Dokumen Teknikal SMD LED LTST-020KRKT - 2.0x1.25x1.1mm - 2.4V - 72mW - Merah AlInGaP

1. Gambaran Keseluruhan Produk

Dokumen ini menyediakan spesifikasi teknikal lengkap untuk diod pemancar cahaya (LED) peranti permukaan-mount (SMD) miniatur. Komponen ini direka untuk proses pemasangan papan litar bercetak (PCB) automatik, menjadikannya sesuai untuk pengeluaran volum tinggi. Bentuknya yang padat memenuhi keperluan aplikasi yang mempunyai ruang terhad dalam pelbagai spektrum elektronik moden.

1.1 Kelebihan Teras

LED ini menawarkan beberapa kelebihan utama untuk jurutera reka bentuk dan pengilang. Ia mematuhi arahan RoHS (Sekatan Bahan Berbahaya), memastikan keselamatan alam sekitar. Komponen ini dibekalkan dalam pita piawai industri 12mm pada gegelung 7-inci, yang serasi sepenuhnya dengan mesin pick-and-place automatik, merancangkan barisan pemasangan. Tambahan pula, ia direka untuk menahan proses pateri refluks inframerah (IR), yang merupakan piawai untuk pemasangan PCB tanpa plumbum (Pb-free). Ciri-ciri elektriknya serasi dengan tahap logik litar bersepadu (IC), memudahkan reka bentuk litar pemacu.

1.2 Pasaran Sasaran dan Aplikasi

Kepelbagaian SMD LED ini menjadikannya sesuai untuk pelbagai peralatan elektronik. Kawasan aplikasi utama termasuk peranti telekomunikasi seperti telefon tanpa wayar dan telefon bimbit, pengkomputeran mudah alih seperti komputer riba dan tablet, serta sistem rangkaian. Ia juga biasa digunakan dalam perkakas rumah untuk penunjuk status dan dalam pelbagai peralatan industri. Fungsi khusus dalam peranti ini merangkumi penunjuk status, lampu latar untuk panel hadapan dan kekunci, serta pencahayaan tahap rendah untuk simbol dan isyarat.

2. Analisis Parameter Teknikal Mendalam

Pemahaman menyeluruh tentang parameter elektrik dan optik adalah penting untuk reka bentuk litar yang boleh dipercayai dan mencapai prestasi yang konsisten.

2.1 Penarafan Maksimum Mutlak

Penarafan ini menentukan had tekanan di mana kerosakan kekal pada peranti mungkin berlaku. Ia dinyatakan pada suhu ambien (Ta) 25°C. Arus hadapan DC berterusan maksimum (IF) ialah 30 mA. Di bawah keadaan berdenyut dengan kitar tugas 1/10 dan lebar denyut 0.1ms, arus hadapan puncak 80 mA dibenarkan. Jumlah kuasa terlesap (Pd) tidak boleh melebihi 72 mW. Peranti ini dinilai untuk beroperasi dalam julat suhu -40°C hingga +85°C dan boleh disimpan dalam persekitaran dari -40°C hingga +100°C.

2.2 Ciri-ciri Elektro-Optik

Ciri-ciri ini diukur di bawah keadaan ujian piawai (Ta=25°C, IF=20mA) dan menentukan prestasi tipikal. Keamatan bercahaya (Iv) mempunyai nilai tipikal dalam julat yang ditentukan, dengan nilai minimum dan maksimum tertentu yang diterangkan dalam bahagian pembin. Sudut pandangan (2θ1/2), di mana keamatan adalah separuh daripada nilai pada paksi, ialah 110 darjah, memberikan corak pancaran yang luas. Cahaya yang dipancarkan adalah dalam spektrum merah, dengan panjang gelombang pancaran puncak (λp) 639 nm dan panjang gelombang dominan (λd) 631 nm. Lebar jalur spektrum (Δλ) adalah kira-kira 20 nm. Voltan hadapan (VF) biasanya berukuran 2.0 volt, dengan maksimum 2.4 volt pada 20mA. Arus songsang (IR) dihadkan kepada maksimum 10 μA pada voltan songsang (VR) 5V; perhatikan bahawa peranti ini tidak direka untuk beroperasi di bawah bias songsang.

