Dokumen Teknikal LTST-010KGKT - SMD LED Hijau AlInGaP 3.0x1.5x1.1mm - 2.4V Maks - 72mW - Kanta Jernih

1. Gambaran Keseluruhan Produk

LTST-010KGKT ialah diod pemancar cahaya (LED) peranti permukaan-pasang (SMD) yang direka untuk pemasangan papan litar bercetak (PCB) automatik. Saiznya yang mini menjadikannya sesuai untuk aplikasi yang mempunyai ruang terhad dalam pelbagai peralatan elektronik pengguna dan industri.

1.1 Kelebihan Teras

• Saiz Mini:Pakej yang padat membolehkan susun atur PCB berketumpatan tinggi.
• Keserasian Automasi:Dibungkus dalam pita 12mm pada gegelung 7 inci, ia serasi sepenuhnya dengan peralatan pemasangan automatik dan 'pick-and-place' standard.
• Keserasian Proses:Direka untuk menahan proses pematerian alir balik inframerah (IR), selaras dengan piawaian pembuatan bebas plumbum (Pb-free) moden.
• Pematuhan Bahan:Produk ini mematuhi arahan RoHS (Sekatan Bahan Berbahaya).
• Sudut Pandangan Luas:Mempunyai sudut pandangan tipikal 110 darjah (2θ1/2), memberikan taburan cahaya yang luas.

1.2 Pasaran Sasaran & Aplikasi

LED ini bertujuan untuk digunakan sebagai penunjuk status, elemen lampu latar, atau sumber isyarat dalam pelbagai peralatan elektronik. Kawasan aplikasi utama termasuk:

• Peranti telekomunikasi (cth., telefon tanpa wayar/selular)
• Pengkomputeran mudah alih (cth., komputer riba)
• Sistem rangkaian dan perkakas rumah
• Panel kawalan industri dan papan tanda dalaman
• Peralatan automasi pejabat

2. Analisis Parameter Teknikal Mendalam

Semua spesifikasi ditakrifkan pada suhu ambien (Ta) 25°C melainkan dinyatakan sebaliknya.

2.1 Penarafan Maksimum Mutlak

Penarafan ini mentakrifkan had di mana kerosakan kekal pada peranti mungkin berlaku. Operasi di bawah keadaan ini tidak dijamin.

• Kuasa Lesap (Pd):72 mW
• Arus Hadapan Puncak (IFP):80 mA (di bawah keadaan berdenyut: kitar 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

2.2 Ciri-Ciri Elektro-Optik

Ini adalah parameter prestasi tipikal di bawah keadaan ujian piawai (IF = 20mA).

• Keamatan Bercahaya (Iv):Minimum 56 mcd, nilai tipikal berbeza mengikut bin, maksimum 180 mcd. Diukur menggunakan sensor yang ditapis kepada lengkung tindak balas mata fotopik CIE.
• Voltan Hadapan (VF):Julat dari 1.8V (Min) hingga 2.4V (Maks). Nilai tipikal bergantung pada bin voltan hadapan (D2, D3, D4).
• Panjang Gelombang Puncak (λP):Kira-kira 570 nm.
• Panjang Gelombang Dominan (λd):Biasanya 571 nm, dengan bin tertentu ditakrifkan dari 564.5 nm hingga 576.5 nm.
• Lebar Jalur Spektrum (Δλ):Kira-kira 15 nm (separuh lebar).
• Arus Songsang (IR):Maksimum 10 μA pada voltan songsang (VR) 5V.Nota:LED ini tidak direka untuk operasi pincang songsang; parameter ini adalah untuk tujuan ujian sahaja.

3. Penjelasan Sistem Peringkat Bin

Produk ini disusun ke dalam bin prestasi untuk memastikan konsistensi dalam aplikasi. Pereka boleh menentukan bin untuk memadankan keperluan mereka untuk kecerahan, warna, dan susutan voltan.

3.1 Peringkat Keamatan Bercahaya (Iv)

Pembin memastikan kecerahan minimum yang boleh diramal. Unit adalah millicandelas (mcd) pada 20mA.

• P2:56 – 71 mcd
• Q1:71 – 90 mcd
• Q2:90 – 112 mcd
• R1:112 – 140 mcd
• R2:140 – 180 mcd

Toleransi dalam setiap bin adalah ±11%.

3.2 Peringkat Voltan Hadapan (VF)

Pembin voltan membantu dalam mereka bentuk litar had arus dan meramalkan penggunaan kuasa. Unit adalah Volt (V) pada 20mA.

• D2:1.8 – 2.0 V
• D3:2.0 – 2.2 V
• D4:2.2 – 2.4 V

Toleransi dalam setiap bin adalah ±0.1V.

3.3 Peringkat Warna / Panjang Gelombang Dominan (λd)

Pembin ini mengawal warna hijau yang dilihat. Unit adalah nanometer (nm) pada 20mA.

