Spesifikasi SMD LED LTST-E142KRKFKT - LED Dwi Warna Merah/Jingga - 30mA - 75mW - Dokumen Teknikal Bahasa Melayu

1. Gambaran Keseluruhan Produk

Dokumen ini memperincikan spesifikasi untuk LED (Diod Pemancar Cahaya) dwi warna, pemasangan permukaan yang direka untuk pemasangan papan litar bercetak (PCB) automatik. Peranti ini direka untuk aplikasi yang mempunyai kekangan ruang dan menawarkan gabungan pancaran cahaya merah dan jingga daripada satu pakej. Saiznya yang kecil dan keserasian dengan proses pemasangan standard menjadikannya sesuai untuk diintegrasikan ke dalam pelbagai peralatan elektronik moden.

1.1 Kelebihan Teras dan Pasaran Sasaran

Kelebihan utama komponen ini termasuk pematuhannya kepada arahan RoHS (Sekatan Bahan Berbahaya), pembungkusan dalam pita 8mm standard industri pada gegelung 7 inci untuk mesin pick-and-place automatik, dan keserasian penuh dengan proses pateri alir balik inframerah (IR). Ia telah dikondisikan kepada piawaian kepekaan kelembapan JEDEC Tahap 3, memastikan kebolehpercayaan semasa pemasangan.

Aplikasi sasaran merangkumi beberapa sektor, termasuk telekomunikasi (cth., penunjuk status dalam penghala, modem), automasi pejabat (cth., lampu latar untuk panel kawalan pada pencetak, pengimbas), perkakas rumah, dan pelbagai peralatan industri. Ia biasa digunakan untuk penunjuk status, pencahayaan simbolik, dan lampu latar panel hadapan di mana maklum balas visual yang jelas dan boleh dipercayai diperlukan.

2. Parameter Teknikal: Tafsiran Objektif Mendalam

Bahagian ini menyediakan analisis objektif yang terperinci tentang ciri prestasi utama peranti seperti yang ditakrifkan oleh penarafan maksimum mutlak dan parameter operasi tipikalnya.

2.1 Penarafan Maksimum Mutlak dan Ciri Terma

Peranti ini dinilai untuk arus hadapan berterusan maksimum (DC) 30mA untuk kedua-dua cip merah dan jingga. Di bawah keadaan berdenyut (kitar tugas 1/10, lebar denyut 0.1ms), ia boleh mengendalikan arus hadapan puncak 80mA. Penyerakan kuasa maksimum ialah 75mW. Julat suhu operasi dan penyimpanan ditetapkan dari -40°C hingga +100°C, menunjukkan kesesuaian untuk persekitaran yang keras.

Pengurusan terma adalah kritikal untuk jangka hayat LED. Rintangan terma tipikal dari simpang ke ambien (Rθja) ialah 155°C/W untuk kedua-dua warna. Dengan suhu simpang maksimum (Tj) 115°C, nilai rintangan terma ini menentukan penyerakan kuasa maksimum yang dibenarkan di bawah keadaan ambien yang diberikan untuk mengelakkan terlalu panas dan kegagalan pramatang.

2.2 Ciri Elektrik dan Optik

Prestasi elektrik dan optik diukur pada keadaan ujian standard arus hadapan 20mA dan suhu ambien 25°C.

• Keamatan Bercahaya (Iv):Untuk LED merah, keamatan bercahaya berjulat dari minimum 90 mcd hingga maksimum 280 mcd. LED jingga menawarkan output yang lebih tinggi, berjulat dari 140 mcd hingga 450 mcd. Sudut pandangan tipikal (2θ1/2), di mana keamatan adalah separuh nilai paksi, ialah 120 darjah untuk kedua-duanya, menyediakan corak pancaran yang luas.
• Ciri Spektrum:LED merah mempunyai panjang gelombang pancaran puncak tipikal (λp) 639 nm dan julat panjang gelombang dominan (λd) 623-638 nm. LED jingga mempunyai λp 609 nm dan julat λd 598-610 nm. Separuh lebar garis spektrum (Δλ) adalah tipikal 15 nm untuk kedua-duanya, mentakrifkan ketulenan warna.
• Parameter Elektrik:Voltan hadapan (Vf) untuk kedua-dua warna berjulat dari 1.7V (min) hingga 2.5V (maks) pada 20mA. Arus songsang maksimum (Ir) ialah 10 μA pada voltan songsang (Vr) 5V. Adalah penting untuk ambil perhatian bahawa peranti ini tidak direka untuk operasi bias songsang; parameter ini adalah untuk rujukan ujian inframerah sahaja.

