Dokumen Teknikal LTST-C170KGKT - LED SMD Hijau 3.2x1.6x1.4mm - 2.0V - 0.06W

1. Gambaran Keseluruhan Produk

Dokumen ini menyediakan spesifikasi teknikal lengkap untuk lampu LED peranti permukaan-pasang (SMD). Direka untuk pemasangan papan litar bercetak (PCB) automatik, komponen ini adalah ideal untuk aplikasi yang mempunyai ruang terhad merentasi pelbagai spektrum peralatan elektronik.

1.1 Ciri-ciri

• Mematuhi arahan RoHS (Sekatan Bahan Berbahaya).
• Menggunakan cip semikonduktor Ultra Terang Aluminium Indium Gallium Fosfida (AlInGaP) untuk pancaran cahaya hijau.
• Dibungkus pada pita 8mm yang dililit pada gegelung berdiameter 7 inci untuk pemasangan automatik "pick-and-place" yang cekap.
• Tapak kaki pakej EIA (Electronic Industries Alliance) yang distandardkan memastikan keserasian dengan reka bentuk industri.
• Ciri-ciri input/output adalah serasi dengan tahap logik litar bersepadu (IC) standard.
• Direka untuk keserasian dengan peralatan penempatan teknologi permukaan-pasang (SMT) automatik.
• Tahan terhadap proses pateri alir balik inframerah (IR) standard yang digunakan dalam pembuatan PCB volum tinggi.

1.2 Aplikasi

LED ini sesuai untuk pelbagai aplikasi, termasuk tetapi tidak terhad kepada:

• Peranti telekomunikasi, peralatan automasi pejabat, perkakas rumah, dan sistem kawalan industri.
• Pencahayaan latar untuk kekunci dan papan kekunci.
• Penunjuk status dan kuasa.
• Paparan mikro dan penunjuk panel.
• Pencahayaan isyarat dan luminari simbolik.

2. Tafsiran Mendalam Parameter Teknikal

2.1 Penarafan Maksimum Mutlak

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

• Pelesapan Kuasa (Pd):75 mW. Ini adalah jumlah kuasa maksimum yang boleh dipancarkan oleh pakej sebagai haba.
• Arus Hadapan Puncak (I_FP):80 mA. Ini adalah arus hadapan segera maksimum yang dibenarkan, biasanya ditentukan di bawah keadaan berdenyut (kitar tugas 1/10, lebar denyut 0.1ms) untuk mengelakkan kepanasan berlebihan.
• Arus Hadapan DC (I_F):30 mA. Ini adalah arus hadapan berterusan maksimum untuk operasi jangka panjang yang boleh dipercayai.
• Voltan Songsang (V_R):5 V. Melebihi voltan ini dalam pincang songsang boleh menyebabkan kerosakan simpang.
• Julat Suhu Operasi & Penyimpanan:-55°C hingga +85°C. Peranti boleh berfungsi dan disimpan dalam julat suhu ambien ini.
• Keadaan Pateri Inframerah:260°C untuk maksimum 10 saat. Ini menentukan toleransi suhu puncak dan masa untuk proses pateri alir balik.

2.2 Ciri-ciri Elektrik & Optik

Parameter ini diukur pada suhu ambien (T_a) 25°C dan menentukan prestasi tipikal peranti.

