Spesifikasi Teknikal SMD LED LTST-T680VEWT - AlInGaP Merah - Sudut Pandangan 120° - 2.1V Tipikal - 50mA - Dokumen Teknikal MS

1. Gambaran Keseluruhan Produk

Dokumen ini memperincikan spesifikasi untuk peranti LED permukaan (SMD) yang direka untuk pemasangan papan litar bercetak (PCB) automatik. Komponen ini direkabentuk untuk aplikasi yang mempunyai ruang terhad dalam pelbagai jenis peralatan elektronik. Saiznya yang kecil dan keserasian dengan proses pemasangan piawai menjadikannya sesuai untuk diintegrasikan ke dalam elektronik pengguna dan industri moden yang memerlukan penunjuk status atau lampu latar yang boleh dipercayai.

1.1 Ciri-ciri

• Mematuhi arahan RoHS (Sekatan Bahan Berbahaya).
• Dibungkus dalam pita 8mm pada gegelung berdiameter 7 inci untuk mesin pemungut dan letak automatik.
• Garis luar pakej piawai EIA (Persekutuan Industri Elektronik).
• Input/output serasi dengan tahap logik litar bersepadu (IC).
• Direka untuk keserasian dengan peralatan penempatan automatik.
• Sesuai untuk proses pematerian alir balik inframerah (IR).
• Pra-kondisi untuk mempercepatkan ke Tahap Kepekaan Kelembapan JEDEC (Majlis Kejuruteraan Peranti Elektron Bersama) 3.

1.2 Aplikasi

• Peralatan telekomunikasi (cth., telefon tanpa wayar, telefon bimbit).
• Peranti automasi pejabat (cth., komputer riba, sistem rangkaian).
• Perkakas rumah dan elektronik pengguna.
• Panel kawalan dan instrumentasi industri.
• Penunjuk status dan kuasa tujuan am.
• Pencahayaan isyarat dan simbol.
• Lampu latar panel hadapan dan paparan.

2. Pakej dan Dimensi

LED ini menggunakan bahan lensa resap dengan bahan semikonduktor AlInGaP (Aluminium Indium Gallium Fosfida) sebagai sumber cahaya, menghasilkan warna merah. Dimensi pakej disediakan dalam lukisan mekanikal terperinci (rujuk lembaran data asal untuk rajah). Semua dimensi utama dinyatakan dalam milimeter (mm) dengan toleransi piawai ±0.2 mm melainkan dinyatakan sebaliknya. Komponen ini sensitif kepada polariti, dan orientasi yang betul semasa penempatan adalah penting untuk operasi yang betul.

3. Penarafan dan Ciri-ciri

3.1 Penarafan Maksimum Mutlak

Tekanan melebihi had ini boleh menyebabkan kerosakan kekal pada peranti. Semua penarafan dinyatakan pada suhu ambien (Ta) 25°C.

• Pelesapan Kuasa (Pd):130 mW
• Arus Hadapan Puncak (IFP):100 mA (pada kitaran tugas 1/10, lebar denyut 0.1ms)
• Arus Hadapan DC (IF):50 mA
• Voltan Songsang (VR):5 V
• Julat Suhu Operasi (Topr):-40°C hingga +85°C
• Julat Suhu Penyimpanan (Tstg):-40°C hingga +100°C

3.2 Profil Alir Balik IR yang Dicadangkan

Untuk proses pematerian bebas plumbum (Pb-free), profil alir balik yang mematuhi J-STD-020B adalah disyorkan. Profil ini biasanya merangkumi peringkat pra-pemanasan, rendaman haba, zon alir balik dengan suhu puncak, dan fasa penyejukan. Pematuhan terhadap had masa dan suhu yang ditetapkan, terutamanya suhu puncak maksimum 260°C, adalah penting untuk mengelakkan kerosakan haba pada pakej LED dan memastikan sambungan pateri yang boleh dipercayai.

3.3 Ciri-ciri Elektrik dan Optik

Parameter prestasi tipikal diukur pada Ta=25°C dan arus hadapan (IF) 20mA, melainkan dinyatakan sebaliknya.

