Spesifikasi Lengkap LED Hijau SMD GaP - 3.2x2.8x1.9mm - 2.6V - 72mW - Dokumen Teknikal Bahasa Melayu

1. Gambaran Keseluruhan Produk

Dokumen ini menyediakan spesifikasi teknikal lengkap untuk LED hijau permukaan-pasang berkeamatan tinggi. Peranti ini direka untuk aplikasi penunjuk tujuan am dan lampu latar dalam elektronik pengguna, peralatan pejabat, dan peranti komunikasi. Kelebihan utamanya termasuk keserasian dengan peralatan penempatan automatik, kesesuaian untuk proses pateri inframerah dan reflow, serta pematuhan kepada keperluan bebas plumbum (RoHS). Pakej EIA standard memastikan keserasian luas dalam industri.

2. Analisis Parameter Teknikal Mendalam

2.1 Rating Maksimum Mutlak

Had operasi peranti ditakrifkan pada suhu ambien (Ta) 25°C. Melebihi rating ini boleh menyebabkan kerosakan kekal.

• Pelesapan Kuasa (Pd):72 mW. Ini adalah kuasa maksimum yang boleh dilesapkan oleh LED sebagai haba dengan selamat di bawah operasi berterusan.
• Arus Hadapan Puncak (IFP):80 mA. Ini adalah arus maksimum yang dibenarkan di bawah keadaan berdenyut, ditentukan pada kitar tugas 1/10 dan lebar denyut 0.1ms. Ia jauh lebih tinggi daripada rating DC untuk menampung kilasan intensiti tinggi yang singkat.
• Arus Hadapan DC (IF):30 mA. Ini adalah arus hadapan berterusan maksimum yang disyorkan untuk operasi jangka panjang yang boleh dipercayai.
• Voltan Songsang (VR):5 V. Menggunakan voltan songsang melebihi had ini boleh merosakkan simpang semikonduktor LED.
• Julat Suhu Operasi:-40°C hingga +85°C. Peranti ini dinilai untuk prestasi boleh dipercayai merentasi julat suhu industri yang luas ini.
• Julat Suhu Penyimpanan:-40°C hingga +100°C.

2.2 Ciri Elektrik & Optik

Parameter prestasi utama diukur pada Ta=25°C dan arus ujian piawai IF=20mA.

• Keamatan Bercahaya (Iv):Julat dari minimum 7.1 mcd hingga nilai tipikal 45.0 mcd. Keamatan sebenar dibin, seperti yang diterangkan dalam Seksyen 3.
• Sudut Pandangan (2θ1/2):120 darjah. Sudut pandangan lebar ini menunjukkan jenis kanta resap, sesuai untuk aplikasi yang memerlukan keterlihatan luas.
• Panjang Gelombang Pancaran Puncak (λP):565 nm. Ini adalah panjang gelombang di mana keluaran spektrum paling kuat.
• Panjang Gelombang Dominan (λd):569 nm. Panjang gelombang tunggal ini, diperoleh daripada rajah kromatisiti CIE, mentakrifkan warna yang dilihat (hijau) LED.
• Separuh Lebar Garisan Spektrum (Δλ):30 nm. Parameter ini menerangkan ketulenan spektrum; lebar yang lebih sempit menunjukkan sumber cahaya yang lebih monokromatik.
• Voltan Hadapan (VF):Biasanya 2.6V, dengan julat dari 2.0V hingga 2.6V pada 20mA. Toleransi +/- 0.1V dicatatkan untuk nilai tipikal.
• Arus Songsang (IR):Maksimum 10 µA apabila voltan songsang 5V digunakan.

3. Penjelasan Sistem Binning

Untuk memastikan konsistensi kecerahan merentasi kelompok pengeluaran, keamatan bercahaya dikategorikan kepada bin. Kod bin adalah sebahagian daripada pemilihan nombor bahagian.

