Dokumen Teknikal SMD LED LTST-T680KFWT - Putih Tersebar AlInGaP Jingga - 30mA - 72mW

1. Gambaran Keseluruhan Produk

Dokumen ini memperincikan spesifikasi untuk peranti permukaan (SMD) LED. Komponen ini direka untuk pemasangan papan litar bercetak (PCB) automatik, menjadikannya sesuai untuk aplikasi yang mempunyai ruang terhad. Saiznya yang kecil dan keserasian dengan proses pemasangan standard membolehkan integrasi ke dalam pelbagai peralatan elektronik.

1.1 Kelebihan Teras dan Pasaran Sasaran

Kelebihan utama LED ini termasuk pematuhannya terhadap peraturan RoHS, pembungkusan pada pita 8mm dalam gegelung 7 inci untuk pengendalian automatik, dan keserasian dengan proses pateri refluks inframerah. Ia direka untuk serasi dengan litar bersepadu (IC). Peranti ini telah dipra-syaratkan kepada piawaian kepekaan kelembapan JEDEC Tahap 3. Aplikasi sasarannya merangkumi telekomunikasi, automasi pejabat, perkakas rumah, dan peralatan industri. Kegunaan khusus termasuk penunjuk status, lampu isyarat dan simbol, serta lampu latar panel hadapan.

2. Parameter Teknikal: Tafsiran Objektif Mendalam

Bahagian ini memberikan pecahan terperinci tentang had operasi dan ciri prestasi peranti di bawah keadaan ujian standard.

2.1 Penarafan Maksimum Mutlak

Penarafan ini menentukan had tekanan di mana kerosakan kekal pada peranti mungkin berlaku. Operasi di bawah atau pada had ini tidak dijamin. Penarafan utama termasuk penyebaran kuasa maksimum 72 mW, arus hadapan DC 30 mA, dan arus hadapan puncak 80 mA di bawah keadaan berdenyut (kitar tugas 1/10, lebar denyut 0.1ms). Peranti ini dinilai untuk julat suhu operasi -40°C hingga +85°C dan julat suhu penyimpanan -40°C hingga +100°C.

2.2 Ciri-ciri Elektrik dan Optik

Diukur pada suhu ambien (Ta) 25°C dan arus hadapan (IF) 20 mA, peranti ini menunjukkan prestasi tipikal berikut. Keamatan bercahaya (Iv) mempunyai julat luas dari minimum 140.0 mcd hingga maksimum 450.0 mcd, dengan nilai khusus ditentukan oleh pangkat bin. Ia mempunyai sudut pandangan lebar (2θ1/2) 120 darjah. Panjang gelombang pancaran puncak (λP) adalah kira-kira 609 nm, dengan panjang gelombang dominan (λd) biasanya pada 605 nm, menentukan persepsi warna jingganya. Lebar separuh garis spektrum (Δλ) ialah 15 nm. Voltan hadapan (VF) berjulat dari 1.8V hingga 2.4V pada arus ujian. Arus songsang (IR) ditetapkan pada maksimum 10 μA apabila voltan songsang (VR) 5V dikenakan, walaupun peranti ini tidak direka untuk operasi songsang.

3. Penjelasan Sistem Binning

Untuk memastikan konsistensi dalam aplikasi, LED disusun ke dalam bin berdasarkan parameter utama. Ini membolehkan pereka memilih komponen yang memenuhi keperluan voltan, kecerahan, dan warna tertentu.

3.1 Pangkat Voltan Hadapan (VF)

LED dikategorikan kepada tiga bin voltan (D2, D3, D4) dengan julat masing-masing 1.8-2.0V, 2.0-2.2V, dan 2.2-2.4V, diukur pada 20mA. Toleransi ±0.1V terpakai dalam setiap bin.

3.2 Pangkat Keamatan Bercahaya (IV)

Kecerahan diklasifikasikan kepada lima bin (R2, S1, S2, T1, T2). Keamatan bercahaya minimum berjulat dari 140.0 mcd (R2) hingga 355.0 mcd (T2), dengan maksimum sepadan sehingga 450.0 mcd. Toleransi ±11% terpakai.

3.3 Pangkat Panjang Gelombang Dominan (WD)

Warna, ditakrifkan oleh panjang gelombang dominan, disusun kepada empat bin (P, Q, R, S) meliputi julat dari 600 nm hingga 612 nm. Toleransi untuk panjang gelombang dominan ialah ±1 nm.

4. Analisis Lengkung Prestasi

Walaupun data grafik khusus dirujuk dalam dokumen sumber, lengkung tipikal untuk peranti sedemikian menggambarkan hubungan antara arus hadapan dan voltan hadapan (lengkung IV), variasi keamatan bercahaya dengan suhu ambien, dan taburan kuasa spektrum yang menunjukkan panjang gelombang puncak dan lebar spektrum. Lengkung ini penting untuk memahami tingkah laku peranti di bawah keadaan bukan standard dan untuk reka bentuk litar.

