Spesifikasi SMD LED LTST-008EGSW - Kanta Putih Tersebar - Multi-Cip (Merah, Hijau, Kuning) - Dokumen Teknikal Bahasa Melayu

1. Gambaran Keseluruhan Produk

LTST-008EGSW ialah peranti permukaan-pasang (SMD) LED yang mempunyai kanta putih tersebar dan menempatkan tiga cip LED berbeza dalam satu pakej piawai EIA. Komponen ini direka untuk proses pemasangan papan litar bercetak (PCB) automatik, menjadikannya sesuai untuk pengeluaran volum tinggi. Bentuknya yang padat memenuhi keperluan aplikasi yang mempunyai ruang terhad dalam pelbagai sektor elektronik.

1.1 Kelebihan Teras

• Sumber Pelbagai Warna:Mengintegrasikan cip merah (AlInGaP), hijau (InGaN), dan kuning (AlInGaP), membolehkan penunjukan warna yang fleksibel atau percampuran warna dalam satu jejak komponen.
• Keserasian Proses:Direka untuk keserasian dengan peralatan pick-and-place automatik dan proses pateri refluks inframerah (IR), menyokong pemasangan PCB yang cekap.
• Pematuhan Alam Sekitar:Produk ini mematuhi arahan RoHS (Sekatan Bahan Berbahaya).
• Pembungkusan Piawai:Dibekalkan dalam format pita-dan-gelendong (pita 12mm pada gelendong 7-inci), memudahkan pengendalian automatik.

1.2 Pasaran Sasaran dan Aplikasi

LED ini disasarkan untuk pelbagai jenis elektronik pengguna, perindustrian, dan komunikasi. Kawasan aplikasi utama termasuk penunjuk status, pencahayaan isyarat dan simbol, dan lampu latar panel hadapan dalam peranti seperti peralatan telekomunikasi, sistem automasi pejabat, peralatan rumah, dan pelbagai unit kawalan perindustrian.

2. Analisis Parameter Teknikal Mendalam

Bahagian berikut memberikan tafsiran objektif terperinci bagi parameter elektrik, optik, dan terma utama yang ditetapkan untuk LTST-008EGSW.

2.1 Penarafan Maksimum Mutlak

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

• Pelesapan Kuasa (Pd):Merah/Kuning: 78 mW; Hijau: 64 mW. Parameter ini menunjukkan kuasa maksimum yang boleh dipancarkan LED sebagai haba. Melebihi nilai ini berisiko menyebabkan degradasi terma.
• Arus Kehadapan:Arus Kehadapan DC: Merah/Kuning: 30 mA; Hijau: 20 mA. Arus Kehadapan Puncak (kitar tugas 1/10) ialah 80 mA untuk semua warna. Pereka bentuk mesti memastikan arus operasi kekal pada atau di bawah penarafan DC untuk operasi jangka panjang yang boleh dipercayai.
• Julat Suhu:Operasi: -40°C hingga +85°C; Penyimpanan: -40°C hingga +100°C. Julat ini mentakrifkan keadaan persekitaran yang boleh ditahan peranti semasa penggunaan dan tempoh tidak beroperasi.

2.2 Ciri Elektro-Optik

Ini adalah parameter prestasi tipikal yang diukur di bawah keadaan ujian tertentu (Ta=25°C).

• Keamatan Bercahaya (Iv) & Fluks (Φv):Diukur pada arus kehadapan berbeza (Merah/Kuning: 20mA, Hijau: 5mA). Nilai-nilai ini dibin (lihat Seksyen 3). Sebagai contoh, keamatan bercahaya minimum untuk Merah dan Hijau ialah 280 mcd, dan untuk Kuning ialah 112 mcd. Sudut pandangan (2θ1/2) ialah 120 darjah yang luas, tipikal untuk kanta tersebar, memberikan corak pancaran yang luas.
• Ciri Spektrum:
  • Panjang Gelombang Puncak (λP): Merah: 632 nm, Hijau: 518 nm, Kuning: 591 nm.
  • Panjang Gelombang Dominan (λd): Panjang gelombang tunggal yang mentakrifkan warna yang dilihat. Julat ditetapkan dan dibin (cth., Merah: 617-630 nm).
  • Separuh Lebar Garisan Spektrum (Δλ): Hijau mempunyai lebar spektrum terluas pada 30 nm, berbanding 15 nm untuk Merah dan Kuning, yang merupakan ciri sistem bahan InGaN.
• Voltan Kehadapan (Vf):Susutan voltan merentasi LED pada arus ujian yang ditetapkan. Julat adalah: Merah: 1.7-2.6V, Hijau: 2.4-3.2V, Kuning: 1.8-2.6V. Ini adalah parameter kritikal untuk reka bentuk litar pemacu.
• Arus Songsang (Ir):Maksimum 10 μA pada VR=5V. Data teknikal menyatakan dengan jelas peranti ini tidak direka untuk operasi songsang; ujian ini hanya untuk jaminan kualiti.