• Kod Bin K:7.1 mcd (Min) hingga 11.2 mcd (Maks)
• Kod Bin L:11.2 mcd hingga 18.0 mcd
• Kod Bin M:18.0 mcd hingga 28.0 mcd
• Kod Bin N:28.0 mcd hingga 45.0 mcd

Toleransi +/-15% digunakan untuk setiap bin keamatan. Pereka harus memilih bin yang sesuai berdasarkan tahap kecerahan yang diperlukan untuk aplikasi mereka.

4. Analisis Keluk Prestasi

Datasheet merujuk kepada keluk prestasi tipikal yang menggambarkan hubungan antara parameter utama. Walaupun graf khusus tidak diterbitkan semula dalam teks, implikasinya adalah kritikal untuk reka bentuk.

• Keluk I-V:Menunjukkan hubungan antara arus hadapan (IF) dan voltan hadapan (VF). Ia adalah tidak linear, tipikal untuk diod. Keluk ini membantu dalam memilih perintang had arus yang sesuai.
• Keamatan Bercahaya vs. Arus Hadapan:Menunjukkan bagaimana keluaran cahaya meningkat dengan arus, biasanya dalam hubungan hampir linear dalam julat operasi. Mengoperasikan melebihi arus maksimum membawa kepada pulangan yang berkurangan dan peningkatan haba.
• Keamatan Bercahaya vs. Suhu Ambien:Menunjukkan penurunan keluaran cahaya apabila suhu simpang meningkat. Ini adalah penting untuk pengurusan terma dalam aplikasi kuasa tinggi atau suhu ambien tinggi.
• Taburan Spektrum:Graf keamatan relatif berbanding panjang gelombang, berpusat sekitar 565nm dengan separuh lebar 30nm, mengesahkan keluaran warna hijau.

5. Maklumat Mekanikal & Pakej

5.1 Dimensi Peranti

LED ini mematuhi pakej SMD EIA standard. Dimensi utama (dalam milimeter) termasuk saiz badan kira-kira 3.2mm (panjang) x 2.8mm (lebar) x 1.9mm (tinggi). Toleransi biasanya ±0.2mm melainkan dinyatakan sebaliknya. Lukisan dimensi terperinci harus dirujuk untuk reka bentuk tapak kaki PCB yang tepat.

5.2 Reka Bentuk Pad PCB yang Disyorkan

Cadangan corak land disediakan untuk pateri reflow inframerah atau fasa wap. Mematuhi tapak kaki yang disyorkan ini adalah penting untuk mencapai sambungan pateri yang boleh dipercayai, penjajaran sendiri yang betul semasa reflow, dan pelesapan haba yang berkesan. Reka bentuk ini biasanya termasuk corak pelepasan haba untuk mengurus suhu pateri.

5.3 Pengenalpastian Polarity

Katod biasanya ditanda pada peranti, selalunya dengan takuk, titik hijau, atau sudut terpotong pada kanta atau pakej. Rajah datasheet mesti dirujuk untuk mengesahkan skema penandaan yang tepat untuk orientasi yang betul semasa pemasangan.

6. Panduan Pateri & Pemasangan

6.1 Profil Pateri Reflow

Peranti ini serasi dengan proses pateri reflow bebas plumbum (Pb-free). Profil cadangan yang mematuhi J-STD-020B dirujuk. Parameter utama termasuk:

• Suhu Pra-Panas:150°C hingga 200°C.
• Masa Pra-Panas:Maksimum 120 saat.
• Suhu Puncak:Maksimum 260°C.
• Masa Melebihi Likuidus:Tempoh yang disyorkan mengikut spesifikasi pes pateri.
• Kadar Cerun:Dikawal untuk mengelakkan kejutan terma.

Adalah kritikal untuk ambil perhatian bahawa profil optimum bergantung pada reka bentuk PCB khusus, pes pateri, dan ketuhar. Pengesahan di peringkat komponen dan papan adalah disyorkan.

