Spesifikasi Teknikal LED SMD LTST-416GEBW-P3 - Kanta Putih Tersebar - Cip RGB - Pacuan 5mA - Dokumen Teknikal Bahasa Melayu

1. Gambaran Keseluruhan Produk

Dokumen ini memperincikan spesifikasi untuk LED peranti permukaan terpasang (SMD) yang direka untuk pemasangan papan litar bercetak automatik. Komponen ini mempunyai kanta putih tersebar dan mengintegrasikan tiga sumber cahaya semikonduktor berbeza dalam satu pakej: cip hijau InGaN, cip merah AlInGaP, dan cip biru InGaN. Output gabungan melalui kanta tersebar menghasilkan penampilan cahaya putih. Reka bentuk ini disasarkan untuk aplikasi yang mempunyai ruang terhad dalam elektronik pengguna, telekomunikasi, dan peralatan industri di mana penunjuk status yang boleh dipercayai, pencahayaan simbol, atau lampu latar panel depan diperlukan.

1.1 Ciri-ciri Utama

• Mematuhi arahan alam sekitar RoHS.
• Dibungkus pada pita 12mm dalam gegelung berdiameter 7 inci untuk sistem pick-and-place automatik.
• Tapak kaki pakej EIA yang distandardkan untuk keserasian reka bentuk.
• Arus pacuan yang serasi dengan aras logik.
• Tahan terhadap proses pematerian semula alir inframerah.
• Pra-kondisi kepada Tahap Kepekaan Kelembapan JEDEC 3.

1.2 Aplikasi Sasaran

• Penunjuk status dalam perkakasan telekomunikasi dan rangkaian.
• Pencahayaan isyarat dan simbol dalam automasi pejabat dan perkakas rumah.
• Lampu latar panel depan untuk peralatan kawalan industri.
• Pencahayaan penunjuk tujuan am dalam elektronik pengguna.

2. Parameter Teknikal: Analisis Objektif Mendalam

Bahagian berikut memberikan pecahan objektif terperinci tentang ciri-ciri elektrik, optik, dan terma peranti seperti yang ditakrifkan dalam bahan sumber. Semua data dirujuk kepada suhu ambien (Ta) 25°C melainkan dinyatakan sebaliknya.

2.1 Had Maksimum Mutlak

Nilai-nilai ini mewakili had tekanan di mana kerosakan kekal pada peranti mungkin berlaku. Operasi berterusan pada had ini tidak dinasihatkan.

• Pelesapan Kuasa (Pd):90 mW untuk cip Hijau/Biru; 69 mW untuk cip Merah. Parameter ini adalah penting untuk reka bentuk pengurusan terma.
• Arus Hadapan Puncak (I_F(PEAK)):100 mA untuk semua cip, di bawah keadaan berdenyut (kitar tugas 1/10, lebar denyut 0.1ms).
• Arus Hadapan Berterusan (I_F):30 mA DC untuk semua cip.
• Julat Suhu Operasi:-40°C hingga +85°C.
• Julat Suhu Penyimpanan:-40°C hingga +100°C.

2.2 Ciri-ciri Elektro-Optik

Diukur pada arus ujian piawai I_F= 5mA untuk setiap cip. Ini adalah parameter prestasi biasa di bawah keadaan operasi normal.

• Keamatan Bercahaya (I_v):
  • Hijau: 600 - 1200 mcd (millicandela)
  • Merah: 200 - 400 mcd
  • Biru: 100 - 200 mcd
• Sudut Pandangan (2θ_1/2):Biasanya 120 darjah. Sudut lebar ini adalah hasil daripada kanta tersebar, memberikan taburan cahaya yang lebih seragam berbanding LED kanta jernih.
• Panjang Gelombang Dominan (λ_d):
  • Hijau: 523 - 535 nm
  • Merah: 617 - 630 nm
  • Biru: 465 - 477 nm
• Voltan Hadapan (V_F):
  • Hijau: 2.0 - 3.0 V
  • Merah: 1.4 - 2.3 V
  • Biru: 2.0 - 3.0 V
• Arus Songsang (I_R):Maksimum 10 μA pada V_R= 5V. Peranti ini tidak direka untuk operasi bias songsang; parameter ini adalah untuk tujuan ujian sahaja.

