Spesifikasi Teknikal SMD LED LTST-020KFKT - 2.0x1.25x1.1mm - 1.8-2.4V - 72mW - Oren AlInGaP - Dokumen Teknikal Bahasa Melayu

1. Gambaran Keseluruhan Produk

Dokumen ini menyediakan spesifikasi teknikal lengkap untuk LTST-020KFKT, sebuah diod pemancar cahaya (LED) peranti permukaan-pasang (SMD). Komponen ini tergolong dalam keluarga LED mini yang direka untuk pemasangan papan litar bercetak (PCB) automatik dan aplikasi di mana ruang adalah kekangan kritikal. Peranti ini menggunakan teknologi semikonduktor Aluminium Indium Gallium Fosfida (AlInGaP) untuk menghasilkan output cahaya oren. Bentuknya yang padat dan keserasian dengan proses industri standard menjadikannya sesuai untuk diintegrasikan ke dalam pelbagai peralatan elektronik moden.

1.1 Ciri-ciri

• Mematuhi arahan RoHS (Sekatan Bahan Berbahaya).
• Dibungkus dalam pita 12mm standard industri pada gegelung berdiameter 7 inci untuk sistem pick-and-place automatik.
• Garis luar pakej standard EIA (Persekutuan Industri Elektronik).
• Tahap logik serasi dengan litar bersepadu (I.C.).
• Direka untuk keserasian dengan peralatan penempatan dan pemasangan automatik.
• Sesuai untuk digunakan dengan proses pateri refluks inframerah (IR).
• Pra-kondisi untuk mempercepat ke Tahap Kepekaan Kelembapan JEDEC (Majlis Kejuruteraan Peranti Elektron Bersama) 3.

1.2 Aplikasi

LTST-020KFKT direka untuk kegunaan serba boleh merentasi pelbagai sektor. Kawasan aplikasi utama termasuk:

• Telekomunikasi:Penunjuk status dalam penghala, modem, dan suis rangkaian.
• Automasi Pejabat:Pencahayaan belakang untuk kekunci dan penunjuk status dalam pencetak, pengimbas, dan mesin salinan.
• Elektronik Pengguna:Penunjuk kuasa/cas dalam telefon pintar, tablet, komputer riba, dan perkakas rumah.
• Peralatan Perindustrian:Penunjuk panel untuk jentera, sistem kawalan, dan instrumentasi.
• Penunjukan Umum:Pencahayaan isyarat dan simbol, pencahayaan belakang panel hadapan, dan penunjukan status umum.

2. Dimensi Pakej dan Spesifikasi Mekanikal

LED ini dibungkus dalam pakej 020 yang padat dan standard industri. Dimensi mekanikal utama adalah seperti berikut:

• Panjang Pakej: 2.0 mm
• Lebar Pakej: 1.25 mm
• Ketinggian Pakej: 1.1 mm
• Jarak Kaki: 1.05 mm

Warna Kanta:Jernih Air

Warna Pancaran:Oren (AlInGaP)

Nota:Semua dimensi adalah dalam milimeter. Toleransi adalah ±0.2mm melainkan dinyatakan sebaliknya. Pakej termasuk penanda kekutuban (biasanya penunjuk katod) untuk orientasi yang betul semasa pemasangan.

3. Penarafan dan Ciri-ciri

Semua spesifikasi ditakrifkan pada suhu ambien (Ta) 25°C melainkan dinyatakan sebaliknya. Melebihi Penarafan Maksimum Mutlak boleh menyebabkan kerosakan peranti kekal.

3.1 Penarafan Maksimum Mutlak

• Kuasa Lesap (Pd):72 mW
• Arus Hadapan Puncak (I_F(puncak)):80 mA (pada kitaran tugas 1/10, lebar denyut 0.1ms)
• Arus Hadapan Berterusan (I_F):30 mA DC
• Julat Suhu Operasi (T_opr):-40°C hingga +85°C
• Julat Suhu Penyimpanan (T_stg):-40°C hingga +100°C

3.2 Ciri-ciri Elektrik dan Optik

Jadual berikut memperincikan parameter prestasi tipikal apabila peranti dikendalikan di bawah keadaan ujian standard (I_F= 20mA).

