Spesifikasi Teknikal LED SMD LTST-S320TBKT - Pandangan Sisi - 3.2x1.6x1.2mm - 2.8-3.8V - 76mW - Biru InGaN - Dokumen Teknikal Bahasa Melayu

1. Gambaran Keseluruhan Produk

Dokumen ini menyediakan spesifikasi teknikal lengkap untuk Peranti Permukaan Dipasang (SMD) Diod Pemancar Cahaya (LED) miniatur dengan pandangan sisi. Peranti ini direka untuk pemasangan papan litar bercetak (PCB) automatik dan sesuai untuk aplikasi di mana ruang adalah kekangan kritikal. Bentuknya yang padat dan prestasi yang boleh dipercayai menjadikannya komponen yang ideal untuk peralatan elektronik moden.

1.1 Kelebihan Teras dan Pasaran Sasaran

Kelebihan utama LED ini termasuk output ultra-terang daripada cip semikonduktor InGaN (Indium Gallium Nitride), sudut pandangan luas 130 darjah, dan keserasian penuh dengan proses pematerian alir balik inframerah (IR) standard yang digunakan dalam pembuatan volum tinggi. Pakej ini mempunyai saduran timah untuk kebolehpaterian yang lebih baik dan dibekalkan pada pita 8mm dan gegelung 7 inci standard industri untuk automasi "pick-and-place" yang cekap.

Aplikasi sasaran merangkumi pelbagai elektronik pengguna dan perindustrian. Ia biasa digunakan untuk penunjuk status, lampu latar kekunci atau papan kekunci, pencahayaan simbol pada panel kawalan, dan integrasi ke dalam paparan mikro. Kebolehpercayaan dan prestasinya sesuai untuk peralatan telekomunikasi, peranti automasi pejabat, perkakas rumah, dan pelbagai sistem kawalan perindustrian.

2. Analisis Parameter Teknikal Mendalam

Pemahaman menyeluruh tentang parameter elektrik dan optik adalah penting untuk reka bentuk litar yang betul dan mencapai prestasi yang diingini.

2.1 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):76 mW. Ini adalah jumlah kuasa maksimum yang boleh diserakkan dengan selamat oleh peranti sebagai haba.
• Arus Kehadapan Berterusan (IF):20 mA DC. Ini adalah arus maksimum yang disyorkan untuk operasi jangka panjang yang boleh dipercayai.
• Arus Kehadapan Puncak:100 mA, dibenarkan hanya di bawah keadaan berdenyut (kitar tugas 1/10, lebar denyut 0.1ms). Melebihi penarafan arus DC, walaupun seketika, boleh menurunkan prestasi LED.
• Julat Suhu Operasi:-20°C hingga +80°C. Peranti ini dijamin berfungsi dalam julat suhu persekitaran ini.
• Julat Suhu Penyimpanan:-30°C hingga +100°C.
• Suhu Pematerian:Tahan terhadap pematerian alir balik IR dengan suhu puncak 260°C sehingga 10 saat, yang merupakan standard untuk proses pemasangan bebas plumbum (Pb-free).

2.2 Ciri-ciri Elektro-Optik

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

• Keamatan Bercahaya (Iv):Julat dari minimum 28.0 millicandelas (mcd) hingga maksimum 180.0 mcd. Nilai sebenar ditentukan oleh peringkat bin peranti (lihat Seksyen 3).
• Sudut Pandangan (2θ1/2):130 darjah. Ini adalah sudut penuh di mana keamatan bercahaya turun kepada separuh daripada nilainya yang diukur pada paksi tengah. Pakej pandangan sisi direka untuk memancarkan cahaya berserenjang dengan satah pemasangan, menjadikan ini parameter kritikal untuk aplikasi pencahayaan sisi.
• Panjang Gelombang Pancaran Puncak (λP):Biasanya 468 nanometer (nm), meletakkannya dalam kawasan biru spektrum cahaya nampak.
• Panjang Gelombang Dominan (λd):Julat dari 465.0 nm hingga 475.0 nm. Ini adalah panjang gelombang tunggal yang dilihat oleh mata manusia yang menentukan warna.
• Separuh Lebar Garisan Spektrum (Δλ):Kira-kira 25 nm. Ini menunjukkan ketulenan spektrum atau lebar jalur cahaya biru yang dipancarkan.
• Voltan Kehadapan (VF):Julat dari 2.8 Volt hingga 3.8 Volt pada 20 mA. Ini adalah susutan voltan merentasi LED semasa beroperasi dan adalah penting untuk reka bentuk pemacu.
• Arus Songsang (IR):Maksimum 10 mikroampere (μA) apabila voltan songsang (VR) 5V dikenakan. LED tidak direka untuk operasi pincang songsang; parameter ini adalah untuk tujuan ujian sahaja.

