Dokumen Teknikal LED SMD LTST-C990KSKT-BL - Dimensi 3.2x2.8x1.9mm - Voltan 1.8-2.4V - Kuasa 62.5mW - Warna Kuning

1. Gambaran Keseluruhan Produk

Dokumen ini menyediakan spesifikasi teknikal lengkap untuk LTST-C990KSKT-BL, iaitu lampu LED peranti pemasangan permukaan (SMD). Direka untuk pemasangan papan litar bercetak (PCB) automatik, komponen ini amat sesuai untuk aplikasi yang mempunyai ruang terhad dalam pelbagai peralatan elektronik pengguna dan industri.

1.1 Kelebihan Teras dan Pasaran Sasaran

Kelebihan utama LED ini termasuk saiznya yang amat kecil, keluaran kecerahan tinggi daripada cip semikonduktor AlInGaP, dan keserasian penuh dengan mesin pemilih dan letak automatik serta proses pematerian reflow inframerah (IR). Ia direka untuk mematuhi piawaian pematuhan RoHS. Aplikasi sasarannya adalah pelbagai, merangkumi peralatan telekomunikasi (cth., telefon tanpa wayar dan telefon bimbit), peranti automasi pejabat seperti komputer riba, sistem rangkaian, perkakas rumah, dan pencahayaan papan tanda atau simbol dalaman. Kegunaan khusus termasuk lampu latar kekunci atau papan kekunci, penunjuk status, paparan mikro, dan lampu isyarat am.

2. Parameter Teknikal: Tafsiran Objektif Mendalam

Bahagian-bahagian berikut memperincikan parameter elektrik, optik dan haba kritikal yang menentukan prestasi LED.

2.1 Penarafan Maksimum Mutlak

Penarafan ini menentukan had di mana kerosakan kekal pada peranti mungkin berlaku. Ia tidak bertujuan untuk operasi biasa. Pada suhu ambien (Ta) 25°C: Arus terus DC hadapan maksimum (IF) ialah 25 mA. Peranti boleh mengendalikan arus hadapan puncak yang lebih tinggi iaitu 60 mA, tetapi hanya di bawah keadaan denyut dengan kitar tugas 1/10 dan lebar denyut 0.1 ms. Voltan songsang maksimum yang dibenarkan (VR) ialah 5 V. Jumlah penyebaran kuasa tidak boleh melebihi 62.5 mW. Julat suhu operasi adalah dari -30°C hingga +85°C, manakala julat suhu penyimpanan adalah dari -40°C hingga +85°C. Komponen ini boleh menahan pematerian reflow inframerah dengan suhu puncak 260°C selama 10 saat.

2.2 Ciri-ciri Elektro-Optik

Ciri-ciri ini diukur di bawah keadaan ujian piawai (Ta=25°C, IF=20 mA) dan mewakili prestasi tipikal. Keamatan bercahaya (Iv), ukuran kecerahan yang dilihat, berjulat dari minimum 450.0 mcd hingga maksimum 1120.0 mcd. Sudut pandangan, ditakrifkan sebagai 2θ1/2 di mana keamatan adalah separuh nilai paksi, ialah 75 darjah, menunjukkan corak pancaran yang agak luas. Panjang gelombang pancaran puncak (λP) biasanya 591.0 nm. Panjang gelombang dominan (λd), yang menentukan titik warna yang dilihat pada rajah kromatisiti CIE, ditentukan antara 584.5 nm dan 594.5 nm, meletakkannya dengan pasti dalam kawasan spektrum kuning. Separuh lebar garisan spektrum (Δλ) adalah kira-kira 15 nm. Voltan hadapan (VF) pada 20 mA berjulat dari 1.8 V hingga 2.4 V. Arus songsang (IR) pada 5 V adalah maksimum 10 µA.

2.3 Pertimbangan Terma

Walaupun tidak diperincikan secara eksplisit dalam lengkung dalam petikan yang diberikan, penyebaran kuasa maksimum 62.5 mW dan julat suhu operasi yang ditentukan adalah parameter terma utama. Pereka bentuk mesti memastikan susun atur PCB dan persekitaran aplikasi membenarkan penyebaran haba yang mencukupi untuk mengekalkan suhu simpang dalam had selamat, kerana melebihi penarafan maksimum akan menurunkan prestasi dan jangka hayat.

