Spesifikasi SMD LED LTST-M140TLKT - Biru - Sudut Pandangan 120° - 3.0V Tipikal - 102mW - Dokumen Teknikal

1. Gambaran Keseluruhan Produk

Dokumen ini memperincikan spesifikasi untuk diod pemancar cahaya (LED) peranti pateri permukaan (SMD). Komponen ini direka untuk proses pemasangan papan litar bercetak (PCB) automatik, menampilkan faktor bentuk mini yang sesuai untuk aplikasi yang mempunyai ruang terhad. Sumber cahaya utamanya ialah semikonduktor indium gallium nitride (InGaN), menghasilkan output warna biru melalui kanta jernih air.

1.1 Ciri-ciri

• Mematuhi arahan RoHS (Sekatan Bahan Berbahaya).
• Dibungkus pada pita 12mm dalam gegelung berdiameter 7 inci untuk pemilihan dan penempatan automatik.
• Garis luar pakej EIA (Electronic Industries Alliance) yang distandardkan.
• Input serasi dengan tahap logik litar bersepadu (IC).
• Direka untuk keserasian dengan peralatan pemasangan automatik.
• Sesuai untuk proses pematerian reflow inframerah (IR).
• Prapra-syarat untuk memenuhi Tahap Kepekaan Kelembapan JEDEC (Joint Electron Device Engineering Council) 3.

1.2 Aplikasi

LED ini bertujuan untuk digunakan sebagai penunjuk status, lampu isyarat, atau untuk pencahayaan simbol dalam pelbagai peralatan elektronik. Bidang aplikasi tipikal termasuk:

• Peranti telekomunikasi (cth., telefon tanpa wayar/selular, sistem rangkaian).
• Peralatan automasi pejabat (cth., komputer riba).
• Perkakas rumah.
• Panel kawalan industri.
• Pencahayaan belakang panel hadapan.
• Papan tanda dalaman.

2. Dimensi Pakej

LED ini mematuhi garis luar pakej SMD standard. Semua dimensi kritikal, termasuk panjang, lebar, tinggi, dan kedudukan pad, disediakan dalam lukisan datasheet dengan toleransi standard ±0.2 mm melainkan dinyatakan sebaliknya. Warna kanta ialah jernih air, dan warna sumber cahaya ialah biru (InGaN).

3. Penarafan dan Ciri-ciri

3.1 Penarafan Maksimum Mutlak

Penarafan ini menentukan had di mana kerosakan kekal pada peranti mungkin berlaku. Ia dinyatakan pada suhu ambien (Ta) 25°C.

• Pelesapan Kuasa (Pd):102 mW
• Arus Hadapan Puncak (IFP):100 mA (pada kitaran tugas 1/10, lebar denyut 0.1ms)
• Arus Hadapan Berterusan (IF):30 mA DC
• Julat Suhu Operasi:-40°C hingga +85°C
• Julat Suhu Penyimpanan:-40°C hingga +100°C

3.2 Profil Reflow IR yang Dicadangkan

Profil suhu yang disyorkan untuk reflow pateri bebas plumbum disediakan, selaras dengan standard J-STD-020B. Profil ini merangkumi peringkat pemanasan awal, rendaman, reflow, dan penyejukan, dengan suhu puncak tidak melebihi 260°C. Pematuhan kepada profil ini adalah kritikal untuk mengelakkan kerosakan haba pada pakej LED semasa pemasangan.

3.3 Ciri-ciri Elektrik dan Optik

Ini adalah parameter prestasi tipikal yang diukur pada Ta=25°C dan arus hadapan (IF) 20 mA, melainkan dinyatakan.

• Fluks Bercahaya (Φv):0.56 lm (Min), 1.40 lm (Maks). Diukur dengan sensor yang ditapis kepada respons mata fotopik CIE.
• Keamatan Bercahaya (Iv):180 mcd (Min), 450 mcd (Maks). Nilai rujukan yang diperoleh daripada fluks bercahaya.
• Sudut Pandangan (2θ1/2):120 darjah (Tipikal). Ditakrifkan sebagai sudut penuh di mana keamatan jatuh kepada separuh nilai paksi.
• Panjang Gelombang Dominan (λd):448 nm (Min), 458 nm (Maks). Mewakili warna biru yang dilihat.
• Separuh Lebar Garisan Spektrum (Δλ):25 nm (Tipikal). Menunjukkan ketulenan spektrum pancaran biru.
• Voltan Hadapan (VF):2.6 V (Min), 3.4 V (Maks) pada IF=20mA.
• Arus Songsang (IR):10 μA (Maks) pada VR=5V. Nota: Peranti ini tidak direka untuk operasi bias songsang; parameter ini hanya untuk rujukan ujian kebocoran.

