Dokumen Teknikal Bahasa Melayu: Spesifikasi LED SMD LTST-008UWQEET - Warna Putih & Merah - Arus Kehadapan 30mA - Penyerakan Kuasa 102mW

1. Gambaran Keseluruhan Produk

Dokumen ini memperincikan spesifikasi untuk komponen LED peranti permukaan-pasang (SMD). LED ini direka untuk pemasangan papan litar bercetak (PCB) automatik dan sesuai untuk aplikasi di mana ruang adalah kekangan kritikal. Komponen ini mengintegrasikan dua sumber cahaya berbeza dalam satu pakej.

1.1 Ciri-ciri

• Mematuhi piawaian alam sekitar RoHS.
• Dibungkus pada pita 12mm yang dililit pada gegelung berdiameter 7 inci untuk pengendalian automatik.
• Tapak kaki pakej EIA standard untuk keserasian.
• Input serasi dengan tahap logik litar bersepadu (IC).
• Direka untuk keserasian dengan peralatan pemasangan pick-and-place automatik.
• Tahan terhadap proses pateri refluks inframerah (IR) standard.
• Prapra-syarat kepada Tahap Kepekaan Kelembapan JEDEC 3.

1.2 Aplikasi

LED ini bertujuan untuk digunakan dalam pelbagai peralatan dan sistem elektronik, termasuk tetapi tidak terhad kepada:

• Peranti telekomunikasi (cth., telefon tanpa wayar dan telefon bimbit).
• Peralatan automasi pejabat dan komputer riba.
• Perkakas rumah dan elektronik pengguna.
• Sistem rangkaian dan peralatan kawalan industri.
• Aplikasi papan tanda dan paparan dalaman.

2. Parameter Teknikal: Tafsiran Objektif Mendalam

2.1 Penarafan Maksimum Mutlak

Penarafan ini mentakrifkan had di mana kerosakan kekal pada peranti mungkin berlaku. Operasi di bawah keadaan ini tidak dijamin.

• Penyerakan Kuasa (Pd):102 mW (Putih), 72 mW (Merah). Ini adalah kuasa maksimum yang boleh diserakkan oleh LED sebagai haba pada suhu ambien (Ta) 25°C.
• Arus Kehadapan Puncak (I_F(PEAK)):100 mA (Putih), 80 mA (Merah). Ini adalah arus segera maksimum yang dibenarkan di bawah keadaan berdenyut (kitar tugas 1/10, lebar denyut 0.1ms).
• Arus Kehadapan DC (I_F):30 mA untuk kedua-dua warna. Ini adalah arus kehadapan berterusan maksimum yang disyorkan untuk operasi yang boleh dipercayai.
• Julat Suhu Operasi:-40°C hingga +85°C. Peranti ini direka untuk berfungsi dalam julat suhu ambien ini.
• Julat Suhu Penyimpanan:-40°C hingga +100°C. Peranti boleh disimpan tanpa kuasa yang dikenakan dalam julat ini.

2.2 Ciri-ciri Elektrik dan Optik

Parameter ini diukur pada Ta=25°C dan I_F=20mA, mewakili keadaan operasi biasa.

• Fluks Pencahayaan (Φ_v):Putih: 4.15-11.4 lm (min-maks). Merah: 1.07-2.71 lm (min-maks). Ini adalah jumlah output cahaya nampak LED.
• Keamatan Pencahayaan (I_v):Putih: 1500-4100 mcd (min-maks). Merah: 355-900 mcd (min-maks). Ini adalah output cahaya dalam arah tertentu, diukur dalam millicandelas.
• Sudut Pandangan (2θ_1/2):Biasanya 120 darjah. Ini adalah sudut penuh di mana keamatan pencahayaan adalah separuh daripada nilai puncak paksi.
• Panjang Gelombang Dominan (λ_d):Untuk LED Merah: 617-630 nm (julat biasa). Untuk LED Putih, koordinat kromatisiti disediakan sebagai ganti.
• Koordinat Kromatisiti (x, y):Untuk LED Putih: x=0.31, y=0.31 (biasa). Ini meletakkan titik putih berhampiran lokus Planckian.
• Voltan Kehadapan (V_F):Putih: 2.8-3.4V (min-maks). Merah: 1.8-2.4V (min-maks). Toleransi adalah +/- 0.1V. Ini adalah susutan voltan merentasi LED apabila beroperasi pada arus yang ditentukan.
• Arus Songsang (I_R):Maksimum 10 μA untuk kedua-dua warna pada V_R=5V. Peranti ini tidak direka untuk operasi bias songsang; parameter ini adalah untuk tujuan ujian sahaja.

