LTST-S270KFKT LED SMD Jingga Spesifikasi Teknikal - Pandangan Sisi - 2.0-2.4V - 30mA - 75mW - Dokumen Teknikal MS - Bahasa Melayu

1. Gambaran Keseluruhan Produk

Dokumen ini menyediakan spesifikasi teknikal lengkap untuk LED permukaan dipasang (SMD) pandangan sisi berkelipan tinggi. Peranti ini menggunakan cip semikonduktor AlInGaP (Aluminium Indium Gallium Fosfida) termaju untuk menghasilkan output cahaya jingga yang terang. Direka untuk proses pemasangan automatik, ia dibungkus pada pita 8mm dan dibekalkan pada gegelung 7 inci, menjadikannya sesuai untuk pembuatan volum tinggi. Produk ini mematuhi arahan RoHS dan diklasifikasikan sebagai produk hijau.

1.1 Kelebihan Teras dan Pasaran Sasaran

Kelebihan utama LED ini termasuk output ultra-terang daripada teknologi AlInGaP, keserasian dengan proses pematerian alir semula inframerah, dan reka bentuk pancaran sisi yang sesuai untuk aplikasi yang memerlukan pencahayaan dari sisi komponen. Pakej piawai EIA-nya memastikan keserasian yang luas. LED ini disasarkan untuk aplikasi dalam elektronik pengguna, penunjuk industri, pencahayaan dalaman automotif, dan lampu latar di mana penunjuk jingga yang padat, boleh dipercayai, dan terang diperlukan.

2. Analisis Parameter Teknikal Mendalam

2.1 Penarafan Maksimum Mutlak

Had operasi peranti ditakrifkan pada suhu ambien (Ta) 25°C. Melebihi penarafan ini boleh menyebabkan kerosakan kekal.

• Pelesapan Kuasa (Pd):75 mW. Ini adalah kuasa maksimum yang boleh dilesapkan oleh pakej sebagai haba.
• Arus Hadapan Puncak (I_F(peak)):80 mA. Ini dibenarkan hanya di bawah keadaan berdenyut dengan kitar tugas 1/10 dan lebar denyut 0.1ms.
• Arus Hadapan Berterusan (I_F):30 mA DC. Ini adalah arus maksimum yang disyorkan untuk operasi berterusan.
• Voltan Songsang (V_R):5 V. Menggunakan voltan songsang melebihi had ini boleh merosakkan simpang LED.
• Julat Suhu Operasi (T_opr):-30°C hingga +85°C.
• Julat Suhu Penyimpanan (T_stg):-40°C hingga +85°C.
• Keadaan Pematerian Inframerah:Tahan 260°C selama 10 saat, yang tipikal untuk proses alir semula bebas plumbum (Pb-free).

2.2 Ciri-ciri Elektrik dan Optik

Parameter prestasi utama diukur pada Ta=25°C dan arus hadapan (I_F) 20 mA, melainkan dinyatakan sebaliknya.

• Keamatan Bercahaya (I_V):45.0 - 90.0 mcd (tipikal). Keamatan sebenar dikelaskan (lihat Seksyen 3). Diukur dengan sensor/penapis yang menghampiri keluk tindak balas mata fotopik CIE.
• Sudut Pandangan (2θ_1/2):130 darjah (tipikal). Sudut pandangan lebar ini adalah ciri reka bentuk kanta pandangan sisi.
• Panjang Gelombang Pancaran Puncak (λ_P):611 nm (tipikal). Panjang gelombang di mana output spektrum adalah maksimum.
• Panjang Gelombang Dominan (λ_d):605 nm (tipikal pada I_F=20mA). Ini adalah panjang gelombang tunggal yang dilihat oleh mata manusia, diperoleh daripada rajah kromatisiti CIE.
• Separuh Lebar Garisan Spektrum (Δλ):17 nm (tipikal). Ukuran ketulenan spektrum cahaya yang dipancarkan.
• Voltan Hadapan (V_F):2.0 - 2.4 V (tipikal pada I_F=20mA). Susutan voltan merentasi LED apabila mengkonduksi.
• Arus Songsang (I_R):10 μA (maksimum pada V_R=5V). Arus bocor kecil apabila LED terpincang songsang.

Amaran ESD:Peranti ini sensitif kepada nyahcas elektrostatik (ESD). Prosedur pengendalian yang betul, termasuk penggunaan gelang pergelangan tangan dibumikan dan peralatan anti-statik, adalah wajib untuk mengelakkan kerosakan.