• Keamatan Bercahaya (I_V):18.0 - 71.0 mcd (Tipikal: 35.0 mcd) pada I_F= 20 mA. Ini mengukur kecerahan LED yang dirasakan oleh mata manusia. Julat yang luas diuruskan melalui sistem pengelasan (lihat Seksyen 3).
• Sudut Pandangan (2θ_1/2):130 darjah. Ini adalah sudut penuh di mana keamatan bercahaya adalah separuh daripada nilai yang diukur pada paksi (0°). Sudut pandangan yang luas seperti ini memberikan corak cahaya yang lebih menyebar sesuai untuk aplikasi penunjuk.
• Panjang Gelombang Pancaran Puncak (λ_P):574.0 nm (Tipikal). Ini adalah panjang gelombang di mana keluaran kuasa spektrum adalah maksimum.
• Panjang Gelombang Dominan (λ_d):567.5 - 576.5 nm (Tipikal: 571.0 nm) pada I_F= 20 mA. Ini adalah panjang gelombang tunggal yang dirasakan oleh mata manusia yang menentukan warna (hijau). Ia diperoleh daripada rajah kromatisiti CIE.
• Separuh Lebar Garisan Spektrum (Δλ):15.0 nm. Ini menunjukkan ketulenan spektrum, menentukan julat panjang gelombang di sekitar puncak yang mengandungi kuasa optik yang ketara.
• Voltan Hadapan (V_F):1.90 - 2.40 V (Tipikal) pada I_F= 20 mA. Ini adalah susutan voltan merentasi LED apabila mengalirkan arus yang ditentukan.
• Arus Songsang (I_R):10 μA (Maksimum) pada V_R= 5 V. Ini adalah arus bocor kecil yang mengalir apabila diod dipincang songsang.

3. Penjelasan Sistem Pengelasan

Untuk memastikan prestasi yang konsisten dalam pengeluaran, LED disusun ke dalam kelas berdasarkan parameter utama. Ini membolehkan pereka memilih bahagian yang memenuhi keperluan aplikasi khusus untuk keseragaman warna dan kecerahan.

3.1 Pangkat Voltan Hadapan (V_F)

Dikelaskan pada I_F= 20 mA. Toleransi setiap kelas adalah ±0.1V.

• Kelas 4: 1.9V - 2.0V
• Kelas 5: 2.0V - 2.1V
• Kelas 6: 2.1V - 2.2V
• Kelas 7: 2.2V - 2.3V
• Kelas 8: 2.3V - 2.4V

3.2 Pangkat Keamatan Bercahaya (I_V)

Dikelaskan pada I_F= 20 mA. Toleransi setiap kelas adalah ±15%.

• Kelas M: 18.0 mcd - 28.0 mcd
• Kelas N: 28.0 mcd - 45.0 mcd
• Kelas P: 45.0 mcd - 71.0 mcd

3.3 Pangkat Warna (Panjang Gelombang Dominan, λ_d)

Dikelaskan pada I_F= 20 mA. Toleransi setiap kelas adalah ±1 nm.

• Kelas C: 567.5 nm - 570.5 nm
• Kelas D: 570.5 nm - 573.5 nm
• Kelas E: 573.5 nm - 576.5 nm

4. Analisis Lengkung Prestasi

Lengkung prestasi tipikal menggambarkan hubungan antara parameter utama 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 menunjukkan hubungan eksponen tipikal untuk diod. Untuk LED hijau AlInGaP ini, voltan hadapan (V_F) mempunyai nilai tipikal sekitar 2.0V pada 20mA. Pereka mesti memastikan perintang had arus atau litar pemacu menyediakan voltan yang betul untuk mencapai arus yang dikehendaki, kerana perubahan kecil dalam voltan boleh menyebabkan perubahan besar dalam arus.

4.2 Keamatan Bercahaya vs. Arus Hadapan

Lengkung ini secara amnya linear dalam julat arus operasi yang disyorkan (sehingga 30mA DC). Meningkatkan arus hadapan meningkatkan keluaran cahaya secara berkadar. Walau bagaimanapun, beroperasi melebihi penarafan maksimum mutlak akan menyebabkan penurunan kecekapan, peningkatan haba, dan pengurangan jangka hayat.

4.3 Taburan Spektrum

Lengkung keluaran spektrum berpusat di sekitar panjang gelombang puncak 574 nm (hijau) dengan separuh lebar tipikal 15 nm. Panjang gelombang dominan (λ_d), yang menentukan warna yang dirasakan, berada dalam julat 571 nm ± 5 nm bergantung pada kelas. Spektrum sempit ini adalah ciri teknologi AlInGaP, menawarkan ketulenan warna yang tepu.

