Dokumen Teknikal LTST-C171TBKT - SMD LED Biru Saiz 1.6x0.8x0.6mm - Voltan 2.8-3.8V - Kuasa 76mW

1. Gambaran Keseluruhan Produk LTST-C171TBKT ialah cip LED peranti permukaan-pasang (SMD) yang direka untuk pemasangan elektronik moden. Ia tergolong dalam keluarga komponen super-nipis, dengan faktor bentuk padat dan ketinggian hanya 0.80 mm. Ini menjadikannya sesuai untuk aplikasi di mana kekangan ruang dan profil rendah adalah faktor reka bentuk kritikal. Peranti ini menggunakan bahan semikonduktor InGaN (Indium Gallium Nitride) untuk menghasilkan cahaya biru, disalut dalam pakej kanta jernih. Ia direka untuk keserasian dengan peralatan pemilih dan letak automatik serta proses pematerian reflow standard, termasuk kaedah inframerah (IR) dan fasa wap, memudahkan pembuatan dalam kuantiti tinggi.

2. Penerangan Mendalam Parameter Teknikal

2.1 Had Maksimum Mutlak Had operasi peranti ditakrifkan pada suhu ambien (Ta) 25°C. Arus terus ke hadapan maksimum berterusan dinilai pada 20 mA. Untuk operasi berdenyut, arus ke hadapan puncak 100 mA dibenarkan di bawah kitar tugas 1/10 dengan lebar denyut 0.1ms. Penyerakan kuasa maksimum ialah 76 mW. Keupayaan menahan voltan songsang ialah 5 V, tetapi operasi berterusan di bawah bias songsang adalah dilarang. Julat suhu operasi adalah dari -20°C hingga +80°C, manakala julat penyimpanan lebih luas, dari -30°C hingga +100°C. Peranti ini dinilai untuk pematerian pada 260°C selama 5 saat dalam proses IR/gelombang dan 215°C selama 3 minit dalam fasa wap.

2.2 Ciri-ciri Elektrik & Optik Parameter prestasi utama diukur pada Ta=25°C dan arus ke hadapan (IF) 20 mA. Keamatan pencahayaan (IV) mempunyai julat tipikal dari minimum 28.0 mcd hingga maksimum 180.0 mcd. Voltan ke hadapan (VF) berjulat dari 2.80 V hingga 3.80 V. Peranti memancarkan cahaya biru dengan panjang gelombang pancaran puncak tipikal (λP) 468 nm dan julat panjang gelombang dominan (λd) 465.0 nm hingga 475.0 nm. Separuh lebar garisan spektrum (Δλ) biasanya 25 nm, menunjukkan ketulenan spektrum. Sudut pandangan (2θ1/2) ialah 130 darjah, memberikan medan pencahayaan yang luas. Arus songsang (IR) adalah maksimum 10 μA pada voltan songsang (VR) 5V.

3. Penjelasan Sistem Binning Produk ini dikelaskan kepada bin berdasarkan tiga parameter utama untuk memastikan konsistensi dalam reka bentuk aplikasi.

3.1 Binning Voltan Ke Hadapan Voltan ke hadapan dibin dalam langkah 0.2V dari 2.80V hingga 3.80V. Kod bin ialah D7 (2.80-3.00V), D8 (3.00-3.20V), D9 (3.20-3.40V), D10 (3.40-3.60V), dan D11 (3.60-3.80V). Toleransi ±0.1V terpakai dalam setiap bin.

3.2 Binning Keamatan Pencahayaan Keamatan pencahayaan dikategorikan kepada empat bin: N (28.0-45.0 mcd), P (45.0-71.0 mcd), Q (71.0-112.0 mcd), dan R (112.0-180.0 mcd). Toleransi ±15% terpakai untuk setiap bin keamatan.

3.3 Binning Panjang Gelombang Dominan Warna biru ditakrifkan oleh dua bin panjang gelombang dominan: AC (465.0-470.0 nm) dan AD (470.0-475.0 nm). Toleransi untuk setiap bin ialah ±1 nm.

