Lembaran Data LED SMD LTSA-S089ZWETU - Kanta Kuning Cahaya Putih - 50mA - 170mW - Dokumentasi Teknikal Bahasa Melayu

1. Gambaran Keseluruhan Produk

LTSA-S089ZWETU ialah diod pemancar cahaya (LED) peranti permukaan-pasang (SMD) yang direka untuk pemasangan papan litar bercetak (PCB) automatik dan aplikasi di mana ruang adalah kekangan kritikal. Komponen ini menggunakan semikonduktor InGaN (Indium Gallium Nitride) untuk menghasilkan cahaya putih, yang kemudiannya ditapis melalui kanta kuning. Ia direka untuk kebolehpercayaan dan prestasi dalam pelbagai peralatan elektronik.

1.1 Ciri dan Kelebihan Teras

• Pematuhan Alam Sekitar:Produk ini mematuhi arahan Sekatan Bahan Berbahaya (RoHS).
• Pembungkusan untuk Automasi:Dibekalkan dalam pita 8mm pada gegelung diameter 7 inci, memudahkan proses pemasangan pick-and-place berkelajuan tinggi.
• Kepekaan Kelembapan:Pra-kondisi untuk memenuhi Tahap Kepekaan Kelembapan JEDEC 2a, memastikan kebolehpercayaan semasa proses pateri refluks.
• Kelayakan Automotif:Proses kelayakan merujuk kepada piawaian AEC-Q102, iaitu kelayakan ujian tekanan untuk semikonduktor optoelektronik diskret dalam aplikasi automotif.
• Pakej Piawai:Mempunyai garis panduan pakej piawai EIA (Electronic Industries Alliance).
• Keserasian:Peranti ini serasi dengan I.C. (Litar Bersepadu) dan sesuai untuk digunakan dengan peralatan penempatan automatik.
• Proses Pateri:Serasi dengan proses pateri refluks inframerah (IR), yang merupakan piawai untuk pemasangan bebas plumbum.

1.2 Pasaran Sasaran dan Aplikasi

Pasaran sasaran utama untuk LED ini ialah industri automotif, khususnya untuk aplikasi aksesori. Reka bentuk dan kelayakan yang kukuh menjadikannya sesuai untuk keadaan persekitaran yang mencabar dalam kenderaan. Kes penggunaan berpotensi termasuk pencahayaan dalaman, penunjuk papan pemuka, lampu latar suis, dan fungsi pencahayaan lain yang tidak kritikal dalam kabin kenderaan.

2. Parameter Teknikal: Tafsiran Objektif Mendalam

2.1 Penarafan Maksimum Mutlak

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

• Kuasa Terlesap (Pd):170 mW. Ini ialah jumlah kuasa maksimum yang boleh dilesapkan oleh pakej LED sebagai haba tanpa melebihi had termanya.
• Arus Hadapan Puncak (I_FP):100 mA. Ini ialah arus segera maksimum yang dibenarkan, biasanya ditentukan di bawah keadaan berdenyut (kitar tugas 1/10, lebar denyut 0.1ms) untuk mengelakkan terlalu panas.
• Arus Hadapan DC (I_F):50 mA. Ini ialah arus hadapan berterusan maksimum yang disyorkan untuk operasi jangka panjang yang boleh dipercayai.
• Julat Suhu Operasi & Penyimpanan:-40°C hingga +100°C. Julat luas ini memastikan fungsi dalam persekitaran yang keras, dari permulaan sejuk ke kompartmen enjin panas.

2.2 Ciri Terma

Pengurusan terma adalah penting untuk prestasi dan jangka hayat LED. Suhu simpang yang berlebihan membawa kepada degradasi output cahaya dan kegagalan dipercepatkan.