3. Penjelasan Sistem Binning

LTST-008EGSW menggunakan sistem binning untuk mengkategorikan unit berdasarkan parameter optik utama, memastikan konsistensi dalam prestasi aplikasi.

3.1 Binning Keamatan Bercahaya (IV)

LED disusun ke dalam bin berdasarkan keluaran fluks dan keamatan bercahaya mereka. Setiap bin mempunyai nilai minimum dan maksimum dengan toleransi +/-11% dalam bin tersebut.

• Merah & Hijau:Menggunakan bin F, G, H (cth., Bin F: 280-450 mcd, Bin H: 710-1120 mcd).
• Kuning:Menggunakan bin D, E, F (cth., Bin D: 112-180 mcd, Bin F: 280-450 mcd).

Ini membolehkan pereka bentuk memilih gred kecerahan yang sesuai dengan keperluan aplikasi mereka.

3.2 Binning Panjang Gelombang Dominan (WD)

LED juga dibin mengikut warna tepat mereka (panjang gelombang dominan), dengan toleransi +/-1 nm setiap bin.

• Merah:Bin tunggal K (617.0 - 630.0 nm).
• Hijau:Bin P (520.0-530.0 nm) dan Q (530.0-540.0 nm).
• Kuning:Bin H (584.5-589.5 nm) dan J (589.5-594.5 nm).

Ini memastikan konsistensi warna, yang amat penting untuk aplikasi yang memerlukan padanan warna tepat, seperti dalam paparan multi-LED atau penunjuk status.

4. Analisis Lengkung Prestasi

Walaupun data grafik khusus dirujuk dalam data teknikal (cth., Rajah.1, Rajah.5), lengkung tipikal untuk LED sedemikian akan termasuk:

• Lengkung I-V (Arus-Voltan):Menunjukkan hubungan tak linear antara arus kehadapan dan voltan kehadapan untuk setiap warna cip. Lengkung biasanya mempunyai voltan ambang (di mana arus mula meningkat dengan ketara) khusus kepada bahan semikonduktor (terendah untuk Merah/Kuning AlInGaP, lebih tinggi untuk Hijau InGaN).
• Keamatan Bercahaya vs. Arus Kehadapan (Lengkung I-Iv):Menunjukkan bagaimana keluaran cahaya meningkat dengan arus, biasanya dalam hubungan hampir linear dalam julat operasi yang disyorkan sebelum kecekapan menurun pada arus yang sangat tinggi disebabkan kesan terma.
• Kebergantungan Suhu:Keamatan bercahaya umumnya berkurangan apabila suhu simpang meningkat. Pekali tepat berbeza mengikut bahan, dengan InGaN (Hijau) sering menunjukkan tingkah laku terma berbeza berbanding AlInGaP (Merah/Kuning).

5. Maklumat Mekanikal dan Pakej

5.1 Dimensi Pakej dan Penetapan Pin

Peranti ini mematuhi garis luar pakej SMD piawai EIA. Semua dimensi adalah dalam milimeter dengan toleransi tipikal ±0.1 mm. Penetapan pin untuk konfigurasi multi-cip ditakrifkan dengan jelas: Pin (1,2) dan 3 untuk cip Merah, pin 4 dan 5 untuk cip Hijau, dan pin 6 dan (7,8) untuk cip Kuning. Maklumat ini adalah kritikal untuk susun atur PCB dan sambungan elektrik yang betul.

5.2 Pad Lekatan PCB yang Disyorkan

Corak land direka bentuk disediakan untuk memastikan pateri yang betul dan kestabilan mekanikal. Mematuhi jejak yang disyorkan ini adalah penting untuk mencapai sendi pateri yang boleh dipercayai semasa refluks dan untuk menguruskan pelesapan haba dari LED.

6. Panduan Pateri dan Pemasangan

6.1 Profil Pateri Refluks IR

Profil refluks yang dicadangkan untuk proses pateri bebas plumbum (Pb-free) disediakan, merujuk kepada piawaian J-STD-020B. Parameter utama termasuk zon pra-panas (biasanya 150-200°C), masa yang ditetapkan di atas likuidus, dan suhu puncak tidak melebihi 260°C. Mengikuti profil ini adalah penting untuk mengelakkan kejutan terma dan kerosakan pada pakej LED atau ikatan die dalaman.