3. Penjelasan Sistem Pembin

Untuk memastikan konsistensi dalam pengeluaran besar-besaran, LED disusun ke dalam bin prestasi. Ini membolehkan pereka memilih komponen yang memenuhi kriteria prestasi minimum tertentu untuk aplikasi mereka.

3.1 Pembin Keamatan Bercahaya

Keamatan bercahaya dikategorikan ke dalam bin yang berbeza, setiap satu ditakrifkan oleh kod (R1, R2, S1, S2) dan julat keamatan min/maks yang diukur dalam millicandelas (mcd) pada 20mA. Sebagai contoh, bin R1 meliputi keamatan dari 112 hingga 140 mcd, manakala bin S2 meliputi 220 hingga 280 mcd. Toleransi +/-11% digunakan dalam setiap bin. Sistem ini membolehkan perolehan LED dengan tahap kecerahan minimum yang dijamin.

4. Analisis Keluk Prestasi

Data grafik memberikan pandangan yang lebih mendalam tentang tingkah laku peranti di bawah pelbagai keadaan, yang penting untuk reka bentuk yang teguh.

4.1 Arus Hadapan vs. Keamatan Bercahaya

Hubungan antara arus hadapan (IF) dan keamatan bercahaya (Iv) secara amnya adalah linear dalam julat operasi. Meningkatkan arus meningkatkan output cahaya, tetapi pereka mesti kekal dalam had arus maksimum mutlak dan kuasa terlesap untuk memastikan jangka hayat yang panjang.

4.2 Voltan Hadapan vs. Arus Hadapan

Keluk ini menunjukkan ciri IV diod. Voltan hadapan meningkat secara logaritma dengan arus. Memahami keluk ini adalah penting untuk mereka bentuk perintang pembatas arus yang bersiri dengan LED untuk menetapkan titik operasi yang dikehendaki dan mengimbangi variasi voltan bekalan.

4.3 Kebergantungan Suhu

Prestasi LED adalah sensitif kepada suhu. Biasanya, voltan hadapan (VF) berkurangan sedikit dengan peningkatan suhu simpang, manakala keamatan bercahaya (Iv) juga berkurangan. Reka bentuk untuk persekitaran suhu ambien tinggi atau operasi kuasa tinggi mesti mengambil kira penurunan nilai ini.

5. Maklumat Mekanikal dan Pakej

5.1 Dimensi Pakej

Peranti ini mematuhi garis luar pakej SMD piawai industri. Dimensi utama termasuk panjang badan 2.0 mm, lebar 1.25 mm, dan ketinggian 1.1 mm. Semua toleransi dimensi biasanya ±0.1 mm melainkan dinyatakan sebaliknya. Lukisan mekanikal terperinci harus dirujuk untuk reka bentuk corak pendaratan yang tepat.

5.2 Pengenalpastian Polarity dan Reka Bentuk Pad

Katod biasanya ditanda pada peranti, selalunya oleh takuk, titik hijau, atau panjang kaki yang berbeza. Corak pendaratan PCB yang disyorkan (footprint) disediakan untuk memastikan pembentukan sendi pateri yang betul semasa refluks. Corak ini penting untuk mencapai sambungan mekanikal dan elektrik yang boleh dipercayai sambil mengelakkan jambatan pateri atau tombstoning.

6. Garis Panduan Pateri dan Pemasangan

Pengendalian dan pemasangan yang betul adalah kritikal untuk mengekalkan kebolehpercayaan dan prestasi peranti.

6.1 Profil Refluks IR yang Disyorkan

Untuk proses pateri tanpa plumbum (Pb-free), profil suhu refluks tertentu disyorkan, mematuhi piawaian seperti J-STD-020. Profil ini termasuk peringkat pemanasan awal, kenaikan suhu, masa di atas likuidus (TAL), suhu puncak tidak melebihi 260°C, dan kadar penyejukan terkawal. Pematuhan kepada profil ini mengelakkan kejutan terma dan kerosakan pada pakej LED.