3. Penjelasan Sistem Pembin

Untuk memastikan konsistensi warna dan kecerahan dalam pengeluaran, LED disusun ke dalam bin berdasarkan parameter utama.

3.1 Pembin Keamatan Bercahaya (Iv)

Output bercahaya dikategorikan ke dalam bin khusus dengan nilai minimum dan maksimum yang ditakrifkan. Setiap bin mempunyai toleransi ±11%.

• Bin LED Merah:Kod termasuk Q2 (90.0-112.0 mcd), R1 (112.0-140.0 mcd), R2 (140.0-180.0 mcd), S1 (180.0-224.0 mcd), dan S2 (224.0-280.0 mcd).
• Bin LED Jingga:Kod termasuk T2 (140-180 mcd), U1 (180-224 mcd), U2 (224-280 mcd), V1 (280-355 mcd), dan V2 (355-450 mcd).

3.2 Pembin Panjang Gelombang Dominan (Wd)

Khusus untuk LED jingga, bin panjang gelombang dominan memastikan kawalan warna yang tepat. Bin adalah F1 (598-602 nm), F2 (602-606 nm), dan F3 (606-610 nm), setiap satu dengan toleransi ketat ±1 nm. Pembin yang tepat ini adalah penting untuk aplikasi yang memerlukan titik warna tertentu, seperti isyarat lalu lintas atau lampu latar panel yang konsisten.

4. Analisis Lengkung Prestasi

Walaupun PDF merujuk kepada lengkung prestasi tipikal, data grafik khususnya tidak disediakan dalam teks. Berdasarkan tingkah laku LED standard, lengkung ini biasanya akan menggambarkan hubungan antara arus hadapan dan keamatan bercahaya (lengkung I-V), kesan suhu ambien pada output cahaya, dan taburan kuasa spektrum. Pereka bentuk menggunakan lengkung ini untuk memahami prestasi di bawah keadaan bukan standard (cth., arus pemacu atau suhu yang berbeza) dan untuk mengoptimumkan reka bentuk litar untuk kecerahan dan kecekapan yang dikehendaki.

5. Maklumat Mekanikal dan Pakej

5.1 Dimensi Pakej dan Penugasan Pin

Peranti ini mematuhi garis besar pakej standard EIA. Semua dimensi adalah dalam milimeter dengan toleransi umum ±0.2 mm melainkan dinyatakan sebaliknya. Komponen ini mempunyai kanta tersebar. Penugasan pin adalah khusus: pin 2 dan 3 ditugaskan kepada cip LED merah, manakala pin 1 dan 4 ditugaskan kepada cip LED jingga. Pengenalpastian polariti yang betul semasa susun atur PCB dan pemasangan adalah kritikal untuk fungsi yang betul.

5.2 Pad Lekatan PCB yang Disyorkan

Corak land yang disyorkan (footprint) untuk PCB disediakan untuk memastikan pateri yang boleh dipercayai dan penjajaran mekanikal yang betul. Mematuhi corak yang disyorkan ini membantu mencapai fillet pateri yang baik, pelepasan terma, dan mengelakkan tombstoning atau salah jajaran semasa alir balik.

6. Garis Panduan Pateri dan Pemasangan

6.1 Profil Pateri Alir Balik IR

Peranti ini serasi dengan proses pateri bebas plumbum (Pb-free). Profil alir balik IR yang dicadangkan dirujuk, mematuhi standard J-STD-020B. Parameter utama termasuk suhu puncak maksimum 260°C dan peringkat pra-panas sehingga 200°C untuk maksimum 120 saat. Profil ini direka untuk meminimumkan tekanan terma pada pakej LED sambil memastikan sambungan pateri yang boleh dipercayai.

