Spesifikasi Teknikal SMD LED LTW-C19DZDS5-NB - Cip Putih InGaN - 10mA - 36mW - Dokumen Teknikal MS

1. Gambaran Keseluruhan Produk

LTW-C19DZDS5-NB ialah lampu LED peranti permukaan-pasang (SMD) yang direka untuk aplikasi elektronik moden yang memerlukan pengecilan dan kebolehpercayaan tinggi. Ia tergolong dalam keluarga komponen yang direka khas untuk proses pemasangan papan litar bercetak (PCB) automatik, menjadikannya sesuai untuk pembuatan volum tinggi. Bentuknya yang padat memenuhi keperluan reka bentuk yang terhad ruang yang lazim dalam elektronik mudah alih dan terbenam kontemporari.

1.1 Kelebihan dan Ciri Teras

LED ini menawarkan beberapa kelebihan utama yang menyumbang kepada kebolehgunaan meluasnya. Ia mematuhi sepenuhnya arahan Sekatan Bahan Berbahaya (RoHS), memastikan ia memenuhi piawaian alam sekitar antarabangsa. Peranti ini menggunakan bahan semikonduktor Indium Gallium Nitrida (InGaN) ultra-terang untuk menghasilkan cahaya putih, menawarkan kecekapan bercahaya yang tinggi. Pakejnya serasi dengan garis panduan piawai industri EIA, memudahkan integrasi ke dalam pustaka reka bentuk dan barisan pemasangan sedia ada. Tambahan pula, ia direka untuk serasi dengan proses pematerian aliran balik inframerah (IR), yang merupakan piawaian untuk pemasangan teknologi permukaan-pasang. Komponen dibekalkan pada pita 8mm yang dipasang pada gegelung berdiameter 7 inci, yang merupakan pembungkusan piawai untuk peralatan ambil-dan-letak automatik.

1.2 Pasaran Sasaran dan Aplikasi

Keserbagunaan SMD LED ini menjadikannya sesuai untuk pelbagai spektrum peralatan elektronik. Kawasan aplikasi utama termasuk peranti telekomunikasi seperti telefon tanpa wayar dan telefon bimbit, platform pengkomputeran seperti komputer riba, dan sistem infrastruktur rangkaian. Ia juga biasa digunakan dalam pelbagai perkakas rumah dan elektronik pengguna untuk tujuan penunjuk status dan lampu latar. Kegunaan fungsi khusus merangkumi lampu latar papan kekunci atau kekunci, penunjuk status dan kuasa, pencahayaan untuk paparan mikro, dan luminer isyarat atau simbol am dalam tetapan dalaman.

2. Dimensi Pakej dan Spesifikasi Mekanikal

LED ini mempunyai kanta kuning dengan penutup hitam. Dimensi mekanikal tepat disediakan dalam lukunan spesifikasi asal, dengan semua ukuran dinyatakan dalam milimeter. Toleransi piawai untuk dimensi ini ialah ±0.1 mm melainkan dinyatakan sebaliknya pada lukunan. Tahap ketepatan ini memastikan penempatan dan pematerian yang konsisten semasa pemasangan automatik. Pakej ini direka sebagai cip LED super-nipis, menyumbang kepada profil rendah produk akhir.

3. Parameter Teknikal: Tafsiran Objektif Mendalam

Semua penarafan dan ciri dinyatakan pada suhu ambien (Ta) 25°C, yang merupakan keadaan rujukan piawai untuk ujian peranti semikonduktor.