4. Analisis Keluk Prestasi Dokumen spesifikasi merujuk kepada keluk prestasi tipikal yang penting untuk jurutera reka bentuk. Keluk-keluk ini mewakili secara grafik hubungan antara arus ke hadapan dan keamatan pencahayaan, kesan suhu ambien terhadap keamatan pencahayaan, dan taburan kuasa spektrum cahaya biru yang dipancarkan. Menganalisis keluk IV membantu dalam memilih perintang pembatas arus yang sesuai untuk mencapai kecerahan yang diingini sambil mengekalkan kecekapan. Keluk penurunan suhu menunjukkan bagaimana output pencahayaan berkurangan apabila suhu ambien meningkat melebihi 30°C, pada kadar yang ditakrifkan oleh faktor penurunan. Keluk taburan spektrum mengesahkan panjang gelombang puncak dan dominan, memastikan warna yang dipancarkan memenuhi keperluan aplikasi.

5. Maklumat Mekanikal & Pembungkusan

5.1 Dimensi Pakej Cip LED mengikut dimensi pakej standard EIA. Semua dimensi kritikal diberikan dalam milimeter, dengan toleransi umum ±0.10 mm melainkan dinyatakan sebaliknya. Profil super-nipis 0.80 mm adalah ciri mekanikal utama.

5.2 Pengenalpastian Polarity & Rekabentuk Pad Komponen mempunyai terminal anod dan katod. Dokumen spesifikasi termasuk susun atur pad pematerian yang dicadangkan (corak landasan) untuk memastikan pembentukan sendi pateri yang boleh dipercayai dan penjajaran yang betul semasa reflow. Mematuhi tapak kaki ini adalah penting untuk kestabilan mekanikal dan pengurusan haba.

5.3 Spesifikasi Pita dan Gegelung Peranti dibekalkan dalam pita 8mm pada gegelung diameter 7 inci, serasi dengan peralatan pemasangan automatik. Kuantiti gegelung standard ialah 3000 keping. Pembungkusan mengikut spesifikasi ANSI/EIA 481-1-A-1994, dengan poket komponen kosong dimeterai oleh pita penutup atas.

6. Panduan Pematerian & Pemasangan

6.1 Profil Pematerian Reflow Profil reflow terperinci yang dicadangkan disediakan untuk kedua-dua proses pateri normal (timah-plumbum) dan bebas Pb. Profil bebas Pb dikalibrasi khusus untuk pes pateri SnAgCu. Parameter utama termasuk suhu dan masa pra-pemanasan, masa di atas likuidus, suhu puncak (maks 260°C), dan masa pada suhu puncak (maks 5 saat).

6.2 Langkah Berjaga-jaga Penyimpanan dan Pengendalian LED harus disimpan dalam persekitaran tidak melebihi 30°C dan 70% kelembapan relatif. Komponen yang dikeluarkan dari beg penghalang kelembapan asal harus dipateri reflow dalam masa 672 jam (28 hari). Untuk penyimpanan melebihi tempoh ini, pembakaran pada kira-kira 60°C selama sekurang-kurangnya 24 jam disyorkan sebelum pemasangan untuk mengelakkan kerosakan akibat kelembapan (popcorning) semasa reflow.

6.3 Arahan Pembersihan Jika pembersihan diperlukan selepas pematerian, hanya pelarut yang ditetapkan harus digunakan. Merendam LED dalam etil alkohol atau isopropil alkohol pada suhu biasa selama kurang daripada satu minit boleh diterima. Penggunaan bahan kimia yang tidak ditentukan boleh merosakkan bahan pakej.

7. Cadangan Aplikasi

7.1 Senario Aplikasi Biasa SMD LED biru ini sesuai untuk lampu latar dalam elektronik pengguna (cth, papan kekunci, lampu penunjuk), penunjuk status dalam peralatan komunikasi dan pejabat, dan aplikasi pencahayaan hiasan. Profil nipisnya menjadikannya sesuai untuk peranti nipis seperti telefon pintar, tablet, dan paparan ultra-nipis.

7.2 Rekabentuk Litar Pemacu LED adalah peranti berasaskan arus. Untuk memastikan kecerahan seragam apabila berbilang LED digunakan secara selari, adalah sangat disyorkan untuk menggunakan perintang pembatas arus khusus secara bersiri dengan setiap LED. Memacu berbilang LED secara selari terus dari sumber arus tunggal (Model Litar B) tidak digalakkan, kerana variasi kecil dalam ciri voltan ke hadapan (Vf) setiap LED boleh membawa kepada perbezaan ketara dalam perkongsian arus dan seterusnya, kecerahan tidak sekata.