6.2 Penyimpanan dan Pengendalian

Penyimpanan yang betul adalah penting untuk mengekalkan kebolehpaterian. Apabila beg kalis lembap dimeterai, LED harus disimpan pada ≤30°C dan ≤70% RH, dengan jangka hayat rak yang disyorkan satu tahun. Setelah beg dibuka, persekitaran penyimpanan tidak boleh melebihi 30°C dan 60% RH. Komponen yang terdedah melebihi 168 jam (Tahap 3) harus dibakar pada kira-kira 60°C selama sekurang-kurangnya 48 jam sebelum dipateri untuk membuang kelembapan yang diserap dan mengelakkan "popcorning" semasa alir balik.

6.3 Pembersihan

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

7. Pembungkusan dan Maklumat Pesanan

Pembungkusan standard ialah pita pembawa timbul lebar 8mm yang dililit pada gegelung diameter 7 inci (178mm). Setiap gegelung mengandungi 4000 keping. Untuk kuantiti kurang daripada gegelung penuh, kuantiti pembungkusan minimum 500 keping tersedia. Pembungkusan mengikut spesifikasi ANSI/EIA 481. Pita dimeterai dengan pita penutup untuk melindungi komponen, dan bilangan maksimum komponen hilang berturut-turut ("lampu hilang") dalam gegelung adalah dua.

8. Cadangan Aplikasi

8.1 Senario Aplikasi Biasa

LED dwi warna ini sesuai untuk aplikasi yang memerlukan penunjuk pelbagai keadaan. Sebagai contoh, dalam suis rangkaian, LED merah boleh menunjukkan keadaan ralat atau kesilapan, manakala LED jingga boleh menunjukkan aktiviti atau keadaan amaran. Dalam elektronik pengguna, ia boleh digunakan untuk lampu latar dwi warna butang atau untuk mencipta simbol status ambar/merah. Sudut pandangannya yang luas menjadikannya sesuai untuk penunjuk yang perlu kelihatan dari pelbagai sudut.

8.2 Pertimbangan Reka Bentuk

• Pembatasan Arus:Sentiasa gunakan perintang pembatas arus bersiri (atau pemacu arus malar) untuk setiap warna LED. Nilai perintang harus dikira berdasarkan voltan bekalan, voltan hadapan LED (gunakan Vf maks untuk reka bentuk konservatif), dan arus operasi yang dikehendaki (≤30mA DC).
• Pengurusan Terma:Pertimbangkan penyerakan kuasa (P = Vf * If) dan rintangan terma. Dalam suhu ambien tinggi atau apabila didorong pada arus tinggi, pastikan kawasan kuprum PCB yang mencukupi atau kaedah penyejukan lain digunakan untuk mengekalkan suhu simpang di bawah 115°C.
• Perlindungan ESD:Walaupun tidak dinyatakan secara jelas, mengendalikan LED dengan langkah berjaga-jaga ESD (Nyahcas Elektrostatik) yang sesuai sentiasa disyorkan semasa pemasangan.

9. Perbandingan dan Pembezaan Teknikal

Pembeza utama komponen ini adalah keupayaan dwi warnanya dalam satu pakej SMD padat. Berbanding dengan menggunakan dua LED satu warna yang berasingan, ini menjimatkan ruang PCB, mengurangkan bilangan komponen, dan memudahkan pemasangan. Sudut pandangan luas 120 darjah adalah satu lagi kelebihan berbanding LED pancaran sempit untuk penunjuk panel. Pembin yang tepat untuk kedua-dua keamatan dan panjang gelombang menawarkan prestasi yang boleh diramal dan konsistensi warna dalam pengeluaran pukal kepada pereka bentuk.

10. Soalan Lazim (Berdasarkan Parameter Teknikal)

S: Bolehkah saya mendorong LED merah dan jingga serentak pada 20mA setiap satu?

