LTST-FS63HBGED SMD LED Spesifikasi - LED Pandangan Sisi Warna Penuh - 0.30mm Nipis - Biru/Hijau/Merah - Dokumen Teknikal Bahasa Melayu

1. Gambaran Keseluruhan Produk

LTST-FS63HBGED ialah lampu LED peranti permukaan-pasang (SMD) yang sangat bersepadu, direka untuk aplikasi elektronik moden yang mempunyai kekangan ruang. Ia mewakili konfigurasi khusus dalam keluarga LED miniatur, direkabentuk khusus untuk proses pemasangan papan litar bercetak (PCB) automatik. Peranti ini menggabungkan tiga sumber cahaya semikonduktor yang berbeza dalam satu pakej yang sangat nipis, membolehkan keupayaan warna penuh dalam ruang yang minima.

1.1 Kelebihan Teras dan Penentududukan Produk

Kelebihan daya saing utama LED ini terletak pada profil ultra nipisnya iaitu 0.30 mm, menjadikannya komponen pandangan sisi. Bentuk ini adalah kritikal untuk aplikasi di mana ruang menegak sangat terhad, seperti dalam peranti mudah alih ultra nipis, teknologi boleh pakai, dan panel pencahayaan tepi. Penggabungan cip Biru (InGaN), Hijau (InGaN), dan Merah (AlInGaP) membolehkan penjanaan spektrum warna yang luas melalui kawalan individu atau gabungan, menghapuskan keperluan untuk pelbagai LED warna tunggal diskret. Pakej ini menggunakan kanta resap putih, yang membantu mencampurkan cahaya dari tiga cip dan memberikan penampilan yang lebih seragam apabila dilihat dari luar paksi.

1.2 Pasaran Sasaran dan Aplikasi

Peranti ini disasarkan kepada pelbagai pengeluar peralatan elektronik. Segmen aplikasi utamanya termasuk:

• Elektronik Pengguna:Pencahayaan belakang untuk kekunci papan kekunci, dan penunjuk status dalam telefon tanpa wayar/selular, komputer riba, tablet, dan alat kawalan jauh.
• Automasi Pejabat & Sistem Rangkaian:Penunjuk status dan aktiviti dalam penghala, suis, modem, pencetak, dan peranti storan luaran.
• Perkakas Rumah & Peralatan Perindustrian:Pencahayaan antara muka pengguna, lampu status operasi, dan penunjuk simbolik pada panel kawalan.
• Teknologi Paparan:Sesuai untuk paparan mikro dan sebagai sumber cahaya padat untuk pencahayaan isyarat dan simbol berskala kecil.

Peranti ini serasi sepenuhnya dengan peralatan penempatan automatik volum tinggi dan proses pateri alir balik inframerah (IR), selaras dengan barisan pembuatan moden yang mematuhi RoHS.

2. Analisis Parameter Teknikal Mendalam

Pemahaman menyeluruh tentang ciri-ciri elektrik dan optik adalah penting untuk reka bentuk litar yang boleh dipercayai dan mencapai prestasi yang diingini.

2.1 Penarafan Maksimum Mutlak

Penarafan ini menentukan had tekanan di mana kerosakan kekal pada peranti mungkin berlaku. Operasi di bawah atau pada had ini tidak dijamin.

• Pelesapan Kuasa (Pd):Berbeza mengikut warna: Biru: 97.5 mW, Hijau: 100.5 mW, Merah: 81.0 mW. Parameter ini, digabungkan dengan rintangan haba (diimplikasikan oleh lengkung penurunan kuasa), menentukan arus hadapan maksimum yang boleh dikekalkan pada suhu ambien yang tinggi.
• Arus Hadapan:Arus hadapan DC berterusan dinilai pada 30 mA untuk ketiga-tiga warna. Arus hadapan puncak yang lebih tinggi iaitu 100 mA dibenarkan tetapi hanya di bawah keadaan berdenyut (kitar tugas 1/10, lebar denyut 0.1ms) untuk menguruskan suhu simpang.
• Ambang Nyahcas Elektrostatik (ESD):Dinilai pada 2000V (Model Badan Manusia). Ini adalah tahap piawai untuk komponen gred pengguna, memerlukan langkah berjaga-jaga pengendalian ESD piawai semasa pemasangan.
• Julat Suhu:Operasi: -40°C hingga +85°C; Penyimpanan: -40°C hingga +100°C. Julat operasi yang luas menjadikannya sesuai untuk persekitaran pengguna dan beberapa persekitaran perindustrian.
• Keadaan Paterian:Tahan terhadap pateri alir balik IR pada suhu puncak 260°C selama 10 saat, serasi dengan proses pateri bebas plumbum.

