Spesifikasi LED SMD LTW-C283DS5 - Pakej 2.8x3.5mm - Voltan Hadapan 3.2V - Cahaya Putih - Kuasa 36mW - Dokumentasi Teknikal MS

1. Gambaran Keseluruhan Produk

LTW-C283DS5 ialah lampu LED peranti permukaan-pasang (SMD) yang direka untuk pemasangan papan litar bercetak (PCB) automatik. Bentuknya yang mini menjadikannya sesuai untuk aplikasi yang mempunyai ruang terhad dalam pelbagai jenis peralatan elektronik.

1.1 Kelebihan Teras dan Pasaran Sasaran

LED ini mempunyai cip putih InGaN (Indium Gallium Nitride) ultra nipis 0.2 mm, memberikan kecerahan tinggi. Ia mematuhi arahan RoHS (Sekatan Bahan Berbahaya). Peranti ini dibungkus pada pita 8mm yang dililit pada gegelung berdiameter 7 inci, mematuhi piawaian EIA (Electronic Industries Alliance), memastikan keserasian dengan peralatan pick-and-place automatik berkelajuan tinggi. Reka bentuknya juga serasi dengan proses pematerian reflow inframerah (IR), yang merupakan piawaian untuk barisan pemasangan PCB moden.

Pasaran sasaran utama termasuk peralatan telekomunikasi, peranti automasi pejabat, perkakas rumah, dan peralatan industri. Aplikasi khusus merangkumi lampu latar untuk kekunci papan kekunci dan papan kekunci, penunjuk status, paparan mikro, dan pelbagai aplikasi pencahayaan isyarat dan simbol.

2. Analisis Parameter Teknikal Mendalam

Bahagian berikut memberikan pecahan terperinci bagi spesifikasi elektrik, optik, dan haba untuk LED LTW-C283DS5.

2.1 Penarafan Maksimum Mutlak

Penarafan ini menentukan had di mana kerosakan kekal pada peranti mungkin berlaku. Ia dinyatakan pada suhu ambien (Ta) 25°C.

• Pelesapan Kuasa (Pd):36 mW. Ini adalah jumlah maksimum kuasa yang boleh dilesapkan oleh LED sebagai haba.
• Arus Hadapan Puncak (I_F(PEAK)):50 mA. Ini adalah arus berdenyut maksimum yang dibenarkan, biasanya dinyatakan di bawah keadaan kitaran tugas 1/10 dan lebar denyut 0.1ms. Ia tidak boleh digunakan untuk operasi berterusan.
• Arus Hadapan DC (I_F):10 mA. Ini adalah arus hadapan berterusan maksimum yang disyorkan untuk operasi jangka panjang yang boleh dipercayai.
• Julat Suhu Operasi:-20°C hingga +80°C. Peranti dijamin berfungsi dalam julat suhu ambien ini.
• Julat Suhu Penyimpanan:-40°C hingga +85°C. LED boleh disimpan tanpa kerosakan dalam had ini.
• Keadaan Pematerian Inframerah:260°C selama 10 saat. Ini menentukan profil suhu puncak dan masa yang boleh ditahan oleh pakej semasa pematerian reflow.

2.2 Ciri-ciri Elektrik dan Optik

Ini adalah parameter prestasi tipikal yang diukur pada Ta=25°C dan arus hadapan (I_F) 5mA, melainkan dinyatakan sebaliknya.

• Keamatan Cahaya (I_V):Julat dari minimum 112.0 mcd hingga maksimum 280.0 mcd. Nilai sebenar dibin (dikategorikan) seperti yang diterangkan dalam Seksyen 4. Pengukuran dilakukan dengan sensor dan penapis yang menghampiri lengkung tindak balas mata fotopik CIE.
• Sudut Pandangan (2θ_1/2):130 darjah. Ini adalah sudut penuh di mana keamatan cahaya adalah separuh daripada keamatan puncak yang diukur pada 0 darjah (paksi).
• Koordinat Kromatisiti (x, y):Nilai tipikal ialah x=0.304, y=0.301 pada rajah kromatisiti CIE 1931. Koordinat ini menentukan titik putih cahaya yang dipancarkan dan juga tertakluk kepada sistem pembin.
• Voltan Hadapan (V_F):Julat dari 2.5V hingga 3.2V pada I_F=5mA. Nilai tepatnya dibin.
• Arus Songsang (I_R):Maksimum 10 µA apabila voltan songsang (V_R) 5V dikenakan. Adalah penting untuk ambil perhatian bahawa parameter ini adalah untuk tujuan ujian inframerah (IR) sahaja; LED tidak direka untuk beroperasi di bawah pincang songsang.

