Spesifikasi Teknikal LTST-C191KFKT - LED SMD Oren AlInGaP - Dimensi 1.6x0.8x0.55mm - Voltan 2.4V - Kuasa 75mW

1. Gambaran Keseluruhan Produk

LTST-C191KFKT ialah diod pemancar cahaya (LED) peranti permukaan-pasang (SMD) yang direka untuk aplikasi elektronik moden yang mempunyai kekangan ruang. Ia tergolong dalam kategori LED cip tambahan nipis, dengan ketinggian profil yang sangat rendah iaitu hanya 0.55 milimeter. Ini menjadikannya pilihan ideal untuk penunjuk lampu latar, lampu status, dan pencahayaan hiasan dalam elektronik pengguna nipis, bahagian dalaman automotif, dan peranti mudah alih di mana ruang menegak adalah terhad.

LED ini menggunakan bahan semikonduktor AlInGaP (Aluminium Indium Gallium Fosfida) untuk kawasan pemancar cahayanya. Teknologi ini terkenal dengan penghasilan cahaya berkecekapan tinggi dalam spektrum ambar ke oren-merah dengan kecerahan dan kestabilan warna yang sangat baik. Peranti ini dibungkus dalam pakej kanta jernih-air yang membolehkan output cahaya tinggi dan sudut pandangan yang luas. Ia mematuhi sepenuhnya arahan RoHS (Sekatan Bahan Berbahaya), mengklasifikasikannya sebagai produk hijau yang sesuai untuk pasaran global dengan peraturan alam sekitar yang ketat.

1.1 Kelebihan Teras dan Sasaran Pasaran

Kelebihan utama LED ini berasal daripada gabungan pengecilan saiz dan prestasi. Profil ultra nipis 0.55mm adalah ciri paling tersendiri, membolehkan integrasi reka bentuk ke dalam produk di mana LED tradisional tidak boleh muat. Walaupun saiznya kecil, ia memberikan keamatan bercahaya yang tinggi, dengan nilai tipikal mencapai 90 milikandela (mcd). Pakej ini mematuhi dimensi piawai EIA (Electronic Industries Alliance), memastikan keserasian dengan ekosistem luas peralatan pick-and-place automatik yang digunakan dalam pembuatan volum tinggi. Tambahan pula, ia direka untuk menahan proses pateri refluks inframerah (IR), yang merupakan kaedah piawai untuk memasang komponen permukaan-pasang ke papan litar bercetak (PCB). Gabungan ini menyasarkan pasaran termasuk elektronik pengguna (telefon pintar, tablet, boleh pakai), pencahayaan papan pemuka dan panel kawalan automotif, panel kawalan industri, dan aplikasi penunjuk tujuan am yang memerlukan sumber cahaya yang boleh dipercayai, terang, dan padat.

2. Parameter Teknikal: Tafsiran Objektif Mendalam

Bahagian ini memberikan analisis terperinci tentang parameter elektrik, optik, dan terma yang menentukan batas operasi dan prestasi LED.

2.1 Penarafan Maksimum Mutlak

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

• Pelesapan Kuasa (Pd):75 mW. Ini adalah jumlah kuasa maksimum yang boleh dilesapkan oleh pakej LED sebagai haba tanpa menjejaskan prestasi atau jangka hayatnya. Melebihi had ini berisiko memanaskan persimpangan semikonduktor secara berlebihan.
• Arus Hadapan DC (IF):30 mA. Arus hadapan berterusan maksimum yang boleh dikenakan pada LED di bawah keadaan DC.
• Arus Hadapan Puncak:80 mA. Arus yang lebih tinggi ini hanya dibenarkan di bawah keadaan berdenyut, khususnya pada kitar tugas 1/10 dengan lebar denyut 0.1ms. Penarafan ini relevan untuk aplikasi pemultipleksan atau pendim PWM (Pulse Width Modulation).
• Julat Suhu Operasi:-30°C hingga +85°C. Julat suhu ambien di mana LED dijamin berfungsi mengikut spesifikasinya.
• Julat Suhu Penyimpanan:-40°C hingga +85°C. Julat suhu untuk menyimpan peranti apabila ia tidak dibekalkan kuasa.
• Keadaan Pateri Inframerah:260°C selama 10 saat. Ini menentukan profil suhu puncak dan masa yang boleh ditahan oleh LED semasa proses pateri refluks tanpa plumbum tanpa kerosakan.