2.2 Ciri-ciri Elektrik & Optik (Tipikal pada Ta=25°C)

Ini adalah keadaan ujian piawai dan nilai prestasi tipikal yang digunakan untuk reka bentuk dan pengelasan.

• Keamatan Bercahaya (Iv):Diukur pada arus ujian tertentu (Biru: 12mA, Hijau: 30mA, Merah: 30mA). Nilai tipikal ialah 2750 mcd (millicandela), dengan minimum 1735 mcd dan maksimum 4265 mcd. Variasi ini ditangani oleh sistem pengelasan.
• Sudut Pandangan (2θ1/2):Sangat luas iaitu 130 darjah (tipikal). Ini adalah sudut penuh di mana keamatan bercahaya turun kepada separuh nilai pada paksi, ciri LED pancaran sisi dengan kanta resap, memberikan pencahayaan yang luas dan sekata.
• Parameter Panjang Gelombang:
  • Panjang Gelombang Pancaran Puncak (λP): Biru: 466 nm, Hijau: 516 nm, Merah: 632 nm (tipikal).
  • Panjang Gelombang Dominan (λd): Julat ini menentukan warna yang dilihat. Biru: 467-477 nm, Hijau: 516-526 nm, Merah: 618-628 nm.
  • Separuh Lebar Garisan Spektrum (Δλ): Biru: 25 nm, Hijau: 35 nm, Merah: 20 nm (tipikal). Ini menunjukkan ketulenan spektrum; Δλ yang lebih kecil bermaksud cahaya yang lebih monokromatik.
• Voltan Hadapan (Vf):Susutan voltan merentasi LED pada arus ujian. Julat adalah: Biru: 2.45-3.25V, Hijau: 2.55-3.35V, Merah: 1.90-2.70V. Julat ini mesti dipertimbangkan untuk reka bentuk pemacu, terutamanya untuk bekalan voltan malar.
• Arus Songsang (Ir):Maksimum 10 μA pada voltan songsang (Vr) 5V. Ujian ini adalah untuk jaminan kualiti; peranti ini tidak direka untuk beroperasi dalam pincang songsang.

3. Penjelasan Sistem Pengelasan

Untuk memastikan konsistensi warna dan kecerahan dalam pengeluaran, LED disusun ke dalam kelas. LTST-FS63HBGED menggunakan dua kriteria pengelasan utama.

3.1 Pangkat Keamatan Bercahaya (Iv)

LED disusun berdasarkan keamatan bercahaya yang diukur pada arus ujian piawai. Kelas ditakrifkan sebagai:

- Kelas BB:1735 mcd (Min) hingga 2340 mcd (Maks).

- Kelas CC:2340 mcd (Min) hingga 3160 mcd (Maks).

- Kelas DD:3160 mcd (Min) hingga 4265 mcd (Maks).

Toleransi +/-15% digunakan dalam setiap kelas. Pereka mesti menentukan kelas yang diperlukan untuk menjamin tahap kecerahan minimum untuk aplikasi mereka.

3.2 Pangkat Hue (Kekromatan Warna)

Ini adalah pengelasan dua dimensi yang lebih kompleks berdasarkan koordinat kekromatan CIE 1931 (x, y). Spesifikasi menyediakan matriks kelas (contohnya, B0, B1, B2, B3, C0, C1... D3). Setiap kelas ditakrifkan oleh kawasan segi empat pada carta warna. Sebagai contoh, Kelas B0 meliputi koordinat dalam sempadan yang ditakrifkan oleh (x: 0.2685-0.2885, y: 0.2730-0.3010). Toleransi +/- 0.01 dibenarkan pada setiap koordinat (x, y) dalam satu kelas. Sistem ini memastikan semua LED dalam kelas Hue tertentu akan kelihatan sama warnanya secara visual di bawah keadaan piawai, yang kritikal untuk aplikasi yang memerlukan penampilan warna seragam merentasi pelbagai penunjuk.

