Dokumen Teknikal LTST-C170KSKT - Dimensi Pakej - Voltan Hadapan 1.8-2.4V - Keamatan Pencahayaan 28-112mcd - Warna Kuning

1. Gambaran Keseluruhan Produk

Dokumen ini menyediakan spesifikasi teknikal lengkap untuk lampu LED peranti permukaan-pasang (SMD). Direka untuk pemasangan papan litar bercetak (PCB) automatik, komponen ini adalah ideal untuk aplikasi yang mempunyai ruang terhad merentasi pelbagai spektrum peralatan elektronik.

1.1 Ciri-ciri

• Mematuhi arahan RoHS (Sekatan Bahan Berbahaya).
• Menggunakan cip semikonduktor Aluminium Indium Gallium Fosfida (AlInGaP) ultra-terang untuk menghasilkan cahaya kuning.
• Dibungkus pada pita 8mm yang dililit pada gegelung berdiameter 7 inci untuk pengendalian automatik yang cekap.
• Mematuhi garis besar pakej piawai EIA (Persekutuan Industri Elektronik).
• Serasi secara elektrik dengan aras logik litar bersepadu (IC).
• Direka untuk keserasian dengan peralatan pemasangan ambil-dan-letak automatik piawai.
• Tahan terhadap proses pematerian alir balik inframerah (IR) piawai yang digunakan dalam teknologi permukaan-pasang (SMT).

1.2 Aplikasi

LED ini sesuai untuk pelbagai tujuan penunjukan dan pencahayaan, termasuk tetapi tidak terhad kepada:

• Peralatan telekomunikasi, peranti automasi pejabat, perkakas rumah, dan sistem kawalan industri.
• Pencahayaan belakang untuk kekunci dan papan kekunci.
• Penunjuk status dan kuasa.
• Paparan mikro dan penunjuk panel.
• Pencahayaan isyarat dan simbolik.

2. Dimensi Pakej dan Maklumat Mekanikal

Peranti ini mempunyai pakej SMD piawai. Kanta adalah jernih air, manakala sumber cahaya memancarkan warna kuning melalui cip AlInGaP. Semua dimensi kritikal disediakan dalam lukisan teknikal dalam datasheet, dengan toleransi piawai ±0.1 mm melainkan dinyatakan sebaliknya. Ini termasuk panjang badan, lebar, ketinggian, dan penempatan terminal katod/anod.

3. Parameter dan Ciri-ciri Teknikal

Semua penarafan dan ciri-ciri dinyatakan pada suhu ambien (Ta) 25°C melainkan dinyatakan sebaliknya.

3.1 Penarafan Maksimum Mutlak

Tekanan melebihi had ini boleh menyebabkan kerosakan kekal pada peranti.

• Pelesapan Kuasa (Pd):75 mW
• Arus Hadapan Puncak (IFP):80 mA (pada kitaran tugas 1/10, lebar denyut 0.1ms)
• Arus Hadapan Berterusan (IF):30 mA DC
• Voltan Songsang (VR):5 V
• Julat Suhu Operasi:-55°C hingga +85°C
• Julat Suhu Penyimpanan:-55°C hingga +85°C
• Keadaan Pematerian Alir Balik Inframerah:Suhu puncak 260°C untuk maksimum 10 saat.

3.2 Ciri-ciri Elektrik dan Optik

Parameter prestasi biasa diukur di bawah keadaan ujian piawai (IF = 20mA, Ta=25°C).

• Keamatan Pencahayaan (Iv):28.0 - 112.0 mcd (millicandela). Nilai sebenar adalah dalam bin.
• Sudut Pandangan (2θ1/2):130 darjah. Ini adalah sudut penuh di mana keamatan adalah separuh daripada nilai puncak paksi.
• Panjang Gelombang Pancaran Puncak (λP):588.0 nm (biasa).
• Panjang Gelombang Dominan (λd):587.0 - 594.5 nm. Ini menentukan warna yang dilihat dan adalah dalam bin.
• Separuh Lebar Garisan Spektrum (Δλ):15 nm (biasa).
• Voltan Hadapan (VF):1.80 - 2.40 V. Nilai sebenar adalah dalam bin.
• Arus Songsang (IR):10 μA maksimum pada VR = 5V.