2.2 Ciri Elektrik & Optik

Parameter ini diukur pada suhu ambien piawai 25°C dan menentukan prestasi tipikal peranti.

• Keamatan Bercahaya (Iv):45.0 (Min), 90.0 (Tip) mcd pada IF=20mA. Ini mengukur kecerahan LED yang dilihat oleh mata manusia. Julat yang luas menunjukkan sistem bin digunakan (lihat Seksyen 3).
• Sudut Pandangan (2θ1/2):130 darjah (Tip). Ini adalah sudut penuh di mana keamatan bercahaya turun kepada separuh daripada nilainya pada paksi tengah (0 darjah). Sudut 130 darjah menunjukkan corak pancaran cahaya yang sangat luas dan meresap sesuai untuk pencahayaan kawasan atau penunjuk pandangan luas.
• Panjang Gelombang Pancaran Puncak (λP):611 nm (Tip). Panjang gelombang spesifik di mana output kuasa optik LED berada pada maksimum. Untuk LED oren ini, ia berada dalam bahagian oren-merah spektrum boleh lihat.
• Panjang Gelombang Dominan (λd):605 nm (Tip). Ini diperoleh daripada rajah kromatisiti CIE dan mewakili panjang gelombang tunggal yang paling menggambarkan warna cahaya yang dilihat. Ia adalah parameter utama untuk spesifikasi warna.
• Lebar Separuh Garisan Spektrum (Δλ):17 nm (Tip). Ini menunjukkan ketulenan spektrum atau lebar jalur cahaya yang dipancarkan. Nilai 17nm adalah tipikal untuk LED AlInGaP dan menghasilkan warna oren yang tepu.
• Voltan Hadapan (VF):2.0 (Min), 2.4 (Tip) V pada IF=20mA. Susut voltan merentasi LED apabila ia mengalirkan arus yang ditentukan. Ini adalah penting untuk mereka bentuk litar pembatas arus.
• Arus Songsang (IR):10 µA (Maks) pada VR=5V. Arus bocor kecil yang mengalir apabila voltan songsang dikenakan. Melebihi voltan songsang maksimum (tidak dinyatakan, tetapi biasanya sekitar 5V) boleh menyebabkan kerosakan serta-merta.

3. Penjelasan Sistem Bin

Untuk memastikan konsistensi dalam pengeluaran besar-besaran, LED disusun ke dalam bin prestasi. Spesifikasi ini menyediakan senarai kod bin khusus untuk keamatan bercahaya.

3.1 Bin Keamatan Bercahaya

Keamatan diukur pada keadaan ujian piawai 20mA arus hadapan. Bin ditakrifkan seperti berikut:

• Kod Bin P:45.0 mcd (Min) hingga 71.0 mcd (Maks)
• Kod Bin Q:71.0 mcd (Min) hingga 112.0 mcd (Maks)
• Kod Bin R:112.0 mcd (Min) hingga 180.0 mcd (Maks)
• Kod Bin S:180.0 mcd (Min) hingga 280.0 mcd (Maks)

Toleransi +/-15% digunakan pada setiap bin keamatan. Ini bermakna LED yang dilabelkan sebagai Bin Q boleh mempunyai keintensan sebenar antara kira-kira 60.4 mcd dan 128.8 mcd. Pereka mesti mengambil kira variasi ini apabila menentukan tahap kecerahan untuk aplikasi mereka, selalunya mereka bentuk untuk nilai minimum bin yang dipilih untuk menjamin prestasi.

4. Analisis Lengkung Prestasi

Walaupun lengkung grafik spesifik dirujuk dalam spesifikasi (cth., Rajah.1, Rajah.6), tingkah laku tipikal mereka boleh diterangkan berdasarkan teknologi.

4.1 Ciri Arus vs. Voltan (I-V)

Seperti semua diod, LED mempunyai lengkung I-V tak linear. Di bawah ambang voltan hadapan (sekitar 1.8-2.0V untuk AlInGaP), sangat sedikit arus mengalir. Apabila voltan menghampiri dan melebihi VF (2.4V tipikal), arus meningkat secara eksponen. Inilah sebabnya LED mesti didorong oleh sumber arus atau melalui sumber voltan dengan perintang pembatas arus bersiri; perubahan kecil dalam voltan boleh menyebabkan perubahan besar, berpotensi merosakkan, dalam arus.