4. Analisis Lengkung Prestasi

Lengkung ciri yang disediakan memberikan pandangan yang lebih mendalam tentang tingkah laku peranti di bawah pelbagai keadaan.

4.1 Keamatan Relatif vs. Panjang Gelombang (Rajah 1)

Lengkung taburan spektrum ini menunjukkan kuasa output cahaya relatif pada setiap panjang gelombang. Ia mengesahkan secara visual panjang gelombang puncak (λP) dan separuh lebar spektrum (Δλ) untuk setiap cip warna. Lengkung untuk InGaN (Biru dan Hijau) biasanya menunjukkan puncak yang lebih tajam berbanding AlInGaP (Merah), yang mungkin mempunyai spektrum yang sedikit lebih luas.

4.2 Arus Hadapan vs. Voltan Hadapan (Rajah 2)

Lengkung IV ini adalah tidak linear dan bersifat eksponen, tipikal untuk diod. Lengkung akan menunjukkan voltan hidup yang berbeza untuk Merah (AlInGaP, ~1.9V) berbanding Biru/Hijau (InGaN, ~2.5-3.0V). Kecerunan lengkung dalam kawasan operasi mewakili rintangan dinamik LED. Graf ini adalah penting untuk mereka bentuk pemacu arus malar untuk memastikan operasi stabil merentasi julat voltan hadapan.

4.3 Lengkung Penurunan Kuasa Arus Hadapan (Rajah 3)

Ini adalah salah satu graf yang paling kritikal untuk kebolehpercayaan. Ia menunjukkan arus hadapan berterusan maksimum yang dibenarkan sebagai fungsi suhu ambien (Ta). Apabila Ta meningkat, arus maksimum mesti dikurangkan untuk menghalang suhu simpang LED daripada melebihi hadnya, yang akan mempercepatkan susut nilai lumen dan mengurangkan jangka hayat. Lengkung biasanya menunjukkan penurunan kuasa linear dari arus tertentu pada 25°C turun kepada sifar pada suhu simpang maksimum (diimplikasikan oleh suhu operasi maksimum).

4.4 Keamatan Bercahaya Relatif vs. Arus Hadapan (Rajah 4)

Lengkung ini menunjukkan bahawa output cahaya (keamatan bercahaya) meningkat dengan arus hadapan, tetapi hubungannya tidak sempurna linear, terutamanya pada arus yang lebih tinggi di mana kecekapan mungkin jatuh disebabkan peningkatan haba. Ia membantu pereka memilih arus operasi yang mengimbangi kecerahan dengan kecekapan dan jangka hayat.

4.5 Corak Radiasi (Rajah 5 & Rajah 6)

Gambar rajah kutub ini menggambarkan taburan ruang keamatan cahaya. LED pandangan sisi dengan kanta resap biasanya menunjukkan corak pancaran yang luas, seperti lambertian. Rajah 5 (Mendatar) dan Rajah 6 (Menegak) akan menunjukkan keamatan sebagai fungsi sudut dari paksi pusat, mengesahkan sudut pandangan 130 darjah. Corak harus simetri untuk penampilan luar paksi yang konsisten.

5. Maklumat Mekanikal, Pembungkusan & Pemasangan

5.1 Dimensi Pakej dan Penetapan Pin

Peranti ini mematuhi garis panduan pakej piawai EIA. Dimensi kritikal termasuk panjang keseluruhan, lebar, dan ketebalan ultra kritikal 0.30 mm. Penetapan pin ditakrifkan dengan jelas: Pin 3 ialah katod sepunya (atau anod, bergantung pada pembinaan dalaman; spesifikasi menyatakannya sebagai pin sepunya untuk ketiga-tiga warna). Anod untuk cip Merah ialah Pin 1, untuk Hijau ialah Pin 2, dan untuk Biru ialah Pin 4. Maklumat ini adalah penting untuk susun atur PCB yang betul dan orientasi semasa pemasangan.

5.2 Reka Bentuk Pad PCB yang Disyorkan & Arah Paterian

Spesifikasi termasuk cadangan corak land. Ini menunjukkan saiz dan bentuk pad kuprum pada PCB yang optimum untuk memastikan sendi pateri yang boleh dipercayai sambil meminimumkan kesan batu nisan (komponen berdiri pada satu hujung semasa alir balik). Ia juga menunjukkan orientasi LED yang betul pada pita berbanding PCB untuk mesin pick-and-place automatik.