6.2 Penyimpanan dan Pengendalian

LED adalah sensitif kepada kelembapan. Apabila beg kalis lembap tertutup (dengan desiccant) tidak dibuka, ia harus disimpan pada ≤30°C dan ≤70% RH dan digunakan dalam tempoh satu tahun. Setelah beg dibuka, masa pendedahan pada keadaan kilang (≤30°C / ≤60% RH) tidak boleh melebihi 168 jam sebelum pateri refluks. Jika pendedahan melebihi had ini, prosedur pembakaran (cth., 60°C selama 48 jam) disyorkan untuk membuang kelembapan yang diserap dan mengelakkan "popcorning" semasa refluks.

6.3 Pembersihan

Jika pembersihan selepas pateri diperlukan, hanya pelarut yang ditetapkan seperti etil alkohol atau isopropil alkohol harus digunakan pada suhu normal selama kurang daripada satu minit. Bahan kimia yang tidak ditetapkan mungkin merosakkan kanta plastik atau pakej.

7. Pembungkusan dan Maklumat Pesanan

Pembungkusan piawai ialah pita pembawa timbul lebar 12mm pada gelendong diameter 7-inci (178mm). Setiap gelendong mengandungi 4000 keping. Pita dimeterai dengan pita penutup. Pembungkusan mengikut spesifikasi EIA-481-1-B. Kuantiti pesanan minimum 500 keping ditetapkan untuk baki kuantiti.

8. Cadangan Aplikasi dan Pertimbangan Reka Bentuk

8.1 Litar Aplikasi Tipikal

Setiap cip warna mesti didorong secara bebas dengan perintang had arus bersiri. Nilai perintang (R) dikira menggunakan formula: R = (Vsupply - Vf_LED) / If, di mana Vf_LED ialah voltan kehadapan cip tertentu pada arus operasi yang dikehendaki (If). Menggunakan Vf maksimum dari data teknikal dalam pengiraan ini memastikan arus tidak melebihi had walaupun dengan variasi bahagian-ke-bahagian.

8.2 Pengurusan Terma

Walaupun pelesapan kuasa adalah rendah, reka bentuk terma yang betul pada PCB adalah penting untuk mengekalkan prestasi dan jangka hayat LED, terutamanya apabila beroperasi berhampiran penarafan maksimum. Reka bentuk pad PCB yang disyorkan membantu dalam pemindahan haba. Memastikan kawasan kuprum yang mencukupi di sekitar pad dan kemungkinan via terma ke lapisan lain boleh membantu mengurus suhu simpang.

8.3 Reka Bentuk Optik

Kanta putih tersebar menyediakan corak pancaran yang luas, seperti Lambertian (sudut pandangan 120 darjah). Ini adalah ideal untuk aplikasi yang memerlukan kebolehlihatan sudut lebar. Untuk cahaya yang lebih fokus, optik sekunder diperlukan. Pereka bentuk harus mempertimbangkan keamatan bercahaya berbeza bagi tiga warna apabila mensasarkan kecerahan ketara seragam atau nisbah percampuran warna tertentu.

9. Perbandingan dan Pembezaan Teknikal

Pembezaan utama LTST-008EGSW terletak pada integrasi tiga cip LED berbeza (Merah, Hijau, Kuning) dalam satu pakej SMD piawai dengan kanta putih tersebar. Ini berbeza dengan:

• LED SMD Satu Warna:Hanya menawarkan satu warna setiap peranti.
• LED RGB:Mengintegrasikan cip Merah, Hijau, dan Biru untuk percampuran warna penuh. Gabungan RGY di sini disesuaikan untuk keperluan warna penunjuk tertentu (cth., simulasi isyarat lalu lintas, kod status tertentu) dan mungkin menawarkan kecekapan lebih tinggi di rantau kuning berbanding LED RGB yang mencipta kuning dari merah+hijau.
• Kanta Jelas vs. Kanta Tersebar:Kanta tersebar mengorbankan sedikit keamatan kehadapan untuk sudut pandangan yang lebih luas dan seragam, yang sering lebih disukai untuk penunjuk panel hadapan.

10. Soalan Lazim (Berdasarkan Parameter Teknikal)

S: Bolehkah saya mendorong ketiga-tiga cip serentak pada arus DC maksimum mereka?