3.1 Penarafan Maksimum Mutlak

Penarafan ini menentukan had tekanan di mana kerosakan kekal pada peranti mungkin berlaku. Ia tidak bertujuan untuk operasi berterusan. Penarafan maksimum mutlak untuk LTW-C19DZDS5-NB adalah seperti berikut: Penyerakan kuasa maksimum ialah 36 miliwatt (mW). Arus hadapan puncak, apabila berdenyut dengan kitaran tugas 1/10 dan lebar denyut 0.1ms, tidak boleh melebihi 50 mA. Arus hadapan DC berterusan maksimum ialah 10 mA. Peranti boleh menahan ambang nyahcas elektrostatik (ESD) 2000 Volt menggunakan Model Badan Manusia (HBM). Julat suhu operasi yang dibenarkan adalah dari -20°C hingga +80°C, manakala julat suhu penyimpanan lebih luas, dari -40°C hingga +85°C. Komponen boleh menahan keadaan pematerian inframerah dengan suhu puncak 260°C untuk maksimum 10 saat.

3.2 Profil Aliran Balik IR yang Dicadangkan untuk Proses Bebas Plumbum

Profil pematerian aliran balik yang disyorkan disediakan untuk memastikan sambungan pateri yang boleh dipercayai tanpa merosakkan LED. Profil ini biasanya termasuk peringkat pra-pemanasan, rendaman haba, zon aliran balik dengan suhu puncak terkawal, dan tempoh penyejukan. Pematuhan kepada profil ini, terutamanya suhu puncak maksimum 260°C dan masa di atas likuidus, adalah kritikal untuk mengekalkan integriti peranti dan kebolehpercayaan jangka panjang.

3.3 Ciri Elektrik dan Optik

Parameter ini menentukan prestasi tipikal LED di bawah keadaan operasi normal. Keamatan bercahaya (Iv) berjulat dari minimum 18.0 millicandelas (mcd) hingga maksimum 45.0 mcd apabila didorong pada arus hadapan (IF) 5 mA. Sudut pandangan (2θ1/2), ditakrifkan sebagai sudut di mana keamatan jatuh kepada separuh nilai puncaknya, ialah 50 darjah. Koordinat kromatisiti pada rajah CIE 1931 biasanya x=0.270 dan y=0.260 pada 5mA. Voltan hadapan (VF) berjulat dari 2.40V (min) hingga 3.20V (maks), dengan nilai tipikal 2.70V pada IF=5mA. Arus songsang (IR) dinyatakan pada maksimum 10 mikroampere (µA) apabila voltan songsang (VR) 5V dikenakan. Adalah penting untuk ambil perhatian bahawa keadaan voltan songsang ini adalah untuk tujuan ujian sahaja; LED tidak direka untuk beroperasi dalam pincang songsang.

4. Penjelasan Sistem Pangkat Bin

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

4.1 Pangkat Voltan Hadapan (VF)

LED dibin mengikut penurunan voltan hadapan pada arus ujian 5mA. Kod bin dan julat voltan sepadannya adalah: A10 (2.40V - 2.60V), A11 (2.60V - 2.80V), B10 (2.80V - 3.00V), dan B11 (3.00V - 3.20V). Toleransi ±0.1V dikenakan pada setiap bin.

4.2 Pangkat Keamatan Bercahaya (IV)

Komponen dikelaskan berdasarkan keluaran cahaya pada 5mA. Bin yang ditakrifkan adalah: M (18.0 mcd - 28.0 mcd) dan N (28.0 mcd - 45.0 mcd). Toleransi ±15% terpakai pada setiap bin keamatan bercahaya.

4.3 Pangkat Warna (Kromatisiti)

Titik warna, ditakrifkan oleh koordinat CIE 1931 (x, y), juga dibin untuk mengawal konsistensi warna. Spesifikasi mentakrifkan beberapa bin warna (cth., C01, C1, C2) dengan sempadan koordinat khusus yang membentuk segi empat pada rajah kromatisiti. Toleransi ±0.01 dikenakan pada setiap koordinat dalam bin.

