LTST-C191TBKT-2A Blue SMD LED Datasheet - Dimensi 3.2x1.6x0.55mm - Voltan 2.45-2.95V - Kuasa 76mW - Dokumen Teknikal Bahasa Melayu

1. Gambaran Keseluruhan Produk

LTST-C191TBKT-2A ialah diod pemancar cahaya (LED) peranti permukaan-pasang (SMD) yang direka untuk aplikasi elektronik moden yang mempunyai kekangan ruang. Teknologi terasnya adalah berdasarkan cip semikonduktor Indium Gallium Nitride (InGaN), yang bertanggungjawab memancarkan cahaya biru. Pasaran utama untuk komponen ini termasuk elektronik pengguna, lampu penunjuk, lampu latar untuk paparan kecil, dan pelbagai peranti mudah alih yang memerlukan sumber cahaya yang boleh dipercayai, terang, dan padat.

Ciri utama LED ini ialah profilnya yang sangat rendah, dengan ketinggian hanya 0.55 milimeter. Faktor bentuk ultra nipis ini membolehkannya diintegrasikan ke dalam produk dengan had ruang menegak yang ketat, membolehkan reka bentuk produk akhir yang lebih ramping dan nipis. Pakej ini menggunakan bahan kanta jernih air, yang tidak menyebarkan cahaya, menghasilkan pancaran yang lebih fokus dan sengit sesuai untuk aplikasi yang memerlukan keamatan bercahaya tinggi daripada sumber yang kecil.

1.1 Kelebihan Teras

• Pengecilan Saiz:Ketinggian 0.55mm adalah kelebihan besar untuk reka bentuk produk ultra nipis.
• Kecerahan Tinggi:Menggunakan cip InGaN Ultra Terang, memberikan keamatan bercahaya tinggi dalam pakej kecil.
• Keserasian:Direka untuk serasi dengan peralatan pick-and-place automatik dan proses pateri refluks inframerah (IR) piawai, memudahkan pemasangan automatik dalam kuantiti tinggi.
• Pemiawaian:Mematuhi garis panduan pakej piawai EIA (Electronic Industries Alliance), memastikan kebolehramalan dalam susun atur PCB (Papan Litar Bercetak) dan pemasangan.
• Pematuhan Alam Sekitar:Produk ini mematuhi RoHS (Restriction of Hazardous Substances) dan dikelaskan sebagai Produk Hijau, memenuhi peraturan alam sekitar antarabangsa.

2. Analisis Mendalam Parameter Teknikal

Bahagian ini memberikan analisis objektif parameter elektrik, optik, dan terma utama yang dinyatakan dalam datasheet. Memahami nilai-nilai ini adalah kritikal untuk reka bentuk litar yang betul dan operasi yang boleh dipercayai.

2.1 Penarafan Maksimum Mutlak

Penarafan ini menentukan had di mana kerosakan kekal pada peranti mungkin berlaku. Ia bukan keadaan untuk operasi normal.

• Pelesapan Kuasa (Pd):76 mW. Ini adalah jumlah kuasa maksimum yang boleh dilesapkan oleh pakej LED sebagai haba tanpa menjejaskan prestasi atau jangka hayat. Melebihi had ini berisiko menyebabkan kerosakan terma.
• Arus Hadapan Puncak (I_FP):100 mA. Arus ini hanya dibenarkan di bawah keadaan berdenyut (kitar tugas 1/10, lebar denyut 0.1ms). Ia digunakan untuk aplikasi yang memerlukan kilasan intensiti tinggi yang singkat.
• Arus Hadapan Berterusan (I_F):20 mA. Ini adalah arus maksimum yang disyorkan untuk operasi DC berterusan. Mereka bentuk litar pemacu untuk beroperasi pada atau di bawah arus ini memastikan kebolehpercayaan jangka panjang.
• Julat Suhu Operasi (T_opr):-20°C hingga +80°C. LED dijamin berfungsi dalam parameter yang ditentukan sepanjang julat suhu ambien ini.
• Julat Suhu Penyimpanan (T_stg):-30°C hingga +100°C. Peranti boleh disimpan tanpa beroperasi dalam had ini tanpa mengalami kerosakan.
• Keadaan Pateri Refluks IR:Suhu puncak 260°C untuk maksimum 10 saat. Ini menentukan profil terma yang boleh ditahan oleh komponen semasa proses pemasangan PCB.