5. Maklumat Mekanikal dan Pakej

5.1 Dimensi Pakej dan Pengenalpastian Polarity

LED ini datang dalam pakej standard EIA. Lukisan dimensi terperinci menentukan panjang, lebar, tinggi, dan kedudukan kaki. Katod biasanya dikenal pasti oleh tanda pada pakej atau geometri pad tertentu. Semua dimensi diberikan dalam milimeter dengan toleransi standard ±0.2 mm melainkan dinyatakan sebaliknya.

5.2 Susun Atur Pad Lekatan PCB yang Disyorkan

Corak landasan reka bentuk disyorkan untuk pateri refluks inframerah atau fasa wap. Corak ini memastikan pembentukan sendi pateri yang betul, pelepasan haba, dan kestabilan mekanikal semasa dan selepas proses pemasangan.

6. Panduan Pateri dan Pemasangan

6.1 Profil Refluks IR yang Disyorkan

Untuk proses pateri bebas plumbum, profil yang mematuhi J-STD-020B dicadangkan. Parameter utama termasuk zon pra-panas, masa yang ditetapkan di atas likuidus, dan suhu puncak tidak melebihi 260°C. Jumlah masa dalam 5°C suhu puncak harus dihadkan. Oleh kerana pembolehubah reka bentuk papan mempengaruhi profil haba, pencirian khusus papan adalah disyorkan.

6.2 Keadaan Penyimpanan

Beg sensitif kelembapan yang belum dibuka harus disimpan pada ≤30°C dan ≤70% kelembapan relatif (RH), dengan tempoh penggunaan disyorkan dalam satu tahun. Setelah dibuka, komponen harus disimpan pada ≤30°C dan ≤60% RH. Adalah disyorkan untuk menyelesaikan refluks IR dalam masa 168 jam selepas membuka beg. Untuk penyimpanan melebihi tempoh ini, pembakaran pada kira-kira 60°C selama sekurang-kurangnya 48 jam sebelum pemasangan adalah dinasihatkan.

6.3 Pembersihan

Jika pembersihan diperlukan selepas pateri, hanya pelarut yang ditetapkan harus digunakan. Merendam LED dalam etil alkohol atau isopropil alkohol pada suhu biasa selama kurang dari satu minit boleh diterima. Bahan kimia yang tidak ditentukan mungkin merosakkan pakej.

6.4 Kaedah Pendorongan

LED adalah peranti beroperasi arus. Untuk memastikan keamatan bercahaya dan jangka hayat yang stabil, ia mesti didorong oleh sumber arus malar atau dengan perintang pembatas arus secara bersiri apabila menggunakan sumber voltan. Arus hadapan tidak boleh melebihi penarafan DC maksimum mutlak 30 mA.

7. Maklumat Pembungkusan dan Pengendalian

Komponen dibekalkan pada pita pembawa timbul lebar 8mm yang dimeterai dengan pita penutup, dililit pada gegelung diameter 7 inci (178mm). Setiap gegelung mengandungi 2000 keping. Pembungkusan mematuhi spesifikasi ANSI/EIA 481. Kuantiti pembungkusan minimum 500 keping terpakai untuk baki kuantiti. Dimensi terperinci untuk poket pita dan gegelung disediakan.

8. Cadangan Aplikasi

8.1 Senario Aplikasi Biasa

LED ini sangat sesuai untuk penunjuk status dalam elektronik pengguna (telefon, komputer riba, perkakas), lampu latar untuk panel hadapan dan simbol, dan pencahayaan am tahap rendah dalam papan tanda. Sudut pandangan lebarnya menjadikannya berkesan untuk aplikasi di mana kebolehlihatan dari pelbagai sudut adalah penting.

8.2 Pertimbangan Reka Bentuk

Pengurusan Terma:Walaupun penyebaran kuasa rendah, memastikan kawasan kuprum PCB atau via terma yang mencukupi boleh membantu mengekalkan suhu simpang yang lebih rendah, mengekalkan output bercahaya dan jangka hayat.
Pembatasan Arus:Sentiasa gunakan perintang bersiri atau pemacu arus malar yang disesuaikan dengan voltan bekalan dan arus hadapan yang dikehendaki (≤30mA).
Perlindungan ESD:Langkah berjaga-jaga ESD standard harus dipatuhi semasa pengendalian dan pemasangan.
Reka Bentuk Optik:Kanta "putih tersebar" memberikan pancaran cahaya lembut dan sudut lebar. Untuk cahaya fokus atau diarahkan, optik sekunder mungkin diperlukan.

