsang (I_R):Maksimum 10 μA pada V_R=5V. Ini adalah arus bocor kecil apabila peranti dipincang songsang dalam penarafannya.

3. Penjelasan Sistem Peringkat Bin

Keamatan bercahaya LED berbeza dari satu kelompok ke kelompok lain. Sistem binning memastikan konsistensi dengan mengumpulkan peranti yang mempunyai prestasi yang serupa.

3.1 Binning Keamatan Bercahaya

Setiap warna mempunyai kod bin khusus yang menentukan julat keamatan bercahaya minimum dan maksimum pada 20mA. Toleransi dalam setiap bin adalah +/-15%.

Cip Kuning:

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

Cip Merah:

• 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

Pereka harus menentukan kod bin yang diperlukan semasa membuat pesanan untuk menjamin tahap kecerahan yang diperlukan untuk aplikasi mereka.

4. Maklumat Mekanikal dan Pembungkusan

4.1 Dimensi Pakej dan Penetapan Pin

Peranti ini mematuhi garis panduan SMD piawai. Dimensi kritikal termasuk saiz badan dan jarak kaki. Semua dimensi adalah dalam milimeter dengan toleransi tipikal ±0.1mm.

Penetapan Pin:

• Katod 1 (C1):Disambungkan ke anod cip Merah. Konfigurasi katod sepunya bermaksud menggunakan voltan hadapan ke C1 (berbanding anod sepunya) akan menyala cip Merah.
• Katod 2 (C2):Disambungkan ke anod cip Kuning. Menggunakan voltan hadapan ke C2 akan menyala cip Kuning.
• Anod Sepunya:Terminal lain (tidak dilabelkan C1/C2 secara eksplisit dalam rajah) adalah anod dikongsi untuk kedua-dua cip.

Konfigurasi ini membolehkan kawalan bebas bagi kedua-dua warna dengan memacu pin katod masing-masing.

4.2 Susun Atur Pad PCB dan Arah Pematerian yang Disyorkan

Corak land (footprint) yang disyorkan disediakan untuk memastikan pembentukan sendi pateri yang betul, kestabilan mekanikal, dan pelepasan haba semasa reflow. Orientasi peranti pada pita berbanding pad PCB juga ditunjukkan untuk memudahkan penempatan automatik yang betul.

4.3 Spesifikasi Pembungkusan Pita dan Gegelung

LED dibekalkan dalam pita pembawa timbul untuk pengendalian automatik.

• Lebar Pita:8 mm.
• Diameter Gegelung:7 inci (178 mm).
• Kuantiti per Gegelung:3000 keping.
• Kuantiti Pesanan Minimum (MOQ):500 keping untuk gegelung separa.
• Pembungkusan mengikut piawai ANSI/EIA-481. Pita ditutup dengan pita penutup, dan maksimum dua poket kosong berturut-turut dibenarkan.

5. Garis Panduan Pematerian, Pemasangan dan Pengendalian

5.1 Profil Pematerian Reflow Inframerah

Profil suhu vs. masa yang terperinci disyorkan untuk pemasangan pateri bebas plumbum (Pb-free). Parameter utama termasuk:

• Pra-panas:Naik ke 150-200°C.
• Masa Rendam/Pra-panas:Maksimum 120 saat untuk mengaktifkan fluks dan menyamakan suhu.
• Reflow (Liquidus):Suhu puncak tidak boleh melebihi 260°C.
• Masa Di Atas 260°C:Mesti 10 saat atau kurang.
• Bilangan Laluan Reflow:Maksimum dua kali.

Profil harus dibangunkan bersama dengan garis panduan pengeluar pes pateri tertentu dan disahkan untuk pemasangan PCB sebenar.

5.2 Pematerian Tangan

Jika pematerian manual diperlukan:

• Suhu Besi:Maksimum 300°C.
• Masa Sentuhan:Maksimum 3 saat setiap sendi pateri.
• Bilangan Kali:Hanya satu kali setiap sendi untuk mengurangkan tekanan terma.

5.3 Pembersihan

Jika pembersihan selepas pateri diperlukan:

• Gunakan hanya pelarut yang ditentukan seperti etil alkohol atau isopropil alkohol.
• Masa rendaman hendaklah kurang daripada satu minit pada suhu bilik.
• Elakkan bahan kimia agresif atau tidak ditentukan yang boleh merosakkan kanta LED atau bahan pakej.

5.4 Penyimpanan dan Kepekaan Kelembapan

LED adalah sensitif kepada kelembapan. Pengendalian yang betul adalah kritikal untuk mengelakkan "popcorning" (retak pakej) semasa reflow.

• Pakej Tertutup:Simpan pada ≤30°C dan ≤90% RH. Gunakan dalam tempoh satu tahun dari tarikh bungkusan kering.
• Pakej Terbuka:Simpan pada ≤30°C dan ≤60% RH. Untuk penyimpanan lanjutan di luar beg asal, gunakan bekas tertutup dengan desikan atau atmosfera nitrogen.
• Jangka Hayat Lantai:Komponen yang terdedah kepada udara ambien selama lebih daripada satu minggu harus dibakar pada kira-kira 60°C selama sekurang-kurangnya 20 jam sebelum dipateri untuk membuang kelembapan yang diserap.

