Dokumen Teknikal LTST-S33GBEGK-SN - Spesifikasi Lengkap LED SMD Pandang Sisi 3.2x1.6x0.6mm Biru/Merah/Hijau

1. Gambaran Keseluruhan Produk

Dokumen ini menyediakan spesifikasi teknikal lengkap untuk LTST-S33GBEGK-SN, iaitu LED SMD pandang sisi warna penuh. Komponen ini direka untuk pemasangan papan litar bercetak automatik dan sesuai untuk aplikasi dengan ruang terhad dalam pelbagai elektronik pengguna dan perindustrian.

1.1 Ciri-ciri

• Mematuhi piawaian alam sekitar RoHS.
• Pakej pandang sisi profil ultra nipis 0.6mm dengan saduran timah untuk kebolehpaterian yang lebih baik.
• Menggunakan cip semikonduktor kecerahan tinggi InGaN (Biru/Hijau) dan AlInGaP (Merah).
• Dibungkus pada pita 8mm yang dililit pada gegelung diameter 7 inci untuk pemilihan dan penempatan automatik.
• Mematuhi garis besar pakej piawai EIA.
• Logik pemacu serasi IC.
• Sepenuhnya serasi dengan peralatan penempatan automatik piawai.
• Direka untuk menahan proses pateri refluks inframerah (IR).

1.2 Aplikasi

LED ini bertujuan untuk digunakan dalam pelbagai peralatan elektronik di mana saiz padat dan prestasi boleh dipercayai adalah kritikal. Kawasan aplikasi biasa termasuk:

• Peranti telekomunikasi dan peralatan automasi pejabat.
• Perkakas rumah dan panel kawalan perindustrian.
• Pencahayaan belakang kekunci dan papan kekunci.
• Penunjuk status dan kuasa.
• Paparan mikro dan pencahayaan simbol.
• Pencahayaan isyarat.

2. Parameter Teknikal: Tafsiran Objektif Mendalam

Bahagian berikut memberikan pecahan terperinci ciri prestasi LED di bawah keadaan ujian piawai (Ta=25°C).

2.1 Penarafan Maksimum Mutlak

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

• Pelesapan Kuasa (Pd):Biru/Hijau: 76 mW maks; Merah: 50 mW maks. Parameter ini adalah penting untuk reka bentuk pengurusan haba.
• Arus Hadapan Puncak (I_FP):Biru/Hijau: 100 mA (kitar tugas 1/10, denyutan 0.1ms); Merah: 80 mA. Hanya untuk operasi berdenyut.
• Arus Hadapan DC (I_F):Menahan suhu puncak 260°C selama 10 saat, sesuai untuk proses refluks bebas plumbum (Pb-free).
• Julat Suhu Operasi (T_opr):-20°C hingga +80°C.
• Julat Suhu Penyimpanan (T_stg):-30°C hingga +100°C.
• Keadaan Pateri Inframerah:Withstands 260°C peak temperature for 10 seconds, suitable for lead-free (Pb-free) reflow processes.

2.2 Ciri-ciri Elektrik dan Optik

Diukur pada I_F= 20 mA, Ta = 25°C, melainkan dinyatakan sebaliknya.

• Keamatan Pencahayaan (I_V):
  • Biru: 224 - 450 mcd (min - maks).
  • Merah: 400 - 750 mcd.
  • Hijau: 1120 - 1900 mcd.
• Sudut Pandangan (2θ_1/2):Biasa 130 darjah. Sudut pandangan lebar ini adalah ciri pakej pancaran sisi.
• Panjang Gelombang Pancaran Puncak (λ_P):Nilai biasa ialah Biru: 468 nm, Merah: 632 nm, Hijau: 518 nm.
• Panjang Gelombang Dominan (λ_d):
  • Biru: 465 - 475 nm.
  • Merah: 618 - 628 nm.
  • Hijau: 520 - 530 nm.
• Separuh Lebar Garisan Spektrum (Δλ):Nilai biasa ialah Biru: 25 nm, Merah: 17 nm, Hijau: 35 nm. Ini menunjukkan ketulenan spektrum cahaya yang dipancarkan.
• Voltan Hadapan (V_F):
  • Biru/Hijau: 2.55 - 3.30 V.
  • Merah: 1.90 - 2.50 V.
• Arus Songsang (I_R):Maksimum 10 μA pada V_R= 5V. Nota: Peranti ini tidak direka untuk operasi bias songsang; parameter ini hanya untuk tujuan ujian IR.

3. Penjelasan Sistem Binning

LED disusun ke dalam bin berdasarkan parameter elektrik dan optik utama untuk memastikan konsistensi dalam pengeluaran besar-besaran. Ini membolehkan pereka memilih bahagian yang memenuhi keperluan aplikasi khusus untuk keseragaman warna dan kecerahan.