5.3 Spesifikasi Pembungkusan Pita dan Gegelung

LED dibekalkan pada pita pembawa timbul lebar 8mm yang dililit pada gegelung diameter 7 inci (178 mm). Spesifikasi utama termasuk:

- Dimensi Poket:Saiz rongga tepat untuk memegang LED dengan selamat.

- Pitch:Jarak antara poket komponen (contohnya, 4mm).

- Dimensi Gegelung:Diameter hab, diameter flens, dan lebar keseluruhan.

- Kuantiti:4000 keping setiap gegelung penuh.

- Pita Penutup:Digunakan untuk menutup poket; ia mesti mempunyai kekuatan kupasan yang betul untuk mesin penempatan.

- Piawaian Pembungkusan:Mematuhi ANSI/EIA-481.

- Peraturan Kualiti:Maksimum dua komponen hilang berturut-turut dibenarkan; kuantiti bungkusan minimum untuk baki ialah 500 keping.

6. Garis Panduan Pemasangan, Pengendalian dan Aplikasi

6.1 Proses Paterian

Peranti ini layak untuk pateri alir balik inframerah (IR) dengan profil bebas plumbum. Parameter kritikal ialah suhu puncak 260°C untuk tempoh 10 saat, seperti yang ditakrifkan dalam penarafan maksimum mutlak. Pereka mesti memastikan profil ketuhar alir balik mereka kekal dalam had ini untuk mengelakkan kerosakan pada pakej plastik atau ikatan wayar dalaman.

6.2 Pembersihan

Pembersihan selepas pateri mesti dilakukan dengan berhati-hati. Hanya pelarut yang ditetapkan harus digunakan. Spesifikasi mengesyorkan rendaman dalam etil alkohol atau isopropil alkohol pada suhu bilik normal selama kurang daripada satu minit. Bahan kimia yang lebih keras atau pendedahan berpanjangan boleh merosakkan kanta epoksi atau tanda pakej.

6.3 Langkah Berjaga-jaga Nyahcas Elektrostatik (ESD)

Walaupun dinilai pada 2000V HBM, peranti ini terdedah kepada kerosakan ESD. Prosedur pengendalian yang betul adalah wajib: gunakan gelang pergelangan tangan dibumikan, tikar anti-statik, dan pastikan semua peralatan dibumikan dengan betul. LED tidak boleh diendahkan secara langsung dengan tangan kosong.

6.4 Keadaan Penyimpanan

Untuk mengekalkan jangka hayat simpanan, LED harus disimpan dalam beg penghalang kelembapan asal pada keadaan 30°C atau kurang dan kelembapan relatif 90% atau kurang. Tempoh penggunaan yang disyorkan adalah satu tahun dari tarikh penghantaran semasa disimpan di bawah keadaan ini. Jika beg telah dibuka atau kad penunjuk kelembapan menunjukkan pendedahan kelembapan yang berlebihan, pembakaran mungkin diperlukan sebelum alir balik untuk mencegah \"popcorning\" (retak pakej disebabkan pengembangan wap cepat).

6.5 Awas Aplikasi

Spesifikasi menyatakan dengan jelas penggunaan yang dimaksudkan untuk \"peralatan elektronik biasa.\" Untuk aplikasi yang memerlukan kebolehpercayaan luar biasa di mana kegagalan boleh membahayakan nyawa atau kesihatan (penerbangan, perubatan, sistem keselamatan pengangkutan), perundingan dan kelayakan terdahulu dengan pengilang diperlukan. Ini menyerlahkan klasifikasi komponen untuk penggunaan komersial/perindustrian, tidak semestinya untuk aplikasi kritikal keselamatan tanpa pengesahan lanjut.

7. Pertimbangan Reka Bentuk dan Litar Aplikasi Tipikal

7.1 Memandu LED

Disebabkan ciri IV eksponen, LED mesti didorong oleh sumber arus, bukan sumber voltan, untuk output cahaya yang stabil. Kaedah paling mudah ialah menggunakan perintang had arus bersiri dengan bekalan voltan. Nilai perintang (R) dikira sebagai R = (V_bekalan - Vf_LED) / If, di mana Vf_LED ialah voltan hadapan cip warna tertentu pada arus yang dikehendaki (If). Memandangkan Vf mempunyai julat, perintang harus dipilih untuk memastikan If tidak melebihi penarafan maksimum walaupun dengan Vf minimum. Untuk aplikasi ketepatan atau berkuasa bateri, pemacu LED arus malar IC khusus adalah disyorkan. Setiap cip warna mesti didorong secara bebas untuk membolehkan percampuran warna penuh.