2.2 Ciri Elektrik & Optik

Parameter ini diukur pada keadaan ujian piawai suhu ambien 25°C dan arus hadapan (I_F) 2 mA, melainkan dinyatakan sebaliknya.

• Keamatan Bercahaya (I_V):4.5 - 18.0 mcd (millicandela). Ini mengukur kecerahan LED yang dilihat oleh mata manusia. Julat yang luas menunjukkan sistem binning digunakan (lihat Seksyen 3).
• Sudut Pandangan (2θ_1/2):130 darjah. Ini adalah sudut penuh di mana keamatan cahaya jatuh kepada separuh daripada nilai maksimumnya (pada paksi). Sudut 130 darjah menunjukkan corak pandangan yang agak luas.
• Panjang Gelombang Puncak (λ_P):468 nm (tipikal). Ini adalah panjang gelombang spesifik di mana keluaran kuasa optik adalah tertinggi. Ia adalah ciri bahan semikonduktor InGaN.
• Panjang Gelombang Dominan (λ_d):465.0 - 475.0 nm. Ini diperoleh daripada warna yang dilihat oleh mata manusia (kekromatikan CIE) dan merupakan panjang gelombang tunggal yang paling mewakili warna LED. Ia juga tertakluk kepada binning.
• Lebar Jalur Spektrum (Δλ):25 nm (tipikal). Ini menunjukkan julat panjang gelombang yang dipancarkan di sekitar puncak. Nilai 25nm adalah tipikal untuk LED biru InGaN.
• Voltan Hadapan (V_F):2.45 - 2.95 V. Ini adalah susut voltan merentasi LED apabila didorong pada arus ujian 2mA. Ia berbeza-beza disebabkan toleransi pembuatan semikonduktor dan dibinning.
• Arus Songsang (I_R):100 µA (maks) pada Voltan Songsang (V_R) 5V. LED tidak direka untuk operasi bias songsang. Parameter ini hanya untuk pencirian arus bocor. Menggunakan voltan songsang boleh merosakkan peranti.

3. Penjelasan Sistem Binning

Untuk mengurus variasi semula jadi dalam pembuatan semikonduktor, LED disusun ke dalam kumpulan prestasi atau "bin." Ini memastikan konsistensi dalam lot pengeluaran. LTST-C191TBKT-2A menggunakan sistem binning tiga dimensi.

3.1 Binning Voltan Hadapan

Dibinning pada I_F= 2mA. Lima bin (1 hingga 5) meliputi julat dari 2.45V hingga 2.95V dalam langkah 0.1V, dengan toleransi +/-0.1V setiap bin. Ini membolehkan pereka memilih LED dengan susut voltan yang konsisten, yang boleh menjadi penting untuk reka bentuk litar had arus, terutamanya dalam tatasusunan selari.

3.2 Binning Keamatan Bercahaya

Dibinning pada I_F= 2mA. Tiga bin (J, K, L) menentukan tahap kecerahan minimum: 4.50-7.10 mcd (J), 7.10-11.2 mcd (K), dan 11.2-18.0 mcd (L). Toleransi +/-15% digunakan dalam setiap bin. Ini adalah kritikal untuk aplikasi yang memerlukan kecerahan seragam merentasi pelbagai LED.

3.3 Binning Panjang Gelombang Dominan

Dibinning pada I_F= 2mA. Dua bin menentukan warna: AC (465.0 - 470.0 nm) dan AD (470.0 - 475.0 nm), dengan toleransi +/-1 nm. Bin AC menghasilkan biru yang sedikit lebih dalam, manakala bin AD adalah biru yang sedikit lebih cerah. Ini memastikan konsistensi warna dalam pemasangan pelbagai LED.

4. Analisis Lengkung Prestasi

Walaupun lengkung grafik spesifik dirujuk dalam datasheet (cth., Rajah.1, Rajah.6), implikasi tipikalnya dianalisis di sini.

4.1 Keamatan Bercahaya vs. Arus Hadapan (Lengkung I-V)

Output cahaya (keamatan bercahaya) LED tidak berkadar linear dengan arus. Ia meningkat dengan pantas pada arus rendah tetapi kadar peningkatan biasanya berkurangan pada arus yang lebih tinggi disebabkan kejatuhan kecekapan dan kesan terma. Beroperasi dengan ketara melebihi arus berterusan 20mA yang disyorkan akan menghasilkan pulangan kecerahan yang berkurangan sambil meningkatkan haba secara mendadak dan mengurangkan jangka hayat.