3.1 Binning Voltan Hadapan (V_F)

Pada I_F= 20 mA. Toleransi pada setiap bin ialah ±0.1V.

• Biru & Hijau:Bin 1: 2.55-3.05V; Bin 2: 3.05-3.30V.
• Merah:Bin 1: 1.90-2.20V; Bin 2: 2.20-2.50V.

3.2 Binning Keamatan Pencahayaan (I_V)

Pada I_F= 20 mA. Toleransi pada setiap bin ialah ±15%.

• Biru:S2 (224-280 mcd), T1 (280-355 mcd), T2 (355-450 mcd).
• Merah:U1 (400-500 mcd), U2 (500-600 mcd), U3 (600-750 mcd).
• Hijau:W1 (1120-1380 mcd), W2 (1380-1640 mcd), W3 (1640-1900 mcd).

4. Analisis Keluk Prestasi

Walaupun data grafik khusus dirujuk dalam lembaran data, hubungan biasa diterangkan di bawah berdasarkan fizik LED piawai.

4.1 Ciri-ciri Arus vs. Voltan (I-V)

Voltan hadapan (V_F) mempamerkan hubungan logaritma dengan arus hadapan (I_F). Ia meningkat dengan arus tetapi juga bergantung pada suhu, biasanya menurun apabila suhu simpang meningkat.

4.2 Keamatan Pencahayaan vs. Arus (I_V-I_F)

Keamatan pencahayaan adalah berkadaran dengan arus hadapan dalam julat operasi biasa. Walau bagaimanapun, kecekapan mungkin jatuh pada arus yang sangat tinggi disebabkan oleh kesan haba yang meningkat dan fenomena droop dalam bahan semikonduktor.

4.3 Kebergantungan Suhu

Prestasi LED sangat dipengaruhi oleh suhu simpang (T_j). Biasanya, keamatan pencahayaan menurun apabila T_jmeningkat. Voltan hadapan (V_F) untuk LED berasaskan InGaN (Biru/Hijau) umumnya menurun dengan peningkatan suhu, manakala untuk LED berasaskan AlInGaP (Merah), penurunan adalah kurang ketara. Penyingkiran haba dan pengurusan arus yang betul adalah penting untuk mengekalkan output optik yang stabil dan kebolehpercayaan jangka panjang.

4.4 Taburan Spektrum

Spektrum cahaya yang dipancarkan dicirikan oleh panjang gelombang puncak (λ_P) dan separuh lebar spektrum (Δλ). Panjang gelombang dominan (λ_d) adalah panjang gelombang tunggal yang dilihat oleh mata manusia. Spektrum boleh berubah sedikit dengan perubahan arus pemacu dan suhu simpang.

5. Maklumat Mekanikal dan Pakej

5.1 Dimensi Pakej

LTST-S33GBEGK-SN ditempatkan dalam pakej SOP (Small Outline Package) pandang sisi. Dimensi utama (dalam milimeter) adalah seperti berikut, dengan toleransi umum ±0.1mm: Badan pakej berukuran kira-kira 3.2mm panjang, 1.6mm lebar, dan mempunyai ketinggian 0.6mm, menjadikannya komponen ekstra nipis. Penetapan pin adalah: Pin 1: Katod Hijau, Pin 3: Anod Merah, Pin 4: Anod Biru (fungsi pin khusus harus disahkan dari rajah pakej).

5.2 Susun Atur Pad PCB dan Polarity yang Disyorkan

Corak land yang disyorkan untuk PCB disediakan untuk memastikan pembentukan sendi pateri yang betul dan kestabilan mekanikal semasa refluks. Reka bentuk mempertimbangkan pembentukan fillet pateri dan pencegahan tombstoning. Tanda polarity yang jelas pada skrin sut PCB yang sepadan dengan penunjuk pin 1 LED adalah penting untuk mengelakkan pemasangan yang salah.

6. Panduan Pateri dan Pemasangan

6.1 Keadaan Pateri Refluks IR (Proses Bebas Plumbum)

Peranti ini layak untuk pateri refluks inframerah bebas plumbum. Profil yang dicadangkan termasuk peringkat pemanasan awal, zon rendaman, zon refluks dengan suhu puncak tidak melebihi 260°C selama 10 saat, dan fasa penyejukan terkawal. Pematuhan kepada profil ini adalah kritikal untuk mengelakkan kerosakan haba pada pakej LED dan ikatan wayar dalaman.