• Rintangan Terma, Simpang-ke-Ambien (R_θJA):400 °C/W (Tipikal). Diukur pada substrat FR4 dengan pad kuprum 16mm², nilai ini menunjukkan betapa berkesannya haba bergerak dari simpang semikonduktor ke udara sekeliling. Nilai yang lebih rendah adalah lebih baik.
• Rintangan Terma, Simpang-ke-Titik Pateri (R_θJS):220 °C/W (Tipikal). Ini selalunya metrik yang lebih berguna untuk reka bentuk, kerana ia mengukur rintangan dari simpang ke pad PCB, di mana haba terutamanya dikeluarkan. Nilai ini adalah kritikal untuk mengira suhu simpang sebenar semasa operasi.
• Suhu Simpang Maksimum (T_J):125 °C. Had atas mutlak untuk suhu pada simpang semikonduktor.

2.3 Ciri Elektro-Optik pada 25°C

Parameter ini diukur di bawah keadaan ujian piawai (T_a=25°C, I_F=20mA) dan menentukan prestasi peranti.

• Fluks Bercahaya (Φ_v):7 lm (Tipikal), dengan julat 6 hingga 8 lm. Ini ialah jumlah kuasa cahaya yang dipancarkan yang dirasakan.
• Keamatan Bercahaya (I_v):2450 mcd (Tipikal), dengan julat 2100 hingga 2800 mcd. Ini ialah jumlah kuasa cahaya per sudut pepejal (candela) yang diukur sepanjang paksi pusat. Nilai tinggi menunjukkan output yang terang dan fokus.
• Sudut Pandangan (2θ_1/2):120 darjah (Tipikal). Ini ialah sudut penuh di mana keamatan bercahaya turun kepada separuh daripada nilai paksi. Sudut 120 darjah memberikan pancaran yang sangat lebar, sesuai untuk pencahayaan kawasan.
• Koordinat Kromatisiti (x, y):(0.32, 0.31) Tipikal. Koordinat CIE 1931 ini menentukan titik warna putih LED. Toleransi ±0.01 digunakan pada koordinat ini dalam proses binning.
• Voltan Hadapan (V_F):2.8V hingga 3.4V pada 20mA, dengan nilai tipikal sekitar tengah julat ini. Toleransi ±0.1V digunakan dalam bin.
• Voltan Tahanan ESD:2 kV (Model Badan Manusia, HBM). Penarafan ini menunjukkan tahap perlindungan sederhana terhadap nyahcas elektrostatik, sesuai untuk persekitaran pembuatan terkawal.

3. Penjelasan Sistem Binning

Untuk memastikan prestasi konsisten dalam pengeluaran, LED disusun ke dalam bin berdasarkan parameter utama. LTSA-S089ZWETU menggunakan sistem tiga-kod: Vf / Iv / Warna (cth., D7/Y5/W30).

3.1 Binning Voltan Hadapan (Vf)

LED dikumpulkan berdasarkan penurunan voltan hadapan pada 20mA untuk memastikan kecerahan seragam dan pengambilan arus dalam litar selari atau apabila didorong oleh sumber voltan malar.

• Bin D7:Vf = 2.8V hingga 3.0V
• Bin D8:Vf = 3.0V hingga 3.2V
• Bin D9:Vf = 3.2V hingga 3.4V

3.2 Binning Keamatan/Fluks Bercahaya (Iv)

Binning ini memastikan tahap output cahaya yang konsisten. Kedua-dua fluks bercahaya (lm) dan keamatan bercahaya paksi (mcd) ditentukan untuk setiap bin.

• Bin Y5:6.0-6.5 lm / 2100-2275 mcd
• Bin Y6:6.5-7.0 lm / 2275-2450 mcd
• Bin Y7:7.0-7.5 lm / 2450-2625 mcd
• Bin Y8:7.5-8.0 lm / 2625-2800 mcd

Toleransi ±10% digunakan pada keamatan/fluks dalam setiap bin.

3.3 Binning Warna (Kromatisiti)

Konsistensi warna adalah kritikal dalam aplikasi di mana pelbagai LED digunakan bersama. Binning dilakukan berdasarkan koordinat kromatisiti CIE 1931 (x, y).

• Bin W30:Bin ini ditakrifkan oleh segi empat pada carta CIE dengan titik sudut pada (x,y): Titik1 (0.312, 0.283), Titik2 (0.306, 0.316), Titik3 (0.331, 0.340), Titik4 (0.331, 0.307). Semua LED dalam lot pengeluaran akan mempunyai koordinat warna jatuh dalam kawasan ini, dengan toleransi ±0.01.

