Spesifikasi Teknikal LED SMD LTST-C170KEKT - AlInGaP Merah - Sudut Pandangan 130° - 1.6-2.4V - 25mA - Dokumen Teknikal Bahasa Melayu

1. Gambaran Keseluruhan Produk

LTST-C170KEKT ialah lampu LED peranti permukaan-pasang (SMD) yang direka untuk pemasangan papan litar bercetak (PCB) automatik. Ia tergolong dalam keluarga komponen yang direka untuk aplikasi yang mempunyai ruang terhad di mana penunjuk kecerahan tinggi yang boleh dipercayai diperlukan. Peranti ini menggunakan bahan semikonduktor Aluminium Indium Gallium Fosfida (AlInGaP) untuk menghasilkan output cahaya merah yang berkecekapan tinggi.

1.1 Kelebihan Teras dan Pasaran Sasaran

LED ini menawarkan beberapa kelebihan utama untuk pembuatan elektronik moden. Output ultra-terangnya memastikan keterlihatan yang baik walaupun dalam persekitaran yang terang. Pakejnya mematuhi piawaian EIA, memastikan keserasian dengan pelbagai peralatan pemungut dan pemasangan automatik. Tambahan pula, ia direka untuk menahan proses pateri alir balik inframerah (IR) standard, menjadikannya sesuai untuk barisan pengeluaran volum tinggi. Pasaran sasaran utama termasuk peralatan telekomunikasi (seperti telefon bimbit dan tanpa wayar), peranti automasi pejabat (komputer riba, sistem rangkaian), perkakas rumah, dan pelbagai aplikasi papan tanda dalaman atau penunjuk status. Kesesuaiannya untuk lampu latar papan kekunci dan paparan mikro menonjolkan kepelbagaiannya.

2. Parameter Teknikal: Tafsiran Objektif Mendalam

Prestasi LTST-C170KEKT ditakrifkan oleh satu set parameter elektrik, optik dan termal yang diukur di bawah keadaan standard (Ta=25°C).

2.1 Ciri-ciri Fotometrik dan Optik

Keamatan bercahaya (Iv) ialah parameter kritikal, yang menentukan jumlah cahaya nampak yang dipancarkan oleh LED. Untuk peranti ini, keamatan boleh berjulat dari minimum 11.2 milikandela (mcd) hingga maksimum 180.0 mcd apabila didorong pada arus hadapan (IF) 20mA. Julat luas ini diuruskan melalui sistem binning. Sudut pandangan, ditakrifkan sebagai 2θ1/2, ialah 130 darjah. Ini menunjukkan corak pancaran yang sangat luas, menjadikan LED ini sesuai untuk aplikasi yang memerlukan pencahayaan kawasan luas dan bukannya titik fokus. Panjang gelombang dominan (λd) berjulat dari 617 nm hingga 631 nm, yang berada dalam bahagian merah spektrum nampak. Panjang gelombang pancaran puncak (λp) biasanya 632 nm.

2.2 Ciri-ciri Elektrik

Voltan hadapan (VF) ialah susutan voltan merentasi LED semasa beroperasi. Untuk LTST-C170KEKT, VF biasanya berjulat dari 1.6V hingga 2.4V pada IF=20mA. Voltan yang agak rendah ini adalah bermanfaat untuk reka bentuk litar kuasa rendah. Arus songsang (IR) ditentukan pada maksimum 10 μA apabila voltan songsang (VR) 5V dikenakan, menunjukkan ciri kebocoran peranti di bawah pincang songsang.

2.3 Penarafan Maksimum Mutlak dan Pertimbangan Termal

Penarafan ini mentakrifkan had di mana kerosakan kekal mungkin berlaku. Arus hadapan DC maksimum mutlak ialah 25 mA. Arus hadapan puncak yang lebih tinggi iaitu 60 mA dibenarkan di bawah keadaan berdenyut (kitar tugas 1/10, lebar denyut 0.1ms). Penyerakan kuasa maksimum ialah 62.5 mW. Peranti boleh beroperasi dalam julat suhu ambien -30°C hingga +85°C dan boleh disimpan dari -40°C hingga +85°C. Voltan songsang maksimum yang dibenarkan ialah 5V. Melebihi mana-mana had ini boleh menjejaskan prestasi atau menyebabkan kegagalan.