3.3 Perhatian terhadap Nyahcas Elektrostatik (ESD)

Peranti ini sensitif terhadap nyahcas elektrostatik dan lonjakan elektrik. Langkah kawalan ESD yang betul mesti dilaksanakan semasa pengendalian, termasuk penggunaan gelang pergelangan tangan berasaskan bumi, sarung tangan anti-statik, dan memastikan semua peralatan dibumikan dengan betul. Penarafan voltan songsang yang dinyatakan adalah untuk tujuan ujian sahaja; LED tidak direka untuk beroperasi di bawah pincang songsang.

4. Sistem Pangkat Bin

Untuk memastikan konsistensi dalam aplikasi, peranti disusun ke dalam bin berdasarkan parameter utama. Ini membolehkan pereka memilih LED dengan ciri-ciri yang dikumpulkan dengan ketat.

4.1 Pangkat Voltan Hadapan (Vf)

Dibin pada arus ujian 20mA. Toleransi per bin adalah ±0.1V.

• Bin 3: 1.80V - 1.90V
• Bin 4: 1.90V - 2.00V
• Bin 5: 2.00V - 2.10V
• Bin 6: 2.10V - 2.20V
• Bin 7: 2.20V - 2.30V
• Bin 8: 2.30V - 2.40V

4.2 Pangkat Keamatan Pencahayaan (Iv)

Dibin pada arus ujian 20mA. Toleransi per bin adalah ±15%.

• Bin N: 28.0 mcd - 45.0 mcd
• Bin P: 45.0 mcd - 71.0 mcd
• Bin Q: 71.0 mcd - 112.0 mcd

4.3 Pangkat Warna (Panjang Gelombang Dominan λd)

Dibin pada arus ujian 20mA. Toleransi per bin adalah ±1 nm.

• Bin J: 587.0 nm - 589.5 nm
• Bin K: 589.5 nm - 592.0 nm
• Bin L: 592.0 nm - 594.5 nm

5. Analisis Lengkung Prestasi Biasa

Datasheet termasuk perwakilan grafik hubungan utama, yang penting untuk reka bentuk litar dan pengurusan haba.

• Arus Hadapan vs. Voltan Hadapan (Lengkung I-V):Menunjukkan hubungan eksponen, kritikal untuk menentukan nilai perintang had arus yang diperlukan dan pelesapan kuasa.
• Keamatan Pencahayaan vs. Arus Hadapan:Menggambarkan bagaimana output cahaya meningkat dengan arus, sehingga penarafan maksimum.
• Keamatan Pencahayaan vs. Suhu Ambien:Menunjukkan penurunan output cahaya apabila suhu simpang meningkat, yang penting untuk aplikasi dalam persekitaran suhu tinggi.
• Taburan Kuasa Spektrum Relatif:Menggambarkan spektrum pancaran, berpusat di sekitar panjang gelombang puncak ~588 nm, mengesahkan output warna kuning.
• Corak Sudut Pandangan:Gambar rajah kutub yang menunjukkan taburan sudut keamatan cahaya, mengesahkan sudut pandangan lebar 130 darjah.

6. Garis Panduan Pemasangan dan Pengendalian

6.1 Pembersihan

Hanya agen pembersihan yang ditentukan harus digunakan. Bahan kimia yang tidak ditentukan boleh merosakkan pakej LED. Jika pembersihan diperlukan, rendam LED dalam etil alkohol atau isopropil alkohol pada suhu bilik selama kurang daripada satu minit.

6.2 Susun Atur Pad Lekatan PCB yang Disyorkan

Corak land (footprint) terperinci disediakan untuk memastikan pembentukan sendi pateri yang betul, penjajaran komponen, dan pelepasan haba semasa pematerian alir balik. Mematuhi corak ini adalah penting untuk hasil pembuatan dan kebolehpercayaan.

6.3 Proses Pematerian

Pematerian Alir Balik (Proses Bebas Plumbum Disyorkan):

• Suhu Pra-Panas:150°C - 200°C
• Masa Pra-Panas:Maksimum 120 saat.
• Suhu Puncak:Maksimum 260°C.
• Masa Melebihi Cecair (pada puncak):Maksimum 10 saat. Proses alir balik tidak boleh diulang lebih daripada dua kali.

Pematerian Tangan (Besi Pateri):

• Suhu Hujung Besi:Maksimum 300°C.
• Masa Sentuhan:Maksimum 3 saat per sendi. Ini harus dilakukan hanya sekali.

Profil suhu yang disediakan adalah berdasarkan piawaian JEDEC. Profil sebenar mesti dicirikan untuk reka bentuk PCB khusus, pes pateri, dan ketuhar yang digunakan.