7.3 Perlindungan Pelepasan Elektrostatik (ESD) LED adalah sensitif kepada pelepasan elektrostatik. Langkah kawalan ESD yang betul mesti dilaksanakan semasa pengendalian dan pemasangan. Ini termasuk penggunaan gelang pergelangan tangan berasaskan tanah atau sarung tangan anti-statik, memastikan semua stesen kerja dan peralatan dibumikan dengan betul, dan mengekalkan persekitaran kelembapan terkawal di kawasan pemasangan.

8. Perbandingan & Pembezaan Teknikal Ciri pembezaan utama komponen ini ialah ketinggian ultra-rendah 0.80 mm, yang memberikan kelebihan berbanding pakej LED standard. Gabungan sudut pandangan luas 130 darjah dan struktur binning yang jelas untuk keamatan, voltan, dan panjang gelombang memberikan pereka prestasi yang boleh diramal. Keserasiannya dengan proses pematerian IR standard, fasa wap, dan gelombang menawarkan fleksibiliti dalam pembuatan tanpa memerlukan peralatan khusus.

9. Soalan Lazim (FAQ)

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

A: Panjang gelombang puncak (λP) ialah panjang gelombang di mana spektrum pancaran mempunyai keamatan maksimum. Panjang gelombang dominan (λd) diperoleh daripada rajah kromatisiti CIE dan mewakili panjang gelombang tunggal yang paling sesuai dengan warna cahaya yang dilihat. Untuk reka bentuk, panjang gelombang dominan lebih relevan untuk spesifikasi warna.

Q: Bolehkah saya memacu LED ini tanpa perintang bersiri?

A: Ia tidak disyorkan. Voltan ke hadapan mempunyai julat (2.8-3.8V). Menyambungkannya terus ke sumber voltan berhampiran julat ini boleh menyebabkan arus berlebihan jika Vf LED berada pada hujung rendah, berpotensi merosakkannya. Perintang bersiri diperlukan untuk menetapkan dan mengehadkan arus operasi dengan boleh dipercayai.

Q: Bagaimanakah suhu mempengaruhi prestasi?

A: Apabila suhu ambien meningkat, keamatan pencahayaan biasanya berkurangan. Dokumen spesifikasi menentukan faktor penurunan untuk arus ke hadapan melebihi 30°C. Juga, voltan ke hadapan mempunyai pekali suhu negatif, bermakna ia berkurangan sedikit apabila suhu meningkat.

10. Kajian Kes Rekabentuk Pertimbangkan reka bentuk untuk peranti mudah alih yang memerlukan berbilang penunjuk status biru. Pereka memilih LTST-C171TBKT untuk profil rendahnya. Untuk memastikan kecerahan seragam merentasi semua 5 penunjuk, mereka menentukan LED dari bin keamatan pencahayaan yang sama (cth, Bin Q) dan bin voltan ke hadapan yang sama (cth, Bin D9). Sumber voltan malar 5V tersedia. Menggunakan Vf tipikal 3.3V (titik tengah D9) dan arus sasaran 20 mA, nilai perintang bersiri dikira sebagai R = (5V - 3.3V) / 0.020A = 85 Ohm. Perintang standard 82 Ohm atau 91 Ohm akan dipilih, dengan penarafan kuasa diperiksa. Susun atur PCB menggunakan dimensi pad yang disyorkan dan termasuk zon perlindungan ESD yang betul di kawasan pemasangan.

11. Pengenalan Prinsip Operasi Ini ialah diod pemancar cahaya semikonduktor. Apabila voltan ke hadapan dikenakan merentasi anod dan katod, elektron dan lubang disuntik ke dalam kawasan aktif bahan semikonduktor InGaN. Pembawa cas ini bergabung semula, melepaskan tenaga dalam bentuk foton (cahaya). Jurang jalur tenaga khusus bahan InGaN menentukan panjang gelombang foton yang dipancarkan, yang dalam kes ini berada dalam kawasan biru spektrum cahaya nampak. Kanta epoksi jernih membentuk output cahaya dan memberikan perlindungan persekitaran.