3. Penjelasan Sistem Peringkat Bin

Untuk memastikan konsistensi warna dan kecerahan dalam pengeluaran, LED disusun ke dalam bin berdasarkan parameter yang diukur. Sistem ini membolehkan pereka bentuk memilih komponen yang memenuhi keperluan aplikasi khusus.

3.1 Pembinanan Voltan Hadapan (VF)

Untuk varian kuning, voltan hadapan disusun ke dalam dua bin pada arus ujian 20 mA: Bin F2 (1.80 V hingga 2.10 V) dan Bin F3 (2.10 V hingga 2.40 V). Toleransi untuk setiap bin ialah ±0.1 V. Memilih LED dari bin VF yang sama membantu mengekalkan pengagihan arus yang seragam apabila berbilang peranti disambung secara selari.

3.2 Pembinanan Keamatan Bercahaya (Iv)

Keamatan bercahaya dikategorikan kepada dua bin: Bin U (450.0 mcd hingga 710.0 mcd) dan Bin V (710.0 mcd hingga 1120.0 mcd). Toleransi ialah ±15% daripada julat bin. Ini membolehkan pemilihan berdasarkan tahap kecerahan yang diperlukan, dengan Bin V menawarkan keluaran yang lebih tinggi.

3.3 Pembinanan Hue (Panjang Gelombang Dominan)

Panjang gelombang dominan, yang menentukan warna kuning yang tepat, dibahagikan kepada empat bin: Bin H (584.5 nm hingga 587.0 nm), Bin J (587.0 nm hingga 589.5 nm), Bin K (589.5 nm hingga 592.0 nm), dan Bin L (592.0 nm hingga 594.5 nm). Toleransi untuk setiap bin ialah ±1 nm. Pembinanan tepat ini adalah penting untuk aplikasi yang memerlukan padanan warna yang ketat, seperti paparan pelbagai LED atau penunjuk status di mana konsistensi warna adalah paling utama.

4. Analisis Lengkung Prestasi

Walaupun lengkung grafik khusus dirujuk tetapi tidak dipaparkan dalam teks, plot tipikal untuk peranti sedemikian akan merangkumi yang berikut, memberikan pemahaman yang lebih mendalam tentang prestasi di bawah pelbagai keadaan.

4.1 Arus Hadapan vs. Voltan Hadapan (Lengkung I-V)

Lengkung ini menunjukkan hubungan tak linear antara arus yang mengalir melalui LED dan penurunan voltan merentasinya. Ia adalah penting untuk mereka bentuk litar pembatas arus (cth., perintang siri atau pemacu arus malar) untuk memastikan operasi stabil pada tahap kecerahan yang dikehendaki tanpa melebihi penarafan arus maksimum.

4.2 Keamatan Bercahaya vs. Arus Hadapan

Plot ini menggambarkan bagaimana keluaran cahaya meningkat dengan arus hadapan. Ia biasanya linear dalam julat tertentu tetapi akan tepu pada arus yang lebih tinggi. Beroperasi berhampiran arus DC maksimum mungkin menawarkan kecerahan yang lebih tinggi tetapi boleh mengurangkan kecekapan dan mempercepatkan penyusutan lumen dari masa ke masa.

4.3 Keamatan Bercahaya vs. Suhu Ambien

Lengkung ciri ini menunjukkan kesan negatif peningkatan suhu simpang ke atas keluaran cahaya. Apabila suhu meningkat, keamatan bercahaya umumnya berkurangan. Memahami penurunan nilai ini adalah kritikal untuk aplikasi yang beroperasi dalam persekitaran suhu tinggi untuk memastikan kecerahan yang mencukupi dikekalkan.

4.4 Taburan Spektrum

Plot spektrum akan menunjukkan kuasa sinaran relatif yang dipancarkan sebagai fungsi panjang gelombang, berpusat di sekitar puncak 591 nm dengan separuh lebar ~15 nm. Ini mengesahkan pancaran kuning monokromatik cip AlInGaP.