• B:564.5 – 567.5 nm
• C:567.5 – 570.5 nm
• D:570.5 – 573.5 nm
• E:573.5 – 576.5 nm

Toleransi dalam setiap bin adalah ±1 nm.

4. Analisis Lengkung Prestasi

Lengkung ciri tipikal memberikan gambaran tentang tingkah laku peranti di bawah pelbagai keadaan. Ini adalah penting untuk reka bentuk litar yang teguh.

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

Lengkung I-V mempamerkan hubungan eksponen tipikal diod. Voltan hadapan (VF) meningkat dengan arus (IF) dan juga bergantung pada suhu. Pereka mesti menggunakan lengkung ini untuk memilih perintang had arus yang sesuai untuk memastikan LED beroperasi dalam julat arus yang ditentukan, terutamanya mempertimbangkan variasi merentasi bin voltan (D2-D4).

4.2 Keamatan Bercahaya vs. Arus Hadapan

Lengkung ini menunjukkan bahawa keamatan bercahaya adalah lebih kurang berkadar dengan arus hadapan dalam julat operasi tipikal (sehingga 30mA DC). Walau bagaimanapun, kecekapan mungkin berkurangan pada arus yang sangat tinggi disebabkan oleh kesan terma yang meningkat. Beroperasi pada atau di bawah keadaan ujian yang disyorkan 20mA memastikan prestasi stabil dan jangka hayat panjang.

4.3 Taburan Spektrum

Lengkung keluaran spektrum berpusat di sekitar panjang gelombang puncak 570 nm dengan separuh lebar tipikal 15 nm. Lebar jalur yang agak sempit ini adalah ciri teknologi AlInGaP (Aluminium Indium Gallium Fosfida), yang menghasilkan warna hijau tepu berbanding teknologi lama seperti LED yang ditukar fosfor.

5. Maklumat Mekanikal & Pakej

5.1 Dimensi Pakej

LTST-010KGKT mematuhi garis luar pakej SMD standard industri. Dimensi utama (dalam milimeter) termasuk saiz badan tipikal kira-kira 3.0mm panjang, 1.5mm lebar, dan 1.1mm tinggi. Toleransi biasanya ±0.1mm melainkan dinyatakan sebaliknya. Pakej ini mempunyai kanta jernih air di atas sumber cahaya hijau AlInGaP.

5.2 Corak Pateri PCB yang Disyorkan

Susun atur pad pateri yang dicadangkan disediakan untuk memastikan pembentukan sendi pateri yang boleh dipercayai semasa pematerian alir balik. Corak ini direka untuk memudahkan pembasahan pateri yang betul dan kestabilan mekanikal sambil meminimumkan risiko 'tombstoning' (komponen berdiri pada satu hujung). Reka bentuk pad dioptimumkan untuk kedua-dua proses alir balik inframerah dan fasa wap.

5.3 Pengenalpastian Polarity

Katod biasanya ditunjukkan oleh penanda visual pada pakej LED, seperti takuk, titik hijau, atau sudut potong pada kanta. Gambarajah datasheet mesti dirujuk untuk mengesahkan penanda polarity tepat untuk bahagian khusus ini. Polarity yang betul adalah kritikal semasa pemasangan untuk memastikan peranti berfungsi.

6. Garis Panduan Pematerian & Pemasangan

6.1 Profil Pematerian Alir Balik IR

Untuk proses pematerian bebas plumbum (Pb-free), profil yang mematuhi J-STD-020B adalah disyorkan. Parameter utama termasuk:

• Pemanasan Awal:150-200°C untuk maksimum 120 saat untuk memanaskan papan dan komponen secara beransur-ansur.
• Suhu Puncak:Tidak boleh melebihi 260°C.
• Masa Atas Likuidus (TAL):Tempoh di mana pateri cair harus dikawal mengikut spesifikasi pengeluar pes pateri, biasanya dalam had yang ditunjukkan dalam graf profil yang disediakan.

Profil ini adalah kritikal untuk mengelakkan kejutan terma, yang boleh merosakkan struktur dalaman LED atau kanta epoksi.

6.2 Pematerian Tangan (Jika Perlu)

Jika pematerian manual diperlukan, berhati-hati yang melampau diperlukan:

• Suhu Besi:Maksimum 300°C.
• Masa Pematerian:Maksimum 3 saat setiap sendi pateri.
• Had:Pematerian harus dilakukan hanya sekali. Elakkan memanaskan semula sendi sedia ada.

6.3 Pembersihan

Jika pembersihan selepas pateri diperlukan, hanya pelarut yang ditentukan harus digunakan. Agen yang disyorkan termasuk etil alkohol atau isopropil alkohol. LED harus direndam pada suhu normal selama kurang dari satu minit. Pembersih kimia yang tidak ditentukan boleh merosakkan kanta epoksi atau penanda pakej.