• Keamatan Bercahaya (Iv):710.0 - 1400.0 mcd (millicandela). Diukur dengan penapis yang menghampiri lengkung tindak balas mata fotopik CIE.
• Sudut Pandangan (2θ1/2):120 darjah (tipikal). Ditakrifkan sebagai sudut penuh di mana keamatan bercahaya adalah separuh daripada keamatan paksi (atas paksi).
• Panjang Gelombang Pancaran Puncak (λP):633 nm (nanometer, tipikal). Panjang gelombang di mana taburan kuasa spektrum adalah maksimum.
• Panjang Gelombang Dominan (λd):624 nm (tipikal). Panjang gelombang tunggal yang dilihat oleh mata manusia, diperoleh daripada rajah kromatisiti CIE. Toleransi adalah ±1 nm.
• Separuh Lebar Garisan Spektrum (Δλ):15 nm (tipikal). Lebar spektrum pada separuh keamatan maksimum.
• Voltan Hadapan (VF):2.1 V (tipikal), 2.6 V (maksimum). Toleransi adalah ±0.1 V pada IF=20mA.
• Arus Songsang (IR):10 μA (mikroampere, maksimum) pada VR=5V.

4. Sistem Pangkat Bin

Untuk memastikan konsistensi kecerahan untuk aplikasi pengeluaran, LED disusun ke dalam bin berdasarkan keamatan bercahaya yang diukur pada 20mA.

• Kod Bin V1:710.0 mcd (Min) hingga 900.0 mcd (Maks)
• Kod Bin V2:900.0 mcd (Min) hingga 1120.0 mcd (Maks)
• Kod Bin W1:1120.0 mcd (Min) hingga 1400.0 mcd (Maks)

Toleransi dalam setiap bin keintensan adalah lebih kurang ±11%. Pereka harus mengambil kira variasi ini apabila berbilang LED digunakan dalam tatasusunan untuk mencapai rupa yang seragam.

5. Lengkung Prestasi Tipikal

Lembaran data ini termasuk perwakilan grafik bagi hubungan utama (rujuk rajah asal). Ini biasanya menggambarkan:

• Keamatan Bercahaya Relatif vs. Arus Hadapan:Menunjukkan bagaimana output cahaya meningkat dengan arus, biasanya secara tidak linear, menekankan kepentingan pengawalan arus.
• Keamatan Bercahaya Relatif vs. Suhu Ambien:Menunjukkan penurunan output cahaya apabila suhu simpang meningkat, faktor kritikal untuk pengurusan haba.
• Voltan Hadapan vs. Arus Hadapan:Menggambarkan lengkung ciri I-V diod.
• Taburan Spektrum:Plot keamatan relatif berbanding panjang gelombang, menunjukkan jalur pancaran sempit ciri LED AlInGaP berpusat sekitar 633 nm.

6. Panduan Pengguna dan Pengendalian

6.1 Pembersihan

Jika pembersihan diperlukan selepas pematerian atau disebabkan pencemaran, gunakan hanya pelarut yang ditetapkan. Rendam LED dalam etil alkohol atau isopropil alkohol pada suhu bilik selama kurang daripada satu minit. Jangan gunakan pembersihan ultrasonik atau cecair kimia yang tidak ditentukan, kerana ia boleh merosakkan lensa epoksi atau pakej.

6.2 Susun Atur Pad PCB yang Disyorkan

Corak tanah (tapak kaki) yang dicadangkan untuk PCB disediakan untuk memastikan pembentukan fillet pateri yang betul dan kestabilan mekanikal semasa pematerian alir balik inframerah atau fasa wap. Mengikuti cadangan ini membantu mencegah "tombstoning" (komponen berdiri pada satu hujung) dan memastikan sambungan elektrik yang boleh dipercayai.

6.3 Pembungkusan: Pita dan Gegelung

LED dibekalkan dalam pita pembawa timbul dengan pita penutup pelindung, dililit pada gegelung berdiameter 7 inci (178 mm). Spesifikasi utama termasuk:

• Jarak Poket:8 mm.
• Kuantiti per Gegelung:2000 keping.
• Komponen Hilang Berturut-turut Maksimum:Dua poket.
• Pembungkusan mematuhi spesifikasi ANSI/EIA-481.

Format pembungkusan ini adalah piawai untuk talian pemasangan automatik berkelajuan tinggi.

7. Amaran Penting dan Nota Aplikasi

7.1 Aplikasi yang Diniatkan

LED ini direka untuk digunakan dalam peralatan elektronik komersial dan industri piawai. Ia tidak bertujuan untuk aplikasi kritikal keselamatan di mana kegagalan boleh membahayakan nyawa atau kesihatan secara langsung (cth., penerbangan, sokongan hayat perubatan, kawalan pengangkutan). Untuk aplikasi sedemikian, perundingan dengan pengilang untuk komponen dengan kelayakan kebolehpercayaan yang luar biasa adalah wajib.