4. Analisis Lengkung Prestasi

Lembaran data menyediakan gambarajah taburan spatial (Rajah 2). Plot kutub ini secara visual mewakili sudut pandangan 120 darjah, menunjukkan bagaimana keamatan bercahaya berkurangan apabila sudut pemerhatian bergerak menjauhi paksi pusat (0°). Corak biasanya Lambertian atau batwing untuk LED sudut lebar, memastikan pencahayaan sekata di kawasan luas dan bukannya sorotan sempit.

5. Maklumat Mekanikal dan Pakej

5.1 Dimensi Pakej

LED datang dalam pakej SMD piawai industri. Semua dimensi adalah dalam milimeter dengan toleransi piawai ±0.2mm melainkan dinyatakan sebaliknya. Pakej ini mempunyai versi bersadur emas untuk kebolehpaterian dan ketahanan kakisan yang lebih baik. Lukisan dimensi khusus disertakan dalam lembaran data asal, memperincikan panjang, lebar, tinggi, dan jarak lead/pad.

5.2 Susun Atur Pad Lekatan PCB yang Disyorkan

Corak landasan disediakan untuk pateri refluks inframerah atau fasa wap. Tapak kaki yang disyorkan ini memastikan pembentukan sendi pateri yang betul, pelepasan haba, dan kestabilan mekanikal. Mematuhi reka bentuk ini adalah kritikal untuk mencapai prestasi terma yang ditentukan (R_θJS).

5.3 Pengenalpastian Polarity

Katod biasanya ditanda pada badan peranti, selalunya dengan warna hijau, takuk, atau sudut terpotong pada kanta atau pakej. Skrin sutera PCB harus menunjukkan pad katod dengan jelas untuk mengelakkan pemasangan terbalik semasa pemasangan.

6. Garis Panduan Pateri dan Pemasangan

6.1 Profil Pateri Refluks IR

Profil refluks terperinci disediakan, mematuhi J-STD-020 untuk proses bebas plumbum. Parameter utama termasuk:

• Pra-panas:Naik ke 150-200°C.
• Masa Rendam/Pra-panas:Maksimum 120 saat untuk membenarkan penyamaan suhu dan pengaktifan fluks.
• Suhu Puncak:Maksimum 260°C. Masa di atas likuidus (cth., 217°C) harus dikawal untuk mengurangkan tekanan terma pada pakej LED dan kanta epoksi.
• Kadar Penyejukan:Dikawal untuk mengelakkan kejutan terma.

6.2 Penyimpanan dan Pengendalian

Sebagai peranti Tahap Kepekaan Kelembapan (MSL) 2a:

• Beg Tertutup:Simpan pada ≤30°C dan ≤70% RH. Gunakan dalam tempoh satu tahun dari tarikh meterai beg.
• Selepas Dibuka:Simpan pada ≤30°C dan ≤60% RH. Adalah disyorkan untuk menyelesaikan pateri refluks IR dalam tempoh 4 minggu selepas pendedahan.
• Penyimpanan Lanjutan (Dibuka):Simpan dalam bekas tertutup dengan desikan atau dalam desikator nitrogen.
• Pembakaran Semula:Jika terdedah lebih daripada 4 minggu, bakar pada 60°C selama sekurang-kurangnya 48 jam sebelum memateri untuk mengeluarkan kelembapan yang diserap dan mengelakkan "popcorning" semasa refluks.

6.3 Pembersihan

Jika pembersihan diperlukan selepas pateri, gunakan hanya pelarut yang ditentukan. Merendam LED dalam etil alkohol atau isopropil alkohol pada suhu bilik selama kurang daripada satu minit boleh diterima. Elakkan bahan kimia agresif atau tidak ditentukan yang boleh merosakkan kanta epoksi atau tanda pakej.