3. Penjelasan Sistem Binning

Untuk memastikan konsistensi dalam pengeluaran besar-besaran, LED disusun ke dalam bin prestasi. LTST-C170KEKT menggunakan sistem binning terutamanya berdasarkan keamatan bercahaya.

3.1 Binning Keamatan Bercahaya

Keamatan dikategorikan kepada beberapa bin, setiap satu dilambangkan dengan kod huruf (L, M, N, P, Q, R). Setiap bin meliputi julat keamatan bercahaya tertentu yang diukur dalam mcd pada 20mA. Sebagai contoh, bin 'L' meliputi 11.2 hingga 18.0 mcd, manakala bin 'R' meliputi 112.0 hingga 180.0 mcd. Toleransi +/-15% digunakan untuk setiap bin. Sistem ini membolehkan pereka memilih LED dengan tahap kecerahan yang diperlukan untuk aplikasi khusus mereka, memastikan konsistensi visual apabila berbilang LED digunakan bersama.

4. Analisis Lengkung Prestasi

Walaupun data grafik khusus dirujuk dalam datasheet, lengkung prestasi tipikal untuk peranti sedemikian memberikan pandangan berharga tentang tingkah laku di bawah pelbagai keadaan.

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

Lengkung I-V menggambarkan hubungan antara arus hadapan dan voltan hadapan. Untuk LED AlInGaP, lengkung ini mempamerkan voltan hidup diikuti oleh kawasan di mana arus meningkat dengan cepat dengan peningkatan kecil dalam voltan. Mengoperasikan LED dalam julat arus yang ditentukan (contohnya, 20mA) memastikannya berada pada bahagian stabil dan cekap lengkung ini.

4.2 Keamatan Bercahaya vs Arus Hadapan

Lengkung ini menunjukkan bagaimana output cahaya meningkat dengan arus pacuan. Ia secara amnya linear dalam julat tetapi akan tepu pada arus yang lebih tinggi. Memacu LED pada 20mA yang disyorkan memastikan kecekapan dan jangka hayat optimum, mengelakkan tekanan termal yang dikaitkan dengan operasi pada arus maksimum mutlak.

4.3 Taburan Spektrum

Lengkung output spektrum menunjukkan keamatan cahaya yang dipancarkan pada setiap panjang gelombang. Untuk LED merah AlInGaP, lengkung ini biasanya sempit, berpusat di sekitar panjang gelombang dominan (617-631 nm), dengan separuh lebar spektrum (Δλ) kira-kira 20 nm. Ini mentakrifkan ketulenan warna cahaya yang dipancarkan.

5. Maklumat Mekanikal dan Pakej

5.1 Dimensi Pakej dan Pengenalpastian Polarity

LED ini dibungkus dalam pakej SMD standard. Dimensi kritikal termasuk panjang, lebar dan tinggi, bersama dengan penempatan dan saiz pad pateri. Katod biasanya dikenal pasti oleh penanda visual pada pakej, seperti takuk, titik atau tanda hijau. Orientasi polarity yang betul semasa pemasangan adalah penting untuk fungsi yang betul.

5.2 Susun Atur Pad Lekatan PCB yang Disyorkan

Corak landasan (footprint) yang dicadangkan untuk PCB disediakan untuk memastikan pateri yang boleh dipercayai dan kestabilan mekanikal. Corak ini mentakrifkan saiz, bentuk dan jarak pad tembaga di mana LED diletakkan sebelum pateri alir balik. Mematuhi cadangan ini membantu mengelakkan tombstoning (satu hujung terangkat) dan memastikan fillet pateri yang baik.

6. Panduan Pateri dan Pemasangan

6.1 Parameter Pateri Alir Balik IR

Peranti ini serasi dengan proses pateri bebas plumbum (Pb-free). Suhu puncak alir balik yang disyorkan ialah 260°C, dan masa di atas suhu ini tidak boleh melebihi 10 saat. Peringkat pra-panas (150-200°C) juga ditentukan. Parameter ini berdasarkan piawaian JEDEC untuk mengelakkan kerosakan terma pada pakej plastik dan die dalaman LED.

