Spesifikasi LED SMD LTST-N682VSQEWT - Kanta Putih Tersebar - Dwi Warna AlInGaP Kuning/Merah - 20mA - Dokumen Teknikal

1. Gambaran Keseluruhan Produk

LTST-N682VSQEWT ialah diod pemancar cahaya (LED) peranti permukaan-pasang (SMD) yang direka untuk pemasangan papan litar bercetak (PCB) automatik. Ia dicirikan oleh saiznya yang padat, menjadikannya sesuai untuk aplikasi yang mempunyai ruang terhad. Peranti ini mempunyai kanta putih tersebar yang menempatkan dua cip semikonduktor bebas: satu memancarkan cahaya kuning dan satu lagi memancarkan cahaya merah, kedua-duanya berdasarkan teknologi Aluminium Indium Gallium Fosfida (AlInGaP). Konfigurasi dwi-cip ini membolehkan pelbagai keadaan penunjukan daripada satu pakej.

1.1 Ciri-ciri

• Mematuhi arahan RoHS (Sekatan Bahan Berbahaya).
• Dibungkus dalam pita 8mm pada gegelung berdiameter 7 inci untuk peralatan pick-and-place automatik.
• Garis luar pakej standard EIA (Persekutuan Industri Elektronik).
• Tahap pemacu serasi dengan litar bersepadu (IC).
• Sepenuhnya serasi dengan proses pateri refluks inframerah (IR).
• Prasyarat kepada Tahap Kepekaan Kelembapan JEDEC (Majlis Kejuruteraan Peranti Elektron Bersama) 3.

1.2 Aplikasi Sasaran

LED ini bertujuan untuk pelbagai elektronik pengguna dan perindustrian yang memerlukan penunjukan status atau lampu latar yang boleh dipercayai. Kawasan aplikasi tipikal termasuk:

• Peralatan telekomunikasi (cth., telefon tanpa wayar, telefon bimbit).
• Peranti automasi pejabat (cth., komputer riba, sistem rangkaian).
• Perkakas rumah dan papan tanda dalaman.
• Penunjuk status umum, luminari isyarat, dan lampu latar panel hadapan.

2. Parameter Teknikal: Tafsiran Objektif Mendalam

2.1 Penarafan Maksimum Mutlak

Had berikut tidak boleh dilampaui di bawah sebarang keadaan operasi, kerana berbuat demikian boleh menyebabkan kerosakan kekal pada peranti. Penarafan dinyatakan pada suhu ambien (Ta) 25°C.

• Pelesapan Kuasa (Pd):75 mW setiap cip (Kuning dan Merah). Parameter ini mentakrifkan kuasa maksimum yang boleh dipancarkan oleh LED sebagai haba.
• Arus Hadapan Puncak (I_FP):100 mA untuk Kuning, 80 mA untuk Merah. Ini ialah arus berdenyut maksimum yang dibenarkan, biasanya ditakrifkan pada kitar tugas 1/10 dan lebar denyut 0.1ms, digunakan untuk kilasan intensiti tinggi yang singkat.
• Arus Hadapan DC (I_F):30 mA untuk kedua-dua warna. Ini ialah arus berterusan maksimum yang disyorkan untuk operasi normal.
• Julat Suhu Operasi:-40°C hingga +85°C. Peranti dijamin berfungsi dalam julat suhu ambien ini.
• Julat Suhu Penyimpanan:-40°C hingga +100°C. Peranti boleh disimpan tanpa kuasa yang dikenakan dalam had ini.

2.2 Ciri-ciri Elektro-Optik

Parameter ini diukur pada Ta=25°C dan arus hadapan (I_F) 20 mA, iaitu keadaan ujian piawai.

• Keamatan Bercahaya (I_V):Ukuran kuasa cahaya yang dirasakan. Untuk cip Kuning, minimum ialah 710 mcd, tipikal tidak dinyatakan, dan maksimum ialah 1800 mcd. Untuk cip Merah, minimum ialah 560 mcd, tipikal tidak dinyatakan, dan maksimum ialah 1400 mcd. Sudut pandangan lebar (2θ_1/2= 120° tipikal) menghasilkan pencahayaan tersebar, kawasan lebar dan bukannya pancaran sempit.
• Panjang Gelombang Pancaran Puncak (λ_P):Panjang gelombang di mana kuasa output optik adalah maksimum. Nilai tipikal ialah 590 nm (Kuning) dan 630 nm (Merah).
• Panjang Gelombang Dominan (λ_d):Panjang gelombang tunggal yang mentakrifkan warna yang dirasakan. Cip Kuning julat dari 585 nm hingga 595 nm. Cip Merah julat dari 617 nm hingga 627 nm. Toleransi ialah ±1 nm.
• Separuh Lebar Garisan Spektrum (Δλ):Lebar jalur spektrum yang dipancarkan pada separuh keamatan maksimum. Nilai tipikal ialah 20 nm untuk kedua-dua warna, menunjukkan warna spektrum yang agak tulen.
• Voltan Hadapan (V_F):Susut voltan merentasi LED apabila didorong pada 20 mA. Julatnya dari 1.7 V (min) hingga 2.5 V (max) untuk kedua-dua cip. Toleransi ialah ±0.1 V.
• Arus Songsang (I_R):Maksimum 10 µA pada voltan songsang (V_R) 5V. Parameter ini adalah untuk tujuan ujian inframerah sahaja; peranti tidak direka untuk beroperasi di bawah pincang songsang.

