Spesifikasi Teknikal LED SMD LTST-T680QEWT - Kanta Putih Tersebar, Sumber Merah AlInGaP - 50mA, 2.4V, 120mW

1. Gambaran Keseluruhan Produk

Dokumen ini memperincikan spesifikasi untuk peranti LED pemasangan permukaan (SMD) yang direka untuk pemasangan papan litar bercetak (PCB) automatik. Komponen ini dicirikan oleh saiznya yang kecil, menjadikannya sesuai untuk aplikasi yang mempunyai ruang terhad dalam pelbagai jenis peralatan elektronik.

1.1 Kelebihan Teras dan Sasaran Pasaran

Kelebihan utama LED ini termasuk pematuhannya kepada arahan RoHS, pembungkusan yang disesuaikan untuk proses pemasangan automatik (pita 8mm pada gegelung 7 inci), dan keserasian dengan teknik pematerian refluks inframerah piawai. Reka bentuknya serasi dengan I.C., memudahkan integrasi ke dalam litar digital moden. Peranti ini telah dipra-syaratkan kepada piawaian JEDEC Tahap 3, meningkatkan kebolehpercayaannya untuk aplikasi yang menuntut.

Aplikasi sasaran merangkumi telekomunikasi, automasi pejabat, perkakas rumah, dan peralatan industri. Ia khususnya bertujuan untuk digunakan sebagai penunjuk status, untuk tujuan pencahayaan isyarat dan simbol, dan untuk lampu latar panel hadapan.

2. Parameter Teknikal: Tafsiran Objektif Mendalam

2.1 Penarafan Maksimum Mutlak

Semua penarafan dinyatakan pada suhu ambien (Ta) 25°C. Melebihi had ini boleh menyebabkan kerosakan kekal.

• Pelesapan Kuasa:120 mW. Ini adalah kuasa maksimum yang boleh dilesapkan oleh peranti sebagai haba tanpa degradasi.
• Arus Hadapan Puncak:100 mA. Ini hanya dibenarkan di bawah keadaan berdenyut (kitar tugas 1/10, lebar denyut 0.1ms) untuk menguruskan beban haba.
• Arus Hadapan DC:50 mA. Ini adalah arus hadapan berterusan maksimum yang disyorkan untuk operasi yang boleh dipercayai.
• Voltan Songsang:5 V. Menggunakan voltan songsang melebihi had ini boleh menyebabkan kerosakan simpang.
• Julat Suhu Operasi:-40°C hingga +85°C. Peranti ini dijamin berfungsi dalam julat suhu ambien ini.
• Julat Suhu Penyimpanan:-40°C hingga +100°C. Peranti boleh disimpan tanpa degradasi dalam had ini.

2.2 Ciri-ciri Elektrik dan Optik

Ciri-ciri ini diukur pada Ta=25°C dan arus hadapan (IF) 20mA, melainkan dinyatakan sebaliknya.

• Keamatan Bercahaya (IV):Julat dari minimum 560 mcd hingga maksimum 1400 mcd, dengan nilai tipikal berada dalam julat ini. Pengukuran menggunakan sensor dan penapis yang menghampiri lengkung tindak balas mata fotopik CIE.
• Sudut Pandangan (2θ1/2):120 darjah (tipikal). Sudut pandangan lebar ini adalah ciri kanta tersebar, memberikan taburan cahaya yang luas dan sekata.
• Panjang Gelombang Pancaran Puncak (λP):633 nm (tipikal). Ini adalah panjang gelombang di mana taburan kuasa spektrum adalah maksimum.
• Panjang Gelombang Dominan (λd):Julat dari 618 nm hingga 630 nm, dengan nilai tipikal 624 nm. Parameter ini menentukan warna yang dilihat bagi LED (merah).
• Lebar Separuh Garisan Spektrum (Δλ):15 nm (tipikal). Ini menunjukkan ketulenan spektrum cahaya yang dipancarkan.
• Voltan Hadapan (VF):Julat dari 1.8 V hingga 2.4 V pada IF=20mA, dengan toleransi ±0.1V. Ini adalah parameter kritikal untuk reka bentuk litar pemacu.
• Arus Songsang (IR):Maksimum 10 μA pada voltan songsang (VR) 5V.