• Keamatan Cahaya (I_V):90.0 - 280.0 mcd (millicandela). Diukur dengan penapis yang menghampiri lengkung tindak balas mata fotopik CIE.
• Sudut Pandangan (2θ_1/2):110 darjah (tipikal). Ditakrifkan sebagai sudut penuh di mana keamatan jatuh kepada separuh nilai paksi.
• Panjang Gelombang Pancaran Puncak (λ_p):611 nm (tipikal).
• Panjang Gelombang Dominan (λ_d):600 - 612 nm. Diperoleh daripada koordinat kromatisiti CIE.
• Separuh Lebar Garisan Spektrum (Δλ):17 nm (tipikal).
• Voltan Hadapan (V_F):1.8 - 2.4 V. Toleransi adalah ±0.1V.
• Arus Songsang (I_R):10 μA (maksimum) pada V_R= 5V. Nota: Peranti ini tidak direka untuk operasi bias songsang; parameter ini adalah untuk tujuan ujian inframerah sahaja.

4. Sistem Peringkat Bin

Untuk memastikan konsistensi dalam pengeluaran dan aplikasi, LED disusun ke dalam bin prestasi berdasarkan parameter utama.

4.1 Peringkat Voltan Hadapan (V_F)

Pembin pada I_F= 20mA. Toleransi per bin adalah ±0.10V.

D2: 1.8V - 2.0V

D3: 2.0V - 2.2V

D4: 2.2V - 2.4V

4.2 Peringkat Keamatan Cahaya (I_V)

Pembin pada I_F= 20mA. Toleransi per bin adalah ±11%.

Q2: 90 - 112 mcd

R1: 112 - 140 mcd

R2: 140 - 180 mcd

S1: 180 - 220 mcd

S2: 220 - 280 mcd

4.3 Peringkat Panjang Gelombang Dominan (λ_d)

Pembin pada I_F= 20mA. Toleransi per bin adalah ±1nm.

P: 600 - 603 nm

Q: 603 - 606 nm

R: 606 - 609 nm

S: 609 - 612 nm

5. Lengkung Prestasi Tipikal dan Analisis

Memahami hubungan antara keadaan operasi dan prestasi adalah penting untuk reka bentuk optimum.

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

Ciri I-V adalah tidak linear, tipikal untuk diod. Voltan hadapan (V_F) mempamerkan pekali suhu positif, bermakna ia berkurangan sedikit apabila suhu simpang meningkat untuk arus tertentu. Pereka bentuk mesti mengambil kira ini semasa mereka bentuk litar had arus.

5.2 Keamatan Cahaya vs. Arus Hadapan

Output cahaya (keamatan cahaya) adalah berkadaran secara kasar dengan arus hadapan dalam julat operasi normal (sehingga arus berterusan dinilai). Walau bagaimanapun, kecekapan mungkin jatuh pada arus yang sangat tinggi disebabkan oleh kesan terma yang meningkat. Beroperasi secara konsisten melebihi penarafan maksimum mutlak akan mempercepatkan susut nilai lumen dan mengurangkan jangka hayat.

5.3 Keamatan Cahaya vs. Suhu Ambien

Seperti kebanyakan LED, keamatan cahaya cip AlInGaP berkurangan apabila suhu ambien (dan seterusnya suhu simpang) meningkat. Penurunan terma ini mesti dipertimbangkan dalam aplikasi di mana LED beroperasi dalam persekitaran suhu tinggi atau dengan penyingkiran haba yang terhad. Spesifikasi ini menyediakan lengkung yang menunjukkan hubungan ini, yang penting untuk memastikan kecerahan konsisten di bawah semua keadaan operasi yang dijangkakan.