2.3 Pertimbangan Haba

Penarafan pelesapan kuasa 36 mW dan julat suhu operasi yang ditentukan adalah parameter haba utama. Melebihi suhu simpang maksimum, yang dipengaruhi oleh suhu ambien dan arus hadapan, boleh menyebabkan pengurangan output cahaya, degradasi dipercepatkan, dan kegagalan akhirnya. Reka bentuk haba PCB yang betul, termasuk kawasan pad kuprum yang mencukupi untuk penyingkiran haba, adalah penting untuk mengekalkan prestasi dan kebolehpercayaan, terutamanya apabila beroperasi berhampiran penarafan arus maksimum.

3. Penjelasan Sistem Pembin

Untuk memastikan konsistensi dalam pengeluaran besar-besaran, LED disusun ke dalam bin berdasarkan parameter utama. Ini membolehkan pereka memilih bahagian yang memenuhi keperluan khusus untuk aplikasi mereka.

3.1 Pembin Voltan Hadapan (V_F)

Voltan hadapan dikategorikan kepada tujuh bin (V1 hingga V7), setiap satu dengan julat 0.1V, dari 2.5V-2.6V (V1) hingga 3.1V-3.2V (V7). Toleransi ±0.1V digunakan untuk setiap bin. Ini penting untuk mereka bentuk litar pemacu dan memastikan kecerahan seragam dalam tatasusunan yang dikuasakan oleh sumber voltan malar.

3.2 Pembin Keamatan Cahaya (I_V)

Output cahaya dibahagikan kepada dua bin utama:

• Bin R:112.0 mcd hingga 180.0 mcd
• Bin S:180.0 mcd hingga 280.0 mcd

Toleransi ±15% digunakan untuk setiap bin. Kod bin khusus ditanda pada pembungkusan produk.

3.3 Pembin Warna (Kromatisiti)

Warna cahaya putih ditakrifkan oleh koordinat kromatisitinya (x, y) pada rajah CIE 1931. LTW-C283DS5 menggunakan enam bin warna (S1 hingga S6), setiap satu mewakili kawasan segi empat tepat tertentu pada carta kromatisiti. Pembin ini memastikan konsistensi warna merentasi pelbagai LED dalam pemasangan. Toleransi ±0.01 digunakan pada koordinat (x, y) dalam setiap bin.

4. Analisis Lengkung Prestasi

Walaupun lengkung grafik khusus dirujuk dalam datasheet (cth., arus hadapan tipikal vs. voltan hadapan, keamatan cahaya relatif vs. arus hadapan, keamatan cahaya relatif vs. suhu ambien), trend mereka boleh diterangkan secara analitikal.

Voltan hadapan (V_F) LED mempunyai pekali suhu negatif; ia berkurangan apabila suhu simpang meningkat. Sebaliknya, keamatan cahaya biasanya berkurangan apabila suhu simpang meningkat. Untuk cip putih InGaN dalam produk ini, output cahaya dijangka turun dengan ketara jika suhu operasi maksimum dilebihi. Ciri sudut pandangan menunjukkan taburan Lambertian atau hampir-Lambertian, dengan keamatan tertinggi pada 0 darjah dan berkurangan ke arah tepi kon 130 darjah.

5. Maklumat Mekanikal dan Pakej

5.1 Dimensi Pakej

LTW-C283DS5 menggunakan tapak kaki pakej 2835 standard. Dimensi utama adalah kira-kira 2.8mm panjang dan 3.5mm lebar, dengan ketinggian yang termasuk cip super nipis 0.2mm. Semua toleransi dimensi adalah ±0.1mm melainkan dinyatakan sebaliknya. Warna kanta adalah kuning, manakala sumber cahaya adalah cip putih InGaN.

5.2 Pad Lekatan PCB dan Polariti yang Disyorkan

Corak land (tapak kaki) yang disyorkan untuk PCB disediakan untuk memastikan pematerian yang betul dan kestabilan mekanikal. LED mempunyai terminal anod dan katod. Datasheet termasuk rajah yang menunjukkan penandaan katod, yang penting untuk orientasi yang betul semasa pemasangan untuk memastikan peranti menyala apabila pincang hadapan dikenakan.

6. Garis Panduan Pematerian dan Pemasangan

6.1 Parameter Pematerian Reflow IR

Untuk proses pematerian bebas plumbum (Pb-free), profil reflow khusus disyorkan:

• Suhu Pra-Panas:150°C hingga 200°C.
• Masa Pra-Panas:Maksimum 120 saat.
• Suhu Puncak:Maksimum 260°C.
• Masa pada Suhu Puncak:Maksimum 10 saat. LED tidak boleh dikenakan lebih daripada dua kitaran reflow.