9. Perbandingan dan Pembezaan Teknikal

Berbanding dengan teknologi LED lama, penggunaan bahan AlInGaP (Aluminium Indium Gallium Fosfida) untuk sumber jingga biasanya menawarkan kecekapan lebih tinggi dan kestabilan suhu panjang gelombang dan output yang lebih baik berbanding dengan beberapa sistem bahan lain untuk warna dalam julat merah-jingga-amber. Gabungan dengan kanta putih tersebar mencipta penampilan jingga seragam dan lembut, membezakannya dari LED kanta jernih yang mempunyai titik panas lebih fokus dan sengit.

10. Soalan Lazim Berdasarkan Parameter Teknikal

Q: Apakah perbezaan antara panjang gelombang puncak dan panjang gelombang dominan?
A: Panjang gelombang puncak ialah panjang gelombang tunggal di mana kuasa optik yang dipancarkan adalah maksimum. Panjang gelombang dominan ialah panjang gelombang tunggal cahaya monokromatik yang sepadan dengan warna yang dilihat LED apabila dibandingkan dengan cahaya putih rujukan. Panjang gelombang dominan lebih relevan untuk spesifikasi warna.

Q: Bolehkah saya mendorong LED ini pada 30mA secara berterusan?
A: Penarafan Maksimum Mutlak menetapkan 30mA DC sebagai had atas. Untuk operasi jangka panjang yang boleh dipercayai, amalan biasa adalah mendorong LED di bawah penarafan maksimum mereka, selalunya pada 20mA seperti yang digunakan dalam keadaan ujian, untuk meningkatkan jangka hayat dan mengurus kesan terma.

Q: Mengapa spesifikasi arus songsang penting jika peranti ini bukan untuk operasi songsang?
A: Spesifikasi ini terutamanya untuk tujuan ujian (ujian IR) dan menunjukkan ciri kebocoran peranti. Ia menekankan bahawa mengenakan voltan songsang boleh menyebabkan arus mengalir dan berpotensi merosakkan LED, jadi reka bentuk litar mesti menghalang bias songsang.

11. Kes Reka Bentuk dan Penggunaan Praktikal

Senario: Mereka bentuk panel penunjuk status pelbagai.Seorang pereka memerlukan tiga tahap kecerahan berbeza (Rendah, Sederhana, Tinggi) untuk penunjuk status jingga pada peranti yang dikuasakan oleh rel 5V. Menggunakan LED T680KFWT dari bin kecerahan T2 (355-450 mcd), mereka boleh mencapai kecerahan Tinggi dengan mendorong pada 20mA. Untuk Sederhana dan Rendah, mereka boleh menggunakan modulasi lebar denyut (PWM) pada frekuensi yang cukup tinggi untuk mengelakkan kelipan kelihatan (contohnya, >100Hz) dengan kitar tugas masing-masing, contohnya, 50% dan 10%. Ini mengekalkan konsistensi warna sambil mengubah kecerahan yang dilihat. Nilai perintang bersiri mudah akan dikira sebagai R = (5V - VF) / 0.020A. Menggunakan VF tipikal 2.0V (dari bin D2), R = (5-2)/0.02 = 150 ohm. Perintang 150-ohm, 1/8W akan mencukupi.

12. Pengenalan Prinsip Operasi

Diod pemancar cahaya adalah peranti semikonduktor yang memancarkan cahaya melalui elektroluminesens. Apabila voltan hadapan dikenakan merentasi simpang p-n, elektron dari rantau jenis-n dan lubang dari rantau jenis-p disuntik ke dalam rantau aktif. Apabila pembawa cas ini bergabung semula, tenaga dibebaskan dalam bentuk foton. Panjang gelombang khusus (warna) cahaya yang dipancarkan ditentukan oleh tenaga jurang jalur bahan semikonduktor yang digunakan dalam rantau aktif. Dalam peranti ini, AlInGaP digunakan untuk menghasilkan foton dalam julat panjang gelombang jingga (~605 nm). Kanta epoksi didop dengan zarah penyebar untuk menyebarkan cahaya, mencipta corak pancaran yang lebih lebar dan seragam.

13. Trend dan Perkembangan Industri

Trend umum dalam SMD LED terus menuju ke arah keberkesanan bercahaya yang lebih tinggi (lebih banyak output cahaya per watt elektrik), peningkatan konsistensi warna melalui binning yang lebih ketat, dan kebolehpercayaan yang dipertingkatkan. Terdapat juga fokus untuk membangunkan pakej yang boleh menahan profil refluks suhu lebih tinggi yang diperlukan untuk pateri bebas plumbum dan pemasangan dengan komponen lain. Pengecilan saiz kekal sebagai pemacu utama, bersama-sama dengan integrasi dengan elektronik kawalan. Prinsip pencahayaan keadaan pepejal, termasuk kecekapan dan jangka hayat, terus menjadikan LED penyelesaian dominan untuk aplikasi penunjuk dan pencahayaan merentas semua sektor.