7.2 Keadaan Penyimpanan

Penyimpanan yang betul adalah penting untuk mengelakkan penyerapan kelembapan, yang boleh menyebabkan "popcorning" (retak pakej) semasa pematerian alir balik.

• Pakej Tertutup:Simpan pada ≤30°C dan ≤70% Kelembapan Relatif (RH). Gunakan dalam tempoh satu tahun.
• Pakej Terbuka:Jika beg penghalang kelembapan dibuka, komponen harus disimpan pada ≤30°C dan ≤60% RH. Adalah sangat disyorkan untuk melengkapkan proses alir balik IR dalam tempoh 168 jam (7 hari) selepas pendedahan.
• Penyimpanan Lanjutan (Terbuka):Untuk penyimpanan melebihi 168 jam, letakkan komponen dalam bekas tertutup dengan bahan pengering atau dalam pengering nitrogen. Komponen yang disimpan di luar beg selama lebih daripada 168 jam memerlukan pra-kondisi pembakaran sekurang-kurangnya 48 jam pada lebih kurang 60°C sebelum pematerian untuk mengeluarkan kelembapan yang diserap.

7.3 Cadangan Pematerian

Patuhi syarat pematerian berikut untuk mengelakkan kerosakan haba:

• Pematerian Alir Balik:
  • Pra-panas: 150–200°C
  • Masa Pra-panas: 120 saat maksimum
  • Suhu Puncak: 260°C maksimum
  • Masa di atas Likuidus: 10 saat maksimum (maksimum dua kitaran alir balik dibenarkan)
• Pematerian Tangan (Besi Pemateri):
  • Suhu Hujung Besi: 300°C maksimum
  • Masa Sentuhan: 3 saat maksimum (satu kali sahaja setiap kaki)

Perhatikan bahawa profil alir balik optimum bergantung pada reka bentuk PCB khusus, pes pateri, dan ketuhar. Profil yang disediakan berdasarkan piawaian JEDEC berfungsi sebagai sasaran generik.

7.4 Reka Bentuk Litar Pemacu

LED adalah peranti beroperasi arus. Voltan hadapan (VF) mereka mempunyai toleransi dan pekali suhu negatif. Untuk memastikan kecerahan seragam apabila memacu berbilang LED, terutamanya secara selari, perintang pembatas arus mesti digunakan secara bersiri dengansetiapLED. Memacu LED secara selari tanpa perintang individu (seperti dalam Model Litar B) tidak disyorkan, kerana variasi kecil dalam VF akan menyebabkan perbezaan ketara dalam perkongsian arus dan, akibatnya, keamatan bercahaya.

7.5 Kepekaan Nyahcas Elektrostatik (ESD)

Seperti kebanyakan peranti semikonduktor, LED terdedah kepada kerosakan daripada nyahcas elektrostatik. Langkah berjaga-jaga pengendalian ESD piawai harus dipatuhi semasa pemasangan dan pengendalian. Ini termasuk penggunaan stesen kerja dibumikan, gelang pergelangan tangan, dan bekas konduktif.

8. Penerokaan Teknikal Mendalam dan Pertimbangan Reka Bentuk

8.1 Teknologi Bahan: AlInGaP

Penggunaan Aluminium Indium Gallium Fosfida (AlInGaP) sebagai bahan semikonduktor aktif adalah kunci kepada prestasi LED ini. Teknologi AlInGaP membolehkan pancaran kecekapan tinggi dalam kawasan merah ke jingga-amber spektrum cahaya nampak. Berbanding teknologi lama seperti GaAsP, LED AlInGaP menawarkan keberkesanan bercahaya yang lebih baik, kestabilan suhu yang lebih baik, dan jangka hayat operasi yang lebih panjang. Lensa resap selanjutnya meluaskan sudut pandangan kepada 120 darjah, menjadikannya sesuai untuk aplikasi yang memerlukan kebolehlihatan sudut lebar.

8.2 Pengurusan Haba

Pelesapan kuasa maksimum ialah 130 mW. Walaupun ini kelihatan rendah, penyingkiran haba yang berkesan melalui PCB masih penting. Keamatan bercahaya LED berkurangan apabila suhu simpannya meningkat, seperti yang ditunjukkan dalam lengkung prestasi. Untuk reka bentuk yang beroperasi pada suhu ambien tinggi atau berhampiran arus hadapan maksimum, memastikan pelepasan haba yang mencukupi dalam reka bentuk pad PCB (cth., via haba ke satah bumi dalaman) boleh membantu mengekalkan kecerahan dan jangka hayat yang konsisten.