4. Sistem Pangkat Bin

LED disusun ke dalam bin prestasi untuk memastikan konsistensi. Pereka boleh memilih bin untuk memenuhi keperluan aplikasi khusus untuk kecerahan, voltan, dan warna.

4.1 Bin Fluks/Keamatan Bercahaya

Bin (S1, S2, T1, T2) menentukan nilai minimum dan maksimum untuk fluks bercahaya dan keamatan bercahaya berkaitan pada 20mA.

4.2 Bin Voltan Hadapan

Bin (D6, D7, D8, D9) menentukan julat untuk voltan hadapan (VF) pada 20mA, dengan toleransi ±0.1V setiap bin. Ini membantu dalam mereka bentuk litar pemacu arus yang konsisten.

4.3 Bin Panjang Gelombang Dominan

Bin (AA, AB) menentukan julat ketat untuk panjang gelombang biru dominan pada 20mA, dengan toleransi ±1nm setiap bin, memastikan konsistensi warna.

5. Lengkung Prestasi Tipikal

Datasheet termasuk perwakilan grafik hubungan utama:

• Keamatan Bercahaya Relatif vs. Arus Hadapan:Menunjukkan bagaimana output cahaya meningkat dengan arus, biasanya secara sub-linear pada arus yang lebih tinggi.
• Voltan Hadapan vs. Arus Hadapan:Menggambarkan ciri I-V diod.
• Keamatan Bercahaya Relatif vs. Suhu Ambien:Menunjukkan pekali suhu negatif output cahaya; keamatan berkurangan apabila suhu simpang meningkat.
• Corak Sudut Pandangan:Gambar rajah kutub yang menunjukkan taburan ruang keamatan cahaya.

6. Panduan Pengguna

6.1 Pembersihan

Jika pembersihan diperlukan selepas pematerian, hanya gunakan pelarut yang ditetapkan. Rendam LED dalam etil alkohol atau isopropil alkohol pada suhu bilik selama kurang daripada satu minit. Elakkan bahan kimia yang tidak ditentukan yang boleh merosakkan kanta epoksi atau pakej.

6.2 Susun Atur Pad PCB yang Disyorkan

Reka bentuk corak land disediakan untuk pad pateri permukaan. Mengikuti cadangan ini memastikan pembentukan sendi pateri yang betul, kestabilan mekanikal, dan pelesapan haba semasa pematerian reflow.

6.3 Pembungkusan Pita dan Gegelung

Dimensi terperinci untuk pita pembawa (saiz poket, pic) dan gegelung 7 inci dinyatakan. Pita menggunakan penutup atas untuk melindungi komponen. Kuantiti gegelung standard ialah 3000 keping.

7. Amaran dan Nota Aplikasi

7.1 Penggunaan yang Diniatkan

LED ini direka untuk peralatan elektronik kegunaan am. Ia tidak dinilai untuk aplikasi kritikal keselamatan di mana kegagalan boleh membahayakan nyawa atau kesihatan (cth., penerbangan, sokongan hayat perubatan). Untuk kegunaan sedemikian, perundingan dengan pengilang diperlukan.

7.2 Keadaan Penyimpanan

• Beg Tertutup:Simpan pada ≤30°C dan ≤70% RH. Gunakan dalam tempoh satu tahun selepas beg dibuka.
• Selepas Beg Dibuka:Simpan pada ≤30°C dan ≤60% RH. Untuk komponen yang dikeluarkan dari beg kering, lengkapkan pematerian reflow IR dalam tempoh 168 jam (Tahap MSL 3).
• Penyimpanan Lanjutan (Dibuka):Simpan dalam bekas tertutup dengan penyerap lembapan. Jika disimpan melebihi 168 jam, pembakaran pada 60°C selama 48 jam adalah disyorkan sebelum pematerian untuk membuang kelembapan yang diserap dan mengelakkan "popcorning" semasa reflow.

7.3 Proses Pematerian

Keadaan pematerian terperinci disediakan:

• Pematerian Reflow:Ikuti profil yang mematuhi JEDEC dengan pemanasan awal, suhu puncak ≤260°C, dan masa di atas likuidus dikawal.
• Pematerian Tangan:Jika perlu, gunakan besi pemateri pada ≤300°C untuk maksimum 3 saat, digunakan hanya sekali.

Pematuhan kepada had ini adalah penting untuk mengelakkan degradasi haba struktur dalaman LED dan kanta epoksi.

8. Pertimbangan Reka Bentuk dan Analisis Teknikal

8.1 Pemacu Arus

Arus berterusan maksimum mutlak ialah 30mA, dengan titik operasi tipikal 20mA. Untuk memastikan jangka hayat panjang dan output cahaya yang stabil, memandu LED dengan sumber arus malar sangat disyorkan berbanding sumber voltan malar. Perintang siri ringkas boleh digunakan dengan bekalan voltan stabil, tetapi nilainya mesti dikira berdasarkan bin voltan hadapan (VF) LED tertentu dan arus yang dikehendaki, dengan mengambil kira variasi bekalan kuasa.