3. Penjelasan Sistem Binning

Untuk memastikan konsistensi dalam pengeluaran, LED disusun ke dalam bin prestasi. LTST-N682VSQEWT menggunakan sistem binning dua dimensi berdasarkan keamatan bercahaya dan panjang gelombang dominan.

3.1 Binning Keamatan Bercahaya (I_V)

Untuk Cip Kuning:

Kod Bin U: 710 mcd hingga 965 mcd

Kod Bin V: 965 mcd hingga 1315 mcd

Kod Bin W: 1315 mcd hingga 1800 mcd

Toleransi pada setiap bin ialah ±11%.

Untuk Cip Merah:

Kod Bin T: 560 mcd hingga 760 mcd

Kod Bin U: 760 mcd hingga 1030 mcd

Kod Bin V: 1030 mcd hingga 1400 mcd

Toleransi pada setiap bin ialah ±11%.

3.2 Binning Panjang Gelombang Dominan (W_d)

Untuk Cip Kuning Sahaja:

Kod Bin J: 585 nm hingga 590 nm

Kod Bin K: 590 nm hingga 595 nm

Toleransi pada setiap bin ialah ±1 nm.

4. Analisis Lengkung Prestasi

Spesifikasi merujuk kepada lengkung ciri tipikal yang menggambarkan hubungan antara parameter utama. Walaupun graf khusus tidak dihasilkan semula dalam teks, implikasinya dianalisis di bawah.

• Lengkung I-V (Arus-Voltan):Lengkung ini akan menunjukkan hubungan eksponen antara voltan hadapan (V_F) dan arus hadapan (I_F). Julat V_Ftipikal 1.7-2.5V pada 20mA menunjukkan keperluan voltan pemacu untuk reka bentuk litar.
• Keamatan Bercahaya vs. Arus Hadapan:Lengkung ini biasanya menunjukkan bahawa output cahaya meningkat secara linear dengan arus sehingga arus penarafan maksimum. Beroperasi melebihi 20mA akan menghasilkan kecerahan yang lebih tinggi tetapi juga meningkatkan pelesapan kuasa dan suhu simpang.
• Keamatan Bercahaya vs. Suhu Ambien:Untuk LED AlInGaP, keamatan bercahaya umumnya berkurangan apabila suhu ambien meningkat. Pereka mesti mengambil kira penurunan nilai ini dalam persekitaran suhu tinggi untuk memastikan kecerahan yang mencukupi.
• Taburan Spektrum:Graf akan menunjukkan output kuasa optik relatif merentasi panjang gelombang, berpusat pada panjang gelombang pancaran puncak (λ_P) dengan separuh lebar tipikal 20 nm.

5. Maklumat Mekanikal dan Pakej

5.1 Dimensi Pakej dan Penetapan Pin

Peranti mematuhi garis luar pakej SMD standard. Semua dimensi adalah dalam milimeter dengan toleransi umum ±0.2 mm melainkan dinyatakan sebaliknya. Penetapan pin adalah seperti berikut: Pin 1 dan 2 adalah untuk cip AlInGaP Kuning, dan Pin 3 dan 4 adalah untuk cip AlInGaP Merah. Kanta putih tersebar menyediakan pancaran cahaya sudut lebar yang seragam.

5.2 Susun Atur Pad Lampiran PCB yang Disyorkan

Gambar rajah corak landasan (tapak kaki) disediakan untuk pateri refluks inframerah atau fasa wap. Mematuhi geometri pad yang disyorkan ini adalah penting untuk mencapai pembentukan sendi pateri yang betul, penjajaran sendiri semasa refluks, dan kebolehpercayaan mekanikal jangka panjang.