5. Maklumat Mekanikal & Pembungkusan

5.1 Dimensi Pakej

LED ini dibungkus dalam pakej SMD standard. Dimensi utama (dalam milimeter) adalah: Panjang: 3.2 mm, Lebar: 1.6 mm, Tinggi: 1.4 mm. Toleransi biasanya ±0.1 mm melainkan dinyatakan sebaliknya. Kanta adalah jernih air.

5.2 Pengenalpastian Kutub & Reka Bentuk Pad PCB

Komponen ini mempunyai katod yang ditanda (biasanya ditunjukkan oleh titik hijau, takuk, atau plumbum yang lebih pendek pada pita). Corak tanah PCB (tapak kaki) yang disyorkan disediakan untuk memastikan pembentukan sendi pateri yang betul, sambungan elektrik yang boleh dipercayai, dan penjajaran yang betul semasa alir balik. Mengikuti garis panduan ini mengelakkan "tombstoning" dan kecacatan pateri lain.

5.3 Pembungkusan Pita dan Gegelung

LED dibekalkan pada pita pembawa timbul dengan lebar 8 mm, dililit pada gegelung berdiameter 7 inci (178 mm). Kuantiti gegelung standard adalah 3000 keping. Pembungkusan termasuk pita penutup atas untuk melindungi komponen. Orientasi dan jarak poket mematuhi piawaian ANSI/EIA-481 untuk pengendalian automatik.

6. Garis Panduan Pateri & Pemasangan

6.1 Profil Pateri Alir Balik IR (Proses Bebas Plumbum)

Profil alir balik yang disyorkan disediakan untuk pemasangan pateri bebas plumbum (Pb-free). Parameter utama termasuk:

• Pra-panas:150°C hingga 200°C.
• Masa Pra-panas:Maksimum 120 saat untuk membolehkan pengaktifan fluks dan penstabilan suhu.
• Suhu Puncak:Maksimum 260°C.
• Masa Melebihi Likuidus (pada puncak):Maksimum 10 saat. Peranti boleh menahan maksimum dua kitaran alir balik di bawah keadaan ini.

Profil harus dibangunkan berdasarkan piawaian JEDEC dan disahkan dengan reka bentuk PCB khusus, pes pateri, dan ketuhar yang digunakan dalam pengeluaran.

6.2 Pateri Tangan

Jika pateri tangan diperlukan, gunakan besi yang dikawal suhu. Suhu hujung besi pateri tidak boleh melebihi 300°C, dan masa sentuhan harus dihadkan kepada maksimum 3 saat setiap pad. Pateri tangan harus dilakukan hanya sekali.

6.3 Pembersihan

Jika pembersihan selepas pateri diperlukan, gunakan hanya pelarut berasaskan alkohol yang diluluskan seperti etil alkohol atau isopropil alkohol pada suhu bilik. Masa rendaman harus kurang daripada satu minit. Elakkan bahan pembersih kimia yang tidak ditentukan yang mungkin merosakkan pakej atau kanta LED.

6.4 Penyimpanan & Pengendalian

• Langkah Berjaga-jaga ESD:Peranti ini sensitif kepada nyahcas elektrostatik (ESD). Kendalikan menggunakan kawalan ESD yang sesuai seperti tali pergelangan tangan yang dibumikan, tikar anti-statik, dan bekas.
• Kepekaan Kelembapan:Pakej ini sensitif kepada kelembapan. Apabila disimpan dalam beg penghalang kelembapan asal yang dimeterai dengan bahan pengering, jangka hayat rak adalah satu tahun pada ≤30°C dan ≤90% RH. Setelah beg dibuka, komponen harus disimpan pada ≤30°C dan ≤70% RH dan harus menjalani alir balik IR dalam masa 672 jam (28 hari, MSL 2a). Untuk penyimpanan melebihi tempoh ini atau dalam persekitaran tidak terkawal, pembakaran pada kira-kira 60°C selama sekurang-kurangnya 20 jam adalah disyorkan sebelum pateri.