3. Penjelasan Sistem Binning

Untuk memastikan konsistensi warna dan kecerahan dalam pengeluaran, peranti disusun ke dalam bin. Output cahaya putih adalah fungsi daripada gabungan cip RGB, diukur dengan ketiga-tiganya dipacu pada 5mA.

3.1 Pangkat Keamatan Bercahaya (I_v)

Peranti dikategorikan berdasarkan jumlah output keamatan bercahaya mereka. Bin T1: 900 - 1300 mcd (lebih kurang 2.7 - 3.9 lumen) Bin T2: 1300 - 1800 mcd (lebih kurang 3.9 - 5.4 lumen) Toleransi per bin adalah ±11%.

3.2 Pangkat Kromatisiti (CIE)

Peranti dibin mengikut koordinat warna mereka pada rajah kromatisiti CIE 1931, yang mentakrifkan warna cahaya putih yang dilihat. Kod bin (cth., H4, J5, K6, L4) mewakili kawasan segi empat tepat tertentu pada satah koordinat x,y. Setiap bin mempunyai empat titik sudut yang ditakrifkan (Titik1-4) untuk koordinat x dan y. Toleransi untuk penempatan dalam bin hue yang dipilih adalah ±0.01 dalam kedua-dua koordinat x dan y. Binning yang tepat ini membolehkan pereka memilih LED dengan konsistensi warna yang sangat ketat untuk aplikasi mereka.

4. Maklumat Mekanikal dan Pembungkusan

4.1 Dimensi Pakej dan Penetapan Pin

Peranti ini mematuhi tapak kaki SMD piawai. Dimensi kritikal termasuk saiz badan dan jarak pad. Semua toleransi dimensi adalah ±0.2 mm melainkan dinyatakan sebaliknya. Penetapan pin untuk mengaktifkan warna individu adalah seperti berikut: Anod (positif sepunya) disambungkan ke pin 1. Katod hijau adalah pin 2, katod merah adalah pin 3 & 4 (bersambung dalaman), dan katod biru adalah pin 6. Pin 5 dan lain-lain mungkin tiada sambungan (NC) atau pengikat mekanikal.

4.2 Corak Pateri PCB yang Disyorkan

Lukisan pandangan atas susun atur pad pateri yang dicadangkan disediakan untuk memastikan pematerian yang betul dan kestabilan mekanikal. Mematuhi corak ini membantu mencegah tombstoning (satu hujung terangkat semasa semula alir) dan memastikan fillet pateri yang baik.

4.3 Pembungkusan Pita dan Gegelung

Komponen dibekalkan dalam pita pembawa timbul dengan pita penutup pelindung. Spesifikasi pembungkusan utama termasuk:

• Lebar Pita Pembawa: 12 mm.
• Diameter Gegelung: 7 inci (178 mm).
• Kuantiti per Gegelung Penuh: 2000 keping.
• Kuantiti Pesanan Minimum untuk Gegelung Separa: 500 keping.
• Komponen hilang berturut-turut maksimum (poket): 2.
• Pembungkusan mematuhi piawaian EIA-481-1-B.

5. Panduan Pematerian dan Pemasangan

5.1 Profil Pematerian Semula Alir IR (Proses Bebas Plumbum)

Profil yang disyorkan mengikut J-STD-020B untuk pematerian bebas plumbum.

• Pra-panas:150°C hingga 200°C.
• Masa Pra-panas:Maksimum 120 saat.
• Suhu Badan Puncak:Maksimum 260°C.
• Masa Melebihi Likuidus:Disyorkan maksimum 10 saat.
• Bilangan Kitar Semula Alir:Maksimum dua kali.

Profil suhu vs. masa grafik biasanya disediakan untuk menggambarkan peringkat peningkatan, rendaman, semula alir, dan penyejukan.

5.2 Pematerian Tangan

Jika pematerian manual diperlukan:

• Suhu Besi Pemateri:Maksimum 300°C.
• Masa Sentuhan:Maksimum 3 saat per sambungan.
• Penting:Pematerian tangan harus dilakukan hanya sekali untuk mengelakkan tekanan terma.