5. Maklumat Mekanikal dan Pakej

5.1 Dimensi Pakej

LED ini dibungkus dalam pakej SMD piawai yang mematuhi EIA. Dimensi utama termasuk panjang 3.2 mm, lebar 2.8 mm, dan ketinggian 1.9 mm. Semua toleransi dimensi ialah ±0.1 mm melainkan dinyatakan sebaliknya. Peranti ini mempunyai kanta kubah jernih air yang membantu mencapai sudut pandangan 75 darjah.

5.2 Susun Atur Pad Lekatan PCB yang Disyorkan

Corak land (footprint) yang dicadangkan untuk reka bentuk PCB disediakan untuk memastikan pematerian yang boleh dipercayai dan penjajaran mekanikal yang betul. Mematuhi geometri pad yang disyorkan ini adalah penting untuk mencapai fillet pateri yang baik dan mencegah tombstoning semasa reflow.

5.3 Pengenalpastian Polarity

Terminal katod (negatif) biasanya ditanda pada badan peranti, selalunya oleh takuk, titik hijau, atau sudut terpotong pada kanta atau pakej. Orientasi polarity yang betul mesti diperhatikan semasa pemasangan untuk memastikan fungsi yang betul.

6. Panduan Pematerian dan Pemasangan

6.1 Parameter Pematerian Reflow Inframerah

Untuk proses pateri bebas plumbum (Pb-free), profil reflow khusus disyorkan. Suhu badan puncak tidak boleh melebihi 260°C, dan masa di atas 260°C harus dihadkan kepada maksimum 10 saat. Peranti hanya boleh dikenakan maksimum dua kitaran reflow di bawah keadaan ini. Peringkat pra-pemanasan antara 150°C dan 200°C sehingga 120 saat adalah dinasihatkan untuk mengurangkan kejutan terma. Parameter ini selaras dengan piawaian JEDEC untuk memastikan sambungan pateri yang boleh dipercayai tanpa merosakkan pakej LED.

6.2 Arahan Pematerian Tangan

Jika pematerian tangan diperlukan, suhu hujung besi pemateri harus dikekalkan pada atau di bawah 300°C. Masa sentuhan untuk setiap sambungan pateri harus dihadkan kepada maksimum 3 saat, dan ini harus dilakukan hanya sekali setiap sambungan untuk mengelakkan pemindahan haba berlebihan ke die semikonduktor.

6.3 Keadaan Penyimpanan

Beg sensitif lembapan yang belum dibuka (MSL 3) harus disimpan pada ≤ 30°C dan ≤ 90% kelembapan relatif (RH) dan digunakan dalam tempoh satu tahun. Setelah pembungkusan tertutup asal dibuka, LED harus disimpan dalam persekitaran tidak melebihi 30°C dan 60% RH. Amat disyorkan untuk melengkapkan proses reflow IR dalam tempoh satu minggu selepas dibuka. Untuk penyimpanan lebih lama di luar beg asal, komponen harus disimpan dalam bekas tertutup dengan desiccant atau dalam desiccator yang disucikan nitrogen. Jika disimpan lebih daripada satu minggu di luar pembungkusan asal, pembakaran pada kira-kira 60°C selama sekurang-kurangnya 20 jam diperlukan sebelum pematerian untuk mengeluarkan lembapan yang diserap dan mencegah \"popcorning\" semasa reflow.

6.4 Prosedur Pembersihan

Jika pembersihan selepas pematerian diperlukan, hanya pelarut berasaskan alkohol yang ditentukan seperti isopropil alkohol (IPA) atau etil alkohol harus digunakan. LED harus direndam pada suhu bilik normal selama kurang daripada satu minit. Pembersih kimia yang tidak ditentukan mungkin merosakkan kanta epoksi atau pakej.

7. Maklumat Pembungkusan dan Pesanan

7.1 Spesifikasi Pita dan Gegelung

LED dibekalkan dalam pita pembawa timbul pada gegelung berdiameter 7 inci (178 mm), mengikut piawaian ANSI/EIA-481. Setiap gegelung mengandungi 3000 keping. Dimensi poket pita direka untuk memegang komponen 3.2x2.8mm dengan selamat. Pita penutup atas menutup poket. Bilangan maksimum komponen hilang berturut-turut dalam pita yang dibenarkan ialah dua. Untuk kuantiti kurang daripada gegelung penuh, kuantiti pembungkusan minimum 500 keping tersedia untuk pesanan baki.

