Dokumen Teknikal SMD LED LTST-C930KAKT - AlInGaP Jingga Merah - 30mA - 75mW

1. Gambaran Keseluruhan Produk

Dokumen ini menyediakan spesifikasi teknikal lengkap untuk LED permukaan-pasang berkeamatan tinggi yang direka untuk proses pemasangan automatik. Peranti ini menggunakan teknologi semikonduktor AlInGaP termaju untuk menghasilkan pancaran warna jingga-merah. Ia direkabentuk untuk kebolehpercayaan dan prestasi dalam pelbagai aplikasi elektronik moden di mana ruang, kecekapan, dan output cahaya yang konsisten adalah kritikal.

1.1 Ciri-ciri

• Mematuhi arahan alam sekitar RoHS.
• Menggabungkan lensa kubah untuk pengagihan cahaya yang dioptimumkan.
• Menggunakan cip AlInGaP ultra-terang untuk kecekapan bercahaya tinggi.
• Dibekalkan dalam pita 8mm piawai industri pada gegelung 7 inci untuk pemasangan automatik pick-and-place.
• Pakej mematuhi piawaian EIA.
• Direka untuk keserasian dengan litar bersepadu (serasi I.C.).
• Sesuai untuk digunakan dengan peralatan penempatan automatik.
• Tahan terhadap proses pematerian alir balik inframerah (IR).

1.2 Aplikasi

LED ini sesuai untuk pelbagai aplikasi termasuk:

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

2. Dimensi dan Konfigurasi Pakej

Peranti ini mempunyai pakej permukaan-pasang piawai. Dimensi kritikal termasuk panjang, lebar, dan tinggi, dengan toleransi tipikal ±0.1mm melainkan dinyatakan sebaliknya. Lensa adalah jernih air, dan warna sumber cahaya adalah AlInGaP Jingga Merah. Lukisan mekanikal terperinci yang menentukan semua dimensi kritikal adalah bahagian penting dalam proses reka bentuk untuk susun atur PCB.

3. Parameter dan Ciri-ciri Teknikal

Semua penarafan dan ciri ditakrifkan pada suhu ambien (Ta) 25°C melainkan dinyatakan sebaliknya.

3.1 Penarafan Maksimum Mutlak

Tekanan melebihi had ini boleh menyebabkan kerosakan kekal pada peranti.

• Kuasa Terlesap: 75 mW
• Arus Hadapan Puncak (Kitaran Tugas 1/10, denyut 0.1ms): 80 mA
• Arus Hadapan DC Berterusan: 30 mA
• Voltan Songsang: 5 V
• Julat Suhu Operasi: -30°C hingga +85°C
• Julat Suhu Penyimpanan: -40°C hingga +85°C
• Keadaan Pematerian Inframerah: 260°C untuk maksimum 10 saat.

3.2 Profil Alir Balik IR yang Dicadangkan

Untuk proses pematerian bebas plumbum (Pb-free), profil alir balik dengan suhu puncak 260°C untuk maksimum 10 saat adalah disyorkan. Profil harus merangkumi peringkat pemanasan awal dan penyejukan yang sesuai untuk mengurangkan tekanan haba pada komponen dan papan litar bercetak.

3.3 Ciri-ciri Elektrik dan Optik

Parameter prestasi tipikal diukur di bawah keadaan ujian piawai (IF=20mA).

• Keamatan Bercahaya (Iv): 300 mcd (Min), 1050 mcd (Tip)
• Sudut Pandangan (2θ1/2): 25 darjah
• Panjang Gelombang Pancaran Puncak (λP): 621 nm (Tipikal)
• Panjang Gelombang Dominan (λd): 615 nm (Tipikal)
• Separuh Lebar Garisan Spektrum (Δλ): 18 nm (Tipikal)
• Voltan Hadapan (VF): 2.0 V (Tip), 2.4 V (Maks)
• Arus Songsang (IR): 10 μA (Maks) pada VR=5V

Nota Pengukuran:Keamatan bercahaya diukur menggunakan gabungan sensor-penapis yang menghampiri lengkung tindak balas mata fotopik CIE. Sudut pandangan ditakrifkan sebagai sudut luar paksi di mana keamatan jatuh kepada separuh nilai paksi. Panjang gelombang dominan diperoleh daripada koordinat kromatisiti CIE.

3.4 Amaran Nyahcas Elektrostatik (ESD)

Peranti ini sensitif kepada nyahcas elektrostatik. Prosedur pengendalian ESD yang betul mesti diikuti, termasuk penggunaan gelang pergelangan tangan dibumikan, sarung tangan anti-statik, dan memastikan semua peralatan dan stesen kerja dibumikan dengan betul untuk mengelakkan kerosakan.

4. Sistem Penggredan Bin

Untuk memastikan konsistensi warna dan kecerahan dalam pengeluaran, peranti disusun ke dalam bin berdasarkan keamatan bercahaya.

4.1 Kod Bin Keamatan Bercahaya

Untuk warna Jingga Merah, diukur pada 20mA. Toleransi dalam setiap bin adalah +/-15%.