4.2 Taburan Spektrum

Graf spektrum yang dirujuk (Rajah.1) akan menunjukkan satu puncak dominan berpusat sekitar 468 nm (cahaya biru) dengan separuh lebar spektrum tipikal 25 nm. Seharusnya terdapat pancaran yang boleh diabaikan di bahagian lain spektrum boleh lihat, mengesahkan output warna biru tulen.

4.3 Corak Sudut Pandangan

Rajah kutub (Rajah.6) menggambarkan sudut pandangan 130 darjah. Keamatan adalah tertinggi apabila melihat terus pada LED (pada paksi) dan berkurangan secara simetri apabila sudut pandangan meningkat, jatuh kepada 50% daripada puncak pada +/-65 darjah dari paksi.

5. Maklumat Mekanikal & Pakej

5.1 Dimensi Pakej

LED ini mematuhi tapak kaki LED cip piawai EIA. Dimensi utama termasuk panjang tipikal 3.2mm, lebar 1.6mm, dan ketinggian kritikal 0.55mm. Lukisan mekanikal terperinci menentukan kedudukan pad, bentuk kanta, dan toleransi (biasanya ±0.10mm).

5.2 Pengenalpastian Polarity

LED SMD mempunyai anod (+) dan katod (-). Datasheet termasuk rajah yang menunjukkan tanda polarity pada badan komponen, yang penting untuk orientasi yang betul semasa pemasangan PCB. Polarity yang salah akan menghalang LED daripada menyala dan mungkin merosakkannya jika voltan songsang dikenakan.

5.3 Corak Land PCB yang Dicadangkan

Susun atur pad pateri yang disyorkan disediakan untuk memastikan sambungan pateri yang boleh dipercayai, penjajaran yang betul semasa refluks, dan pelepasan haba yang mencukupi. Mengikuti corak ini membantu mencegah "tombstoning" (di mana satu hujung terangkat dari pad) dan memastikan keputusan pateri yang konsisten.

6. Panduan Pateri & Pemasangan

6.1 Profil Pateri Refluks IR

Komponen ini serasi dengan proses pateri bebas plumbum (Pb-free). Profil refluks cadangan terperinci disediakan, biasanya termasuk: cerun pemanasan awal untuk mengaktifkan fluks, zon rendam untuk memanaskan papan secara sekata, lonjakan suhu pantas ke puncak (maks 260°C untuk ≤10 saat), dan fasa penyejukan terkawal. Mematuhi profil ini, terutamanya masa di atas likuidus dan suhu puncak, adalah penting untuk mencegah kerosakan terma pada pakej plastik LED dan ikatan wayar dalaman.

6.2 Nota Pateri Tangan

Jika pateri tangan diperlukan, penjagaan yang sangat teliti mesti diambil. Cadangannya adalah menggunakan besi pateri pada suhu maksimum 300°C untuk tidak lebih daripada 3 saat, digunakan hanya sekali. Haba atau masa yang berlebihan boleh mencairkan kanta atau merosakkan die semikonduktor.

6.3 Pembersihan

Hanya agen pembersih yang ditentukan harus digunakan. Datasheet mengesyorkan rendaman dalam etil alkohol atau isopropil alkohol pada suhu bilik selama kurang daripada satu minit jika pembersihan diperlukan. Bahan kimia yang keras atau tidak ditentukan boleh merosakkan pakej plastik, menyebabkan retakan atau pengaburan kanta.

6.4 Penyimpanan & Pengendalian

• Kepekaan ESD (Electrostatic Discharge):LED terdedah kepada kerosakan ESD. Pengendalian harus dilakukan di stesen kerja yang dilindungi ESD menggunakan tali pergelangan tangan dan peralatan dibumikan.
• Kepekaan Kelembapan:Walaupun reel disegel, sebaik sahaja dibuka, LED terdedah kepada kelembapan ambien. Adalah disyorkan untuk menyelesaikan pateri refluks IR dalam masa 672 jam (28 hari) selepas membuka pembungkusan. Untuk penyimpanan yang lebih lama di luar beg asal, ia harus disimpan dalam kabinet kering atau bekas tertutup dengan bahan pengering. Komponen yang disimpan melebihi 672 jam mungkin memerlukan kitaran pembakaran (cth., 60°C selama 20 jam) untuk mengeluarkan kelembapan yang diserap sebelum refluks untuk mencegah "popcorning" (retakan pakej disebabkan tekanan wap).