6.2 Pembersihan

Jika pembersihan diperlukan selepas pateri, hanya pelarut yang ditentukan harus digunakan. Merendam LED dalam etil alkohol atau isopropil alkohol pada suhu bilik selama kurang daripada satu minit boleh diterima. Penggunaan bahan pembersih kimia yang tidak ditentukan atau agresif boleh merosakkan kanta epoksi dan bahan pakej, membawa kepada pengurangan output cahaya atau kegagalan pramatang.

6.3 Penyimpanan dan Pengendalian

• Langkah Berjaga-jaga ESD:LED sensitif kepada nyahcas elektrostatik (ESD). Pengendalian harus dilakukan menggunakan tali pergelangan tangan berasaskan tanah, tikar anti-statik, dan bekas. Semua peralatan mesti dibumikan dengan betul.
• Kepekaan Kelembapan:Pakej ini dinilai pada MSL 3. Apabila beg penghalang kelembapan asal dimeterai dengan desiccant, penyimpanan harus pada ≤30°C dan ≤90% RH, dengan jangka hayat rak satu tahun. Setelah dibuka, komponen harus disimpan pada ≤30°C dan ≤60% RH dan harus dipateri refluks IR dalam masa satu minggu. Untuk penyimpanan melebihi satu minggu di luar beg asal, pembakaran pada 60°C selama sekurang-kurangnya 20 jam diperlukan sebelum pateri untuk mengeluarkan kelembapan yang diserap dan mencegah "popcorning" semasa refluks.

7. Maklumat Pembungkusan dan Pesanan

7.1 Spesifikasi Pita dan Gegelung

LED dibekalkan pada pita pembawa timbul dengan lebar 8mm. Pita dililit pada gegelung diameter piawai 7 inci (178mm). Setiap gegelung mengandungi 3000 keping. Poket pita dimeterai dengan pita penutup atas pelindung. Pembungkusan mematuhi spesifikasi ANSI/EIA-481. Untuk kuantiti kurang daripada gegelung penuh, kuantiti pembungkusan minimum 500 keping digunakan untuk baki.

8. Cadangan Aplikasi

8.1 Pertimbangan Reka Bentuk

• Had Arus:Sentiasa gunakan perintang had arus bersiri atau pemacu arus malar untuk menetapkan I_Fke tahap yang dikehendaki (biasanya 20mA maks DC). Nilai perintang dikira sebagai R = (Voltan Bekalan - V_F) / I_F.
• Pengurusan Haba:Walaupun pelesapan kuasa rendah, pastikan kawasan kuprum PCB atau via haba yang mencukupi, terutamanya untuk LED Merah yang mempunyai penarafan Pd yang lebih rendah, untuk mengalirkan haba dari simpang LED dan mengekalkan prestasi dan jangka hayat.
• Reka Bentuk Optik:Sifat pancaran sisi pakej ini adalah sesuai untuk panduan cahaya pencahayaan tepi, menerangi simbol dari sisi, atau menyediakan penunjuk status di tepi PCB. Pertimbangkan sudut pandangan 130 darjah apabila mereka bentuk paip cahaya atau kanta.

8.2 Litar Aplikasi Biasa

Untuk penggunaan penunjuk mudah, setiap saluran warna (Merah, Hijau, Biru) boleh dikendalikan secara bebas melalui pin GPIO mikropengawal melalui perintang had arus yang sesuai. Untuk penjanaan cahaya pelbagai warna atau putih (dengan mencampurkan RGB), kawalan PWM (Pulse Width Modulation) yang lebih canggih disyorkan untuk mencapai pencampuran warna dan pendimtan tanpa mengubah kromatisiti.

9. Perbandingan dan Pembezaan Teknikal

Faktor pembezaan utama komponen ini adalahprofil ultra nipis 0.6mmdanpancaran pandang sisi. Berbanding dengan LED pancaran atas, pakej ini membolehkan reka bentuk perindustrian inovatif di mana ruang menegak sangat terhad, seperti dalam peranti mudah alih ultra nipis, teknologi boleh pakai, atau di belakang panel. Integrasi tiga cip kecerahan tinggi yang berbeza (InGaN Biru/Hijau, AlInGaP Merah) dalam satu pakej pancaran sisi padat menawarkan penyelesaian warna penuh dalam faktor bentuk yang biasanya dikhaskan untuk LED sisi satu warna.

10. Soalan Lazim (Berdasarkan Parameter Teknikal)

10.1 Bolehkah saya mengendalikan LED melebihi 20mA untuk kecerahan lebih tinggi?

Operasi berterusan melebihi arus hadapan DC maksimum mutlak 20mA tidak disyorkan kerana ia akan melebihi penarafan pelesapan kuasa, membawa kepada suhu simpang yang berlebihan, penyusutan lumen dipercepatkan, dan potensi kegagalan katastrofik. Untuk kecerahan lebih tinggi, pilih LED dari bin keamatan pencahayaan yang lebih tinggi atau pertimbangkan operasi berdenyut dalam penarafan arus puncak.