6.2 Pateri Tangan

Jika pateri manual diperlukan, gunakan besi pateri dengan suhu tidak melebihi 300°C. Masa sentuhan harus dihadkan kepada maksimum 3 saat setiap sambungan, dan ia harus dilakukan hanya sekali untuk mengelakkan kerosakan pada pakej plastik atau ikatan wayar dalaman.

6.3 Pembersihan

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

6.4 Penyimpanan & Kepekaan Kelembapan

LED adalah sensitif kepada kelembapan. Apabila disimpan dalam beg kalis lembapan asal yang dimeterai dengan bahan pengering, ia harus disimpan pada ≤ 30°C dan ≤ 70% RH dan digunakan dalam tempoh satu tahun. Sebaik sahaja beg dibuka, persekitaran penyimpanan tidak boleh melebihi 30°C dan 60% RH. Komponen yang terdedah kepada udara ambien selama lebih daripada 168 jam harus dibakar pada kira-kira 60°C selama sekurang-kurangnya 48 jam sebelum pateri reflow untuk mengelakkan "popcorning" (retak pakej disebabkan tekanan wap).

7. Pembungkusan & Maklumat Pesanan

7.1 Spesifikasi Pita dan Gegelung

Peranti dibekalkan dalam pita pembawa 8mm pada gegelung diameter 7-inci (178mm), serasi dengan peralatan pick-and-place automatik standard.

• Kepingan per Gegelung: 2000.
• Kuantiti Pesanan Minimum (MOQ):500 keping untuk kuantiti baki.
• Pita Penutup:Poket kosong dimeterai dengan pita penutup atas.
• Komponen Hilang:Maksimum dua lampu hilang berturut-turut dibenarkan setiap spesifikasi (EIA-481-1-B).

7.2 Struktur Nombor Bahagian

Nombor bahagian LTST-M670GKT mengekod atribut utama:

• LTST:Kemungkinan menandakan keluarga atau siri produk.
• M670:Mungkin merujuk kepada jenis cip/die atau reka bentuk optik khusus.
• G:Menunjukkan warna kanta (Jernih Air).
• K:Mewakili kod bin keamatan bercahaya (cth., bin K: 7.1-11.2 mcd).
• T:Kemungkinan menunjukkan pembungkusan pita dan gegelung.

Memilih akhiran (kod bin) yang betul adalah penting untuk mendapatkan tahap kecerahan yang dikehendaki.

8. Cadangan Aplikasi

8.1 Senario Aplikasi Biasa

LED ini sesuai untuk pelbagai aplikasi yang memerlukan penunjuk hijau yang terang dan boleh dipercayai, termasuk:

• Penunjuk status pada elektronik pengguna (penghala, modem, peralatan audio).
• Lampu latar untuk suis membran dan panel.
• Pencahayaan untuk instrumentasi dan panel kawalan.
• Papan tanda tujuan am dan pencahayaan hiasan di mana sudut pandangan lebar adalah bermanfaat.

8.2 Reka Bentuk Litar Pemacu

LED adalah peranti yang didorong oleh arus.Untuk kecerahan yang konsisten, terutamanya apabila memandu berbilang LED secara selari, adalahsangat disyorkanuntuk menggunakan perintang had arus bersiri untuk setiap LED (Model Litar A). Memandu LED secara selari terus dari sumber voltan (Model Litar B) tidak disyorkan, kerana variasi kecil dalam ciri voltan hadapan (VF) antara LED individu akan menyebabkan ketidakseimbangan ketara dalam perkongsian arus dan, akibatnya, kecerahan tidak sekata. Nilai perintang bersiri boleh dikira menggunakan Hukum Ohm: R = (Vcc - VF) / IF, di mana Vcc adalah voltan bekalan, VF adalah voltan hadapan LED (gunakan nilai maks untuk kebolehpercayaan), dan IF adalah arus hadapan yang dikehendaki.

8.3 Pengurusan Terma

Walaupun pelesapan kuasa agak rendah (72mW maks), reka bentuk terma yang betul memanjangkan jangka hayat dan mengekalkan keluaran cahaya yang stabil. Pastikan reka bentuk pad PCB menyediakan pelepasan haba yang mencukupi. Elakkan mengoperasikan LED pada atau berhampiran rating arus dan suhu maksimum mutlaknya untuk tempoh yang berpanjangan.