3. Penjelasan Sistem Pengelasan (Binning)

Keamatan bercahaya LED disusun ke dalam kelas (bin) untuk memastikan konsistensi dalam lot pengeluaran. Kod bin mentakrifkan julat keamatan minimum dan maksimum.

• Kod Bin P:45.0 - 71.0 mcd
• Kod Bin Q:71.0 - 112.0 mcd
• Kod Bin R:112.0 - 180.0 mcd
• Kod Bin S:180.0 - 280.0 mcd

Toleransi +/-15% digunakan pada setiap kelas keamatan. Sistem ini membolehkan pereka memilih gred kecerahan yang sesuai untuk aplikasi mereka, mengimbangi kos dan prestasi.

4. Analisis Keluk Prestasi

Walaupun keluk grafik khusus dirujuk dalam datasheet (cth., Rajah 1 untuk output spektrum, Rajah 6 untuk sudut pandangan), hubungan tipikal boleh diterangkan:

• Keluk I-V (Arus-Voltan):Voltan hadapan (V_F) mempamerkan hubungan logaritma dengan arus hadapan (I_F). Ia agak malar dalam julat operasi biasa tetapi meningkat dengan arus.
• Keamatan Bercahaya vs. Arus:Output cahaya adalah lebih kurang berkadar dengan arus hadapan sehingga arus maksimum dinilai. Beroperasi melebihi arus dinilai membawa kepada peningkatan haba super-linear dan potensi penurunan kecekapan (droop).
• Kebergantungan Suhu:Voltan hadapan biasanya berkurangan dengan peningkatan suhu simpang (pekali suhu negatif). Keamatan bercahaya umumnya berkurangan apabila suhu meningkat, yang merupakan pertimbangan utama untuk pengurusan haba dalam aplikasi kuasa tinggi atau suhu ambien tinggi.
• Taburan Spektrum:Spektrum cahaya yang dipancarkan berpusat sekitar 611 nm (puncak) dengan separuh lebar yang agak sempit 17 nm, menunjukkan warna jingga yang tepu.

5. Maklumat Mekanikal dan Pakej

5.1 Dimensi Pakej dan Polariti

LED ini mempunyai pakej pandangan sisi dengan kanta jernih air. Lukisan dimensi terperinci disediakan dalam datasheet, dengan semua unit dalam milimeter (toleransi ±0.10mm melainkan dinyatakan). Pakej direka mengikut piawaian EIA untuk keserasian. Katod biasanya dikenal pasti oleh penanda visual seperti takuk, titik hijau, atau sudut terpotong pada pakej. Susun atur pad pematerian dan orientasi yang dicadangkan disediakan untuk memastikan penjajaran dan pematerian yang betul semasa pemasangan PCB.

5.2 Spesifikasi Pita dan Gegelung (Tape and Reel)

Komponen dibekalkan pada pita pembawa timbul dengan pita penutup pelindung, dililit pada gegelung diameter 7 inci (178mm).

• Kepingan per Gegelung: 4000
• Kuantiti Pesanan Minimum (MOQ) untuk Baki:500 keping
• Lampu Hilang Berturut-turut:Maksimum dua dibenarkan per gegelung.
• Pembungkusan mematuhi spesifikasi ANSI/EIA-481.

6. Panduan Pematerian dan Pemasangan

6.1 Profil Pematerian Alir Semula (Reflow)

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

• Pra-panas:150–200°C
• Masa Pra-panas:Maksimum 120 saat.
• Suhu Puncak:Maksimum 260°C.
• Masa Melebihi Likuidus:10 saat maksimum (profil yang disyorkan pada halaman 3).
• Profil harus dicirikan untuk reka bentuk PCB, pes pateri, dan ketuhar tertentu yang digunakan.

6.2 Pematerian Tangan

Jika pematerian tangan diperlukan:

• Suhu Besi Pateri:Maksimum 300°C.
• Masa Pematerian:Maksimum 3 saat per sambungan.
• Hadkan kepada satu kitaran pematerian untuk mengelakkan kerosakan haba pada pakej plastik.

6.3 Pembersihan

Hanya agen pembersih yang ditetapkan harus digunakan. Pelarut yang disyorkan ialah etil alkohol atau isopropil alkohol pada suhu bilik. LED harus direndam kurang daripada satu minit. Bahan kimia yang tidak ditentukan boleh merosakkan kanta epoksi atau pakej.