3. Penjelasan Sistem Peringkat Bin

Disebabkan variasi pembuatan, LED disusun ke dalam bin prestasi. Sistem ini membolehkan pereka memilih peranti dengan ciri-ciri yang dikawal ketat untuk prestasi aplikasi yang konsisten.

3.1 Pengelasan Voltan Kehadapan (VF)

LED dikumpulkan mengikut susutan voltan kehadapan mereka pada 20 mA. Bin julat dari D7 (2.80V - 3.00V) hingga D11 (3.60V - 3.80V), dengan toleransi ±0.1V setiap bin. Memilih LED dari bin VF yang sama memastikan kecerahan dan pengagihan arus yang seragam apabila berbilang peranti disambung secara selari.

3.2 Pengelasan Keamatan Bercahaya (Iv)

Ini adalah pengelasan kecerahan utama. Bin ditakrifkan sebagai 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), dengan toleransi ±15% setiap bin. Ini membolehkan kawalan tepat ke atas tahap output cahaya dalam aplikasi akhir.

3.3 Pengelasan Panjang Gelombang Dominan (λd)

LED disusun mengikut titik warna. Untuk LED biru ini, bin adalah AC (465.0-470.0 nm) dan AD (470.0-475.0 nm), dengan toleransi ketat ±1 nm. Ini memastikan variasi warna yang minimum antara LED yang berbeza dalam tatasusunan atau paparan.

4. Analisis Lengkung Prestasi

Data grafik memberikan pandangan yang lebih mendalam tentang tingkah laku peranti di bawah pelbagai keadaan.

4.1 Arus Kehadapan vs. Voltan Kehadapan (Lengkung I-V)

Ciri I-V adalah tidak linear. Lengkung menunjukkan bahawa peningkatan kecil dalam voltan melebihi ambang penyalaan (~2.8V) menyebabkan peningkatan arus yang cepat. Oleh itu, LED mesti dipacu oleh sumber terhad arus, bukan sumber voltan malar, untuk mengelakkan pelarian terma dan kemusnahan.

4.2 Keamatan Bercahaya vs. Arus Kehadapan

Lengkung ini menunjukkan bahawa output cahaya adalah berkadar lebih kurang dengan arus kehadapan dalam julat operasi yang dinilai. Walau bagaimanapun, kecekapan (lumen per watt) mungkin berkurangan pada arus yang sangat tinggi disebabkan oleh peningkatan penjanaan haba.

4.3 Taburan Spektrum

Graf output spektrum menunjukkan satu puncak berpusat sekitar 468 nm, ciri LED biru berasaskan InGaN. Separuh lebar yang agak sempit menunjukkan ketepuan warna yang baik.

5. Maklumat Mekanikal dan Pakej

5.1 Dimensi Pakej

Peranti ini mematuhi tapak kaki SMD standard industri. Dimensi utama termasuk panjang badan kira-kira 3.2 mm, lebar 1.6 mm, dan ketinggian 1.2 mm. Semua toleransi biasanya ±0.1 mm. Reka bentuk pandangan sisi bermaksud permukaan pemancar cahaya utama adalah pada sisi pakej yang lebih kecil.

5.2 Susun Atur Pad PCB dan Polarity

Corak landasan (tapak kaki) yang disyorkan untuk reka bentuk PCB disediakan. Terminal katod (negatif) biasanya dikenal pasti oleh penanda visual pada pakej LED, seperti takuk, titik hijau, atau sudut terpotong. Skrin sutera PCB harus menunjukkan polarity dengan jelas untuk mengelakkan ralat pemasangan. Saiz dan jarak pad yang betul adalah kritikal untuk mencapai sambungan pateri yang boleh dipercayai dan mengelakkan "tombstoning" semasa alir balik.