8.4 Langkah Berjaga-jaga ESD (Nyahcas Elektrostatik)

Seperti kebanyakan peranti semikonduktor, LED adalah sensitif kepada nyahcas elektrostatik. Prosedur pengendalian ESD standard harus diikuti semasa pemasangan dan pengendalian, termasuk penggunaan stesen kerja dibumikan, gelang pergelangan tangan, dan bekas konduktif.

9. Perbandingan & Pembezaan Teknikal

Berbanding dengan teknologi LED lubang-lalui yang lebih lama, peranti SMD ini menawarkan kelebihan ketara:

• Saiz & Profil:Tapak kaki padat 3.2x2.8mm dan profil rendah (1.9mm) membolehkan pengecilan produk akhir.
• Kebolehhasilan:Keserasian penuh dengan talian pemasangan SMT automatik berkelajuan tinggi mengurangkan kos pengeluaran dan meningkatkan kebolehpercayaan berbanding pemasukan manual.
• Prestasi Optik:Gabungan kecerahan tinggi (sehingga 45 mcd) dan sudut pandangan lebar 120 darjah memberikan keterlihatan yang sangat baik.
• Kebolehpercayaan:Pakej direka untuk proses pateri inframerah/reflow yang teguh dan menawarkan julat suhu operasi yang luas (-40°C hingga +85°C).

Penggunaan teknologi substrat GaP (Gallium Phosphide) pada GaP adalah proses yang matang dan boleh dipercayai untuk menghasilkan LED hijau dengan warna dan prestasi yang stabil.

10. Soalan Lazim (FAQ)

Q1: Apakah perbezaan antara Panjang Gelombang Puncak (λP) dan Panjang Gelombang Dominan (λd)?

A1: Panjang Gelombang Puncak (565 nm) adalah panjang gelombang fizikal di mana LED memancarkan kuasa optik paling banyak. Panjang Gelombang Dominan (569 nm) adalah nilai yang dikira dari kolorimetri yang mewakili panjang gelombang tunggal warna yang dilihat. Untuk sumber monokromatik seperti LED hijau ini, ia biasanya hampir.

Q2: Bolehkah saya memandu LED ini pada 30mA secara berterusan?

A2: Ya, 30mA adalah arus hadapan DC maksimum yang dinilai. Untuk kebolehpercayaan dan jangka hayat maksimum, selalunya dinasihatkan untuk beroperasi sedikit di bawah maksimum ini, contohnya, pada 20mA (keadaan ujian standard), yang juga memberikan kecerahan yang mencukupi untuk kebanyakan aplikasi penunjuk.

Q3: Mengapakah perintang bersiri diperlukan walaupun bekalan kuasa saya adalah had arus?

A3: Perintang bersiri khusus menyediakan kaedah yang mudah, kos efektif, dan teguh untuk menetapkan arus. Ia juga membantu menyerap variasi kecil dalam voltan bekalan dan voltan hadapan LED, memastikan operasi stabil. Ia dianggap sebagai amalan terbaik untuk kebanyakan litar LED tujuan am.

Q4: Betapa kritikalnya jangka hayat lantai 168 jam selepas membuka beg halangan kelembapan?

A4: Ia sangat penting untuk kebolehpercayaan proses. Melebihi masa ini tanpa pembakaran meningkatkan risiko kerosakan pakej yang disebabkan kelembapan semasa proses pateri reflow suhu tinggi, yang boleh menyebabkan kegagalan serta-merta atau mengurangkan kebolehpercayaan jangka panjang.

11. Kajian Kes Reka Bentuk Masuk

Senario:Mereka bentuk panel penunjuk status untuk suis rangkaian dengan 24 LED aktiviti port hijau yang sama.