3. Penjelasan Sistem Pembin

LED disusun ke dalam bin prestasi untuk memastikan konsistensi. Kod bin ditanda pada pembungkusan produk.

3.1 Pembin Keamatan Pencahayaan (I_v)

LED dikumpulkan berdasarkan output cahaya yang diukur pada 20mA.

Bin LED Putih:

• W1:Fluks Pencahayaan: 4.15-5.80 lm, Keamatan: 1500-2100 mcd.
• W2:Fluks Pencahayaan: 5.80-8.10 lm, Keamatan: 2100-2900 mcd.
• W3:Fluks Pencahayaan: 8.10-11.40 lm, Keamatan: 2900-4100 mcd.

Bin LED Merah:

• R1:Fluks Pencahayaan: 1.07-1.68 lm, Keamatan: 355-600 mcd.
• R2:Fluks Pencahayaan: 1.68-2.71 lm, Keamatan: 600-900 mcd.

Toleransi pada setiap bin pencahayaan adalah +/- 11%.

3.2 Pembin Warna (Kromatisiti) untuk LED Putih

LED Putih disusun lebih lanjut berdasarkan koordinat kromatisiti (x, y) pada rajah CIE 1931 untuk mengawal variasi warna.

• Kod bin termasuk Z1, Y1, Y2, X1, W1, W2.
• Setiap bin ditakrifkan oleh kawasan segi empat pada rajah kromatisiti dengan empat titik koordinat (x,y) tertentu.
• Toleransi pada setiap bin warna adalah +/- 0.01 dalam kedua-dua koordinat x dan y.

3.3 Kod Bin Gabungan pada Tag

Satu kod alfanumerik (A1 hingga A6) pada tag pembungkusan menggabungkan bin keamatan untuk kedua-dua LED putih dan merah dalam pakej yang sama, seperti yang ditunjukkan dalam jadual rujukan silang.

4. Analisis Keluk Prestasi

Datasheet ini termasuk keluk ciri biasa yang diukur pada suhu ambien 25°C melainkan dinyatakan sebaliknya. Keluk ini penting untuk analisis reka bentuk.

• Arus Kehadapan vs. Voltan Kehadapan (Keluk I_F-V_F):Menunjukkan hubungan eksponen antara arus dan voltan untuk kedua-dua LED putih dan merah. Ini adalah kritikal untuk mereka bentuk litar pemandu pembatas arus.
• Keamatan Pencahayaan vs. Arus Kehadapan (Keluk I_v-I_F):Menggambarkan bagaimana output cahaya meningkat dengan arus pemacu, biasanya dalam cara sub-linear pada arus yang lebih tinggi disebabkan oleh kejatuhan kecekapan dan pemanasan.
• Keamatan Pencahayaan Relatif vs. Suhu Ambien:Menunjukkan pergantungan terma output cahaya. Keamatan pencahayaan umumnya berkurangan apabila suhu simpang meningkat.
• Taburan Spektrum:Untuk LED Merah, keluk ini menunjukkan kuasa sinaran relatif sebagai fungsi panjang gelombang, menunjukkan panjang gelombang pancaran puncak (λ_P) dan separuh lebar spektrum (Δλ).
• Corak Sudut Pandangan:Plot kutub yang menunjukkan taburan sudut keamatan pencahayaan, mengesahkan sudut pandangan 120 darjah.

5. Maklumat Mekanikal dan Pakej

5.1 Dimensi Pakej

LED ini datang dalam pakej permukaan-pasang standard. Semua dimensi adalah dalam milimeter dengan toleransi umum ±0.2 mm melainkan dinyatakan sebaliknya. Lukisan menunjukkan pandangan atas, pandangan sisi, dan tapak kaki.

5.2 Penetapan Pin dan Pengenalpastian Polarity

Komponen ini mempunyai berbilang pin. Penetapan adalah seperti berikut:

• Pin (0,1) dan 2: Disambungkan ke die LED Biru/Putih (InGaN).
• Pin 3 dan 4: Disambungkan ke die LED Merah (AlInGaP).
• Pin 5 dan (6,7): Tidak disambungkan (null).