8. Cadangan Aplikasi

8.1 Litar Aplikasi Tipikal

LED mesti didorong dengan arus malar atau melalui perintang pembatas arus yang disambung secara bersiri dengan sumber voltan. Nilai perintang siri (R_s) boleh dikira menggunakan Hukum Ohm: R_s = (V_bekalan - V_F) / I_F, di mana V_F ialah voltan hadapan LED pada arus yang dikehendaki I_F (cth., 20 mA). Menggunakan V_F maksimum 2.4 V memastikan perintang disaizkan secara konservatif untuk menghadkan arus di bawah semua keadaan bin.

8.2 Pertimbangan dan Langkah Berjaga-jaga Reka Bentuk

Kepekaan ESD:LED adalah sensitif kepada nyahcas elektrostatik (ESD). Kawalan ESD yang betul mesti dilaksanakan semasa pengendalian dan pemasangan, termasuk penggunaan tali pergelangan tangan berasaskan bumi, tikar anti-statik, dan peralatan selamat ESD.
Kawalan Arus:Jangan sekali-kali menyambungkan LED terus ke sumber voltan tanpa pembatas arus, kerana ini akan menyebabkan aliran arus berlebihan, pemanasan berlebihan serta-merta, dan kegagalan katastrofik.
Pengurusan Haba:Pastikan susun atur PCB menyediakan pelepasan haba yang mencukupi, terutamanya apabila beroperasi pada atau berhampiran arus DC maksimum. Elakkan meletakkan LED berhampiran sumber haba penting lain.
Skop Aplikasi:Komponen ini direka untuk peralatan elektronik kegunaan am. Ia tidak dinilai untuk aplikasi di mana kegagalan boleh menimbulkan risiko langsung kepada nyawa atau keselamatan, seperti dalam penerbangan, sokongan hayat perubatan, atau sistem kawalan pengangkutan kritikal tanpa perundingan dan kelayakan terlebih dahulu.

9. Perbandingan dan Pembezaan Teknikal

LTST-C990KSKT-BL membezakan dirinya melalui penggunaan bahan semikonduktor AlInGaP (Aluminium Indium Gallium Phosphide) untuk cip pemancar cahaya. Berbanding teknologi lama seperti GaP (Gallium Phosphide) piawai, AlInGaP menawarkan kecekapan bercahaya yang jauh lebih tinggi, menghasilkan kecerahan yang lebih besar (sehingga 1120 mcd) untuk arus tertentu. Kanta jernih air, berbanding kanta tersebar atau berwarna, memaksimumkan pengekstrakan cahaya dan menyumbang kepada sudut pandangan 75 darjah yang jelas. Keserasian penuhnya dengan proses pemasangan SMT automatik volum tinggi, termasuk profil reflow IR yang agresif, menjadikannya pilihan yang kos efektif dan boleh dipercayai untuk pembuatan elektronik moden.

10. Soalan Lazim (Berdasarkan Parameter Teknikal)

S: Apakah perbezaan antara panjang gelombang puncak dan panjang gelombang dominan?
J: Panjang gelombang puncak (λP) ialah panjang gelombang tunggal di mana kuasa optik yang dipancarkan adalah maksimum (591 nm tipikal). Panjang gelombang dominan (λd) diperoleh daripada koordinat warna CIE dan mewakili panjang gelombang tunggal cahaya monokromatik tulen yang akan sepadan dengan warna yang dilihat LED (584.5-594.5 nm). λd adalah lebih relevan untuk spesifikasi warna.

S: Bolehkah saya mendorong LED ini dengan bekalan 3.3V?
J: Ya, tetapi perintang siri adalah wajib. Menggunakan V_F maksimum 2.4V dan sasaran I_F 20mA, nilai perintang akan menjadi R = (3.3V - 2.4V) / 0.02A = 45 Ohm. Perintang piawai 47 Ohm akan menjadi pilihan yang sesuai, menghasilkan arus yang sedikit lebih rendah.