J: Tidak. Penarafan Maksimum Mutlak untuk pelesapan kuasa (78 mW untuk Merah/Kuning, 64 mW untuk Hijau) mesti dihormati. Mendorong semua cip serentak pada arus maksimum boleh melebihi had pelesapan kuasa pakej keseluruhan, membawa kepada pemanasan berlebihan. Analisis terma terperinci diperlukan untuk operasi sedemikian.

S: Mengapakah arus ujian berbeza untuk cip Hijau (5mA) berbanding Merah/Kuning (20mA)?

J: Ini adalah amalan biasa kerana LED hijau berasaskan InGaN biasanya mempunyai keberkesanan bercahaya lebih tinggi (lebih banyak keluaran cahaya per unit arus) pada arus rendah berbanding LED berasaskan AlInGaP. Menetapkan pada 5mA mungkin memberikan tahap kecerahan setara untuk tujuan binning dan mencerminkan titik operasi biasa.

S: Apakah perbezaan antara Panjang Gelombang Puncak dan Panjang Gelombang Dominan?

J: Panjang Gelombang Puncak (λP) ialah panjang gelombang pada titik tertinggi dalam lengkung taburan kuasa spektrum LED. Panjang Gelombang Dominan (λd) diperoleh daripada koordinat warna pada rajah kromatisiti CIE dan mewakili panjang gelombang tunggal cahaya monokromatik tulen yang akan sepadan dengan warna yang dilihat LED. λd lebih relevan untuk spesifikasi warna.

11. Contoh Aplikasi Praktikal

Senario: Penunjuk Status Sistem Pelbagai Negeri

Penghala rangkaian menggunakan satu LTST-008EGSW untuk menunjukkan pelbagai keadaan operasi:

- Merah (Pejal):Keadaan but/ralat (didorong pada 15mA).

- Hijau (Kelip):Aktiviti data (didorong pada 5mA, berdenyut).

- Kuning (Pejal):Mod siap sedia/tidak aktif (didorong pada 15mA).

- Merah+Hijau (kelihatan Oren):Keadaan amaran (kedua-duanya didorong pada arus lebih rendah untuk mencampur warna).

Reka bentuk ini menggabungkan apa yang memerlukan tiga penempatan LED berasingan menjadi satu, menjimatkan ruang PCB dan memudahkan reka bentuk panel hadapan, manakala sudut pandangan luas memastikan kebolehlihatan dari pelbagai sudut.

12. Prinsip Operasi

Pancaran cahaya dalam LED adalah berdasarkan elektroluminesens dalam simpang p-n semikonduktor. Apabila voltan kehadapan dikenakan, elektron dan lubang disuntik ke dalam rantau aktif di mana mereka bergabung semula, membebaskan tenaga dalam bentuk foton (cahaya). Panjang gelombang khusus (warna) cahaya ditentukan oleh tenaga jurang jalur bahan semikonduktor yang digunakan:

- AlInGaP (Aluminium Indium Gallium Fosfida):Digunakan untuk cip Merah dan Kuning, mampu menghasilkan cahaya kecekapan tinggi dalam spektrum merah ke kuning-oren.

- InGaN (Indium Gallium Nitrida):Digunakan untuk cip Hijau, sistem bahan ini mampu menghasilkan cahaya merentasi spektrum biru ke hijau. Kanta putih tersebar menyebarkan cahaya dari cip individu, mencipta penampilan seragam dan bercampur dari luar.

13. Trend Teknologi

Pembangunan LED SMD multi-cip seperti LTST-008EGSW selaras dengan beberapa trend berterusan dalam optoelektronik:

- Pengecilan dan Integrasi:Menggabungkan pelbagai fungsi (warna) ke dalam satu pakej menjimatkan ruang papan, mengurangkan bilangan komponen, dan memudahkan pemasangan.

- Kecekapan Dipertingkatkan:Penambahbaikan berterusan dalam bahan seperti InGaN dan AlInGaP membawa kepada keberkesanan bercahaya lebih tinggi (lebih banyak lumen per watt), membolehkan keluaran lebih terang pada arus lebih rendah atau penggunaan kuasa berkurangan.

- Pembungkusan Maju:Penambahbaikan dalam reka bentuk pakej dan bahan meningkatkan prestasi terma, membolehkan ketumpatan kuasa lebih tinggi dan operasi lebih boleh dipercayai dalam persekitaran sukar. Penggunaan bahan tahan kepada refluks suhu tinggi adalah piawai.

- Penyelesaian Khusus Aplikasi:Peralihan kepada komponen seperti LED RGY ini menunjukkan trend ke arah menyediakan penyelesaian optimum untuk keperluan aplikasi khusus dan bukannya hanya peranti satu warna generik.