Langkah Reka Bentuk:

1. Pemilihan Kecerahan:Untuk peralatan dalaman dengan jarak pandangan 1-2 meter, kecerahan pertengahan adalah mencukupi. Pilih Kod Bin L (11.2-18.0 mcd) daripada maklumat pesanan.
2. Litar Pemacu:Sistem menggunakan rel 3.3V. Menggunakan VF maksimum 2.6V dan sasaran IF 20mA, kira perintang bersiri: R = (3.3V - 2.6V) / 0.020A = 35 Ohm. Nilai standard terdekat 33 Ohm atau 39 Ohm akan dipilih, sedikit melaraskan arus.
3. Susun Atur PCB:Gunakan susun atur pad yang disyorkan dari datasheet. Alurkan jejak 3.3V dan GND ke semua 24 LED. Letakkan perintang had arus berhampiran anod setiap LED.
4. Pertimbangan Terma:Dengan 24 LED pada ~20mA setiap satu, jumlah kuasa adalah rendah (~1.5W). Tiada penyejuk haba khas diperlukan, tetapi pastikan aliran udara umum dalam selungkup.
5. Pemasangan:Ikuti profil reflow yang disyorkan. Selepas membuka gegelung, rancang untuk melengkapkan pemasangan SMT untuk semua papan dalam tetingkap 168 jam atau laksanakan jadual pembakaran.

Pendekatan ini memastikan kecerahan seragam, pateri yang boleh dipercayai, dan prestasi jangka panjang.

12. Pengenalan Prinsip Teknologi

LED ini berdasarkan bahan semikonduktor Gallium Phosphide (GaP). Apabila voltan hadapan digunakan merentasi simpang p-n, elektron dan lubang disuntik ke dalam kawasan aktif di mana ia bergabung semula. Dalam GaP, proses penggabungan semula ini membebaskan tenaga dalam bentuk foton (cahaya) dengan panjang gelombang yang sepadan dengan tenaga jurang jalur bahan, yang untuk komposisi khusus ini menghasilkan cahaya hijau (~565-569 nm). Kanta "Jernih Air" diperbuat daripada epoksi dan direka untuk meresapkan cahaya, mencipta sudut pandangan lebar 120 darjah. Pakej SMD merangkumi die semikonduktor, ikatan wayar, dan bingkai plumbum, memberikan perlindungan mekanikal dan sambungan terma/elektrik.

13. Trend & Perkembangan Industri

Industri optoelektronik terus berkembang. Walaupun LED hijau berasaskan GaP ini mewakili teknologi yang matang dan sangat boleh dipercayai, trend termasuk:

• Peningkatan Kecekapan:Pembangunan berterusan bahan (seperti InGaN untuk julat warna lebih luas) dan reka bentuk cip untuk mencapai lumen per watt (lm/W) yang lebih tinggi, mengurangkan penggunaan kuasa untuk keluaran cahaya tertentu.
• Pengecilan:Pembangunan tapak kaki pakej yang lebih kecil (cth., 0201, 01005) untuk aplikasi terhad ruang seperti peranti boleh pakai dan elektronik pengguna ultra-padat.
• Penyelesaian Bersepadu:Pertumbuhan LED dengan pemacu terbina dalam (IC arus malar), diod perlindungan (untuk ESD/voltan songsang), atau pelbagai warna (RGB) dalam satu pakej, memudahkan reka bentuk litar.
• Permintaan Kebolehpercayaan Tinggi:Pengembangan aplikasi dalam bidang automotif, perindustrian, dan perubatan mendorong keperluan untuk julat suhu yang diperluas, rintangan getaran yang lebih tinggi, dan jangka hayat operasi yang lebih panjang (selalunya dinilai pada L70 atau L90, bermaksud masa kepada 70% atau 90% daripada kecerahan awal).

Peranti yang diterangkan dalam datasheet ini berada dengan kukuh dalam segmen pasaran yang mantap dan volum tinggi, dihargai kerana prestasi terbukti, keberkesanan kos, dan kemudahan integrasi.