7.2 Pengurusan Haba

Walaupun saiznya kecil, mengurus suhu simpang adalah kunci kepada jangka hayat. Laluan utama untuk pelesapan haba adalah melalui pad pateri ke dalam kuprum PCB. Oleh itu, menggunakan susun atur pad yang disyorkan dan memaksimumkan kawasan kuprum yang disambungkan ke pad (pelepasan haba) adalah penting. Elakkan beroperasi pada arus maksimum mutlak, terutamanya dalam suhu ambien yang tinggi, dan rujuk lengkung penurunan kuasa.

7.3 Integrasi Optik

Kanta resap putih menyediakan output cahaya yang bercampur. Untuk aplikasi yang memerlukan corak sinar tertentu, optik sekunder (pandu cahaya, pemantul) boleh direka di sekeliling LED. Sudut pandangan yang luas menjadikannya sesuai untuk pencahayaan tepi pandu cahaya nipis yang biasa digunakan dalam pencahayaan belakang butang.

8. Perbandingan dan Pembezaan Teknikal

Pembeza utama LTST-FS63HBGED dalam pasaran adalah:

1. Faktor Bentuk:Ketebalan 0.30mm adalah pemudah utama untuk reka bentuk ultra nipis, membezakannya dari LED SMD pancaran atas piawai yang biasanya lebih tinggi.

2. Integrasi:Menggabungkan tiga cip warna primer dalam satu pakej menjimatkan ruang PCB dan memudahkan pemasangan berbanding menggunakan tiga LED diskret berasingan.

3. Prestasi:Penggunaan InGaN untuk biru/hijau dan AlInGaP untuk merah memberikan kecekapan tinggi dan ketepuan warna yang baik.

4. Kebolehhasilan:Keserasian penuh dengan barisan pemasangan SMT automatik berkelajuan tinggi menjadikannya kos efektif untuk pengeluaran besar-besaran.

9. Soalan Lazim (Berdasarkan Parameter Teknikal)

S: Bolehkah saya memandu ketiga-tiga warna serentak pada arus DC maksimum mereka iaitu 30mA setiap satu?

J: Tidak. Jumlah pelesapan kuasa mesti dipertimbangkan. Operasi serentak pada 30mA setiap satu mungkin akan melebihi keupayaan pelesapan kuasa jumlah pakej, membawa kepada pemanasan berlebihan. Lengkung penurunan kuasa dan penarafan Pd individu mesti digunakan untuk menentukan arus operasi serentak yang selamat berdasarkan suhu ambien.

S: Mengapakah arus ujian berbeza untuk cip Biru (12mA) berbanding Hijau/Merah (30mA)?

J: Ini berkaitan dengan kecekapan semula jadi dan ciri operasi bahan semikonduktor yang berbeza (InGaN vs. AlInGaP). Pengilang telah memilih arus ujian yang mewakili titik operasi tipikal dan cekap untuk setiap cip untuk mencapai keamatan bercahaya sasaran sambil mengurus haba dan jangka hayat.

S: Bagaimanakah saya mencapai cahaya putih dengan LED RGB ini?

J: Cahaya putih dicipta dengan mencampurkan tiga warna primer pada nisbah keamatan tertentu. Ini memerlukan modulasi lebar denyut (PWM) bebas atau kawalan arus analog setiap cip. Nisbah tepat bergantung pada kelas kekromatan LED khusus yang digunakan dan titik putih sasaran (contohnya, putih sejuk, putih suam).

S: Adakah perlindungan voltan songsang diperlukan?

J: Walaupun peranti boleh menahan ujian pincang songsang 5V, ia tidak direka untuk beroperasi dalam songsang. Jika terdapat sebarang kemungkinan voltan songsang dikenakan dalam litar (contohnya, dalam beban induktif atau dengan isyarat gandingan AC), diod perlindungan luaran bersiri atau selari (bergantung pada konfigurasi) harus digunakan.