3. Penjelasan Sistem Binning

Keamatan bercahaya LED disusun ke dalam bin tertentu untuk memastikan konsistensi dalam aplikasi. Binning ditakrifkan seperti berikut, diukur pada 20mA:

• Kod Bin U2:560 mcd (Min) hingga 710 mcd (Maks)
• Kod Bin V1:710 mcd hingga 900 mcd
• Kod Bin V2:900 mcd hingga 1120 mcd
• Kod Bin W1:1120 mcd hingga 1400 mcd

Toleransi ±11% digunakan untuk setiap bin keamatan. Binning ini membolehkan pereka memilih LED dengan tahap kecerahan yang diperlukan untuk aplikasi khusus mereka, memastikan konsistensi visual dalam produk yang menggunakan pelbagai LED.

4. Analisis Lengkung Prestasi

Datasheet merujuk kepada lengkung prestasi tipikal yang penting untuk memahami tingkah laku peranti di bawah pelbagai keadaan. Walaupun data grafik khusus tidak diterbitkan semula dalam teks, lengkung yang biasanya termasuk dalam dokumen sedemikian menganalisis:

• Keamatan Bercahaya Relatif vs. Arus Hadapan:Menunjukkan bagaimana output cahaya meningkat dengan arus, sehingga had penarafan maksimum.
• Voltan Hadapan vs. Arus Hadapan:Menggambarkan ciri I-V diod, penting untuk pengurusan haba dan reka bentuk pemacu.
• Keamatan Bercahaya Relatif vs. Suhu Ambien:Menunjukkan penurunan output cahaya apabila suhu simpang meningkat, yang penting untuk aplikasi suhu tinggi atau arus tinggi.
• Taburan Spektrum:Plot keamatan relatif berbanding panjang gelombang, menunjukkan panjang gelombang puncak dan dominan serta lebar spektrum.

Lengkung ini membolehkan jurutera meramalkan prestasi dalam keadaan operasi sebenar di luar titik ujian piawai 25°C dan 20mA.

5. Maklumat Mekanikal dan Pakej

5.1 Dimensi Pakej dan Pengenalpastian Polarity

Peranti ini mematuhi pakej SMD piawai EIA. Nota dimensi utama termasuk: semua dimensi adalah dalam milimeter, dan toleransi umum adalah ±0.2 mm melainkan dinyatakan sebaliknya. Produk ini mempunyai kanta putih tersebar dengan sumber cahaya merah AlInGaP (Aluminium Indium Gallium Phosphide). Katod biasanya dikenal pasti oleh tanda pada pakej atau geometri pad khusus pada rajah tapak kaki. Susun atur pad lampiran PCB yang disyorkan untuk pematerian refluks inframerah atau fasa wap disediakan untuk memastikan pembentukan sendi pateri yang betul dan kestabilan mekanikal.

6. Panduan Pematerian dan Pemasangan

6.1 Profil Pematerian Refluks yang Disyorkan

Untuk proses pematerian bebas plumbum (Pb-free), profil yang mematuhi J-STD-020B adalah disyorkan. Parameter utama termasuk:

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

Untuk pematerian tangan dengan besi, suhu hujung maksimum tidak boleh melebihi 300°C, dengan masa pematerian maksimum 3 saat untuk satu operasi sahaja. Adalah kritikal untuk mengikuti spesifikasi pengeluar pes pateri dan melakukan pencirian khusus papan, kerana reka bentuk berbeza memerlukan profil yang disesuaikan.

6.2 Keadaan Penyimpanan

Penyimpanan yang betul adalah penting untuk mengelakkan penyerapan kelembapan, yang boleh menyebabkan "popcorning" atau retakan semasa refluks.

• Pakej Tertutup:Simpan pada ≤30°C dan ≤70% RH. Gunakan dalam tempoh satu tahun daripada pembungkusan dengan bahan pengering.
• Pakej Terbuka:Simpan pada ≤30°C dan ≤60% RH. Komponen harus dipateri refluks dalam tempoh 168 jam (7 hari) selepas pendedahan.
• Penyimpanan Lanjutan (Terbuka):Simpan dalam bekas tertutup dengan bahan pengering atau dalam pengering nitrogen.
• Pembakaran Semula:Jika terdedah lebih daripada 168 jam, bakar pada kira-kira 60°C selama sekurang-kurangnya 48 jam sebelum pematerian.