6.4 Keadaan Penyimpanan

Penyimpanan yang betul adalah kritikal untuk mengekalkan kebolehpaterian dan mencegah penyerapan kelembapan (yang boleh menyebabkan "popcorning" semasa alir semula).

• Beg Penghalang Kelembapan Tertutup (MBB):Simpan pada ≤30°C dan ≤90% RH. Gunakan dalam tempoh satu tahun dari tarikh meterai beg.
• Selepas Beg Dibuka:Simpan pada ≤30°C dan ≤60% RH. Adalah disyorkan untuk menyelesaikan alir semula IR dalam tempoh satu minggu selepas pendedahan.
• Penyimpanan Lanjutan (Terbuka):Simpan dalam bekas tertutup dengan penyerap lembapan atau dalam desikator nitrogen.
• Pembakaran (Baking):Jika terdedah selama lebih daripada satu minggu, bakar pada kira-kira 60°C selama sekurang-kurangnya 20 jam sebelum pematerian untuk membuang kelembapan yang diserap.

7. Nota Aplikasi dan Pertimbangan Reka Bentuk

7.1 Senario Aplikasi Biasa

LED jingga pandangan sisi ini sesuai untuk:

• Penunjuk Status:Pada elektronik pengguna, perkakas, dan peralatan rangkaian di mana sudut pandangan lebar diperlukan.
• Lampu Latar:Untuk panel pencahayaan tepi, suis membran, atau simbol di mana pancaran sisi adalah menguntungkan.
• Pencahayaan Dalaman Automotif:Untuk pencahayaan papan pemuka atau konsol.
• Panel Kawalan Industri:Sebagai lampu amaran atau status pada mesin.

7.2 Pertimbangan Reka Bentuk

• Pembatasan Arus:Sentiasa gunakan perintang pembatas arus bersiri atau pemacu arus malar. Kira nilai perintang menggunakan R = (V_bekalan- V_F) / I_F. Untuk bekalan 5V dan mensasarkan I_F=20mA dengan V_F=2.4V, R = (5 - 2.4) / 0.02 = 130 Ω.
• Pengurusan Haba:Walaupun pelesapan kuasa adalah rendah (75mW), pastikan kawasan kuprum PCB atau laluan haba yang mencukupi jika beroperasi pada suhu ambien tinggi atau berhampiran arus maksimum untuk mengekalkan jangka hayat LED dan output cahaya yang stabil.
• Perlindungan ESD:Gabungkan diod perlindungan ESD pada talian input sensitif jika LED berada di lokasi terdedah, dan ikuti protokol pengendalian ESD yang ketat semasa pemasangan.
• Reka Bentuk Optik:Sifat pancaran sisi bermakna output cahaya utama adalah selari dengan permukaan PCB. Pertimbangkan paip cahaya, pemantul, atau penyebar untuk mengarahkan cahaya seperti yang diperlukan.

8. Perbandingan dan Pembezaan Teknikal

Berbanding dengan LED pancaran atas standard atau yang menggunakan teknologi lama seperti GaAsP, LED pandangan sisi AlInGaP ini menawarkan kelebihan yang berbeza:

• Kecekapan Lebih Tinggi (AlInGaP vs. GaAsP):Teknologi AlInGaP memberikan keberkesanan bercahaya yang jauh lebih tinggi, menghasilkan output yang lebih terang pada arus yang sama.
• Ketepuan Warna yang Unggul:Separuh lebar spektrum yang sempit (17nm) menghasilkan warna jingga yang lebih tulen dan tepu berbanding alternatif spektrum lebar.
• Fleksibiliti Reka Bentuk (Pandangan Sisi):Pakej ini membolehkan reka bentuk optik unik yang tidak mungkin dengan pemancar atas, menjimatkan ruang menegak dan membolehkan penyelesaian pencahayaan tepi.
• Keserasian Proses Moden:Keserasian penuh dengan pematerian alir semula inframerah dan peralatan pick-and-place automatik memudahkan barisan pemasangan SMT moden.

9. Soalan Lazim (FAQ)

Q1: Apakah perbezaan antara panjang gelombang puncak dan panjang gelombang dominan?

A1: Panjang gelombang puncak (λ_P=611nm) ialah titik fizikal tenaga maksimum dalam spektrum. Panjang gelombang dominan (λ_d=605nm) ialah titik warna persepsi pada carta CIE. λ_dlebih relevan untuk spesifikasi warna.