5. Analisis Lengkung Prestasi

Spesifikasi asal termasuk lengkung ciri tipikal yang memberikan pandangan berharga tentang tingkah laku peranti di bawah pelbagai keadaan. Lengkung ini biasanya menggambarkan hubungan antara voltan hadapan dan arus hadapan (lengkung IV), menunjukkan sifat eksponen diod. Ia juga mungkin menggambarkan variasi keamatan bercahaya dengan arus hadapan, dan pergantungan voltan hadapan pada suhu ambien. Menganalisis lengkung ini membantu pereka memahami pertukaran; contohnya, mendorong LED pada arus yang lebih tinggi meningkatkan keluaran cahaya tetapi juga meningkatkan penyerakan kuasa dan suhu simpang, yang boleh menjejaskan jangka hayat dan anjakan warna.

6. Garis Panduan Mekanikal, Pemasangan dan Pengendalian

6.1 Susun Atur Pad Lekapan PCB yang Disyorkan

Corak tanah (tapak kaki) yang dicadangkan untuk PCB disediakan untuk memastikan pembentukan fillet pateri yang betul dan kestabilan mekanikal. Mengikuti cadangan ini adalah penting untuk mencapai sambungan pateri yang boleh dipercayai semasa aliran balik.

6.2 Pembersihan

Jika pembersihan selepas pematerian diperlukan, hanya bahan kimia yang ditentukan harus digunakan. Spesifikasi mengesyorkan rendaman dalam etil alkohol atau isopropil alkohol pada suhu normal selama kurang daripada satu minit. Penggunaan cecair kimia yang tidak ditentukan boleh merosakkan pakej LED.

6.3 Keadaan Penyimpanan

Penyimpanan yang betul adalah penting untuk mengelakkan penyerapan kelembapan, yang boleh menyebabkan "popcorning" (retak pakej) semasa pematerian aliran balik. Apabila beg penghalang tahan lembap dimeterai, LED harus disimpan pada ≤ 30°C dan ≤ 90% Kelembapan Relatif (RH), dengan tempoh penggunaan-dalam yang disyorkan satu tahun. Sebaik sahaja pembungkusan asal dibuka, persekitaran penyimpanan tidak boleh melebihi 30°C atau 60% RH. Untuk komponen yang dikeluarkan dari pembungkusan asal mereka (Tahap Kepekaan Kelembapan 3, MSL 3), adalah disyorkan untuk melengkapkan aliran balik IR dalam masa satu minggu. Untuk penyimpanan lebih lama di luar beg asal, ia harus disimpan dalam bekas tertutup dengan bahan pengering. Jika disimpan selama lebih daripada seminggu, pembakaran pada kira-kira 60°C selama sekurang-kurangnya 20 jam diperlukan sebelum pematerian.

6.4 Arahan Pematerian

Untuk pematerian aliran balik, profil dengan suhu pra-pemanasan 150-200°C, masa pra-pemanasan sehingga 120 saat, suhu puncak tidak melebihi 260°C, dan masa pada puncak sehingga 10 saat (maksimum dua kitaran aliran balik) adalah disyorkan. Untuk pematerian tangan dengan besi, suhu hujung tidak boleh melebihi 300°C, dan masa sentuhan harus dihadkan kepada 3 saat maksimum (sekali sahaja).

7. Maklumat Pembungkusan dan Pesanan

Pembungkusan piawai terdiri daripada LED yang diletakkan dalam pita pembawa timbul lebar 8mm. Pita ini dililit pada gegelung diameter piawai 7 inci (178mm). Setiap gegelung penuh mengandungi 4000 keping. Untuk kuantiti kurang daripada gegelung penuh, kuantiti pembungkusan minimum 500 keping terpakai untuk lot baki. Pembungkusan mengikut spesifikasi ANSI/EIA 481. Pita menggunakan pita penutup untuk menutup poket komponen kosong, dan bilangan maksimum lampu hilang berturut-turut yang dibenarkan pada gegelung ialah dua.