6.4 Penyimpanan & Kepekaan Kelembapan

LED adalah sensitif kelembapan. Apabila beg kalis lembap tertutup (dengan penyerap lembapan) belum dibuka, ia harus disimpan pada ≤30°C dan ≤70% RH dan digunakan dalam tempoh satu tahun. Setelah beg asal dibuka:

• Keadaan penyimpanan tidak boleh melebihi 30°C dan 60% RH.
• Adalah disyorkan untuk melengkapkan proses alir balik IR dalam tempoh 168 jam (7 hari) pendedahan.
• Untuk penyimpanan melebihi 168 jam, LED harus dibakar semula pada kira-kira 60°C selama sekurang-kurangnya 48 jam sebelum dipateri untuk membuang kelembapan yang diserap dan mengelakkan "popcorning" (retak pakej semasa alir balik).

7. Maklumat Pembungkusan & Pesanan

7.1 Spesifikasi Pita dan Gegelung

Produk ini dibekalkan dalam pita pembawa timbul untuk pengendalian automatik.

• Lebar Pita:12 mm.
• Diameter Gegelung:7 inci (178 mm).
• Kuantiti per Gegelung:4000 keping (gegelung penuh).
• Kuantiti Pesanan Minimum (MOQ):500 keping untuk bahagian/baki gegelung.
• Pembungkusan mematuhi spesifikasi ANSI/EIA-481. Pita dimeterai dengan pita penutup untuk melindungi komponen.

8. Pertimbangan Reka Bentuk Aplikasi

8.1 Reka Bentuk Litar Pemacu

LED adalah peranti berkuasa arus. Untuk memastikan kecerahan dan jangka hayat yang konsisten, sumber arus malar atau perintang had arus mesti digunakan. Nilai perintang (R) boleh dikira menggunakan Hukum Ohm: R = (Vcc - VF) / IF, di mana Vcc ialah voltan bekalan, VF ialah voltan hadapan dari bin yang dipilih (gunakan nilai maks untuk pengiraan arus kes terburuk), dan IF ialah arus hadapan yang dikehendaki (cth., 20mA). Memandu berbilang LED secara selari tanpa had arus individu tidak disyorkan disebabkan oleh variasi VF, yang boleh membawa kepada ketidakpadanan kecerahan yang ketara.

8.2 Pengurusan Terma

Walaupun kuasa lesap adalah rendah (72mW maks), pengurusan terma yang berkesan pada PCB masih penting, terutamanya dalam persekitaran suhu ambien tinggi atau apabila beroperasi berhampiran penarafan maksimum. Suhu simpang yang berlebihan akan mengurangkan keluaran bercahaya dan mempercepatkan degradasi. Memastikan kawasan kuprum yang mencukupi di sekitar pad pateri boleh membantu melesapkan haba.

8.3 Reka Bentuk Optik

Sudut pandangan 110 darjah menjadikan LED ini sesuai untuk pencahayaan kawasan luas. Untuk aplikasi yang memerlukan pancaran yang lebih fokus, optik sekunder (cth., kanta, pandu cahaya) adalah perlu. Kanta jernih air memberikan warna sebenar cip AlInGaP, iaitu hijau tepu.

9. Pengenalan & Perbandingan Teknologi

9.1 Teknologi AlInGaP

LTST-010KGKT menggunakan bahan semikonduktor Aluminium Indium Gallium Fosfida (AlInGaP) untuk kawasan pemancar cahayanya. Teknologi ini terkenal dengan penghasilan cahaya berkecekapan tinggi dalam bahagian spektrum ambar, oren, merah, dan hijau-kuning. Berbanding teknologi lama seperti Gallium Fosfida (GaP), LED AlInGaP menawarkan kecekapan bercahaya yang jauh lebih tinggi dan ketulenan warna yang lebih tepu. Pancaran hijau yang dicapai di sini adalah dalam kawasan 570nm, yang sangat kelihatan kepada mata manusia.

9.2 Pembezaan dari LED Hijau Lain

LED hijau juga boleh dibuat menggunakan teknologi Indium Gallium Nitrida (InGaN), yang biasanya menghasilkan warna hijau kebiruan atau hijau tulen pada panjang gelombang yang lebih pendek (sekitar 520-530nm). Hijau berasaskan AlInGaP (sekitar 570nm) sering kelihatan lebih hijau kekuningan atau hijau "limau". Pilihan bergantung pada koordinat warna khusus yang diperlukan oleh aplikasi. Hijau AlInGaP dalam julat panjang gelombang ini secara amnya mempunyai warna yang sangat stabil merentasi arus pemacu dan suhu berbanding dengan beberapa hijau InGaN.