8.2 Pengurusan Haba

Dengan pelesapan kuasa maksimum 102mW, penyingkiran haba umumnya tidak diperlukan untuk penggunaan penunjuk kitaran tugas rendah. Walau bagaimanapun, untuk aplikasi yang melibatkan suhu ambien tinggi, operasi berterusan pada arus maksimum, atau berbilang LED berdekatan, susun atur PCB harus menyediakan kawasan kuprum yang mencukupi di sekeliling pad LED untuk bertindak sebagai penyebar haba. Ini membantu mengekalkan suhu simpang yang lebih rendah, yang penting untuk mengekalkan output bercahaya dan jangka hayat operasi.

8.3 Reka Bentuk Optik

Sudut pandangan 120 darjah agak lebar, menjadikan LED ini sesuai untuk aplikasi yang memerlukan keterlihatan luas. Untuk cahaya yang lebih fokus, optik sekunder (cth., kanta, paip cahaya) akan diperlukan. Kanta jernih air memberikan penyebaran cahaya minimum, menghasilkan penampilan yang lebih sengit, seperti titik berbanding kanta tersebar.

8.4 Konsistensi Panjang Gelombang dan Warna

Bin yang ketat untuk panjang gelombang dominan (±1nm dalam bin AA/AB) adalah ciri utama untuk aplikasi yang memerlukan warna biru yang konsisten merentasi berbilang unit, seperti dalam paparan multi-LED atau tatasusunan pencahayaan belakang. Pereka harus menentukan bin panjang gelombang yang diperlukan untuk memastikan keseragaman visual.

9. Perbandingan dan Panduan Pemilihan

Apabila memilih SMD LED, parameter utama untuk dibandingkan termasuk: keamatan/fluks bercahaya (untuk kecerahan), sudut pandangan (untuk penyebaran pancaran), voltan hadapan (untuk reka bentuk pemacu), panjang gelombang dominan (untuk warna), dan saiz pakej. LED khusus ini menawarkan gabungan seimbang kecerahan sederhana, sudut pandangan yang sangat lebar, dan warna biru standard dalam pakej SMD biasa, menjadikannya pilihan serba boleh untuk penunjuk status. Untuk keperluan kecerahan yang lebih tinggi, peranti dari bin fluks bercahaya yang lebih tinggi (T1, T2) akan dipilih. Untuk penggunaan kuasa yang lebih rendah, peranti dengan bin VF yang lebih rendah (D6, D7) dipasangkan dengan perintang had arus yang sesuai akan memberi kelebihan.

10. Soalan Lazim (FAQ)

S: Bolehkah saya memandu LED ini terus dari pin logik 5V?

J: Tidak boleh. Voltan hadapan tipikal adalah sekitar 3.0V, dan bekalan 5V akan menyebabkan arus berlebihan, berpotensi memusnahkan LED. Anda mesti menggunakan perintang pembatas arus atau litar pemacu arus malar.

S: Apakah perbezaan antara Fluks Bercahaya (lm) dan Keamatan Bercahaya (mcd)?

J: Fluks Bercahaya mengukur jumlah kuasa cahaya nampak yang dipancarkan ke semua arah. Keamatan Bercahaya mengukur kecerahan dalam arah tertentu (biasanya paksi tengah). Datasheet LED ini menyediakan kedua-duanya, dengan keamatan menjadi nilai rujukan terbitan. Sudut lebar 120° bermakna keamatan paksi (mcd) adalah lebih rendah daripada LED sudut sempit dengan jumlah fluks (lm) yang sama.

S: Mengapakah kelembapan penyimpanan begitu penting?

J: LED SMD adalah peranti sensitif kelembapan. Kelembapan yang diserap boleh mengewap dengan cepat semasa proses pematerian reflow suhu tinggi, menyebabkan delaminasi dalaman, retakan, atau "popcorning," yang membawa kepada kegagalan. Keadaan penyimpanan yang ditentukan dan jangka hayat lantai (168 jam) mencegah ini.

S: Adakah LED ini sesuai untuk penggunaan luar?

J: Julat suhu operasi meluas ke -40°C hingga +85°C, yang merangkumi banyak keadaan luar. Walau bagaimanapun, pendedahan berpanjangan kepada cahaya matahari langsung (UV), kemasukan lembapan, dan kitaran haba melebihi had yang ditentukan boleh merosakkan kanta epoksi dan mengurangkan jangka hayat. Untuk persekitaran luar yang keras, LED yang dinilai khusus untuk kegunaan sedemikian harus dipertimbangkan.