Q2: Bolehkah saya menggerakkan LED ini dengan bekalan 3.3V tanpa perintang?

A2: Tidak. Voltan hadapan adalah ~2.4V. Menyambungkannya terus ke 3.3V akan menyebabkan arus berlebihan, berpotensi melebihi had 30mA dan merosakkan LED. Perintang pembatas arus sentiasa diperlukan.

Q3: Mengapa terdapat sistem pengelasan (binning) untuk keamatan bercahaya?

A3: Variasi pembuatan menyebabkan perbezaan kecil dalam output. Pengelasan menyusun LED ke dalam kumpulan kecerahan yang konsisten, membolehkan pereka memilih gred yang sesuai dan memastikan prestasi yang boleh diramalkan dalam satu kelompok.

Q4: Bagaimana saya mentafsir sudut pandangan 130 darjah?

A4: Sudut pandangan (2θ_1/2) ialah sudut penuh di mana keamatan turun kepada separuh daripada nilai puncaknya. Sudut 130° bermakna cahaya dipancarkan ke atas kon yang sangat luas, menjadikannya kelihatan dari banyak sudut sisi.

Q5: Adakah pembakaran (baking) sentiasa diperlukan sebelum pematerian?

A5: Pembakaran diperlukan hanya jika LED telah terdedah kepada keadaan ambien di luar beg tertutup asal mereka selama lebih daripada masa yang ditetapkan (cth., satu minggu pada ≤60% RH). Ini mengelakkan keretakan pakej yang disebabkan oleh kelembapan semasa alir semula.

10. Contoh Reka Bentuk dan Penggunaan Praktikal

Contoh 1: Penunjuk Status Dipasang Panel

Dalam panel kawalan, LED boleh dipasang di tepi potongan, dengan pancaran sisinya diarahkan melalui paip cahaya atau tingkap kaca pudar. Sudut pandangan lebar memastikan penunjuk kelihatan kepada pengendali dari pelbagai kedudukan. Litar ringkas dengan perintang 150Ω daripada pin GPIO mikropengawal 5V menyediakan pacuan yang mencukupi pada ~17mA.

Contoh 2: Pencahayaan Berurutan dalam Peranti Pengguna

Berbilang LED boleh diletakkan bersebelahan di sepanjang tepi perumahan peranti. Dengan mengawalnya secara berurutan melalui mikropengawal, kesan pengimbasan gaya "Knight Rider" atau bar kemajuan boleh dicipta, menggunakan pancaran sisi mereka untuk mencipta garis cahaya yang lancar.

11. Pengenalan Prinsip Teknologi

LED ini berdasarkan bahan semikonduktor AlInGaP yang ditumbuhkan pada substrat. Apabila voltan hadapan digunakan, elektron dan lubang bergabung semula di kawasan aktif simpang PN, membebaskan tenaga dalam bentuk foton. Komposisi khusus aloi AlInGaP menentukan tenaga jurang jalur, yang secara langsung sepadan dengan panjang gelombang (warna) cahaya yang dipancarkan—dalam kes ini, jingga (~605-611 nm). Pakej pandangan sisi menggabungkan kanta epoksi acuan yang membentuk corak output cahaya, mengekstraknya dari sisi cip dan bukannya bahagian atas. Reka bentuk ini selalunya melibatkan rongga pantulan dalam pakej untuk mengarahkan semula cahaya.

12. Trend dan Perkembangan Industri

Trend dalam LED penunjuk SMD terus ke arah kecekapan yang lebih tinggi, pakej yang lebih kecil, dan integrasi yang lebih besar. Walaupun AlInGaP kekal sebagai teknologi dominan untuk LED merah, jingga, dan kuning berkeberkesanan tinggi, penyelidikan berterusan memberi tumpuan kepada meningkatkan kecekapan pengekstrakan dan kestabilan haba. Terdapat juga pergerakan ke arah pengelasan yang lebih tepat dan toleransi yang lebih ketat untuk memenuhi permintaan aplikasi seperti pencahayaan automotif dan paparan mewah. Keserasian dengan proses alir semula bebas plumbum, suhu tinggi kini merupakan keperluan standard, didorong oleh peraturan alam sekitar global. Tambahan pula, permintaan untuk prestasi yang boleh dipercayai dalam persekitaran yang keras (julat suhu lebih luas, kelembapan lebih tinggi) terus mendorong kemajuan dalam meterai pakej dan sains bahan.