S: Mengapakah pembinanan penting?
J: Pembinanan memastikan konsistensi dalam pengeluaran. Sebagai contoh, menggunakan LED semua dari Bin V untuk keamatan bercahaya dan Bin K untuk panjang gelombang menjamin bahawa semua penunjuk dalam panel akan mempunyai kecerahan yang hampir sama dan warna kuning yang sama, yang penting untuk kualiti produk dan estetika.

S: Apakah maksud \"MSL 3\" untuk penyimpanan?
J: Tahap Kepekaan Lembapan 3 menunjukkan bahawa peranti yang dibungkus boleh terdedah kepada keadaan lantai kilang (≤ 30°C/60% RH) sehingga 168 jam (7 hari) sebelum ia memerlukan pembakaran untuk mengeluarkan lembapan yang boleh menyebabkan kerosakan dalaman semasa proses pematerian reflow suhu tinggi.

11. Contoh Kes Penggunaan Praktikal

Senario: Mereka bentuk panel penunjuk status untuk penghala rangkaian.
Panel memerlukan empat LED kuning untuk menunjukkan status \"Kuasa,\" \"Internet,\" \"Wi-Fi,\" dan \"Ethernet\". Untuk memastikan penampilan seragam, pereka bentuk menentukan LED dari Bin V (untuk kecerahan tinggi yang konsisten) dan Bin J (untuk hue kuning tertentu). Litar dikuasakan daripada rel 5V penghala. Perintang siri dikira menggunakan V_F maksimum untuk selamat: R = (5V - 2.4V) / 0.02A = 130 Ohm. Perintang 130 Ohm, 1/8W diletakkan secara bersiri dengan setiap LED. Susun atur PCB menggunakan footprint pad yang disyorkan dan termasuk spoke pelepasan haba kecil pada pad katod. Syarikat pemasangan mengikuti profil reflow IR yang disediakan. Produk akhir mempamerkan empat penunjuk kuning yang terang dan sepadan sempurna yang jelas kelihatan dari sudut yang luas.

12. Pengenalan Prinsip Operasi

Pancaran cahaya dalam LED ini adalah berdasarkan elektroluminesens dalam cip semikonduktor yang terdiri daripada AlInGaP. Apabila voltan hadapan melebihi voltan jurang jalur cip (sekitar 2V) dikenakan, elektron dan lubang disuntik ke dalam kawasan aktif masing-masing dari lapisan semikonduktor jenis-n dan jenis-p. Pembawa cas ini bergabung semula, melepaskan tenaga dalam bentuk foton (cahaya). Komposisi khusus aloi AlInGaP menentukan tenaga jurang jalur, yang secara langsung menentukan panjang gelombang (warna) cahaya yang dipancarkan—dalam kes ini, kuning. Kanta epoksi jernih air membungkus cip, memberikan perlindungan mekanikal, membentuk pancaran keluaran cahaya (sudut pandangan 75 darjah), dan meningkatkan pengekstrakan cahaya dari bahan semikonduktor.

13. Trend dan Konteks Teknologi

Penggunaan bahan AlInGaP untuk LED kuning, oren dan merah mewakili teknologi berprestasi tinggi yang mantap, menawarkan kecekapan dan kecerahan yang lebih baik berbanding penyelesaian GaAsP dan GaP yang lebih lama. Trend semasa dalam LED SMD memberi tumpuan kepada peningkatan kecekapan (lumen per watt), mencapai arus dorongan maksimum dan penarafan kuasa yang lebih tinggi dalam pakej yang lebih kecil, meningkatkan pemulihan warna dan ketepuan, dan meningkatkan kebolehpercayaan di bawah keadaan persekitaran yang keras. Tambahan pula, integrasi dengan pemacu pintar dan pembangunan LED pakej skala cip (CSP) yang menghapuskan pakej plastik tradisional adalah bidang kemajuan yang berterusan. Komponen yang diterangkan di sini menggunakan teknologi yang terbukti dan boleh dipercayai yang dioptimumkan untuk pembuatan volum tinggi kos efektif dalam aplikasi pengguna dan industri arus perdana.