6. Panduan Pateri dan Pemasangan

6.1 Profil Pateri Refluks IR

Profil refluks yang dicadangkan mematuhi J-STD-020B untuk proses bebas plumbum disediakan. Parameter utama termasuk:

• Suhu Pra-Panas:150°C hingga 200°C.
• Masa Pra-Panas:Maksimum 120 saat.
• Suhu Puncak:Maksimum 260°C.
• Masa Melebihi Likuidus:Maksimum 10 saat (maksimum dua kitaran refluks dibenarkan).

Nota: Profil sebenar mesti dicirikan untuk reka bentuk PCB khusus, pes pateri, dan ketuhar yang digunakan.

6.2 Pateri Tangan

Jika pateri tangan diperlukan, gunakan besi pateri dengan suhu tidak melebihi 300°C, dan hadkan masa pateri kepada maksimum 3 saat setiap sendi. Hanya satu kitaran pateri tangan dibenarkan.

6.3 Pembersihan

Jika pembersihan selepas pateri diperlukan, hanya gunakan pelarut yang ditentukan. Merendam LED dalam etil alkohol atau isopropil alkohol pada suhu normal selama kurang daripada satu minit boleh diterima. Bahan kimia yang tidak ditentukan boleh merosakkan bahan pakej.

6.4 Penyimpanan dan Pengendalian

• Pakej Tertutup:Simpan pada ≤ 30°C dan ≤ 70% Kelembapan Relatif (RH). Jangka hayat rak ialah satu tahun apabila disimpan dalam beg kalis lembap asal dengan penyerap lembapan.
• Pakej Terbuka:Untuk komponen yang dikeluarkan daripada pembungkusan asal, persekitaran penyimpanan tidak boleh melebihi 30°C dan 60% RH. Adalah disyorkan untuk melengkapkan refluks IR dalam masa 168 jam (7 hari) pendedahan. Untuk penyimpanan yang lebih lama, gunakan bekas tertutup dengan penyerap lembapan atau pengering nitrogen. Komponen yang terdedah selama lebih daripada 168 jam hendaklah dibakar pada kira-kira 60°C selama sekurang-kurangnya 48 jam sebelum dipateri untuk mengeluarkan kelembapan yang diserap dan mengelakkan "popcorning" semasa refluks.

7. Pembungkusan dan Maklumat Pesanan

7.1 Spesifikasi Pita dan Gegelung

LED dibekalkan dalam pita pembawa timbul dengan lebar 8 mm, dililit pada gegelung berdiameter 7 inci (178 mm). Setiap gegelung mengandungi 2000 keping. Pita menggunakan penutup atas untuk menutup poket kosong. Pembungkusan mematuhi spesifikasi ANSI/EIA-481. Kuantiti pesanan minimum untuk baki lot ialah 500 keping.

8. Cadangan Aplikasi dan Pertimbangan Reka Bentuk

8.1 Litar Aplikasi Tipikal

Setiap cip (Kuning dan Merah) didorong secara bebas. Perintang had arus siri ringkas ialah litar pemacu yang paling biasa. Nilai perintang (R_limit) boleh dikira menggunakan Hukum Ohm: R_limit= (V_supply- V_F) / I_F. Gunakan V_Fmaksimum daripada spesifikasi (2.5V) untuk reka bentuk konservatif untuk memastikan arus tidak melebihi tahap yang dikehendaki (cth., 20mA) walaupun dengan variasi bahagian ke bahagian. Contohnya, dengan bekalan 5V: R_limit= (5V - 2.5V) / 0.020A = 125 Ω. Perintang standard 120 Ω atau 150 Ω akan sesuai.

8.2 Pengurusan Terma

Walaupun pelesapan kuasa rendah (75 mW maks setiap cip), mengekalkan suhu simpang dalam had adalah penting untuk jangka hayat dan output cahaya yang stabil. Pastikan kawasan kuprum PCB yang mencukupi di sekitar pad pateri untuk bertindak sebagai penyerap haba, terutamanya jika beroperasi pada suhu ambien tinggi atau berhampiran arus maksimum.

8.3 Reka Bentuk Optik

Kanta putih tersebar dan sudut pandangan 120° menjadikan LED ini sesuai untuk aplikasi yang memerlukan pencahayaan lebar dan sekata tanpa titik panas, seperti penunjuk panel hadapan atau lampu latar untuk simbol. Untuk cahaya yang lebih fokus, kanta luaran atau pandu cahaya mungkin diperlukan.

9. Perbandingan dan Pembezaan Teknikal

Faktor pembezaan utama komponen ini ialahreka bentuk dwi-cip-dalam-satu-pakejdankanta putih tersebar. Berbanding dengan menggunakan dua LED satu warna berasingan, reka bentuk ini menjimatkan ruang PCB, memudahkan pemasangan (satu operasi penempatan berbanding dua), dan boleh menyediakan penunjuk yang lebih padat. Teknologi AlInGaP menawarkan kecekapan tinggi dan ketulenan warna yang baik untuk panjang gelombang kuning dan merah. Sudut pandangan lebar adalah kelebihan utama berbanding LED kanta jernih untuk aplikasi pencahayaan kawasan.