Warna kanta adalah kuning. Polarity yang betul mesti diperhatikan apabila menyambung ke litar pemandu; menggunakan voltan songsang boleh merosakkan peranti.

5.3 Susun Atur Pad Lekatan PCB yang Disyorkan

Corak land yang dicadangkan (susun atur pad kuprum) untuk PCB disediakan untuk memastikan pateri yang boleh dipercayai, pengurusan terma yang betul, dan kestabilan mekanikal. Mematuhi cadangan ini membantu mencegah "tombstoning" dan memastikan fillet pateri yang baik.

6. Garis Panduan Pateri dan Pemasangan

6.1 Profil Pateri Refluks IR

Profil suhu pateri refluks terperinci ditentukan untuk proses pateri bebas plumbum (Pb-free), mematuhi J-STD-020B. Graf profil menunjukkan:

• Pra-panas/Peningkatan:Peningkatan terkawal untuk mengaktifkan fluks.
• Zon Rendam:Dataran tinggi untuk memanaskan papan dan komponen secara sekata.
• Zon Refluks:Suhu puncak tidak boleh melebihi maksimum yang dibenarkan untuk komponen (berkaitan dengan suhu penyimpanan).
• Kadar Penyejukan:Penurunan terkawal untuk memejatkan sambungan pateri dengan betul.

Mengikuti profil ini adalah kritikal untuk mencegah kejutan terma dan memastikan sambungan pateri yang boleh dipercayai tanpa merosakkan pakej LED atau die dalaman.

6.2 Pembersihan

Jika pembersihan selepas pateri diperlukan:

• Gunakan hanya etil alkohol atau isopropil alkohol.
• Rendam LED pada suhu bilik biasa.
• Hadkan masa rendaman kepada kurang daripada satu minit.
• Elakkan menggunakan bahan pembersih kimia yang tidak ditentukan kerana ia boleh merosakkan bahan pakej (cth., menyebabkan perubahan warna atau retakan).

6.3 Keadaan Penyimpanan dan Pengendalian

• Pakej Tertutup:Simpan pada ≤30°C dan ≤70% Kelembapan Relatif (RH). Jangka hayat rak adalah satu tahun apabila disimpan dalam beg kalis lembapan asal dengan bahan pengering.
• Pakej Terbuka:Ambien penyimpanan tidak boleh melebihi 30°C dan 60% RH. Komponen yang dikeluarkan dari pembungkusan asal harus menjalani pateri refluks IR dalam masa 168 jam (7 hari).
• Penyimpanan Lanjutan (Keluar dari Beg):Untuk tempoh lebih lama daripada 168 jam, simpan LED dalam bekas tertutup dengan bahan pengering atau dalam desikator yang disucikan nitrogen untuk mencegah penyerapan kelembapan, yang boleh menyebabkan "popcorning" semasa refluks.

7. Pembungkusan dan Maklumat Pesanan

7.1 Spesifikasi Pita dan Gegelung

LED dibekalkan dalam pita pembawa timbul untuk pemasangan automatik.

• Lebar Pita:12 mm.
• Diameter Gegelung:7 inci.
• Kuantiti per Gegelung:4000 keping.
• Kuantiti Pembungkusan Minimum:500 keping untuk baki kuantiti.
• Poket kosong dalam pita dimeterai dengan pita penutup atas.
• Maksimum dua komponen hilang berturut-turut dibenarkan.
• Pembungkusan mematuhi spesifikasi ANSI/EIA-481.

Dimensi terperinci untuk poket pita dan gegelung disediakan dalam datasheet.

8. Cadangan Aplikasi dan Pertimbangan Reka Bentuk

8.1 Litar Aplikasi Biasa

LED adalah peranti berasaskan arus. Perintang pembatas arus siri adalah kaedah pemanduan paling mudah. Nilai perintang (R_s) boleh dikira menggunakan Hukum Ohm: R_s= (V_bekalan- V_F) / I_F. Gunakan V_Fmaksimum dari datasheet untuk memastikan arus tidak melebihi had walaupun dengan variasi komponen. Untuk prestasi yang lebih stabil, terutamanya dengan voltan bekalan atau suhu yang berbeza, pemandu arus malar (linear atau pensuisan) adalah disyorkan.

8.2 Pengurusan Terma

Walaupun penyerakan kuasa agak rendah, reka bentuk terma yang betul memanjangkan hayat LED dan mengekalkan output cahaya yang stabil.