6. Garis Panduan Pematerian dan Pemasangan

6.1 Profil Pematerian Alir Balik IR

Peranti ini dinilai untuk proses pematerian bebas plumbum (Pb-free). Profil yang disyorkan termasuk zon pra-panas (150-200°C), peningkatan terkawal, suhu puncak tidak melebihi 260°C, dan masa pada suhu puncak maksimum 10 saat. Jumlah kitaran alir balik harus dihadkan kepada dua. Profil ini berdasarkan piawaian JEDEC untuk memastikan integriti pakej dan sambungan elektrik yang boleh dipercayai.

6.2 Penyimpanan dan Pengendalian

LED adalah sensitif kelembapan (MSL 3). Apabila disimpan dalam beg penghalang kelembapan tertutup asal dengan penyerap lembapan, ia mempunyai jangka hayat satu tahun pada ≤30°C dan ≤90% RH. Sebaik sahaja beg dibuka, komponen harus digunakan dalam masa satu minggu di bawah keadaan ambien ≤30°C dan ≤60% RH. Jika terdedah lebih lama, pembakaran pada 60°C selama sekurang-kurangnya 20 jam diperlukan sebelum pematerian untuk membuang kelembapan yang diserap dan mengelakkan "popcorning" (retak pakej semasa alir balik).

6.3 Pembersihan

Jika pembersihan selepas pateri diperlukan, hanya pelarut berasaskan alkohol seperti isopropil alkohol (IPA) atau etil alkohol harus digunakan. LED harus direndam pada suhu bilik selama kurang daripada satu minit. Bahan kimia keras atau tidak ditentukan boleh merosakkan kanta epoksi atau pakej.

6.4 Langkah Berjaga-jaga Pelepasan Elektrostatik (ESD)

LED ini mudah rosak akibat pelepasan elektrostatik. Kawalan ESD yang betul mesti dilaksanakan semasa pengendalian dan pemasangan. Ini termasuk penggunaan stesen kerja dibumikan, tali pergelangan tangan, tikar lantai konduktif, dan pembungkusan anti-statik.

7. Maklumat Pembungkusan dan Pesanan

7.1 Spesifikasi Pita dan Gegelung

Komponen dibekalkan pada pita pembawa timbul dengan lebar 8 mm. Pita dililit pada gegelung diameter standard 7 inci (178 mm). Setiap gegelung mengandungi 3000 keping. Pita dimeterai dengan pita penutup pelindung. Pembungkusan mematuhi piawaian ANSI/EIA-481.

7.2 Kuantiti Pesanan Minimum

Kuantiti pembungkusan standard adalah satu gegelung (3000 keping). Untuk kuantiti kurang daripada satu gegelung penuh, pek minimum 500 keping tersedia untuk stok baki.

8. Nota Aplikasi dan Pertimbangan Reka Bentuk

8.1 Reka Bentuk Litar Pemacu

Sentiasa gunakan pemacu arus malar atau perintang pembatas arus bersiri dengan LED apabila dikuasakan daripada sumber voltan. Nilai perintang boleh dikira menggunakan Hukum Ohm: R = (V_sumber - VF_LED) / I_dikehendaki. Memandangkan julat VF (2.8-3.8V), reka bentuk untuk senario terburuk untuk memastikan arus tidak pernah melebihi penarafan maksimum mutlak, walaupun dengan peranti VF rendah.

8.2 Pengurusan Terma

Walaupun pelesapan kuasa adalah rendah (76 mW), pengurusan terma yang berkesan masih penting untuk jangka hayat dan mengekalkan output cahaya. Pastikan PCB mempunyai kawasan kuprum yang mencukupi disambungkan ke pad terma LED (jika ada) atau pad pateri untuk mengalirkan haba. Beroperasi pada suhu ambien tinggi atau pada arus maksimum akan mengurangkan jangka hayat peranti.

8.3 Integrasi Optik

Profil pancaran pandangan sisi adalah ideal untuk pandu cahaya pencahayaan tepi, menerangi simbol pada permukaan menegak, atau menyediakan lampu latar untuk kekunci bersebelahan dengan PCB. Pertimbangkan sudut pandangan 130 darjah apabila mereka bentuk paip cahaya atau penyebar untuk memastikan pencahayaan sasaran yang sekata.