5.4 Taburan Spektrum

Spektrum pancaran berpusat sekitar 611 nm (oren). Separuh lebar spektrum kira-kira 17 nm menunjukkan warna oren monokromatik yang agak tulen berbanding sumber spektrum lebar seperti LED putih yang ditukar fosfor. Ini menjadikannya sesuai untuk aplikasi yang memerlukan penunjukan warna atau penapisan tertentu.

6. Garis Panduan Pemasangan dan Pengendalian

6.1 Susun Atur Pad PCB yang Disyorkan

Corak landasan disediakan untuk memastikan pateri yang boleh dipercayai dan penjajaran yang betul. Dimensi pad yang disyorkan mengambil kira pembentukan fillet pateri semasa refluks. Menggunakan geometri pad yang ditentukan membantu mencegah tombstoning (komponen berdiri di satu hujung) dan memastikan sambungan mekanikal dan elektrik yang baik.

6.2 Proses Pateri

Peranti ini serasi dengan proses pateri refluks inframerah (IR), termasuk pateri bebas plumbum (Pb-free). Profil refluks yang dicadangkan mematuhi J-STD-020B disediakan, dengan parameter utama termasuk:

Suhu Pra-panas:150°C - 200°C

Masa Pra-panas:Maksimum 120 saat

Suhu Refluks Puncak:Maksimum 260°C

Masa Melebihi Likuidus:Mengikut spesifikasi pes pateri

Kadar Penyejukan:Dikawal untuk mengurangkan tekanan terma.

Nota:Profil sebenar mesti dicirikan untuk pemasangan PCB tertentu, dengan mengambil kira ketebalan papan, ketumpatan komponen, dan jenis pes pateri.

6.3 Pateri Tangan (Jika Perlu)

Jika pembaikan manual diperlukan, gunakan besi pateri terkawal suhu.

Suhu Hujung Besi:Maksimum 300°C

Masa Pateri:Maksimum 3 saat per pad.

Elakkan daripada mengenakan tekanan mekanikal pada pakej LED semasa atau selepas pateri.

6.4 Pembersihan

Jika pembersihan selepas pateri diperlukan, gunakan hanya pelarut yang diluluskan. Rendam LED dalam etil alkohol atau isopropil alkohol pada suhu bilik selama kurang daripada satu minit. Jangan gunakan pembersihan ultrasonik atau pembersih kimia yang tidak ditentukan, kerana ia boleh merosakkan kanta epoksi atau meterai pakej.

6.5 Penyimpanan dan Kepekaan Kelembapan

LED adalah sensitif kelembapan (MSL Tahap 3).

Beg Tertutup:Simpan pada ≤ 30°C dan ≤ 70% RH. Gunakan dalam tempoh satu tahun dari tarikh meterai beg.

Selepas Beg Dibuka:Simpan pada ≤ 30°C dan ≤ 60% RH. Adalah disyorkan untuk menyelesaikan refluks IR dalam tempoh 168 jam (7 hari) pendedahan kepada udara ambien.

Penyimpanan Lanjutan (Terbuka):Simpan dalam bekas tertutup dengan penyerap lembapan atau dalam desikator nitrogen.

Pembakaran Semula:Komponen yang terdedah selama lebih daripada 168 jam hendaklah dibakar pada kira-kira 60°C selama sekurang-kurangnya 48 jam sebelum pateri untuk mengeluarkan kelembapan yang diserap dan mencegah \"popcorning\" semasa refluks.

7. Pembungkusan dan Spesifikasi Pita & Gegelung

Produk dibekalkan dalam format pita-dan-gegelung yang serasi dengan peralatan pemasangan automatik berkelajuan tinggi.