7. Nota Aplikasi & Pertimbangan Reka Bentuk

7.1 Had Arus

LED adalah peranti yang didorong oleh arus. Perintang had arus siri adalah wajib apabila didorong dari sumber voltan. Nilai perintang (R) boleh dikira menggunakan Hukum Ohm: R = (V_sumber- V_F) / I_F. Gunakan V_Fmaksimum dari datasheet (2.4V) untuk reka bentuk konservatif untuk memastikan arus tidak melebihi nilai yang dikehendaki. Contohnya, didorong dari bekalan 5V pada 20mA: R = (5V - 2.4V) / 0.02A = 130 Ω. Perintang standard 130 Ω atau 150 Ω adalah sesuai.

7.2 Pengurusan Terma

Walaupun pelesapan kuasa adalah rendah (75 mW maks), reka bentuk terma yang betul memanjangkan jangka hayat dan mengekalkan keluaran optik yang stabil. Pastikan kawasan kuprum yang mencukupi di sekitar pad PCB bertindak sebagai penyerap haba. Elakkan beroperasi pada had arus dan suhu maksimum mutlak secara berterusan.

7.3 Reka Bentuk Optik

Sudut pandangan 130 darjah menghasilkan pancaran yang luas dan menyebar. Untuk aplikasi yang memerlukan pancaran yang lebih fokus, optik sekunder (kanta atau pandu cahaya) adalah perlu. Kanta jernih air adalah optimum untuk pancaran warna sebenar tanpa pewarnaan.

8. Perbandingan & Pembezaan Teknikal

LED hijau AlInGaP ini menawarkan kelebihan khusus:

• berbanding LED Hijau GaP Tradisional:Teknologi AlInGaP memberikan kecekapan bercahaya dan kecerahan (keamatan bercahaya) yang jauh lebih tinggi untuk arus pemacu yang sama, bersama dengan ketepuan warna dan kestabilan yang lebih baik merentasi suhu.
• berbanding LED Biru/Hijau InGaN:Walaupun LED InGaN boleh mencapai kecerahan yang sangat tinggi, LED hijau AlInGaP ini dalam format pakej ini menawarkan penyelesaian yang terbukti dan kos efektif untuk aplikasi penunjuk kecerahan standard dengan ciri voltan hadapan yang stabil.
• Pembeza Utama:Gabungan sudut pandangan luas 130 darjah, pematuhan RoHS, keserasian dengan alir balik IR, dan pengelasan terperinci untuk keseragaman warna dan kecerahan menjadikan komponen ini pilihan yang boleh dipercayai untuk pembuatan automatik volum tinggi.

9. Soalan Lazim (FAQ)

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

Panjang Gelombang Puncak (λ_P)adalah panjang gelombang fizikal di mana LED memancarkan kuasa optik paling banyak, diukur oleh spektrometer.Panjang Gelombang Dominan (λ_d)adalah panjang gelombang tunggal persepsi yang sepadan dengan warna yang dilihat oleh mata manusia, dikira dari koordinat kromatisiti CIE. Untuk LED monokromatik seperti hijau ini, mereka biasanya hampir dalam nilai.

9.2 Bolehkah saya mendorong LED ini tanpa perintang had arus?

No.Voltan hadapan LED mempunyai pekali suhu negatif dan berbeza dari unit ke unit. Menyambungkannya terus ke sumber voltan akan menyebabkan lonjakan arus yang tidak terkawal, berkemungkinan melebihi Penarafan Maksimum Mutlak dan memusnahkan peranti serta-merta. Sentiasa gunakan perintang siri atau pemacu arus malar.