• Gunakan susun atur pad PCB yang disyorkan untuk membantu penyerakan haba.
• Dalam aplikasi arus tinggi atau suhu ambien tinggi, pertimbangkan untuk menggunakan via terma di bawah pad untuk memindahkan haba ke lapisan kuprum dalaman atau bawah.
• Pastikan suhu simpang maksimum tidak dilebihi dengan mempertimbangkan rintangan terma dari simpang ke ambien (θ_JA).

8.3 Pertimbangan Reka Bentuk Optik

• Sudut pandangan 120 darjah menyediakan corak cahaya yang luas dan meresap sesuai untuk lampu latar dan penunjuk status.
• Untuk pancaran yang lebih fokus, optik sekunder (kanta) boleh diletakkan di atas LED.
• Kanta kuning bertindak sebagai penapis warna/penyebar untuk cahaya putih, berpotensi mempengaruhi Suhu Warna Berkaitan (CCT) yang tepat.

9. Perbandingan dan Pembezaan Teknikal

Pembezaan utama komponen ini terletak pada konfigurasi dwi-warna (putih dan merah) dalam satu pakej SMD. Ini menjimatkan ruang PCB dan memudahkan pemasangan berbanding menggunakan dua LED berasingan. Titik utama termasuk:

• Kecekapan Ruang:Mengintegrasikan dua fungsi ke dalam satu tapak kaki.
• Kesederhanaan Pemasangan:Satu kitaran penempatan dan bukannya dua.
• Prestasi:Menawarkan sumber cahaya putih dan merah yang berbeza, boleh dialamatkan secara bebas dengan bin prestasi yang ditentukan untuk setiap satu.
• Keserasian:Tapak kaki EIA standard dan keserasian dengan refluks IR menjadikannya penyelesaian "drop-in" untuk talian SMT moden.

10. Soalan Lazim (Berdasarkan Parameter Teknikal)

10.1 Bolehkah saya mengendalikan LED ini dengan bekalan 5V secara langsung?

Tidak. Menyambungkan bekalan 5V secara langsung merentasi LED akan menyebabkan aliran arus yang berlebihan, berkemungkinan memusnahkannya. Anda mesti menggunakan mekanisme pembatas arus, seperti perintang siri atau pemandu arus malar, ditetapkan untuk maksimum 30mA DC.

10.2 Apakah perbezaan antara Fluks Pencahayaan (lm) dan Keamatan Pencahayaan (mcd)?

Fluks Pencahayaan (lumen) mengukur jumlah keseluruhan cahaya nampak yang dipancarkan oleh LED dalam semua arah. Keamatan Pencahayaan (candela) mengukur kecerahan LED dari arah pandangan tertentu. Nilai mcd dalam datasheet biasanya adalah keamatan paksi (on-axis). LED sudut pandangan lebar mungkin mempunyai lumen tinggi tetapi mcd lebih rendah berbanding LED pancaran sempit dengan lumen yang sama.

10.3 Bagaimana saya mentafsir kod bin semasa membuat pesanan?

Nyatakan kod bin gabungan (cth., A3) dari jadual silang untuk memastikan anda menerima LED dengan julat prestasi yang dikehendaki untuk kedua-dua komponen putih (cth., W2) dan merah (cth., R1). Ini adalah penting untuk aplikasi yang memerlukan kecerahan dan warna yang konsisten merentasi berbilang unit.

10.4 Adakah LED ini sesuai untuk kegunaan luar?

Julat suhu operasi meluas hingga -40°C, tetapi maksimum adalah +85°C. Walaupun ia boleh berfungsi dalam beberapa persekitaran luar, datasheet terutamanya menyenaraikan aplikasi dalaman (papan tanda, paparan). Untuk kegunaan luar, pertimbangkan pendedahan potensi kepada sinaran UV, kemasukan kelembapan, dan suhu ambien yang lebih tinggi, yang mungkin memerlukan langkah perlindungan tambahan yang tidak diliputi dalam dokumen ini.

11. Kes Penggunaan dan Reka Bentuk Praktikal

Senario: Penunjuk Status Dwi untuk Penghala Rangkaian

Seorang pereka memerlukan penunjuk kuasa (putih tetap) dan aktiviti rangkaian (merah berkelip) pada PCB penghala padat.