• Saiz Gegelung:Diameter standard 7 inci (178mm).
• Lebar Pita:12 mm.
• Jarak Poket:4.0 mm.
• Kuantiti per Gegelung:4,000 keping (gegelung penuh).
• Kuantiti Pesanan Minimum (MOQ):500 keping untuk gegelung baki.
• Pita Penutup:Dipakai untuk menutup komponen dalam poket.
• Standard Pembungkusan:Mematuhi spesifikasi ANSI/EIA-481.
• Komponen Hilang:Maksimum dua poket kosong berturut-turut dibenarkan setiap spesifikasi gegelung.

8. Nota Aplikasi dan Pertimbangan Reka Bentuk

8.1 Had Arus

LED adalah peranti berkuasa arus. Perintang had arus siri adalah wajib apabila didorong dari sumber voltan. Nilai perintang (R) boleh dikira menggunakan Hukum Ohm: R = (V_bekalan- V_F) / I_F. Gunakan V_Fmaksimum dari spesifikasi (2.4V) untuk reka bentuk konservatif untuk memastikan arus tidak melebihi nilai yang dikehendaki. Sebagai contoh, untuk mendorong pada 20mA dari bekalan 5V: R = (5V - 2.4V) / 0.020A = 130Ω. Nilai standard terdekat (contohnya, 120Ω atau 150Ω) akan dipilih, dengan mengambil kira penarafan kuasa (P = I²R).

8.2 Pengurusan Terma

Walaupun kecil, LED menghasilkan haba pada simpang semikonduktor. Kuasa lesap dinilai (72mW) dan julat suhu operasi (-40°C hingga +85°C) mesti dihormati. Untuk operasi berterusan pada atau berhampiran arus maksimum (30mA), pastikan PCB menyediakan pelepasan terma yang mencukupi. Ini boleh melibatkan penggunaan via terma di bawah pad terma LED (jika berkenaan), menyambung ke tuangan kuprum, dan mengelakkan operasi dalam ruang tertutup, tidak berventilasi. Suhu simpang yang berlebihan membawa kepada pengurangan output cahaya, penuaan dipercepat, dan potensi kegagalan pramatang.

8.3 Langkah Berjaga-jaga ESD (Lepasan Elektrostatik)

Walaupun tidak dinilai secara eksplisit untuk kekebalan ESD dalam spesifikasi ini, LED secara amnya sensitif kepada lepasan elektrostatik. Langkah berjaga-jaga pengendalian ESD standard harus dipatuhi semasa pemasangan dan pengendalian: gunakan stesen kerja dibumikan, gelang pergelangan tangan, dan bekas konduktif.

8.4 Reka Bentuk Optik

Sudut pandangan 110 darjah menyediakan corak pancaran lebar, meresap yang sesuai untuk penunjuk status yang dimaksudkan untuk dilihat dari pelbagai sudut. Untuk aplikasi yang memerlukan pancaran yang lebih fokus, optik sekunder (kanta atau paip cahaya) akan diperlukan. Kanta jernih air membolehkan warna cip sebenar (oren) dilihat tanpa pewarnaan.

9. Perbandingan Teknikal dan Panduan Pemilihan

LTST-020KFKT menawarkan gabungan atribut tertentu. Apabila memilih LED untuk reka bentuk, bandingkan perkara berikut dengan alternatif:

• Teknologi (AlInGaP):Menyediakan kecekapan tinggi dan ketulenan warna yang baik dalam spektrum oren/merah/amber. Ia biasanya mempunyai kestabilan suhu yang lebih baik dan jangka hayat yang lebih panjang daripada teknologi lama seperti GaAsP.
• Saiz Pakej (020):Salah satu pakej SMD LED standard terkecil, sesuai untuk papan ketumpatan tinggi. Pakej yang lebih besar (contohnya, 0402, 0603) mungkin lebih mudah dikendalikan secara manual atau mungkin menawarkan pengendalian kuasa yang sedikit lebih tinggi.
• Kecerahan (90-280mcd):Julat kecerahan ini sesuai untuk penunjuk dalaman dan pencahayaan belakang. Untuk aplikasi boleh baca cahaya matahari atau pensinyalan jarak jauh, LED keamatan lebih tinggi akan diperlukan.
• Voltan (1.8-2.4V):Voltan hadapan yang agak rendah membolehkan operasi dari bekalan logik voltan rendah (3.3V, 5V) dengan penurunan voltan minimum merentasi perintang had arus, meningkatkan kecekapan kuasa.