6.2 Keadaan Penyimpanan dan Pengendalian

LED sensitif kepada kelembapan dan nyahcas elektrostatik (ESD). Apabila disimpan dalam beg kalis lembap asal yang dimeterai dengan bahan pengering, ia mempunyai jangka hayat simpanan. Sebaik sahaja beg dibuka, peranti dinilai untuk jangka hayat lantai tertentu (contohnya, 672 jam untuk MSL 2a) sebelum ia mesti dialir balik atau dibakar semula untuk mengeluarkan kelembapan yang diserap, yang boleh menyebabkan "popcorning" semasa pateri. Langkah berjaga-jaga ESD yang betul, seperti menggunakan gelang pergelangan tangan dan stesen kerja yang dibumikan, adalah wajib untuk mengelakkan kerosakan daripada elektrik statik.

6.3 Pembersihan

Jika pembersihan selepas pateri diperlukan, hanya pelarut yang ditentukan harus digunakan. Merendam LED dalam etil alkohol atau isopropil alkohol pada suhu bilik selama kurang daripada satu minit adalah disyorkan. Bahan kimia keras atau tidak ditentukan boleh merosakkan kanta epoksi atau pakej.

7. Maklumat Pembungkusan dan Pesanan

7.1 Spesifikasi Pita dan Gegelung

Untuk pemasangan automatik, LED dibekalkan pada pita pembawa timbul yang dililit pada gegelung diameter 7 inci. Setiap gegelung biasanya mengandungi 3000 keping. Dimensi pita, jarak poket dan saiz hab gegelung mematuhi piawaian industri seperti ANSI/EIA 481, memastikan keserasian dengan peralatan feeder standard.

8. Cadangan Aplikasi

8.1 Litar Aplikasi Tipikal

LED ialah peranti pacuan arus. Untuk kecerahan yang konsisten, terutamanya apabila berbilang LED digunakan secara selari, adalah disyorkan untuk memacu setiap LED dengan perintang had arusnya sendiri atau menggunakan litar pemacu arus malar. Menyambungkan LED secara langsung secara selari kepada satu sumber voltan dengan satu perintang tidak digalakkan kerana variasi dalam voltan hadapan (VF) antara peranti individu, yang boleh membawa kepada ketidakpadanan kecerahan yang ketara.

8.2 Pertimbangan dan Amaran Reka Bentuk

Produk ini direka untuk peralatan elektronik kegunaan am. Untuk aplikasi yang memerlukan kebolehpercayaan yang luar biasa atau di mana kegagalan boleh membahayakan keselamatan (contohnya, penerbangan, sokongan hayat perubatan), kelayakan dan perundingan tambahan diperlukan. Pereka bentuk mesti memastikan titik operasi (arus, voltan, penyerakan kuasa) kekal dalam penarafan yang ditentukan, dengan mempertimbangkan suhu ambien maksimum aplikasi. Susun atur PCB yang mencukupi untuk penyingkiran hab mungkin diperlukan untuk aplikasi arus tinggi atau ketumpatan tinggi.

9. Perbandingan dan Pembezaan Teknikal

Berbanding dengan teknologi lama seperti LED merah Gallium Arsenida Fosfida (GaAsP), teknologi AlInGaP menawarkan kecekapan bercahaya yang jauh lebih tinggi, menghasilkan output yang lebih terang pada arus pacuan yang sama. Sudut pandangan luas 130 darjah ialah pembeza utama daripada LED yang direka untuk aplikasi pancaran sempit, menjadikannya lebih unggul untuk pencahayaan kawasan dan penunjuk status yang perlu dilihat dari pelbagai sudut. Keserasiannya dengan proses alir balik IR automatik membezakannya daripada komponen yang memerlukan pateri manual atau gelombang.

10. Soalan Lazim Berdasarkan Parameter Teknikal

10.1 Mengapa terdapat julat yang begitu luas dalam keamatan bercahaya (11.2 hingga 180 mcd)?

Julat ini mewakili sebaran keseluruhan merentasi semua unit pengeluaran. Melalui sistem binning (L hingga R), pengeluar menyusun LED ke dalam kumpulan yang lebih ketat. Pereka bentuk menentukan kod bin yang diperlukan semasa membuat pesanan untuk memastikan mereka menerima LED dengan kecerahan yang konsisten untuk aplikasi mereka.