6.3 Pembersihan

Jika pembersihan diperlukan selepas pematerian, gunakan pelarut berasaskan alkohol seperti etil alkohol atau isopropil alkohol. Rendam LED pada suhu biasa selama kurang daripada satu minit. Jangan gunakan cecair kimia yang tidak ditentukan.

7. Maklumat Pembungkusan dan Pesanan

Peranti ini dibekalkan dalam pembungkusan piawai industri untuk pemasangan automatik:

• Pita:Pita pembawa lebar 8mm.
• Gegelung:Gegelung diameter 7 inci (178mm).
• Kuantiti:2000 keping setiap gegelung.
• Pengecapan Poket:Poket komponen kosong dimeterai dengan pita penutup atas.
• Komponen Hilang:Maksimum dua komponen (lampu) yang hilang berturut-turut dibenarkan mengikut spesifikasi pembungkusan (ANSI/EIA 481).

8. Cadangan Aplikasi

8.1 Litar Aplikasi Tipikal dan Pertimbangan Reka Bentuk

LED adalah peranti beroperasi arus. Untuk memastikan kecerahan seragam apabila memacu pelbagai LED secara selari, adalah sangat disyorkan untuk menggunakan perintang had arus individu secara bersiri dengan setiap LED. Memacu pelbagai LED secara selari dari satu sumber arus tunggal tanpa perintang individu tidak disyorkan, kerana variasi kecil dalam ciri voltan hadapan (VF) setiap LED akan menyebabkan perbezaan ketara dalam perkongsian arus dan, akibatnya, kecerahan. Perintang bersiri menstabilkan arus untuk setiap peranti secara bebas.

8.2 Langkah Berjaga-jaga Nyahcas Elektrostatik (ESD)

Seperti kebanyakan peranti semikonduktor, LED ini sensitif kepada nyahcas elektrostatik. Prosedur pengendalian ESD piawai harus diikuti semasa pemasangan dan pengendalian untuk mengelakkan kerosakan laten atau katastrofik. Ini termasuk penggunaan stesen kerja dibumikan, gelang pergelangan tangan, dan bekas konduktif.

9. Amaran dan Penggunaan yang Diniatkan

LED ini direka dan bertujuan untuk digunakan dalam peralatan elektronik biasa seperti peralatan pejabat, peranti komunikasi, dan perkakas rumah. Ia tidak direka atau diperakui khusus untuk aplikasi di mana kebolehpercayaan luar biasa diperlukan, terutamanya di mana kegagalan boleh membahayakan nyawa atau kesihatan (contohnya, penerbangan, kawalan pengangkutan, sistem perubatan/penyokong kehidupan, peranti keselamatan kritikal). Untuk aplikasi sedemikian, perundingan dengan pengeluar diperlukan sebelum direka masuk.

10. Perbandingan dan Pembezaan Teknikal

Pembeza utama komponen ini terletak pada gabungan khusus kanta putih tersebar dengan cip merah AlInGaP. Kanta tersebar memberikan sudut pandangan yang luas dan seragam, sesuai untuk aplikasi penunjuk di mana keterlihatan dari pelbagai sudut adalah penting. Sistem bahan AlInGaP terkenal dengan kecekapannya yang tinggi dan kestabilan dalam spektrum warna merah/jingga/amber berbanding teknologi lama seperti GaAsP. Pakej ini direka untuk keserasian dengan talian pemasangan SMT automatik volum tinggi, termasuk proses refluks IR yang ketat, yang merupakan faktor kritikal untuk pembuatan elektronik moden.

11. Soalan Lazim Berdasarkan Parameter Teknikal

S: Bolehkah saya memacu LED ini pada 50mA secara berterusan?

J: Ya, 50mA adalah arus hadapan DC maksimum yang dinilai. Pastikan pengurusan haba yang betul (contohnya, kawasan kuprum PCB yang mencukupi untuk penyingkiran haba) dilaksanakan, terutamanya pada suhu ambien yang lebih tinggi, kerana pelesapan kuasa akan berada pada maksimum (VF * IF).