6.4 Keadaan Penyimpanan

Beg Penghalang Kelembapan Tertutup (MBP):Simpan pada ≤30°C dan ≤90% Kelembapan Relatif (RH). Jangka hayat dalam beg tertutup dengan bahan pengering adalah satu tahun.

Selepas Beg Dibuka:Simpan pada ≤30°C dan ≤60% RH. Komponen harus dikenakan alir balik IR dalam masa 672 jam (28 hari) pendedahan. Untuk penyimpanan melebihi tempoh ini, bakar pada kira-kira 60°C selama sekurang-kurangnya 20 jam sebelum pemasangan untuk membuang kelembapan yang diserap dan mencegah "popcorning" semasa alir balik.

7. Maklumat Pembungkusan

LED dibekalkan pada pita pembawa timbul dengan pita penutup pelindung.

• Saiz Gegelung:Diameter 7 inci (178 mm).
• Lebar Pita:8 mm.
• Kuantiti per Gegelung:3000 keping.
• Kuantiti Pembungkusan Minimum:500 keping untuk lot baki.
• Pembungkusan mematuhi spesifikasi ANSI/EIA-481. Maksimum dua komponen hilang berturut-turut (poket) dibenarkan per gegelung.

8. Nota dan Perhatian Aplikasi

8.1 Penggunaan yang Diniatkan

LED ini direka untuk peralatan elektronik kegunaan am (cth., elektronik pengguna, peralatan pejabat, peranti komunikasi). Ia tidak dinilai untuk aplikasi kritikal keselamatan di mana kegagalan boleh membawa kepada risiko langsung kepada nyawa atau kesihatan (cth., penerbangan, sokongan hayat perubatan, kawalan pengangkutan). Untuk aplikasi sedemikian, perundingan dengan pengilang komponen adalah wajib untuk menilai kesesuaian dan keperluan kebolehpercayaan.

8.2 Pertimbangan Reka Bentuk

• Had Arus:Perintang siri luaran sentiasa diperlukan untuk menghadkan arus hadapan kepada nilai yang dikehendaki (≤30 mA DC). Nilai perintang dikira menggunakan Hukum Ohm: R = (Vsupply - VF) / IF, di mana VF adalah voltan hadapan dari bin yang sesuai.
• Pengurusan Haba:Pelesapan kuasa (Pd = VF * IF) tidak boleh melebihi 75 mW. Kawasan kuprum PCB yang mencukupi (menggunakan susun atur pad yang disyorkan) membantu meleraikan haba dan mengekalkan suhu simpang yang lebih rendah, mengekalkan output pencahayaan dan jangka hayat.
• Perlindungan Voltan Songsang:Jika litar mendedahkan LED kepada pincang songsang berpotensi (cth., dalam litar AC atau berbilang), diod perlindungan selari (katod ke katod) adalah disyorkan.

9. Perbandingan dan Pembezaan Teknikal

Kelebihan utama komponen ini dalam kelasnya termasuk:

• Teknologi Bahan:Penggunaan AlInGaP menyediakan kecekapan yang lebih tinggi dan kestabilan suhu yang lebih baik untuk warna merah, oren, dan kuning berbanding teknologi lama seperti GaAsP.
• Sudut Pandangan Luas:Sudut pandangan 130 darjah menawarkan pencahayaan luas dan sekata sesuai untuk penunjuk status yang perlu kelihatan dari pelbagai sudut.
• Pembungkusan Teguh:Keserasian dengan pematerian alir balik IR dan proses SMT piawai memastikan kebolehpercayaan tinggi dalam pembuatan volum.
• Pembinanan Komprehensif:Pembinanan tiga-parameter (Vf, Iv, Panjang Gelombang) membolehkan padanan warna dan kecerahan yang tepat dalam aplikasi yang memerlukan pelbagai LED.

10. Soalan Lazim (FAQ)

S: Apakah voltan hadapan biasa untuk mengira perintang had arus saya?

J: Gunakan Vf maksimum dari bin yang anda tentukan (cth., 2.40V untuk Bin 8) untuk reka bentuk konservatif yang memastikan arus tidak pernah melebihi had yang dikehendaki, walaupun dengan variasi komponen.

S: Bolehkah saya memacu LED ini dengan bekalan logik 3.3V atau 5V?

J: Ya. Untuk bekalan 3.3V dan arus sasaran 20mA, menggunakan Vf biasa 2.0V, perintang siri akan menjadi kira-kira (3.3V - 2.0V) / 0.020A = 65 Ohm. Perintang piawai 68 Ohm akan sesuai. Untuk bekalan 5V, perintang akan menjadi kira-kira (5V - 2.0V) / 0.020A = 150 Ohm.