10.2 Bolehkah saya memacu LED ini pada 30mA untuk kecerahan yang lebih tinggi?

Tidak. Arus hadapan berterusan maksimum mutlak ditentukan sebagai 25 mA. Beroperasi pada 30mA melebihi penarafan ini, yang boleh membawa kepada degradasi dipercepatkan, jangka hayat berkurangan dan potensi kegagalan bencana akibat terlalu panas. Untuk kecerahan yang lebih tinggi, pilih LED dari bin keamatan yang lebih tinggi atau produk yang dinilai untuk arus pacuan yang lebih tinggi.

10.3 Apakah perbezaan antara panjang gelombang dominan dan panjang gelombang puncak?

Panjang gelombang puncak (λp) ialah panjang gelombang tunggal di mana spektrum pancaran mempunyai keamatan maksimumnya. Panjang gelombang dominan (λd) ialah nilai terbitan yang diperoleh daripada koordinat warna pada rajah kromatisiti CIE; ia mewakili warna cahaya yang dilihat sebagai panjang gelombang tunggal. Untuk sumber monokromatik seperti LED merah, ia sering hampir, tetapi λd lebih relevan untuk spesifikasi warna.

11. Kajian Kes Aplikasi Praktikal

Senario: Lampu Latar untuk Papan Kekunci Membran.Seorang pereka bentuk mencipta panel antara muka pengguna dengan 20 butang yang memerlukan lampu latar merah untuk digunakan dalam keadaan cahaya rendah. Panel mempunyai ruang terhad, memerlukan komponen profil rendah. LTST-C170KEKT dipilih untuk format SMDnya, sudut pandangan luas (memastikan pencahayaan sekata di bawah setiap butang), dan kecerahan yang sesuai. Pereka bentuk memilih LED dari bin 'M' (18.0-28.0 mcd) untuk mencapai kecerahan seragam, tahap sederhana merentasi semua kekunci. IC pemacu arus malar digunakan untuk membekalkan 20mA kepada setiap LED secara individu, memastikan padanan kecerahan yang sempurna tanpa mengira variasi VF kecil. Susun atur PCB mengikuti reka bentuk pad yang disyorkan, dan pemasangan dilakukan menggunakan profil alir balik bebas plumbum standard dengan puncak 250°C.

12. Pengenalan Prinsip Operasi

Diod Pemancar Cahaya (LED) ialah peranti semikonduktor yang memancarkan cahaya melalui elektroluminesens. Apabila voltan hadapan dikenakan merentasi simpang p-n, elektron dari rantau jenis-n dan lubang dari rantau jenis-p disuntik ke dalam rantau simpang. Apabila pembawa cas ini bergabung semula, tenaga dibebaskan dalam bentuk foton (cahaya). Panjang gelombang khusus (warna) cahaya yang dipancarkan ditentukan oleh jurang jalur tenaga bahan semikonduktor yang digunakan. Untuk LTST-C170KEKT, sistem bahan AlInGaP mempunyai jurang jalur yang sepadan dengan cahaya merah.

13. Trend dan Perkembangan Teknologi

Trend umum dalam teknologi LED adalah ke arah kecekapan yang lebih tinggi (lebih banyak lumen per watt), rendering warna yang lebih baik dan kebolehpercayaan yang lebih tinggi. Untuk LED penunjuk, pengecilan saiz berterusan sambil mengekalkan atau meningkatkan output cahaya. Terdapat juga fokus untuk mengembangkan julat warna yang tersedia dan meningkatkan konsistensi warna dan kecerahan melalui teknik pembuatan dan binning maju. Dorongan untuk pematuhan RoHS dan keserasian dengan proses pateri bebas plumbum, suhu tinggi kini merupakan keperluan standard di seluruh industri. Penyelidikan ke dalam bahan baharu dan nanostruktur menjanjikan keuntungan kecekapan lanjut dan fungsi baharu pada masa hadapan.