7. Pembungkusan & Maklumat Pesanan

7.1 Spesifikasi Pita dan Reel

LED dibekalkan pada pita pembawa timbul lebar 8mm yang dililit pada reel diameter 7 inci (178mm). Kuantiti reel piawai ialah 5,000 keping. Pita menggunakan penutup atas untuk menutup poket komponen. Pembungkusan mematuhi piawaian ANSI/EIA 481-1-A-1994.

7.2 Tafsiran Nombor Model

Nombor bahagian LTST-C191TBKT-2A mengekod atribut spesifik: LTST menandakan keluarga produk, C191 mungkin merujuk kepada saiz pakej, TB menunjukkan warna (Biru), KT mungkin merujuk kepada pembungkusan pita dan reel, dan 2A mungkin kod semakan atau prestasi. Pecahan tepat harus disahkan dengan panduan penomboran bahagian pengilang.

8. Cadangan Aplikasi

8.1 Senario Aplikasi Tipikal

• Penunjuk Status:Lampu status kuasa, sambungan, atau fungsi dalam telefon pintar, tablet, komputer riba, dan peranti boleh pakai.
• Lampu Latar:Lampu latar tepi atau langsung untuk kekunci yang sangat nipis, ikon, atau paparan LCD kecil.
• Elektronik Pengguna:Pencahayaan hiasan atau LED pemberitahuan dalam peralatan audio, pengawal permainan, dan peranti rumah pintar.
• Penunjuk Panel:Penunjuk berkelompok pada panel kawalan industri di mana ruang adalah terhad.

8.2 Pertimbangan Reka Bentuk

• Had Arus:Sentiasa gunakan perintang siri atau pemacu arus malar untuk menghadkan arus hadapan kepada 20mA atau kurang untuk operasi berterusan. Nilai perintang dikira menggunakan R = (V_bekalan- V_F) / I_F.
• Pengurusan Terma:Walaupun pelesapan kuasa adalah rendah, memastikan kawasan kuprum PCB yang mencukupi di sekitar pad pateri membantu mengalirkan haba, terutamanya dalam persekitaran suhu ambien tinggi atau apabila didorong berhampiran penarafan maksimum.
• Reka Bentuk Optik:Kanta jernih air menghasilkan pancaran fokus. Jika corak cahaya yang lebih luas dan lebih tersebar diperlukan, penyebar luaran atau pandu cahaya mesti dimasukkan ke dalam reka bentuk produk.

9. Perbandingan & Pembezaan Teknikal

Berbanding dengan teknologi LED lama atau pakej yang lebih besar, pembeza utama LTST-C191TBKT-2A ialahketinggian 0.55mmdankecerahan tinggi daripada cip InGaN. Berbanding dengan LED ultra nipis lain, kelebihannya mungkin termasuk tapak kaki EIA piawai untuk keserasian reka bentuk, pilihan binning spesifik untuk konsistensi warna/kecerahan, dan dokumentasi yang jelas untuk pemasangan refluks bebas Pb. Sudut pandangan 130 darjah menawarkan keseimbangan yang baik antara kon pandangan yang luas dan keamatan pada paksi yang munasabah.

10. Soalan Lazim (FAQ)

10.1 Bolehkah saya mendorong LED ini pada 20mA secara berterusan?

Ya, 20mA adalah arus hadapan berterusan (DC) maksimum yang disyorkan. Untuk jangka hayat dan kebolehpercayaan yang optimum, selalunya dinasihatkan untuk beroperasi pada arus yang sedikit lebih rendah, seperti 15-18mA.

10.2 Mengapa terdapat julat untuk Voltan Hadapan dan Keamatan Bercahaya?

Ini adalah variasi semula jadi dalam pembuatan semikonduktor. Sistem binning menyusun LED ke dalam kumpulan dengan ciri yang serupa. Pereka harus menentukan kod bin yang dikehendaki semasa membuat pesanan untuk memastikan keseragaman dalam aplikasi mereka.