5.5 Langkah Berjaga-jaga Nyahcas Elektrostatik (ESD)

Struktur semikonduktor AlInGaP mudah rosak akibat nyahcas elektrostatik (ESD) dan lonjakan elektrik.

• Sentiasa kendalikan komponen di kawasan yang dilindungi ESD.
• Gunakan gelang pergelangan tangan atau sarung tangan anti-statik.
• Pastikan semua peralatan, alat, dan permukaan kerja dibumikan dengan betul.

6. Nota Aplikasi dan Pertimbangan Reka Bentuk

6.1 Had Arus

Perintang had arus luaran adalah wajib apabila memacu LED dari sumber voltan yang lebih tinggi daripada voltan hadapannya (V_F). Nilai perintang boleh dikira menggunakan Hukum Ohm: R = (V_bekalan- V_F) / I_F. Untuk operasi yang boleh dipercayai, jangan melebihi arus hadapan berterusan (I_F) 25mA. Untuk operasi berdenyut untuk mencapai kecerahan yang dirasakan lebih tinggi, pastikan arus puncak dan kitar tugas kekal dalam Penarafan Maksimum Mutlak.

6.2 Pengurusan Terma

Walaupun pelesapan kuasa agak rendah (62.5mW setiap cip), reka bentuk terma yang betul memanjangkan jangka hayat dan mengekalkan keluaran cahaya yang stabil. Pastikan reka bentuk pad PCB menyediakan pelepasan haba yang mencukupi. Elakkan meletakkan LED berhampiran sumber haba penting lain. Beroperasi pada suhu ambien tinggi (menghampiri maksimum 80°C) mungkin memerlukan penurunan penarafan arus hadapan maksimum.

6.3 Reka Bentuk Optik

Sudut pandangan sisi 130 darjah adalah ciri utama. Apabila mereka bentuk pandu cahaya, kanta, atau penyebar, corak pancaran lebar ini harus dipertimbangkan untuk mencapai pencahayaan seragam. Kanta "water clear" memberikan warna cip sebenar tanpa penyebaran.

7. Perbandingan dan Pembezaan Teknikal

Peranti ini menawarkan kelebihan khusus dalam kategorinya:

• Dua Warna dalam Satu Pakej:Menjimatkan ruang PCB dan bilangan komponen berbanding menggunakan dua LED satu warna berasingan.
• Teknologi AlInGaP:Menyediakan kecekapan dan kecerahan yang lebih tinggi berbanding teknologi lama seperti GaAsP piawai untuk warna merah/kuning, terutamanya pada arus yang lebih rendah.
• Pakej Pandangan Sisi:Sesuai untuk aplikasi di mana PCB dipasang selari dengan permukaan pandangan, seperti dalam panel pencahayaan tepi atau penunjuk status di sisi peranti.
• Keserasian Penuh Reflow IR:Boleh menahan profil pematerian bebas plumbum piawai, menjadikannya sesuai untuk barisan pemasangan SMT volum tinggi moden tanpa memerlukan proses sekunder.

8. Soalan Lazim (Berdasarkan Parameter Teknikal)

8.1 Bolehkah saya memacu kedua-dua cip Kuning dan Merah serentak?

Ya, tetapi anda mesti mempertimbangkan jumlah pelesapan kuasa. Penarafan Maksimum Mutlak untuk pelesapan kuasa adalah 62.5mWsetiap cip. Memacu kedua-dua cip pada arus berterusan maksimum mereka (25mA setiap satu) dengan V_Ftipikal 2.0V menghasilkan 50mW setiap cip (100mW jumlah), yang melebihi penarafan per cip. Oleh itu, untuk memacu kedua-duanya serentak, anda mesti mengurangkan arus kepada setiap cip supaya pelesapan kuasa individu tidak melebihi 62.5mW. Pendekatan selamat adalah dengan menghadkan arus kepada setiap cip kepada nilai yang mengekalkan P_ddalam spesifikasi, cth., ~15mA setiap satu.

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

Panjang Gelombang Puncak (λ_P):Panjang gelombang fizikal di mana LED memancarkan kuasa optik paling banyak. Ia diukur secara langsung oleh spektrometer.Panjang Gelombang Dominan (λ_d):Nilai yang dikira berdasarkan carta warna CIE yang mewakili panjang gelombang tunggal yang dilihat oleh mata manusia sebagai warna. Untuk LED monokromatik seperti ini, λ_Pdan λ_dbiasanya sangat hampir. λ_dlebih relevan untuk spesifikasi warna dalam aplikasi berpusatkan manusia.

8.3 Mengapa keperluan kelembapan penyimpanan begitu ketat selepas membuka beg?

Pakej plastik LED boleh menyerap kelembapan dari udara. Semasa proses pematerian reflow suhu tinggi, kelembapan yang diserap ini cepat bertukar menjadi wap, mencipta tekanan dalaman yang boleh melapikkan pakej atau meretakkan kanta epoksi ("popcorning"). Kawalan kelembapan ketat dan keperluan pembakaran adalah piawai untuk peranti sensitif kelembapan (MSD) mengikut piawai industri seperti JEDEC J-STD-033.