Ditekankan bahawa profil optimum bergantung pada reka bentuk PCB khusus, pes pateri, dan ketuhar yang digunakan. Pencirian untuk aplikasi khusus adalah dinasihatkan.

6.2 Penyimpanan dan Pengendalian

Langkah Berjaga-jaga Nyahcas Elektrostatik (ESD):Peranti adalah sensitif kepada ESD. Pengendalian harus dilakukan menggunakan tali pergelangan tangan dan sarung tangan anti-statik, dengan semua peralatan dibumikan dengan betul.

Kepekaan Kelembapan:LED dibungkus dalam beg penghalang kelembapan dengan bahan pengering. Apabila dimeterai, ia harus disimpan pada ≤30°C dan ≤90% kelembapan relatif (RH) dan digunakan dalam tempoh satu tahun. Setelah beg dibuka, komponen dinilai pada Tahap Kepekaan Kelembapan (MSL) 3. Ia harus disimpan pada ≤30°C dan ≤60% RH dan harus menjalani reflow IR dalam tempoh satu minggu. Jika disimpan lebih lama di luar beg asal, pembakaran pada 60°C selama sekurang-kurangnya 20 jam diperlukan sebelum pematerian untuk mengelakkan kerosakan "popcorning" semasa reflow.

6.3 Pembersihan

Jika pembersihan diperlukan selepas pematerian, hanya pelarut yang ditentukan 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 mungkin merosakkan bahan pakej.

7. Maklumat Pembungkusan dan Pesanan

7.1 Spesifikasi Pita dan Gegelung

LED dibekalkan pada pita pembawa timbul dengan lebar 8mm. Pita dililit pada gegelung diameter standard 7 inci (178mm). Setiap gegelung mengandungi 5000 keping. Untuk kuantiti kurang daripada gegelung penuh, kuantiti pembungkusan minimum 500 keping digunakan untuk lot baki. Pembungkusan mematuhi spesifikasi ANSI/EIA-481.

8. Nota Aplikasi dan Pertimbangan Reka Bentuk

8.1 Litar Aplikasi Tipikal

LED biasanya didorong oleh sumber arus malar untuk kestabilan dan jangka hayat optimum. Perintang siri ringkas boleh digunakan dengan bekalan voltan malar, di mana nilai perintang R = (V_bekalan- V_F) / I_F. I_Fyang dipilih tidak boleh melebihi arus hadapan DC maksimum 10mA. Untuk tatasusunan selari, perintang had arus individu untuk setiap LED sangat disyorkan untuk mengimbangi variasi pembin V_Fdan mengelakkan pengambilan arus berlebihan.

8.2 Pengurusan Haba dalam Reka Bentuk

Untuk mengekalkan output cahaya dan jangka hayat, penyingkiran haba yang berkesan adalah penting. Pereka harus menggunakan susun atur pad PCB yang disyorkan, yang selalunya termasuk sambungan pelepasan haba ke satah kuprum yang lebih besar. Mengelakkan operasi pada penarafan arus dan suhu maksimum mutlak memberikan margin kebolehpercayaan.

8.3 Batasan Aplikasi

Datasheet menyatakan bahawa LED ini bertujuan untuk peralatan elektronik biasa. Untuk aplikasi yang memerlukan kebolehpercayaan yang luar biasa, atau di mana kegagalan boleh membahayakan keselamatan (cth., penerbangan, sokongan hayat perubatan, kawalan pengangkutan), perundingan dengan pengeluar diperlukan sebelum digunakan.

9. Perbandingan dan Kedudukan Teknikal

LTW-C283DS5 menempatkan dirinya dengan beberapa pembeza utama: cip ultra nipis 0.2mmnya membolehkan reka bentuk profil yang lebih rendah berbanding dengan beberapa LED standard. Penggunaan cip putih InGaN biasanya menawarkan kecekapan yang lebih tinggi dan pemulihan warna yang lebih baik daripada teknologi lama seperti LED biru yang ditukar fosfor dengan substrat yang berbeza. Sudut pandangan lebar 130 darjah menjadikannya sesuai untuk aplikasi yang memerlukan pencahayaan luas berbanding pancaran fokus. Keserasian penuhnya dengan pemasangan SMT automatik dan proses reflow IR standard menyelaraskannya dengan aliran kerja pembuatan moden yang kos efektif.

10. Soalan Lazim (FAQ)

S1: Apakah perbezaan antara bin keamatan cahaya R dan S?
J1: Bin R meliputi julat 112-180 mcd, manakala Bin S meliputi 180-280 mcd pada 5mA. Memilih Bin S menjamin kecerahan minimum yang lebih tinggi.