7. Maklumat Pembungkusan dan Pesanan

7.1 Spesifikasi Pita dan Gegelung

LED dibungkus dalam pita pembawa timbul lebar 8mm. Pita dililit pada gegelung diameter piawai 7 inci (178mm). Setiap gegelung mengandungi 2000 keping. Pembungkusan mematuhi spesifikasi ANSI/EIA-481. Butiran dimensi utama untuk saiz poket, padang pita, dan hab gegelung disediakan dalam lukisan lembaran data.

7.2 Maklumat Label

Label gegelung termasuk nombor bahagian (LTSA-S089ZWETU) dan kod bin khusus untuk Voltan (Vf), Keamatan (Iv), dan Warna (cth., D7/Y5/W30). Ini membolehkan kebolehjejakan dan pemilihan tepat untuk keperluan aplikasi.

8. Cadangan Aplikasi dan Pertimbangan Reka Bentuk

8.1 Senario Aplikasi Tipikal

• Pencahayaan Dalaman Automotif:Lampu peta, lampu baca, pencahayaan ruang kaki, dan pencahayaan ambien kabin umum.
• Penunjuk dan Lampu Latar:Lampu latar untuk butang, suis, dan grafik panel instrumen. Penunjuk status untuk sistem infotainmen atau kawalan iklim.
• Elektronik Pengguna:Sesuai untuk peranti yang memerlukan pencahayaan putih sudut lebar yang terang di mana pemasangan automatik digunakan.

8.2 Pertimbangan Reka Bentuk Kritikal

• Pemanduan Arus:Sentiasa pacu LED dengan sumber arus malar, bukan voltan malar. Arus operasi yang disyorkan ialah 20mA untuk ciri optik yang ditentukan. Melebihi 50mA DC akan melanggar penarafan maksimum mutlak.
• Reka Bentuk Terma:Kira suhu simpang yang dijangkakan (T_J) menggunakan formula: T_J= T_A+ (R_θJA× P_D), di mana P_D= V_F× I_F. Pastikan T_Jkekal jauh di bawah 125°C untuk kebolehpercayaan. Gunakan susun atur pad PCB yang disyorkan dan kawasan kuprum yang mencukupi untuk penyingkiran haba.
• Reka Bentuk Optik:Sudut pandangan 120 darjah memberikan penyebaran yang sangat lebar. Untuk cahaya yang lebih fokus, optik sekunder (kanta atau pemantul) akan diperlukan.
• Perlindungan ESD:Walaupun dinilai untuk 2kV HBM, melaksanakan langkah perlindungan ESD piawai pada PCB (cth., diod penindasan voltan sementara) adalah amalan yang baik, terutamanya dalam persekitaran automotif.

9. Perbandingan dan Pembezaan Teknikal

LTSA-S089ZWETU membezakan dirinya melalui gabungan atribut yang disesuaikan untuk pasaran aksesori automotif:

• Kelayakan Gred Automotif:Rujukan kepada AEC-Q102 adalah pembeza utama dari LED gred komersial, membayangkan ujian di bawah keadaan tekanan persekitaran yang lebih ketat (kitaran suhu, kelembapan, dll.).
• Suhu Operasi Luas:Julat -40°C hingga +100°C melebihi spesifikasi LED komersial tipikal, yang selalunya berakhir pada +85°C.
• Binning Warna Khusus (W30):Menyediakan titik putih yang ditakrifkan, yang penting untuk aplikasi yang memerlukan konsistensi warna merentasi pelbagai unit.
• Keamatan Bercahaya Tinggi:2450 mcd tipikal pada 20mA adalah output yang agak tinggi untuk LED SMD sudut lebar, menawarkan kecekapan kecerahan yang baik.

10. Soalan Lazim (Berdasarkan Parameter Teknikal)

10.1 Bolehkah saya pacu LED ini pada 50mA secara berterusan?

Walaupun Penarafan Maksimum Mutlak untuk arus hadapan DC ialah 50mA, Ciri Elektro-Optik ditentukan pada 20mA. Beroperasi pada 50mA akan menghasilkan lebih banyak cahaya tetapi juga akan menghasilkan lebih banyak haba (Kuasa Terlesap ~ Vf * 50mA). Ini akan meningkatkan suhu simpang, berpotensi mengurangkan jangka hayat dan menyebabkan output cahaya merosot lebih cepat. Adalah penting untuk melakukan analisis terma menyeluruh jika bercadang untuk beroperasi berhampiran arus maksimum.