10. Soalan Lazim (Berdasarkan Parameter Teknikal)

S: Bolehkah saya mendorong kedua-dua cip kuning dan merah serentak pada 20mA setiap satu?

J: Ya, tetapi anda mesti mempertimbangkan jumlah pelesapan kuasa. Operasi serentak pada 20mA (V_F~2.1V tipikal) menghasilkan kira-kira 42 mW setiap cip, jumlah 84 mW. Ini melebihi penarafan pelesapan kuasa maksimum mutlak 75 mWsetiap cip. Tidak disyorkan untuk mendorong kedua-duanya pada arus maksimum mutlak secara berterusan. Penurunan nilai arus atau penggunaan operasi berdenyut adalah dinasihatkan untuk operasi dwi serentak.

S: Apakah perbezaan antara panjang gelombang puncak dan panjang gelombang dominan?

J: Panjang gelombang puncak (λ_P) ialah panjang gelombang fizikal di mana spektrum pancaran paling kuat. Panjang gelombang dominan (λ_d) ialah nilai yang dikira daripada rajah kromatisiti CIE yang sepadan dengan warna (hue) cahaya yang dirasakan. Untuk LED monokromatik seperti ini, ia biasanya sangat hampir.

S: Bagaimanakah saya mentafsir kod bin semasa membuat pesanan?

J: Kod bin khusus (cth., W untuk kuning intensiti tinggi, K untuk panjang gelombang kuning tertentu) mungkin sebahagian daripada kod pesanan penuh. Rujuk pengilang untuk kombinasi yang tersedia. Memilih bin yang lebih ketat (cth., bin I_Vdan W_dtertentu) memastikan konsistensi yang lebih besar dalam kecerahan dan warna merentasi semua unit dalam pengeluaran anda.

11. Contoh Kes Penggunaan Praktikal

Senario: Penunjuk Status Dwi-Negeri dalam Penghala Rangkaian.

LTST-N682VSQEWT boleh digunakan sebagai satu LED untuk menunjukkan dua keadaan operasi berbeza penghala.

Reka Bentuk:Unit mikropengawal (MCU) mempunyai dua pin GPIO. Satu pin mendorong cip Kuning melalui perintang had arus untuk menunjukkan mod "Kuasa Hidup / Siap Sedia". Pin lain mendorong cip Merah melalui perintang lain untuk menunjukkan mod "Aktiviti Data / Ralat". Kanta putih tersebar menyatukan cahaya, menyediakan penunjuk seragam dan menarik secara estetik yang boleh menunjukkan Kuning (siap sedia), Merah (ralat), atau campuran berpotensi jika kedua-duanya didenyut secara ringkas (cth., semasa urutan permulaan). Reka bentuk ini mengurangkan kekacauan panel hadapan berbanding menggunakan dua LED berasingan.

12. Pengenalan Prinsip Operasi

Pancaran cahaya dalam cip AlInGaP adalah berdasarkan elektroluminesen dalam simpang p-n semikonduktor. Apabila voltan hadapan dikenakan, elektron dari rantau jenis-n dan lubang dari rantau jenis-p disuntik ke dalam rantau aktif di mana mereka bergabung semula. Tenaga yang dibebaskan semasa penggabungan semula ini dipancarkan sebagai foton (cahaya). Panjang gelombang khusus (warna) cahaya ditentukan oleh tenaga jurang jalur bahan semikonduktor AlInGaP, yang direkayasa semasa proses pertumbuhan kristal untuk menghasilkan cahaya kuning (~590 nm) dan merah (~630 nm).

13. Trend Teknologi

Teknologi AlInGaP matang dan menawarkan kecekapan tinggi untuk panjang gelombang ambar, kuning, dan merah. Trend semasa dalam LED penunjuk memberi tumpuan kepada peningkatan keberkesanan bercahaya (lebih banyak output cahaya per watt elektrik), penambahbaikan konsistensi warna melalui binning lanjutan, dan pembangunan pakej yang menahan profil refluks suhu lebih tinggi yang diperlukan untuk pateri bebas plumbum. Terdapat juga dorongan ke arah peminiaturan sambil mengekalkan atau meningkatkan prestasi optik, dan mengintegrasikan lebih banyak ciri (seperti pelbagai warna atau IC terbina dalam untuk kawalan) ke dalam pakej tunggal.