8. Cadangan Aplikasi dan Pertimbangan Reka Bentuk

8.1 Litar Aplikasi Tipikal

Dalam aplikasi tipikal, LED didorong oleh sumber arus malar atau melalui perintang had arus yang disambung secara bersiri dengan bekalan voltan. Nilai perintang had arus (R) boleh dikira menggunakan Hukum Ohm: R = (V_bekalan - VF_LED) / IF, di mana VF_LED ialah voltan hadapan LED pada arus IF yang dikehendaki. Menggunakan VF maksimum dari spesifikasi dalam pengiraan ini memastikan arus tidak melebihi had walaupun dengan variasi bahagian-ke-bahagian.

8.2 Pertimbangan Reka Bentuk

Pendorongan Arus:Mengoperasikan LED pada atau di bawah arus hadapan DC yang disyorkan 10mA adalah penting untuk kebolehpercayaan. Melebihi penarafan maksimum mutlak, walaupun seketika, boleh merosotkan bahan semikonduktor dan mengurangkan jangka hayat.Pengurusan Haba:Walaupun penyerakan kuasa rendah, memastikan kawasan kuprum PCB yang mencukupi di sekitar pad pateri boleh membantu menyerakkan haba, terutamanya dalam persekitaran suhu ambien tinggi atau apabila berbilang LED diletakkan rapat.Perlindungan ESD:Walaupun peranti mempunyai penarafan ESD HBM 2000V, langkah berjaga-jaga pengendalian ESD piawai (gelang pergelangan tangan, stesen kerja dibumikan) harus sentiasa diikuti semasa pemasangan dan pengendalian untuk mengelakkan kerosakan laten.Reka Bentuk Optik:Sudut pandangan 50 darjah menentukan corak pancaran. Untuk aplikasi yang memerlukan corak sinaran berbeza, optik sekunder (kanta, pandu cahaya) mungkin diperlukan.

9. Perbandingan dan Pembezaan Teknikal

LTW-C19DZDS5-NB membezakan dirinya melalui penggunaan teknologi InGaN untuk cahaya putih, yang biasanya menawarkan kecekapan lebih tinggi dan pemulihan warna lebih baik berbanding teknologi lama seperti cip biru dengan fosfor kuning (walaupun masih putih yang ditukar fosfor). Profil pakej super-nipisnya adalah kelebihan utama untuk peranti ultra-nipis. Sistem pembin komprehensif untuk voltan, keamatan, dan kromatisiti memberikan pereka kawalan ketat ke atas konsistensi prestasi elektrik dan optik produk akhir mereka, yang kritikal dalam aplikasi seperti tatasusunan lampu latar di mana keseragaman penting.

10. Soalan Lazim Berdasarkan Parameter Teknikal

S: Bolehkah saya mendorong LED ini pada 20mA untuk kecerahan lebih tinggi?

J: Tidak. Arus hadapan DC berterusan maksimum mutlak ialah 10 mA. Melebihi penarafan ini berisiko kerosakan kekal dan membatalkan sebarang spesifikasi kebolehpercayaan. Untuk keluaran cahaya lebih tinggi, pilih bin LED dengan keamatan bercahaya lebih tinggi atau produk yang dinilai untuk arus lebih tinggi.

S: Voltan hadapan dalam litar saya mengukur 2.5V, tetapi spesifikasi mengatakan tipikal ialah 2.7V. Adakah ini normal?

J: Ya, ini dalam variasi yang dijangkakan. Voltan hadapan mempunyai julat yang ditentukan (2.4V hingga 3.2V) dan juga dibin. Nilai yang anda ukur jatuh ke dalam bin voltan A10 atau A11. Sentiasa reka litar had arus anda untuk VF maksimum kes terburuk untuk memastikan had arus tidak pernah dilebihi.

S: Adakah saya perlu bimbang tentang kepekaan kelembapan untuk komponen ini?