10. Soalan Lazim (FAQ)

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

Panjang Gelombang Puncak (λ_p):Panjang gelombang tunggal di mana spektrum pancaran mempunyai keamatan maksimum (611 nm tipikal untuk LED ini).

Panjang Gelombang Dominan (λ_d):Panjang gelombang tunggal cahaya monokromatik yang, apabila digabungkan dengan rujukan putih yang ditentukan, sepadan dengan warna yang dilihat LED. Ia diperoleh daripada koordinat kromatisiti CIE dan lebih berkait rapat dengan persepsi warna mata manusia (600-612 nm untuk LED ini).

10.2 Bolehkah saya mendorong LED ini tanpa perintang had arus?

No.Mendorong LED secara langsung dari sumber voltan akan menyebabkan arus berlebihan mengalir, dengan cepat melebihi Penarafan Maksimum Mutlak untuk arus hadapan (30mA DC), membawa kepada kegagalan serta-merta atau cepat. Perintang siri atau litar pemacu arus malar sentiasa diperlukan.

10.3 Bagaimanakah saya mentafsir kod bin semasa membuat pesanan?

Kod produk penuh (contohnya, LTST-020KFKT) mungkin mempunyai akhiran yang menunjukkan bin tertentu untuk V_F, I_V, dan λ_d. Rujuk pengilang atau pengedar untuk kombinasi bin yang tersedia. Memilih bin yang lebih ketat memastikan prestasi yang lebih konsisten merentasi semua unit dalam pengeluaran anda tetapi mungkin menjejaskan kos dan ketersediaan.

10.4 Adakah LED ini sesuai untuk aplikasi automotif?

Spesifikasi standard ini tidak menyenaraikan kelayakan automotif AEC-Q101. Untuk digunakan dalam persekitaran automotif (julat suhu lanjutan, getaran, kelembapan), LED yang khususnya layak kepada standard automotif harus dipilih.

11. Contoh Reka Bentuk Praktikal

Senario:Mereka bentuk penunjuk kuasa \"ON\" untuk peranti berasaskan mikropengawal 3.3V.

Matlamat:Menyediakan penunjukan oren yang jelas, kelihatan dengan arus hadapan kira-kira 15mA (konservatif untuk jangka hayat panjang).

Langkah-langkah:

1. Pemilihan Parameter:Dari spesifikasi, gunakan V_Ftipikal 2.1V untuk pengiraan. Sasaran I_F= 15mA.

2. Pengiraan Perintang:R = (V_bekalan- V_F) / I_F= (3.3V - 2.1V) / 0.015A = 80Ω.

3. Semakan Nilai Standard & Kuasa:Pilih perintang standard 82Ω. Kuasa lesap dalam perintang: P = I²R = (0.015)²* 82 = 0.01845W. Perintang standard 1/16W (0.0625W) atau 1/10W adalah lebih daripada mencukupi.

4. Susun Atur PCB:Letakkan perintang 82Ω secara bersiri dengan anod LED. Sambungkan katod LED ke bumi. Ikuti susun atur pad yang disyorkan dari bahagian 6.1 untuk LED. Pastikan kekutuban betul (tanda katod pada skrin sut PCB sepadan dengan penanda LED).

5. Prestasi Dijangka:Pada 15mA, keamatan cahaya akan berkadar lebih rendah daripada keadaan ujian 20mA tetapi masih mencukupi untuk penunjuk panel. Arus yang lebih rendah juga mengurangkan suhu simpang, meningkatkan kebolehpercayaan jangka panjang.