9. Perbandingan dan Pembezaan Teknikal

Berbanding dengan LED SMD pandangan atas, varian pandangan sisi ini menawarkan kelebihan mekanikal yang berbeza untuk reka bentuk terhad ruang di mana cahaya perlu dipancarkan selari dengan satah PCB. Penggunaan cip InGaN memberikan kecekapan yang lebih tinggi dan output biru yang lebih terang berbanding teknologi lama. Keserasiannya dengan alir balik IR standard dan pembungkusan pita-dan-gegelung menjadikannya kos efektif untuk pengeluaran automatik volum tinggi, membezakannya daripada LED yang memerlukan pematerian manual.

10. Soalan Lazim (FAQ)

10.1 Bolehkah saya memacu LED ini terus daripada bekalan 5V?

Tidak. Menyambungkannya terus ke 5V akan menyebabkan arus berlebihan mengalir, memusnahkan LED serta-merta. Anda mesti sentiasa menggunakan perintang pembatas arus bersiri atau pemacu LED arus malar khusus.

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

Panjang gelombang puncak (λP) adalah panjang gelombang di mana output kuasa spektrum adalah maksimum. Panjang gelombang dominan (λd) diperoleh daripada koordinat warna pada rajah kromatisiti CIE dan mewakili warna yang dilihat. Untuk sumber monokromatik seperti LED biru ini, mereka sangat hampir, tetapi λd lebih relevan untuk spesifikasi warna.

10.3 Mengapakah keadaan penyimpanan begitu ketat selepas beg dibuka?

Bahan pembungkusan epoksi boleh menyerap kelembapan dari udara. Semasa proses pematerian alir balik suhu tinggi, kelembapan yang terperangkap ini boleh mengewap dengan cepat, mencipta tekanan dalaman yang boleh memecahkan pakej ("popcorning"). Penarafan MSL 3 dan prosedur pembakaran mencegah mod kegagalan ini.

11. Contoh Aplikasi Praktikal

Senario: Mereka bentuk panel penunjuk status untuk penghala rangkaian.Panel mempunyai slot menegak kecil untuk ikon status (Kuasa, Internet, Wi-Fi). LED pandangan sisi dipasang pada PCB utama tepat di belakang setiap slot. Sudut pandangan 130 darjahnya memastikan ikon diterangi sekata dari dalam slot. Pereka memilih LED dari bin keamatan bercahaya yang sama (contohnya, Bin Q) dan bin voltan kehadapan yang sama (contohnya, Bin D9) untuk menjamin semua lampu status mempunyai kecerahan dan warna yang sama apabila dipacu oleh sumber arus biasa. Susun atur PCB mengikut geometri pad yang disyorkan, dan rumah pemasangan menggunakan profil alir balik patuh JEDEC yang ditentukan.

12. Prinsip Operasi

Ini adalah peranti fotonik semikonduktor. Ia berdasarkan struktur hetero InGaN. Apabila voltan pincang kehadapan dikenakan, elektron dan lubang disuntik ke dalam kawasan aktif masing-masing dari lapisan semikonduktor jenis-n dan jenis-p. Pembawa cas ini bergabung semula secara radiatif, membebaskan tenaga dalam bentuk foton. Tenaga jurang jalur khusus bahan InGaN menentukan panjang gelombang cahaya yang dipancarkan, yang dalam kes ini adalah dalam spektrum biru (~468 nm). Kanta epoksi membungkus cip, memberikan perlindungan mekanikal, dan membentuk pancaran output cahaya.

13. Trend Teknologi

Teknologi asas untuk LED biru, InGaN, adalah perkembangan revolusioner dalam pencahayaan keadaan pepejal, membolehkan LED putih (melalui penukaran fosfor) dan paparan warna penuh. Trend semasa dalam teknologi LED SMD memberi tumpuan kepada peningkatan keberkesanan bercahaya (lebih banyak output cahaya per watt), meningkatkan indeks pembiakan warna (CRI) untuk LED putih, mencapai kebolehpercayaan yang lebih tinggi dan jangka hayat yang lebih panjang, dan membolehkan saiz pakej yang lebih kecil untuk aplikasi ultra-miniatur. Kemajuan dalam bahan pembungkusan juga bertujuan untuk menguruskan haba dengan lebih baik dan menyediakan sudut pandangan yang lebih luas atau corak pancaran yang lebih terkawal.