5.3 Pembersihan

Pembersihan selepas pateri mesti dilakukan dengan berhati-hati. Hanya pelarut yang ditetapkan harus digunakan. Agen yang disyorkan adalah etil alkohol atau isopropil alkohol pada suhu bilik. LED harus direndam kurang daripada satu minit. Bahan kimia yang tidak ditentukan mungkin merosakkan kanta epoksi atau pakej.

6. Langkah Berjaga-jaga Penyimpanan dan Pengendalian

6.1 Keadaan Penyimpanan

Beg Penghalang Kelembapan Tertutup (MBP):Simpan pada ≤30°C dan ≤70% Kelembapan Relatif (RH). Jangka hayat dalam beg tertutup dengan penyerap lembapan adalah satu tahun.Selepas Beg Dibuka:"Jangka hayat lantai" bermula. Simpan pada ≤30°C dan ≤60% RH. Sangat disyorkan untuk menyelesaikan proses semula alir IR dalam masa 168 jam (7 hari) pendedahan. Untuk penyimpanan melebihi tempoh ini, komponen harus diletakkan dalam bekas tertutup dengan penyerap lembapan baru atau dalam desikator nitrogen. Komponen yang terdedah selama lebih daripada 168 jam memerlukan prosedur pembakaran (lebih kurang 60°C selama sekurang-kurangnya 48 jam) sebelum pematerian untuk membuang kelembapan yang diserap dan mencegah "popcorning" (retak pakej akibat tekanan wap semasa semula alir).

6.2 Nota Aplikasi dan Batasan

LED ini bertujuan untuk digunakan dalam peralatan elektronik komersial dan industri standard. Ia tidak direka atau diperakui untuk aplikasi di mana kegagalan boleh membawa kepada risiko langsung kepada nyawa, kesihatan, atau keselamatan—seperti dalam penerbangan, sokongan hayat perubatan, atau sistem kawalan pengangkutan kritikal. Untuk aplikasi kebolehpercayaan tinggi sedemikian, perundingan dengan pengeluar komponen untuk data kelayakan khusus adalah wajib.

7. Pertimbangan Reka Bentuk dan Cadangan Aplikasi

7.1 Had Arus

Disebabkan voltan hadapan (V_F) yang berbeza untuk cip merah, hijau, dan biru, memacunya daripada sumber voltan sepunya memerlukan perintang had arus berasingan untuk setiap saluran warna. Nilai perintang dikira menggunakan Hukum Ohm: R = (V_bekalan- V_F) / I_F. Menggunakan V_Fbiasa dan arus pacuan yang dikehendaki (cth., 5mA untuk pematuhan spesifikasi, sehingga 30mA maks) akan menghasilkan rintangan dan penarafan kuasa yang sesuai.

7.2 Pengurusan Terma

Walaupun pelesapan kuasa agak rendah, reka bentuk PCB yang betul adalah penting untuk jangka hayat yang panjang. Pastikan pad pateri yang disyorkan digunakan untuk memberikan konduksi terma yang mencukupi dari simpang LED. Untuk aplikasi yang memacu LED pada atau berhampiran arus berterusan maksimumnya (30mA), perhatian kepada suhu ambien dan susun atur papan adalah penting untuk kekal dalam julat suhu operasi yang ditetapkan.

7.3 Integrasi Optik

Kanta putih tersebar memberikan sudut pandangan yang luas dan seragam (120°), menjadikannya sesuai untuk aplikasi di mana LED mungkin dilihat dari sudut luar paksi. Sifat tersebar mengurangkan titik panas dan silau. Untuk aplikasi yang memerlukan pancaran yang lebih diarahkan, optik sekunder luaran (kanta, paip cahaya) akan diperlukan.

8. Analisis Lengkung Prestasi Biasa

Datasheet ini termasuk perwakilan grafik hubungan utama, yang penting untuk memahami tingkah laku peranti di bawah keadaan bukan piawai.