9.3 Mengapa terdapat julat yang begitu luas dalam Keamatan Bercahaya (18-71 mcd)?

Julat ini mencerminkan variasi semula jadi dalam pembuatan semikonduktor. Sistempengelasan(pangkat M, N, P) menyusun LED ke dalam kumpulan dengan julat keamatan yang lebih ketat. Untuk aplikasi yang memerlukan kecerahan seragam, tentukan dan gunakan LED dari kelas keamatan yang sama.

9.4 Bagaimana saya mentafsir "Sudut Pandangan" 130 darjah?

Ini adalahsudut penuhdi mana keamatan cahaya turun kepada 50% daripada keamatan pada paksi (tengah). Jadi, pada 65 darjah luar paksi ke kiri dan 65 darjah luar paksi ke kanan (jumlah 130 darjah), kecerahan adalah separuh daripada apa yang anda lihat apabila melihat terus pada LED. Ini menentukan penyebaran pancaran.

10. Contoh Aplikasi Praktikal

10.1 Panel Penunjuk Status

Dalam penghala rangkaian atau panel kawalan industri, pelbagai LED jenis ini boleh digunakan untuk menunjukkan kuasa, aktiviti rangkaian, ralat sistem, atau mod operasi. Sudut pandangan yang luas memastikan keterlihatan dari pelbagai sudut. Dengan memilih LED dari kelas V_Fdan I_Vyang sama, kecerahan dan warna seragam boleh dicapai merentasi panel. Litar ringkas dengan bekalan 5V, pin GPIO mikropengawal, perintang had arus 150Ω, dan LED secara bersiri adalah tipikal.

10.2 Pencahayaan Latar Papan Kekunci

Untuk menerangi kekunci pada papan kekunci membran atau mekanikal, LED SMD ini boleh diletakkan pada PCB di bawah penutup kekunci lutsinar. Saiz kecil mereka (3.2x1.6mm) membolehkan penempatan antara tapak kaki suis. Cip hijau AlInGaP memberikan warna yang jelas dan berbeza. Pertimbangan reka bentuk termasuk menguruskan arus untuk pelbagai LED secara selari (lebih baik dengan perintang individu atau pemacu tatasusunan arus malar) dan memastikan penyebaran cahaya sekata melalui bahan penutup kekunci.

11. Pengenalan Teknologi

LED ini berdasarkan teknologi semikonduktorAluminium Indium Gallium Fosfida (AlInGaP). Sistem bahan ini ditumbuhkan secara epitaksial pada substrat dan amat cekap dalam kawasan merah, oren, ambar, dan hijau spektrum cahaya nampak. Apabila voltan hadapan dikenakan, elektron dan lubang bergabung semula di kawasan aktif simpang semikonduktor, membebaskan tenaga dalam bentuk foton (cahaya). Komposisi khusus lapisan AlInGaP menentukan tenaga jurang jalur dan seterusnya panjang gelombang (warna) cahaya yang dipancarkan. Kanta epoksi jernih air membungkus cip, memberikan perlindungan mekanikal, dan membentuk corak keluaran cahaya.

12. Trend Industri

Trend umum dalam LED penunjuk SMD terus ke arahpeningkatan kecekapan(lebih banyak keluaran cahaya per unit kuasa elektrik),saiz pakej yang lebih keciluntuk papan ketumpatan lebih tinggi, dankebolehpercayaan yang dipertingkatkan. Terdapat juga penekanan yang semakin meningkat pada penalaan warna tepat dan pengelasan yang lebih ketat untuk memenuhi permintaan aplikasi yang memerlukan konsistensi warna tinggi, seperti paparan warna penuh dan pencahayaan dalaman automotif. Tambahan pula, integrasi dengan pemacu pintar untuk pendim dan kawalan warna menjadi lebih biasa. Komponen yang diterangkan dalam datasheet ini mewakili teknologi matang dan boleh dipercayai yang sangat sesuai untuk aplikasi sasarannya dalam elektronik pengguna dan industri.