10. Soalan Lazim (FAQ)

10.1 Apakah perbezaan antara Panjang Gelombang Puncak dan Panjang Gelombang Dominan?

Panjang Gelombang Puncak (λP)ialah panjang gelombang di mana taburan kuasa spektrum adalah maksimum.Panjang Gelombang Dominan (λd)ialah panjang gelombang tunggal cahaya monokromatik yang sepadan dengan warna yang dilihat LED apabila dibandingkan dengan cahaya putih rujukan. Untuk LED dengan spektrum yang agak simetri, mereka sering hampir. Panjang gelombang dominan lebih berkaitan secara langsung dengan persepsi warna manusia.

10.2 Bolehkah saya memandu LED ini dengan bekalan 3.3V tanpa perintang?

Tidak, ini tidak disyorkan dan berkemungkinan akan memusnahkan LED.Dengan VF tipikal 2.0-2.4V, menyambungkannya terus ke 3.3V akan menyebabkan arus berlebihan mengalir, jauh melebihi penarafan maksimum mutlak 30mA DC. Perintang had arus siri sentiasa diperlukan apabila menggunakan sumber voltan.

10.3 Bagaimanakah saya mentafsir kod bin semasa membuat pesanan?

Anda boleh menentukan gabungan bin untuk mendapatkan LED dengan ciri-ciri yang dikumpulkan rapat. Sebagai contoh, meminta "Iv=R1, VF=D3, λd=C" akan memberikan anda LED dengan keamatan bercahaya antara 112-140 mcd, voltan hadapan antara 2.0-2.2V, dan panjang gelombang dominan antara 567.5-570.5 nm. Jika tiada bin dinyatakan, anda akan menerima produk dari campuran pengeluaran standard.

10.4 Adakah LED ini sesuai untuk penggunaan luar?

Datasheet menyatakan julat suhu operasi -40°C hingga +85°C, yang merangkumi banyak keadaan luar. Walau bagaimanapun, pendedahan berpanjangan kepada cahaya matahari langsung, sinaran UV, dan kelembapan boleh merosakkan kanta epoksi dari masa ke masa. Untuk persekitaran luar yang keras, LED yang khusus dinilai dan dibungkus untuk keadaan sedemikian (cth., dengan enkapsulasi silikon) harus dipertimbangkan.

11. Contoh Kajian Kes Reka Bentuk

11.1 Penunjuk Status Panel Depan untuk Suis Rangkaian

Keperluan:Menyediakan penunjuk status sambungan/aktiviti hijau yang jelas, boleh dilihat dari pelbagai sudut pada unit berak.

Pilihan Reka Bentuk:LTST-010KGKT dipilih untuk sudut pandangan 110°, memastikan keterlihatan walaupun dilihat di luar paksi. Hijau AlInGaP memberikan warna yang jelas dan menarik perhatian.

Pelaksanaan:Satu bank 8 LED digunakan, satu setiap port. Untuk memastikan kecerahan seragam, semua LED ditentukan dari bin keamatan bercahaya yang sama (cth., R1). Ia dipandu dari rel 5V melalui perintang had arus individu 150Ω (dikira untuk VF 2.2V tip. dan IF=20mA: R = (5V - 2.2V) / 0.02A = 140Ω; 150Ω ialah nilai standard terdekat). Susun atur PCB menggunakan corak pateri yang disyorkan dengan sambungan pelega terma kecil ke satah bumi untuk lesapan haba.

12. Trend Teknologi

12.1 Kecekapan dan Peminiaan

Trend umum dalam LED SMD terus ke arah keberkesanan bercahaya yang lebih tinggi (lebih banyak keluaran cahaya per watt elektrik) dan peminiaan lanjut. Walaupun bahagian ini mewakili saiz pakej matang, pakej baharu seperti LED skala cip (CSLED) sedang muncul, menawarkan tapak kaki yang lebih kecil. Dorongan untuk kecekapan tenaga merentasi semua elektronik mendorong LED yang memberikan kecerahan yang diperlukan pada arus yang lebih rendah.

12.2 Kestabilan dan Konsistensi Warna

Kemajuan dalam pertumbuhan epitaksial dan bahan pembungkusan bertujuan untuk meningkatkan konsistensi warna (mengurangkan penyebaran dalam bin) dan kestabilan sepanjang hayat peranti dan merentasi variasi suhu. Ini amat penting untuk aplikasi di mana berbilang LED digunakan bersebelahan, seperti dalam paparan warna penuh atau tatasusunan lampu latar.

12.3 Integrasi

Terdapat trend yang semakin meningkat ke arah mengintegrasikan litar pemacu LED (sumber arus malar, kawalan malap PWM) terus ke dalam modul atau bahkan ke atas pakej LED itu sendiri, memudahkan reka bentuk untuk pengguna akhir dan meningkatkan kebolehpercayaan sistem keseluruhan.