• Keamatan Bercahaya Relatif vs. Arus Hadapan:Lengkung ini menunjukkan bagaimana output cahaya meningkat dengan arus pacuan, biasanya secara sub-linear, menonjolkan perubahan kecekapan.
• Voltan Hadapan vs. Arus Hadapan:Menunjukkan ciri I-V eksponen diod.
• Keamatan Bercahaya Relatif vs. Suhu Ambien:Menunjukkan penurunan output cahaya apabila suhu simpang meningkat. Ini adalah kritikal untuk reka bentuk persekitaran suhu tinggi.
• Taburan Spektrum:Walaupun tidak selalu diperincikan untuk LED putih, memahami panjang gelombang puncak dan separuh lebar spektrum (Δλ: ~30nm G, ~20nm R, ~25nm B) cip individu memaklumkan pembiakan warna dan pemilihan penapis.

Lengkung ini membolehkan pereka mengekstrapolasi prestasi untuk titik operasi selain daripada keadaan ujian piawai 5mA pada 25°C.

9. Soalan Lazim (Berdasarkan Parameter Teknikal)

S: Bolehkah saya memacu ketiga-tiga warna serentak untuk mendapatkan cahaya putih yang lebih terang?J: Ya, tetapi anda mesti memastikan jumlah pelesapan kuasa tidak melebihi penarafan maksimum terendah antara cip aktif (69mW untuk cip merah, dalam kes ini) dan suhu simpang kekal dalam had. Arus untuk setiap saluran mesti dikawal secara bebas.

S: Mengapakah voltan hadapan berbeza untuk setiap warna?J: Voltan hadapan adalah sifat asas jurang jalur bahan semikonduktor. LED merah AlInGaP mempunyai jurang jalur yang lebih rendah daripada LED hijau dan biru InGaN, menghasilkan V_F.

S: Apakah maksud "pra-kondisi kepada Tahap JEDEC 3"?J: Ia bermaksud komponen telah diklasifikasikan sebagai Tahap Kepekaan Kelembapan 3 (MSL 3). Ini menunjukkan jangka hayat lantai maksimum yang dibenarkan selepas beg penghalang kelembapan dibuka adalah 168 jam pada ≤30°C/60% RH sebelum mereka memerlukan pembakaran untuk semula alir.

S: Bagaimanakah saya memilih bin yang betul untuk aplikasi saya?J: Untuk aplikasi di mana konsistensi warna adalah kritikal (cth., bar status pelbagai LED atau lampu latar), nyatakan kod bin CIE tunggal yang ketat (cth., J5) dan bin keamatan bercahaya tunggal (cth., T1). Untuk aplikasi yang kurang kritikal, pemilihan bin yang lebih luas mungkin boleh diterima dan berpotensi lebih menjimatkan kos.

10. Prinsip Operasi dan Konteks Teknologi

LED ini beroperasi berdasarkan prinsip elektroluminesens dalam bahan semikonduktor. Apabila voltan hadapan dikenakan merentasi simpang p-n setiap cip, elektron dan lubang bergabung semula, membebaskan tenaga dalam bentuk foton. Panjang gelombang (warna) cahaya ditentukan oleh tenaga jurang jalur bahan semikonduktor tertentu: AlInGaP untuk merah, dan InGaN untuk hijau dan biru. Cahaya "putih" tidak dihasilkan oleh fosfor putih tunggal (seperti dalam LED putih penukaran fosfor) tetapi adalah campuran warna tambahan daripada tiga cahaya warna utama (Merah, Hijau, Biru) apabila ia melalui bahan pengkapsul putih tersebar. Kaedah RGB ini membolehkan penalaan warna berpotensi dengan mengubah arus kepada setiap cip, walaupun datasheet ini menyatakan operasi untuk titik putih tetap.

Format pakej SMD mewakili piawaian industri untuk pemasangan automatik volum tinggi. Penggunaan kanta epoksi tersebar menggabungkan zarah penyerakan untuk melebarkan sudut pandangan dan melembutkan output cahaya, menjadikannya sesuai untuk tujuan penunjuk di mana pandangan langsung adalah biasa. Integrasi tiga cip dalam satu pakej menjimatkan ruang PCB berbanding menggunakan tiga LED warna tunggal diskret.