S: Mengapa terdapat sistem binning untuk keamatan bercahaya?

J: Variasi pembuatan menyebabkan perbezaan kecil dalam output cahaya. Binning menyusun LED ke dalam kumpulan dengan prestasi yang serupa, membolehkan pereka mendapatkan bahagian dengan kecerahan yang konsisten untuk produk mereka, mengelakkan variasi ketara antara unit.

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

J: Panjang gelombang puncak (λP) adalah di mana kuasa spektrum adalah tertinggi. Panjang gelombang dominan (λd) adalah panjang gelombang tunggal cahaya monokromatik yang akan sepadan dengan warna yang dilihat bagi LED. λd lebih relevan untuk spesifikasi warna dalam aplikasi.

S: Betapa kritikalnya jangka hayat lantai 168 jam selepas membuka beg penghalang kelembapan?

J: Ia sangat penting. Melebihi masa ini tanpa pembakaran semula berisiko menyebabkan kerosakan pakej akibat kelembapan semasa proses pematerian refluks suhu tinggi, berpotensi menyebabkan delaminasi dalaman atau retakan.

12. Kes Reka Bentuk dan Penggunaan Praktikal

Senario: Mereka bentuk panel penunjuk status untuk penghala rangkaian.Panel memerlukan pelbagai LED kuasa dan aktiviti merah yang boleh dilihat dari pelbagai sudut. Pereka memilih LTST-T680QEWT untuk sudut pandangan luas 120 darjah dan kanta putih tersebarnya, yang memberikan penampilan lembut dan bercahaya sekata. Menggunakan voltan hadapan tipikal ~2.1V pada 20mA dari datasheet, dan bekalan sistem 5V, nilai perintang bersiri dikira: R = (Vsupply - VF) / IF = (5V - 2.1V) / 0.02A = 145 Ohm. Perintang piawai 150 Ohm dipilih. Setiap LED pada panel mendapat perintang 150 Ohm sendiri yang disambungkan ke pin GPIO pada pengawal mikro, memastikan kecerahan seragam tanpa mengira variasi VF kecil antara LED individu. Pereka menentukan Kod Bin V1 (710-900 mcd) untuk menjamin kecerahan yang mencukupi dan konsisten.

13. Pengenalan Prinsip Operasi

LED ini adalah peranti fotonik semikonduktor. Terasnya adalah cip yang diperbuat daripada bahan AlInGaP membentuk simpang p-n. Apabila voltan hadapan melebihi ambang simpang digunakan, elektron dan lubang disuntik merentasi simpang. Apabila pembawa cas ini bergabung semula, tenaga dibebaskan dalam bentuk foton (cahaya). Komposisi khusus lapisan AlInGaP menentukan jurang jalur tenaga, yang menentukan panjang gelombang (warna) cahaya yang dipancarkan—dalam kes ini, merah. Cahaya yang dihasilkan melalui kanta epoksi yang menyelubungi. Sifat "putih tersebar" kanta dicapai dengan menambah zarah penyerakan ke dalam epoksi, yang menyusun arah sinar cahaya yang keluar dari cip secara rawak, menghasilkan corak pancaran yang luas dan tidak berarah dan bukannya sorotan sempit.

14. Trend Teknologi

Trend umum dalam teknologi LED SMD terus ke arah kecekapan bercahaya yang lebih tinggi (lebih banyak output cahaya per watt elektrik), peningkatan konsistensi dan kestabilan warna, dan saiz pakej yang lebih kecil membolehkan reka bentuk ketumpatan lebih tinggi. Terdapat juga fokus untuk meningkatkan kebolehpercayaan di bawah tekanan suhu dan arus yang lebih tinggi untuk memenuhi permintaan aplikasi automotif dan industri. Pergerakan ke arah bahan bebas plumbum dan bebas halogen yang mematuhi peraturan alam sekitar global kini adalah piawai. Tambahan pula, integrasi dengan pemacu pintar dan litar kawalan dalam modul adalah bidang pembangunan yang berterusan, melangkaui komponen diskret mudah.