10.2 Mengapakah voltan hadapan berbeza untuk setiap warna?

Voltan hadapan adalah sifat asas jurang jalur bahan semikonduktor. LED Biru dan Hijau menggunakan bahan InGaN dengan jurang jalur yang lebih lebar, menghasilkan V_Fyang lebih tinggi (biasanya ~3.0V). LED Merah menggunakan bahan AlInGaP dengan jurang jalur yang lebih sempit, menghasilkan V_Fyang lebih rendah (biasanya ~2.0V). Ini mesti diambil kira dalam reka bentuk litar, terutamanya apabila mengendalikan pelbagai warna dari rel voltan yang sama.

10.3 Bagaimanakah saya mentafsir kod binning?

Kod bin (contohnya, T1 untuk keamatan Biru, U2 untuk keamatan Merah, Bin 1 untuk voltan) digunakan semasa pembuatan untuk menyusun LED berdasarkan prestasi yang diukur. Untuk aplikasi yang memerlukan konsistensi warna atau kecerahan (contohnya, tatasusunan multi-LED, pencahayaan belakang), menetapkan dan menggunakan LED dari kod bin yang sama adalah kritikal. Rujuk jadual kod bin dalam bahagian 3.1 dan 3.2 untuk memilih julat prestasi yang sesuai untuk reka bentuk anda.

11. Contoh Kes Penggunaan Praktikal

Senario: Penunjuk Status pada Papan Induk Peranti Pengguna Nipis.Seorang pereka membangunkan jam tangan pintar dengan kekangan ketebalan papan induk 1.0mm. Penunjuk status pelbagai warna (contohnya, pengecasan=Merah, pengecasan penuh=Hijau, Bluetooth bersambung=Biru) diperlukan di tepi papan. LTST-S33GBEGK-SN adalah pilihan yang ideal. Ketinggian 0.6mmnya sesuai dalam sampul surat mekanikal. Pancaran sisi membolehkan cahaya digandingkan terus ke dalam panduan cahaya kecil yang berjalan ke bezel peranti, menerangi tingkap kecil. Pereka akan meletakkan tiga litar pemacu bebas (pin mikropengawal + perintang) untuk setiap saluran warna pada PCB, mengikut susun atur pad yang disyorkan. Mereka akan menetapkan LED dari bin V_Fdan I_Vyang sama untuk memastikan kecerahan dan penampilan warna yang seragam di semua unit dalam pengeluaran.

12. Pengenalan Prinsip Operasi

Diod Pemancar Cahaya (LED) adalah peranti semikonduktor yang memancarkan cahaya melalui elektroluminesens. Apabila voltan hadapan dikenakan merentasi simpang p-n, elektron dan lubang disuntik ke dalam kawasan aktif di mana mereka bergabung semula. Tenaga yang dibebaskan semasa penggabungan semula ini dipancarkan sebagai foton (cahaya). Warna (panjang gelombang) cahaya yang dipancarkan ditentukan oleh tenaga jurang jalur bahan semikonduktor yang digunakan dalam kawasan aktif. LTST-S33GBEGK-SN menggabungkan tiga simpang p-n sedemikian yang diperbuat daripada bahan semikonduktor yang berbeza (InGaN untuk biru/hijau, AlInGaP untuk merah) dalam satu pakej acuan epoksi, setiap satu dengan sambungan elektrik yang berasingan.

13. Trend Teknologi

Pembangunan LED SMD terus memberi tumpuan kepada beberapa bidang utama:Peningkatan Kecekapan (lm/W):Penambahbaikan berterusan dalam pertumbuhan epitaksial dan reka bentuk cip menghasilkan lebih banyak output cahaya per unit kuasa input elektrik.Pengecilan:Pakej menjadi lebih kecil dan nipis untuk membolehkan integrasi yang lebih padat dan faktor bentuk baru dalam elektronik pengguna.Peningkatan Penghasilan Warna dan Konsistensi:Kemajuan dalam teknologi fosfor (untuk LED putih) dan proses binning yang lebih ketat membolehkan penghasilan warna yang lebih tepat dan seragam.Kebolehpercayaan dan Jangka Hayat yang Lebih Tinggi:Bahan pembungkusan dan reka bentuk pengurusan haba yang dipertingkatkan memanjangkan jangka hayat operasi, menjadikan LED sesuai untuk aplikasi yang lebih menuntut. Pakej multi-cip pandang sisi yang diwakili oleh lembaran data ini adalah tindak balas kepada permintaan untuk penyelesaian pencahayaan bersepadu padat dalam peranti dengan ruang terhad.