J: Tidak. Penyerakan kuasa maksimum mutlak ialah 75mW. Jika kedua-dua LED menyala dengan Vf=2.5V dan If=20mA, jumlah kuasa akan menjadi 100mW (2.5V*20mA*2), melebihi penarafan. Operasi serentak memerlukan penurunan arus untuk setiap LED atau memastikan hanya satu yang menyala pada satu masa.

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

J: Panjang gelombang puncak (λp) ialah panjang gelombang di mana kuasa optik yang dipancarkan adalah maksimum. Panjang gelombang dominan (λd) ialah panjang gelombang tunggal yang dilihat oleh mata manusia yang sepadan dengan warna cahaya. λd lebih relevan untuk spesifikasi warna dalam aplikasi visual.

S: Arus songsang ialah 10μA pada 5V. Bolehkah saya menggunakan LED ini dalam litar AC?

J: Tidak. Spesifikasi dengan jelas menyatakan peranti tidak direka untuk operasi songsang. Menggunakan voltan songsang, terutamanya dalam litar AC, boleh merosakkan LED. Litar luaran (seperti penerus) mesti digunakan untuk melindungi LED jika digunakan dengan AC.

11. Kes Reka Bentuk dan Penggunaan Praktikal

Kes: Penunjuk Status Dwi untuk Unit Bekalan Kuasa

Seorang pereka bentuk sedang mencipta PCB untuk bekalan kuasa desktop. Mereka memerlukan satu penunjuk untuk menunjukkan apabila kuasa AC hadir (siaga) dan satu lagi untuk menunjukkan apabila output DC aktif. Menggunakan LED dwi warna ini memudahkan reka bentuk: LED jingga (pin 1 & 4) disambungkan ke rel voltan siaga melalui perintang pembatas arus. LED merah (pin 2 & 3) disambungkan ke rel output DC utama melalui perintang lain. Footprint PCB hanya memerlukan satu lokasi komponen. Sudut pandangan yang luas memastikan status kelihatan dari hadapan casis. Pereka bentuk memilih bin R2 untuk merah dan U1 untuk jingga untuk memastikan kecerahan yang mencukupi. Mereka mengikuti profil alir balik dan garis panduan penyimpanan yang disyorkan semasa pemasangan untuk memastikan kebolehpercayaan.

12. Pengenalan Prinsip

Diod Pemancar Cahaya (LED) adalah peranti semikonduktor yang memancarkan cahaya apabila arus elektrik melaluinya. Fenomena ini dipanggil elektroluminesens. Dalam peranti khusus ini, cahaya merah dihasilkan oleh bahan semikonduktor Aluminium Indium Gallium Fosfida (AlInGaP), yang cekap menghasilkan panjang gelombang merah dan jingga. Kanta tersebar di atas cip menyerakkan cahaya, mencipta sudut pandangan luas 120 darjah dan bukannya pancaran sempit. Fungsi dwi warna dicapai dengan menempatkan dua cip semikonduktor berasingan (satu merah, satu jingga) dalam pakej yang sama, dengan sambungan elektrik bebas (anod dan katod) untuk setiap satu.

13. Trend Pembangunan

Trend umum dalam teknologi SMD LED terus menuju ke arah kecekapan yang lebih tinggi (lebih banyak lumen per watt), membolehkan output yang lebih terang pada arus yang lebih rendah dan penggunaan kuasa yang berkurangan. Terdapat juga dorongan untuk peningkatan peminiaturan sambil mengekalkan atau meningkatkan prestasi optik. Konsistensi warna dan toleransi pembin yang lebih ketat menjadi standard apabila pemeriksaan optik automatik dalam pembuatan bertambah baik. Tambahan pula, integrasi elektronik kawalan (seperti pemacu arus malar atau pengawal PWM) terus ke dalam pakej LED adalah trend yang muncul, memudahkan reka bentuk litar untuk pengguna akhir. Prinsip pematuhan RoHS dan keserasian dengan proses alir balik bebas plumbum, suhu tinggi kini adalah keperluan asas dalam industri.