J: Ya. Komponen dinilai MSL 3. Sebaik sahaja beg tertutup asal dibuka, anda mempunyai satu minggu untuk melengkapkan proses pematerian aliran balik di bawah keadaan lantai kilang piawai (≤ 30°C/60% RH). Jika garis masa ini dilebihi, pembakaran diperlukan sebelum pematerian.

S: Bolehkah saya menggunakan LED ini untuk papan tanda luar?

J: Spesifikasi menyatakan aplikasi termasuk "aplikasi papan tanda dalaman." Julat suhu operasi ialah -20°C hingga +80°C. Untuk penggunaan luar, anda mesti memastikan keadaan persekitaran (suhu, kelembapan, pendedahan UV) tidak melebihi had ini dan pemasangan ditutup dengan betul terhadap kemasukan kelembapan, yang tidak dilindungi oleh spesifikasi komponen ini.

11. Contoh Kes Penggunaan Praktikal

Senario: Mereka bentuk penunjuk status untuk peranti perubatan mudah alih.Peranti mempunyai rel kuasa 3.3V dan memerlukan penunjuk putih terang yang jelas. Reka bentuk memerlukan satu LED yang didorong pada kira-kira 5mA untuk mengimbangi keterlihatan dengan penggunaan kuasa.Langkah Reka Bentuk:1. Pilih LTW-C19DZDS5-NB untuk kecerahan, saiz kecil, dan kebolehpercayaannya. 2. Kira perintang had arus: Menggunakan VF maksimum 3.2V, R = (3.3V - 3.2V) / 0.005A = 20 Ohm. Perintang piawai 20-ohm akan digunakan. 3. Dalam susun atur PCB, gunakan corak tanah yang disyorkan dari spesifikasi. 4. Tentukan komponen dari bin keamatan bercahaya N dan bin warna khusus (cth., C1) untuk memastikan warna dan kecerahan konsisten merentas semua unit pengeluaran. 5. Dalam arahan pemasangan, tekankan pengendalian MSL 3 dan jangka hayat lantai satu minggu selepas beg dibuka.

12. Pengenalan Prinsip Operasi

Diod Pemancar Cahaya (LED) ialah peranti semikonduktor yang memancarkan cahaya melalui elektroluminesens. Apabila voltan hadapan dikenakan merentasi simpang p-n, elektron dan lubang bergabung semula dalam rantau aktif (biasanya diperbuat daripada InGaN untuk LED biru/putih). Penggabungan semula ini membebaskan tenaga dalam bentuk foton (cahaya). Panjang gelombang (warna) cahaya yang dipancarkan ditentukan oleh tenaga jurang jalur bahan semikonduktor. LED putih, seperti LTW-C19DZDS5-NB, biasanya menggunakan cip InGaN biru yang disalut dengan fosfor kuning. Sebahagian cahaya biru ditukar oleh fosfor kepada cahaya kuning, dan campuran cahaya biru dan kuning dilihat oleh mata manusia sebagai putih.

13. Trend Teknologi

Bidang SMD LED terus berkembang ke arah kecekapan lebih tinggi (lebih lumen per watt), indeks pemulihan warna (CRI) lebih baik untuk kualiti cahaya lebih baik, dan ketumpatan kuasa meningkat dalam pakej lebih kecil. Terdapat juga trend ke arah toleransi pembin lebih ketat untuk kedua-dua warna dan fluks untuk memenuhi permintaan aplikasi seperti lampu latar paparan mewah dan pencahayaan seni bina di mana keseragaman kritikal. Tambahan pula, kemajuan dalam bahan dan reka bentuk pakej bertujuan untuk meningkatkan prestasi haba, membenarkan arus dorongan lebih tinggi dan jangka hayat operasi lebih panjang. Integrasi elektronik kawalan (cth., pemacu arus malar, kebolehalamatan) terus ke dalam pakej LED adalah satu lagi trend penting, memudahkan reka bentuk sistem untuk aplikasi pencahayaan pintar.