• R: 112.0 - 180.0 mcd
• S: 180.0 - 280.0 mcd
• T: 280.0 - 450.0 mcd
• U: 450.0 - 710.0 mcd
• V: 710.0 - 1120.0 mcd
• W: 1120.0 - 1800.0 mcd
• X: 1800.0 - 2800.0 mcd
• Y: 2800.0 - 4500.0 mcd

Penggredan ini membolehkan pereka memilih gred kecerahan yang sesuai untuk aplikasi khusus mereka, mengimbangi kos dan keperluan prestasi.

5. Lengkung Prestasi Tipikal

Data grafik memberikan pemahaman yang lebih mendalam tentang tingkah laku peranti di bawah pelbagai keadaan. Lengkung utama biasanya termasuk:

• Keamatan Bercahaya Relatif vs. Arus Hadapan:Menunjukkan bagaimana output cahaya meningkat dengan arus pemacu, menonjolkan hubungan tidak linear dan kepentingan pengawalan arus.
• Keamatan Bercahaya Relatif vs. Suhu Ambien:Mendemonstrasikan penurunan output cahaya akibat haba, yang penting untuk reka bentuk yang beroperasi dalam persekitaran suhu tinggi.
• Voltan Hadapan vs. Arus Hadapan:Menggambarkan ciri IV diod, penting untuk mereka bentuk litar pembatas arus.
• Taburan Spektrum:Plot kuasa sinaran relatif berbanding panjang gelombang, menunjukkan jalur pancaran sempit ciri LED AlInGaP berpusat sekitar 621nm.

Menganalisis lengkung ini membantu jurutera meramalkan prestasi dunia sebenar, mengurus kesan haba, dan mengoptimumkan litar pemacu untuk kecekapan dan jangka hayat.

6. Panduan Pengguna dan Arahan Pengendalian

6.1 Pembersihan

Pembersih kimia yang tidak ditentukan boleh merosakkan pakej LED. Jika pembersihan diperlukan selepas pematerian, rendam LED dalam etil alkohol atau isopropil alkohol pada suhu bilik selama kurang daripada satu minit. Pelarut agresif atau pembersihan ultrasonik harus dielakkan melainkan diperakui khusus.

6.2 Susun Atur Pad PCB yang Disyorkan

Corak landasan (footprint) yang disyorkan untuk PCB disediakan untuk memastikan pembentukan sendi pateri yang betul, kestabilan mekanikal, dan penyebaran haba. Mematuhi reka bentuk ini mengurangkan kesan 'tombstoning' dan memastikan sambungan elektrik yang boleh dipercayai selepas alir balik.

6.3 Spesifikasi Pembungkusan Pita dan Gegelung

Komponen dibekalkan dalam pita pembawa timbul dengan pita penutup pelindung. Butiran pembungkusan utama termasuk:

• Diameter Gegelung: 7 inci.
• Jarak Poket: Ditakrifkan untuk pita 8mm.
• Kuantiti per Gegelung: 1500 keping (gegelung penuh piawai).
• Kuantiti Pakej Minimum: 500 keping untuk gegelung baki.
• Komponen Hilang: Maksimum dua poket kosong berturut-turut dibenarkan.
• Piawaian: Pembungkusan mematuhi spesifikasi ANSI/EIA-481.

Pembungkusan ini serasi dengan peralatan pemasangan teknologi permukaan-pasang (SMT) automatik piawai.

7. Amaran Penting dan Nota Aplikasi

7.1 Aplikasi yang Diniatkan

LED ini direka untuk digunakan dalam peralatan elektronik komersial dan pengguna piawai. Ia tidak bertujuan untuk aplikasi kritikal keselamatan di mana kegagalan boleh membahayakan nyawa atau kesihatan (contohnya, penerbangan, sokongan hayat perubatan, sistem keselamatan pengangkutan). Perundingan diperlukan untuk penggunaan kebolehpercayaan tinggi sedemikian.

7.2 Keadaan Penyimpanan

Pakej Tertutup:Simpan pada ≤30°C dan ≤90% Kelembapan Relatif (RH). Jangka hayat dalam beg kalis lembap dengan penyerap lembapan adalah satu tahun.
Pakej Terbuka:Untuk komponen yang dikeluarkan dari beg penghalang lembapan mereka, persekitaran penyimpanan tidak boleh melebihi 30°C dan 60% RH. Komponen harus menjalani alir balik IR dalam tempoh satu minggu (Tahap Kepekaan Lembapan 3, MSL 3). Untuk penyimpanan melebihi satu minggu, gunakan bekas tertutup dengan penyerap lembapan atau pengering nitrogen. Komponen yang disimpan di luar beg selama lebih daripada seminggu memerlukan pembakaran pada kira-kira 60°C selama sekurang-kurangnya 20 jam sebelum pematerian untuk mengelakkan "popcorning" semasa alir balik.

7.4 Garis Panduan Pematerian

Parameter pematerian terperinci adalah kritikal untuk kebolehpercayaan.