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

Fluks Bercahaya (lumen) mengukur jumlah cahaya tampak yang dipancarkan oleh LED dalam semua arah. Keamatan Bercahaya (candela) mengukur betapa terang LED kelihatan dari arah tertentu, biasanya sepanjang paksi pusatnya. LED ini mempunyai keamatan paksi tinggi (mcd) tetapi juga pancaran lebar (120°), menghasilkan fluks total sederhana (lm). Untuk pencahayaan kawasan, fluks lebih relevan; untuk penunjuk terarah, keamatan lebih relevan.

10.3 Mengapa prosedur penyimpanan dan pembakaran begitu penting?

Pakej berasaskan epoksi boleh menyerap kelembapan dari udara. Semasa proses pateri refluks suhu tinggi, kelembapan yang terperangkap ini boleh mengewap dengan cepat, mencipta tekanan dalaman. Ini boleh menyebabkan delaminasi antara epoksi dan bingkai lead atau bahkan retak pakej ("popcorning"), membawa kepada kegagalan segera atau laten. Mengikuti prosedur pengendalian MSL 2a menghalang mod kegagalan ini.

11. Kajian Kes Aplikasi Praktikal

Senario: Mereka Bentuk Lampu Latar Konsol Pusat Automotif.Seorang pereka perlu menerangi beberapa butang dan paparan grafik kecil. Mereka memilih LTSA-S089ZWETU untuk kelayakan automotif, cahaya putih, dan sudut pandangan lebar. Mereka mereka bentuk PCB dengan susun atur pad yang disyorkan, menggunakan pemacu arus malar 20mA IC untuk setiap LED. Mereka memilih LED dari bin keamatan yang sama (cth., Y6) dan bin warna (W30) untuk memastikan kecerahan dan warna seragam merentasi semua butang. PCB direka dengan satah bumi disambungkan ke pad LED untuk membantu penyingkiran haba. Semasa pemasangan, gegelung tertutup digunakan dalam tempoh hayat lantainya, dan profil refluks IR diikuti dengan ketat. Produk akhir menawarkan pencahayaan yang konsisten dan boleh dipercayai yang memenuhi keperluan suhu dan jangka hayat automotif.

12. Pengenalan Prinsip Teknologi

LTSA-S089ZWETU adalah berdasarkan teknologi semikonduktor InGaN (Indium Gallium Nitride). Dalam LED putih, cip InGaN pemancar biru disalut dengan lapisan fosfor. Apabila cip memancarkan cahaya biru, fosfor menyerap sebahagian daripadanya dan memancarkan semula cahaya pada panjang gelombang yang lebih panjang (kuning, merah). Gabungan cahaya biru yang tinggal dan cahaya yang ditukar fosfor kelihatan putih kepada mata manusia. Kanta kuning kemudiannya bertindak sebagai penapis akhir, berpotensi menala suhu warna atau memberikan estetik tertentu. Teknologi LED putih yang ditukar fosfor ini cekap dan membolehkan penciptaan pelbagai titik putih.

13. Trend dan Perkembangan Industri

Trend dalam LED SMD untuk pencahayaan automotif dan umum terus ke arah kecekapan yang lebih tinggi (lebih banyak lumen per watt), indeks pembiakan warna (CRI) yang lebih baik, dan kebolehpercayaan yang lebih besar pada suhu simpang yang lebih tinggi. Terdapat juga pergerakan ke arah pengecilan pakej sambil mengekalkan atau meningkatkan output cahaya. Tambahan pula, sistem pencahayaan pintar yang mengintegrasikan elektronik kawalan terus dengan LED menjadi lebih lazim. Untuk dalaman automotif, pencahayaan ambien dinamik dengan keupayaan pelbagai warna dan pendimian adalah trend yang semakin berkembang, walaupun komponen khusus ini adalah penyelesaian statik satu warna yang sesuai untuk aplikasi pencahayaan berfungsi yang kos efektif.