10.3 Apa yang berlaku jika saya mematerinya dengan suhu yang lebih tinggi atau lebih lama daripada yang ditentukan?

Melebihi had refluks 260°C selama 10 saat boleh menyebabkan beberapa kegagalan: pakej plastik boleh cacat atau berubah warna, ikatan wayar emas dalaman boleh putus atau pertumbuhan interlogam boleh melemahkannya, dan kanta epoksi boleh menjadi keruh. Sentiasa ikuti profil yang disyorkan.

10.4 Bolehkah saya menggunakan LED ini untuk perlindungan voltan songsang atau sebagai diod Zener?

No.Peranti ini tidak direka untuk operasi songsang. Penarafan voltan songsang maksimum (5V untuk ujian I_R) adalah untuk pencirian sahaja. Menggunakan bias songsang boleh serta-merta dan merosakkan simpang LED secara katastrofik.

11. Kajian Kes Reka Bentuk Praktikal

Senario:Mereka bentuk penunjuk status untuk kes fon telinga Bluetooth ultra nipis. Penunjuk mesti berwarna biru, kelihatan pada siang hari, dan muat dalam ketinggian rongga keseluruhan 0.8mm.

Pemilihan Komponen:LTST-C191TBKT-2A dipilih terutamanya untuk ketinggian 0.55mm, meninggalkan 0.25mm untuk pandu cahaya/penyebar. Warna biru memenuhi keperluan penjenamaan.

Reka Bentuk Litar:Kes menggunakan pengatur 3.3V. Mensasarkan arus hadapan 15mA untuk keseimbangan kecerahan dan hayat bateri. Menggunakan V_Ftipikal 2.7V (daripada Bin 3), perintang siri dikira: R = (3.3V - 2.7V) / 0.015A = 40 Ohm. Perintang piawai 39 Ohm dipilih.

Susun Atur PCB:Corak land yang disyorkan dari datasheet digunakan. Via pelepasan haba tambahan diletakkan di bawah pad katod untuk melesapkan haba ke dalam satah bumi dalaman, kerana peranti akan ditutup.

Pesanan:Untuk memastikan warna dan kecerahan seragam merentasi semua unit pengeluaran, pesanan menentukan bin: Keamatan Bercahaya Bin "L" (paling terang) dan Panjang Gelombang Dominan Bin "AD" (warna biru pilihan).

12. Pengenalan Prinsip Teknologi

LTST-C191TBKT-2A adalah berdasarkan teknologi semikonduktor InGaN (Indium Gallium Nitride). Apabila voltan hadapan dikenakan merentasi simpang p-n LED, elektron dan lubang disuntik ke dalam kawasan aktif. Mereka bergabung semula, membebaskan tenaga dalam bentuk foton (cahaya). Panjang gelombang spesifik (warna) cahaya yang dipancarkan ditentukan oleh tenaga jurang jalur bahan InGaN, yang direkayasa dengan menyesuaikan nisbah Indium kepada Gallium semasa pertumbuhan kristal. Kandungan indium yang lebih tinggi mengalihkan pancaran ke arah panjang gelombang yang lebih panjang (hijau), manakala komposisi yang digunakan di sini menghasilkan cahaya biru. Pakej epoksi jernih air bertindak sebagai kanta, membentuk output cahaya dan memberikan perlindungan alam sekitar.

13. Trend & Perkembangan Industri

Trend dalam LED SMD untuk elektronik pengguna terus ke arah pengecilan saiz yang lebih lanjut, peningkatan kecekapan (lebih banyak output cahaya per watt input elektrik), dan kebolehpercayaan yang lebih tinggi. Terdapat juga dorongan untuk konsistensi warna yang lebih ketat (julat binning yang lebih kecil) dan prestasi yang lebih baik pada suhu tinggi. Penggunaan bahan pakej maju untuk menahan suhu refluks yang lebih tinggi yang dikaitkan dengan pateri bebas plumbum dan pemasangan dua sisi adalah piawai. Walaupun komponen ini mewakili teknologi yang matang dan dioptimumkan untuk penunjuk biru piawai, R&D yang berterusan memberi tumpuan kepada bahan baharu seperti mikro-LED dan titik kuantum untuk aplikasi paparan dan pencahayaan masa depan, yang memerlukan pic piksel yang lebih kecil dan warna yang lebih tulen.