S2: Bolehkah saya mendorong LED ini dengan bekalan 3.3V?
J2: Mungkin, tetapi ia bergantung pada bin voltan hadapan (V_F). Untuk bin V6 (3.0-3.1V) dan V7 (3.1-3.2V), bekalan 3.3V mungkin tidak menyediakan ruang kepala voltan yang mencukupi untuk perintang had arus siri beroperasi dengan berkesan, terutamanya mempertimbangkan toleransi. Pemacu LED arus malar khusus atau voltan bekalan yang lebih tinggi selalunya lebih boleh dipercayai.

S3: Mengapakah penarafan arus songsang hanya untuk ujian IR?
J3: Spesifikasi ini digunakan semasa ujian pembuatan. Simpang semikonduktor LED tidak direka untuk menyekat voltan songsang yang ketara. Dalam litar aplikasi, perlindungan seperti diod selari harus digunakan jika peristiwa voltan songsang mungkin berlaku.

S4: Betapa kritikalnya jangka hayat lantai 1 minggu selepas membuka beg penghalang kelembapan?
J4: Untuk komponen MSL 3, melebihi masa ini tanpa pembakaran sebelum reflow meningkatkan risiko kerosakan pakej dalaman dengan ketara disebabkan tekanan wap (popcorning) semasa proses pematerian suhu tinggi, yang boleh menyebabkan kegagalan segera atau terpendam.

11. Kajian Kes Reka Bentuk dan Penggunaan

Senario: Lampu Latar Papan Kekunci Membran.Seorang pereka perlu menerangi 12 kekunci pada panel secara sekata. Mereka merancang untuk menggunakan satu LED LTW-C283DS5 setiap kekunci, diletakkan di bawah panduan cahaya. Mereka memilih LED dari Bin S untuk kecerahan tinggi yang konsisten dan dari satu bin Warna (cth., S3) untuk memastikan warna putih seragam merentasi semua kekunci. LED didorong secara selari dari rel 5V, setiap satu dengan perintang siri 150Ω sendiri (menghasilkan I_F≈ (5V - 2.9V)/150Ω ≈ 14mA, yang melebihi maksimum 10mA yang disyorkan—menonjolkan ralat reka bentuk). Reka bentuk yang lebih baik akan menggunakan perintang 220Ω untuk ~9.5mA atau melaksanakan tatasusunan pemacu arus malar. Susun atur PCB mengikut corak pad yang disyorkan dengan sambungan haba ke satah bumi. Papan yang dipasang melalui ketuhar reflow bebas plumbum menggunakan profil yang ditentukan, dan papan kekunci menyediakan lampu latar yang seragam dan terang.

12. Prinsip Operasi

LTW-C283DS5 adalah berdasarkan cip semikonduktor InGaN (Indium Gallium Nitride). Apabila voltan hadapan melebihi ambang diod dikenakan, elektron dan lubang bergabung semula dalam kawasan aktif semikonduktor, membebaskan tenaga dalam bentuk foton—proses yang dipanggil elektroluminesens. Komposisi khusus aloi InGaN membolehkannya memancarkan cahaya dalam spektrum biru/ultraungu. Untuk mencipta cahaya putih, pancaran utama ini biasanya ditukar menggunakan salutan fosfor (mungkin terkandung dalam kanta kuning) yang menyerap sebahagian cahaya biru dan memancarkannya semula sebagai cahaya kuning. Gabungan cahaya biru yang tinggal dan cahaya kuning yang dihasilkan fosfor dilihat oleh mata manusia sebagai putih.

13. Trend Teknologi

Industri pencahayaan keadaan pepejal terus berkembang dengan beberapa trend yang jelas. Terdapat dorongan berterusan untuk keberkesanan cahaya yang lebih tinggi (lebih banyak lumen per watt), yang meningkatkan kecekapan tenaga. Indeks pemulihan warna (CRI) menjadi semakin penting, terutamanya dalam pencahayaan paparan dan seni bina, mendorong sistem fosfor yang menghasilkan cahaya putih yang lebih semula jadi. Pengecilan kekal penting untuk elektronik mudah alih dan padat, menyokong penggunaan cip ultra nipis seperti dalam produk ini. Tambahan pula, integrasi adalah trend, dengan pakej LED menggabungkan pemacu, sensor, atau pelbagai cip warna ke dalam modul tunggal. Akhirnya, kebolehpercayaan dan jangka hayat di bawah arus operasi dan suhu yang lebih tinggi adalah bidang penyelidikan dan pembangunan yang berterusan.