6.2 Keadaan Penyimpanan

SMD LED adalah peranti sensitif kelembapan (MSD). Apabila disimpan dalam beg penghalang kelembapan asal yang dimeterai dengan desikan, ia harus disimpan pada ≤30°C dan ≤70% kelembapan relatif (RH) dan digunakan dalam tempoh satu tahun. Setelah beg dibuka, \"jangka hayat lantai\" bermula. Komponen harus disimpan pada ≤30°C dan ≤60% RH dan disyorkan untuk diproses (dipateri refluks) dalam masa 168 jam (7 hari). Jika terdedah lebih lama, prosedur pembakaran (contohnya, 60°C selama 48 jam) diperlukan untuk mengeluarkan kelembapan yang diserap dan mengelakkan \"popcorning\" semasa refluks.

6.3 Pembersihan

Jika pembersihan selepas pateri diperlukan, 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 keras atau tidak ditentukan boleh merosakkan kanta epoksi atau bahan pakej.

7. Pembungkusan dan Pengendalian

Komponen dibekalkan pada pita pembawa timbul dengan pita penutup pelindung, dililit pada gegelung diameter 7-inci (178 mm). Kuantiti gegelung piawai ialah 4000 keping setiap gegelung. Pembungkusan mematuhi spesifikasi ANSI/EIA-481. Langkah berjaga-jaga ESD (nyahcas elektrostatik) yang betul harus dipatuhi semasa pengendalian.

8. Nota Aplikasi dan Pertimbangan Reka Bentuk

8.1 Reka Bentuk Litar Pemacu

LED adalah peranti berasaskan arus. Untuk memastikan kecerahan yang konsisten dan mengelakkan pengambilan arus berlebihan, setiap LED dalam konfigurasi selari mesti mempunyai perintang pembatas arus sendiri. Nilai perintang dikira menggunakan Hukum Ohm: R = (Vcc - VF) / IF, di mana Vcc ialah voltan bekalan, VF ialah voltan hadapan LED, dan IF ialah arus hadapan yang dikehendaki. Memandu LED dengan sumber arus malar adalah kaedah yang paling stabil.

8.2 Pengurusan Terma

Walaupun kuasa terlesap adalah rendah, pengurusan terma yang berkesan pada PCB boleh meningkatkan jangka hayat dan mengekalkan output cahaya yang stabil. Memastikan kawasan kuprum yang mencukupi di sekitar pad LED membantu menyerakkan haba. Untuk aplikasi yang melibatkan suhu ambien tinggi atau arus pemacu tinggi, pertimbangan terma menjadi lebih kritikal.

8.3 Reka Bentuk Optik

Sudut pandangan 110 darjah memberikan corak pancaran yang luas sesuai untuk penunjuk status. Untuk aplikasi yang memerlukan pancaran yang lebih fokus, optik sekunder seperti kanta atau paip cahaya boleh digunakan. Pilihan warna kanta (jelas air dalam kes ini) mempengaruhi warna yang dilihat dan penyebaran cahaya yang dipancarkan.

9. Kebolehpercayaan dan Amaran

Produk ini direka untuk digunakan dalam peralatan elektronik komersial dan industri piawai. Untuk aplikasi yang memerlukan kebolehpercayaan yang luar biasa di mana kegagalan boleh membahayakan keselamatan (contohnya, penerbangan, sokongan hayat perubatan), kelayakan tambahan dan perundingan dengan pengilang komponen adalah wajib. Sentiasa operasikan peranti dalam Penarafan Maksimum Mutlak yang diterbitkan dan keadaan operasi yang disyorkan.

10. Perbandingan Teknikal dan Trend

LED merah berasaskan AlInGaP ini menawarkan kelebihan dalam kecekapan dan kestabilan warna berbanding teknologi lama seperti GaAsP. Trend dalam SMD LED terus ke arah keberkesanan bercahaya yang lebih tinggi (lebih banyak output cahaya per watt), saiz pakej yang lebih kecil, dan kebolehpercayaan yang lebih baik di bawah keadaan persekitaran yang keras. Penggunaan bahan dan proses tanpa plumbum dan mematuhi RoHS kini merupakan piawai di seluruh industri.