S: Bagaimanakah suhu mempengaruhi kecerahan?

J: Keamatan pencahayaan berkurangan apabila suhu ambien (dan seterusnya simpang) meningkat. Rujuk lengkung "Keamatan Pencahayaan vs. Suhu Ambien" dalam datasheet. Untuk persekitaran suhu tinggi, penurunan arus operasi atau penambahbaikan penyingkiran haba mungkin diperlukan.

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

J: Panjang Gelombang Puncak (λP) adalah panjang gelombang tunggal di mana spektrum pancaran paling kuat. Panjang Gelombang Dominan (λd) diperoleh daripada koordinat warna dan mewakili panjang gelombang tunggal cahaya monokromatik tulen yang akan kelihatan mempunyai warna yang sama kepada mata manusia. λd lebih relevan untuk spesifikasi warna.

11. Contoh Kes Reka Bentuk dan Penggunaan

Senario: Mereka bentuk panel status berbilang LED untuk penghala rangkaian.

1. Keperluan:Empat penunjuk status kuning untuk "Kuasa," "Internet," "Wi-Fi," dan "Ethernet." Mereka mesti seragam terang dan dipadankan secara visual dalam warna.
2. Pemilihan:Tentukan LED dari Bin Keamatan yang sama (cth., Bin Q untuk kecerahan tinggi) dan Bin Warna yang sama (cth., Bin K) untuk memastikan konsistensi. Bin Voltan Hadapan kurang kritikal untuk pemadanan tetapi menjejaskan reka bentuk bekalan kuasa.
3. Reka Bentuk Litar:Menggunakan rel sistem 5V. Mengandaikan Vf terpilih 2.2V (pertengahan) dan arus sasaran 20mA untuk kecerahan dan jangka hayat yang baik. Kira perintang: R = (5V - 2.2V) / 0.020A = 140 Ohm. Gunakan perintang piawai 150 Ohm untuk penurunan sedikit (~19mA).
4. Susun Atur:Letakkan LED pada PCB menggunakan corak land yang disyorkan. Pastikan jarak yang mencukupi untuk aliran udara dan untuk mencegah gandingan haba. Sambungkan setiap LED secara selari dengan perintang had arusnya sendiri ke bekalan 5V, dikawal oleh pin GPIO mikropengawal individu yang ditetapkan untuk menyerap arus.
5. Pembuatan:Ikuti profil alir balik IR yang disyorkan. Selepas pemasangan, sahkan output cahaya dan konsistensi warna.

12. 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 potensi terbina dalam simpang dikenakan, elektron dan lubang disuntik merentasi simpang. Apabila pembawa cas ini bergabung semula, mereka membebaskan tenaga dalam bentuk foton (cahaya). Komposisi khusus aloi AlInGaP menentukan tenaga jurang jalur, yang secara langsung mentakrifkan panjang gelombang (warna) cahaya yang dipancarkan—dalam kes ini, dalam kawasan kuning (~587-595 nm). Kanta epoksi jernih air membungkus cip, memberikan perlindungan mekanikal, dan membentuk pancaran output cahaya.

13. Trend Teknologi

Pembangunan LED SMD seperti ini didorong oleh beberapa trend berterusan dalam elektronik:

• Pengecilan:Pengurangan berterusan dalam saiz pakej untuk membolehkan reka bentuk PCB ketumpatan lebih tinggi dan produk akhir yang lebih kecil.
• Peningkatan Kecekapan:Kemajuan dalam pertumbuhan epitaksial dan reka bentuk cip menghasilkan keberkesanan pencahayaan yang lebih tinggi (lebih banyak output cahaya per watt elektrik), mengurangkan penggunaan kuasa dan beban haba.
• Penambahbaikan Pemaparan Warna dan Gamut:Walaupun ini adalah LED monokrom, trend yang lebih luas melibatkan pembangunan pemancar jalur sempit untuk pencahayaan belakang paparan dan pencahayaan khas untuk mencapai gamut warna yang lebih luas.
• Kebolehpercayaan dan Kekuatan yang Dipertingkatkan:Penambahbaikan dalam bahan dan proses pembungkusan membawa kepada jangka hayat operasi yang lebih panjang dan rintangan yang lebih baik terhadap kitaran haba, kelembapan, dan tekanan persekitaran lain.
• Integrasi:Trend ke arah mengintegrasikan pelbagai cip LED (cth., RGB), litar kawalan, dan juga pemacu ke dalam modul pakej tunggal yang lebih pintar.