12. Trend Teknologi Trend dalam SMD LED terus ke arah kecekapan lebih tinggi (lebih lumen per watt), saiz pakej lebih kecil, dan pengurusan haba yang lebih baik untuk membenarkan arus pemacu yang lebih tinggi. Terdapat juga fokus pada toleransi binning yang lebih ketat untuk memberikan warna dan kecerahan yang lebih konsisten untuk aplikasi yang menuntut seperti lampu latar paparan. Dorongan untuk pengecilan dalam elektronik pengguna mendorong pakej yang lebih nipis daripada 0.80mm yang ditampilkan di sini.

.1 Typical Application Scenarios

This blue SMD LED is suitable for backlighting in consumer electronics (e.g., keypads, indicator lights), status indicators in communication and office equipment, and decorative lighting applications. Its thin profile makes it ideal for slim devices like smartphones, tablets, and ultra-thin displays.

.2 Drive Circuit Design

LEDs are current-driven devices. To ensure uniform brightness when multiple LEDs are used in parallel, it is strongly recommended to use a dedicated current-limiting resistor in series with each LED. Driving multiple LEDs in parallel directly from a single current source (Circuit Model B) is discouraged, as slight variations in the forward voltage (Vf) characteristic of individual LEDs can lead to significant differences in current sharing and, consequently, uneven brightness.

.3 Electrostatic Discharge (ESD) Protection

The LED is sensitive to electrostatic discharge. Proper ESD control measures must be implemented during handling and assembly. These include the use of grounded wrist straps or anti-static gloves, ensuring all workstations and equipment are properly grounded, and maintaining a controlled humidity environment in the assembly area.

. Technical Comparison & Differentiation

The primary differentiating feature of this component is its ultra-low height of 0.80 mm, which is advantageous compared to standard LED packages. The combination of a wide 130-degree viewing angle and a well-defined binning structure for intensity, voltage, and wavelength provides designers with predictable performance. Its compatibility with standard IR, vapor phase, and wave soldering processes offers flexibility in manufacturing without requiring specialized equipment.

. Frequently Asked Questions (FAQs)

Q: What is the difference between peak wavelength and dominant wavelength?

A: Peak wavelength (λP) is the wavelength at which the emission spectrum has its maximum intensity. Dominant wavelength (λd) is derived from the CIE chromaticity diagram and represents the single wavelength that best matches the perceived color of the light. For design, dominant wavelength is more relevant for color specification.

Q: Can I drive this LED without a series resistor?

A: It is not recommended. The forward voltage has a range (2.8-3.8V). Connecting it directly to a voltage source near this range can cause excessive current if the LED's Vf is at the low end, potentially damaging it. A series resistor is necessary to set and limit the operating current reliably.

Q: How does temperature affect performance?

A: As ambient temperature increases, the luminous intensity typically decreases. The datasheet specifies a derating factor for forward current above 30°C. Also, the forward voltage has a negative temperature coefficient, meaning it decreases slightly as temperature rises.

. Design-in Case Study

Consider a design for a portable device requiring multiple blue status indicators. The designer selects the LTST-C171TBKT for its low profile. To ensure uniform brightness across all 5 indicators, they specify LEDs from the same luminous intensity bin (e.g., Bin Q) and forward voltage bin (e.g., Bin D9). A constant voltage source of 5V is available. Using the typical Vf of 3.3V (mid-point of D9) and a target current of 20 mA, the series resistor value is calculated as R = (5V - 3.3V) / 0.020A = 85 Ohms. A standard 82 Ohm or 91 Ohm resistor would be chosen, with power rating checked. The PCB layout uses the recommended pad dimensions and includes proper ESD protection zones in the assembly area.

. Operating Principle Introduction

This is a semiconductor light-emitting diode. When a forward voltage is applied across the anode and cathode, electrons and holes are injected into the active region of the InGaN semiconductor material. These charge carriers recombine, releasing energy in the form of photons (light). The specific energy bandgap of the InGaN material determines the wavelength of the emitted photons, which in this case is in the blue region of the visible spectrum. The water-clear epoxy lens shapes the light output and provides environmental protection.

. Technology Trends

The trend in SMD LEDs continues towards higher efficiency (more lumens per watt), smaller package sizes, and improved thermal management to allow higher drive currents. There is also a focus on tighter binning tolerances to provide more consistent color and brightness for demanding applications like display backlighting. The drive for miniaturization in consumer electronics pushes for even thinner packages than the 0.80mm featured here.