Pelaksanaan:

1. Pemilihan Komponen:LTST-008UWQEET dipilih kerana ia menyediakan kedua-dua warna yang diperlukan dalam satu tapak kaki 3.2mm x 2.8mm, menjimatkan ruang.
2. Reka Bentuk Litar:Dua litar pemandu bebas direka:
   • Perintang ringkas dari rel 3.3V untuk mengendalikan LED putih pada ~15mA untuk penunjuk "kuasa hidup" yang malar.
   • Pin GPIO dari pemproses utama, juga dengan perintang siri, mengendalikan LED merah. Firmware mengelipkan pin ini untuk menunjukkan aktiviti data.
3. Susun Atur PCB:Susun atur pad yang disyorkan digunakan. Sambungan pelega terma ditambah pada pad untuk memudahkan pateri sambil mengekalkan laluan terma ke satah bumi untuk penyerapan haba sedikit.
4. Pembin:Untuk konsistensi merentasi unit pengeluaran, kod bin A3 (Putih: W2, Merah: R1) dinyatakan dalam Senarai Bahan (BOM), memastikan semua penghala mempunyai penunjuk yang sama cerah.
5. Pemasangan:Bahagian dibekalkan pada gegelung 7" yang serasi dengan mesin pick-and-place talian pemasangan. Profil refluks IR yang ditentukan diprogramkan ke dalam ketuhar.

Kes ini menyerlahkan utiliti komponen dalam aplikasi penunjuk pelbagai fungsi dengan ruang terhad yang biasa dalam elektronik pengguna.

12. Pengenalan Prinsip

Diod Pemancar Cahaya (LED) adalah peranti semikonduktor yang memancarkan cahaya apabila arus elektrik melaluinya. Fenomena ini dipanggil elektroluminesens.

• LED Putih:Biasanya, cip LED biru yang diperbuat daripada Indium Gallium Nitrida (InGaN) disalut dengan lapisan fosfor. Cahaya biru dari cip merangsang fosfor, yang kemudian memancarkan cahaya kuning. Gabungan cahaya biru dan kuning dilihat sebagai putih oleh mata manusia. Kanta kuning mungkin mengubah suai output ini lebih lanjut.
• LED Merah:Cahaya merah dijana secara langsung oleh cip semikonduktor yang diperbuat daripada Aluminium Indium Gallium Fosfida (AlInGaP). Apabila elektron bergabung semula dengan lubang dalam bahan semikonduktor, tenaga dibebaskan dalam bentuk foton (cahaya). Komposisi khusus bahan menentukan panjang gelombang (warna) cahaya yang dipancarkan, dalam kes ini, merah (~630 nm).

Voltan kehadapan (V_F) adalah ciri tenaga jurang jalur bahan semikonduktor; jurang jalur yang lebih tinggi (biru/putih) menghasilkan V_Fyang lebih tinggi daripada jurang jalur yang lebih rendah (merah).

13. Trend Pembangunan

Bidang LED SMD terus berkembang dengan beberapa trend yang jelas:

• Peningkatan Kecekapan (lm/W):Peningkatan berterusan dalam sains bahan dan reka bentuk cip menghasilkan lebih banyak output cahaya per unit kuasa elektrik, mengurangkan penggunaan tenaga dan beban terma.
• Kebolehpercayaan dan Jangka Hayat yang Lebih Tinggi:Kemajuan dalam bahan pembungkusan, teknik lekatan die, dan kestabilan fosfor memanjangkan jangka hayat operasi, menjadikan LED sesuai untuk aplikasi yang lebih kritikal.
• Pengecilan:Pakej terus mengecil (cth., dari saiz 3528 ke 2016 ke 1010) sambil mengekalkan atau meningkatkan prestasi optik, membolehkan reka bentuk elektronik yang lebih padat dan padat.
• Kualiti dan Konsistensi Warna yang Lebih Baik:Toleransi pembin yang lebih ketat dan formulasi fosfor baru membawa kepada indeks pembiakan warna (CRI) yang lebih baik untuk LED putih dan warna monokromatik yang lebih tepu dan konsisten.
• Penyelesaian Bersepadu:Selain pakej pelbagai warna, trend termasuk LED dengan pemandu bersepadu (IC), diod Zener terbina dalam untuk perlindungan ESD, dan pakej yang direka untuk corak optik tertentu, mengurangkan keperluan untuk komponen luaran.

Komponen seperti yang diterangkan dalam datasheet ini mewakili langkah pertengahan dalam integrasi, menggabungkan berbilang fungsi diskret ke dalam satu pakej yang boleh dipercayai dan boleh dikilang.