8.3 Integrasi Reka Bentuk Optik

Sudut pandangan 120 darjah dengan lensa resap memberikan pancaran lembut dan lebar yang sesuai untuk aplikasi penunjuk di mana LED mungkin dilihat dari pelbagai sudut. Pereka harus mempertimbangkan corak pancaran ini apabila mereka bentuk pandu cahaya, lensa, atau bezel untuk mengelakkan penciptaan titik panas atau bayang yang tidak diingini. Panjang gelombang dominan 624 nm berada dalam kawasan merah-jingga, yang sangat kelihatan oleh mata manusia dan merupakan warna piawai untuk penunjuk status "kuasa hidup" atau "aktif".

8.4 Kebolehpercayaan dan Jangka Hayat

Julat suhu operasi yang ditetapkan -40°C hingga +85°C dan julat penyimpanan sehingga 100°C menunjukkan pembinaan yang kukuh. Pra-kondisi ke Tahap JEDEC 3 mencadangkan pakej boleh menahan keadaan lantai kilang tipikal untuk masa yang terhad. Kebolehpercayaan jangka panjang dipengaruhi oleh arus operasi dan suhu simpang; mengurangkan arus operasi daripada maksimum mutlak 50mA akan memanjangkan jangka hayat operasi peranti dengan ketara.

9. Perbandingan dan Panduan Pemilihan

Apabila memilih SMD LED untuk aplikasi penunjuk merah, pembeza utama termasuk:

• Sudut Pandangan:Sudut 120° komponen ini lebih lebar daripada banyak LED piawai (selalunya 60-90°), menawarkan kebolehlihatan luar paksi yang lebih baik.
• Pengelasan Bin Keintensan:Ketersediaan berbilang bin keintensan (V1, V2, W1) membolehkan pereka memilih tahap kecerahan yang sesuai untuk aplikasi mereka, berpotensi mengoptimumkan kos.
• Voltan Hadapan:VF tipikal 2.1V adalah agak rendah, mengurangkan penggunaan kuasa dan memudahkan reka bentuk untuk sistem voltan rendah berbanding dengan beberapa teknologi LED lain.
• Keserasian Pakej:Pakej piawai EIA memastikan keserasian dengan perpustakaan besar tapak kaki PCB sedia ada dan perpustakaan muncung pemungut dan letak.

10. Soalan Lazim (FAQ)

S: Bolehkah saya memacu LED ini terus dari output logik 3.3V atau 5V?

J: Tidak. Anda mesti menggunakan perintang pembatas arus bersiri. Sebagai contoh, dengan bekalan 5V dan sasaran arus 20mA, menggunakan VF tipikal 2.1V, nilai perintang akan menjadi R = (5V - 2.1V) / 0.02A = 145 Ohm. Perintang piawai 150 Ohm akan sesuai.

S: Apakah perbezaan antara Panjang Gelombang Puncak dan Panjang Gelombang Dominan?

J: Panjang Gelombang Puncak (λP) ialah panjang gelombang fizikal di mana LED memancarkan kuasa optik paling banyak. Panjang Gelombang Dominan (λd) ialah panjang gelombang tunggal persepsi yang sepadan dengan warna yang dilihat oleh mata manusia, dikira daripada koordinat warna CIE. λd selalunya lebih relevan untuk spesifikasi warna.

S: Mengapakah kelembapan penyimpanan begitu kritikal?

J: Pakej LED plastik boleh menyerap kelembapan. Semasa proses pematerian alir balik suhu tinggi, kelembapan yang terperangkap ini boleh mengewap dengan cepat, mencipta tekanan dalaman yang boleh melapikkan pakej atau meretakkan lensa epoksi, membawa kepada kegagalan serta-merta atau terpendam.

S: Bagaimanakah saya mentafsir nilai keamatan bercahaya (cth., 900 mcd)?

J: Keamatan bercahaya mengukur kecerahan yang dirasakan bagi sumber cahaya titik dalam arah tertentu (candela). 900 mcd (0.9 cd) agak terang untuk LED penunjuk piawai. Nilai diukur atas paksi. Disebabkan sudut pandangan 120°, keamatan berkurangan dengan ketara pada sudut yang lebih lebar.