• Pematerian Alir Balik (Disyorkan):
  • Suhu Pemanasan Awal: 150-200°C
  • Masa Pemanasan Awal: Sehingga 120 saat.
  • Suhu Puncak: Maksimum 260°C.
  • Masa Melebihi Likuidus: Maksimum 10 saat.
  • Bilangan Laluan: Maksimum dua kitaran alir balik.
• Pematerian Tangan (Besi):
  • Suhu Hujung Besi: Maksimum 300°C.
  • Masa Sentuhan: Maksimum 3 saat per pad.
  • Bilangan Pembaikan: Hanya satu kali.

Profil alir balik optimum bergantung pada reka bentuk PCB khusus, pes pateri, dan ketuhar. Parameter yang diberikan adalah berdasarkan piawaian JEDEC dan berfungsi sebagai titik permulaan yang boleh dipercayai. Pencirian untuk barisan pemasangan khusus adalah disyorkan.

7.5 Kaedah Pemacu

LED adalah peranti yang didorong arus. Untuk memastikan kecerahan seragam apabila menyambungkan berbilang LED secara selari, perintang pembatas arus mesti diletakkan secara bersiri dengan setiap LED individu. Memandu LED terus dari sumber voltan tanpa pengawalan arus membawa kepada kecerahan tidak konsisten dan potensi kerosakan arus berlebihan disebabkan variasi semula jadi dalam voltan hadapan (VF) dari peranti ke peranti. Nilai perintang siri dikira menggunakan Hukum Ohm: R = (Vsource - VF_LED) / Idesired.

8. Cadangan Aplikasi dan Pertimbangan Reka Bentuk

8.1 Pengurusan Haba

Walaupun kuasa terlesap agak rendah pada 75mW, pengurusan haba yang berkesan pada PCB adalah penting untuk mengekalkan kebolehpercayaan jangka panjang dan output cahaya yang stabil, terutamanya pada suhu ambien tinggi atau apabila didorong pada arus maksimum. Memastikan kawasan kuprum yang mencukupi di sekitar pad LED membantu menyebarkan haba.

8.2 Reka Bentuk Optik

Sudut pandangan 25 darjah memberikan pancaran yang agak fokus. Untuk aplikasi yang memerlukan pencahayaan lebih luas, optik sekunder seperti pandu cahaya atau penyebar mungkin diperlukan. Lensa jernih air sesuai untuk aplikasi di mana cip LED itu sendiri tidak kelihatan, atau di mana pencampuran warna digunakan.

8.3 Perlindungan Litar

Selain perintang pembatas arus siri, pertimbangkan untuk menggabungkan perlindungan kekutuban songsang jika sambungan bekalan kuasa boleh diakses oleh pengguna. Diod penindasan voltan sementara (TVS) atau litar perlindungan lain mungkin diperlukan dalam persekitaran elektrik yang bising.

9. Teknologi dan Prinsip Operasi

LED ini berdasarkan bahan semikonduktor Aluminium Indium Gallium Fosfida (AlInGaP). Apabila voltan hadapan dikenakan merentasi simpang p-n, elektron dan lubang bergabung semula di kawasan aktif, membebaskan tenaga dalam bentuk foton. Komposisi khusus aloi AlInGaP menentukan tenaga jurang jalur, yang secara langsung sepadan dengan panjang gelombang cahaya yang dipancarkan—dalam kes ini, dalam spektrum jingga-merah (lebih kurang 615-621 nm). Teknologi AlInGaP terkenal dengan kecekapan kuantum dalaman yang tinggi dan prestasi cemerlang dalam julat warna merah ke ambar, menawarkan kecerahan dan kestabilan yang lebih baik berbanding teknologi lama seperti GaAsP.

10. Soalan Lazim Berdasarkan Parameter Teknikal

S: Bolehkah saya memandu LED ini pada 30mA secara berterusan?
J: Ya, 30mA adalah arus hadapan DC berterusan maksimum yang dinilai. Untuk jangka hayat optimum, memandu pada atau di bawah keadaan ujian tipikal 20mA sering disyorkan.

S: Apakah nilai perintang yang perlu saya gunakan dengan bekalan 5V?
J: Menggunakan VF tipikal 2.0V dan arus yang dikehendaki 20mA: R = (5V - 2.0V) / 0.020A = 150 Ohm. Perintang piawai 150Ω akan sesuai. Sentiasa kira menggunakan VF maksimum (2.4V) untuk memastikan arus minimum mencukupi untuk aplikasi anda.

S: Bagaimanakah suhu mempengaruhi kecerahan?
J: Keamatan bercahaya berkurangan apabila suhu simpang meningkat. Lengkung prestasi menunjukkan penurunan ini. Penyingkiran haba yang mencukupi dan mengelakkan operasi pada arus maksimum dalam suhu ambien tinggi adalah kunci untuk mengekalkan output yang konsisten.

S: Adakah LED ini sesuai untuk operasi berdenyut?
J: Ya, ia boleh mengendalikan arus hadapan puncak 80mA pada kitaran tugas rendah (1/10) dengan lebar denyut pendek (0.1ms). Ini boleh digunakan untuk multipleksing atau mencapai kecerahan yang dirasakan lebih tinggi.