4.2 Keamatan Bercahaya vs. Arus Hadapan

Output cahaya (keamatan bercahaya) adalah lebih kurang berkadar dengan arus hadapan dalam julat yang ketara. Walau bagaimanapun, kecekapan mungkin menurun pada arus yang sangat tinggi disebabkan peningkatan penjanaan haba dalam cip. Keadaan ujian 20mA yang dinilai adalah titik piawai yang mengimbangi kecerahan, kecekapan, dan kebolehpercayaan.

4.3 Kebergantungan Suhu

Prestasi LED adalah sensitif kepada suhu. Apabila suhu persimpangan meningkat:

• Voltan Hadapan (VF):Berkurang sedikit.
• Keamatan Bercahaya (Iv):Berkurang. LED AlInGaP menunjukkan kurang pemadaman haba berbanding beberapa jenis lain, tetapi output masih menurun dengan peningkatan suhu.
• Panjang Gelombang Dominan (λd):Mungkin beralih sedikit, biasanya kepada panjang gelombang yang lebih panjang (anjakan merah).

Pengurusan haba yang betul dalam reka bentuk aplikasi adalah penting untuk mengekalkan warna dan kecerahan yang konsisten sepanjang hayat produk.

5. Maklumat Mekanikal & Pakej

LTST-C191KFKT menggunakan format pakej LED cip piawai.

5.1 Dimensi Pakej

Dimensi utama adalah: Panjang: 1.6mm, Lebar: 0.8mm, Tinggi: 0.55mm. Semua toleransi adalah tipikal ±0.10mm melainkan dinyatakan sebaliknya. Pakej ini mempunyai dua terminal termetalkan (anod dan katod) di bahagian bawah untuk pateri. Kekutuban biasanya ditunjukkan oleh tanda di bahagian atas pakej atau sudut serong.

5.2 Susun Atur Pad Pateri Dicadangkan

Spesifikasi ini termasuk reka bentuk corak land (pad pateri) yang disyorkan untuk PCB. Mengikuti garis panduan ini adalah kritikal untuk mencapai sambungan pateri yang boleh dipercayai, mencegah tombstoning (di mana satu hujung terangkat), dan memastikan penjajaran yang betul semasa pemasangan automatik. Reka bentuk pad mengambil kira fillet pateri yang diperlukan dan mencegah jambatan pateri antara dua terminal yang berjarak rapat.

6. Panduan Pateri & Pemasangan

6.1 Profil Pateri Refluks

LED ini serasi dengan proses pateri refluks inframerah (IR), yang merupakan piawai untuk pemasangan SMD. Profil yang dicadangkan disediakan, mematuhi piawaian JEDEC untuk pateri tanpa plumbum (SnAgCu). Parameter utama termasuk:

• Pra-panas:150-200°C untuk memanaskan papan dan komponen secara beransur-ansur, mengaktifkan fluks dan meminimumkan kejutan terma.
• Masa Pra-panas:Maksimum 120 saat.
• Suhu Puncak:Maksimum 260°C.
• Masa Atas Likuidus:Masa di mana pateri cair, biasanya 60-90 saat, dengan puncak maksimum 10 saat pada 260°C.

Profil harus dicirikan untuk reka bentuk PCB, pes pateri, dan ketuhar tertentu yang digunakan.

6.2 Pateri Tangan

Jika pateri manual diperlukan, berhati-hati yang melampau mesti diambil:

• Suhu Besi Pateri:Maksimum 300°C.
• Masa Pateri:Maksimum 3 saat setiap sambungan.
• Had:Hanya satu kitaran pateri disyorkan untuk mencegah kerosakan terma pada pakej plastik dan ikatan wayar dalaman.

6.3 Pembersihan

Hanya ejen pembersih yang ditentukan harus digunakan. Bahan kimia yang tidak ditentukan mungkin merosakkan kanta plastik atau enkapsulan epoksi. Jika pembersihan diperlukan selepas pateri, rendaman dalam etil alkohol atau isopropil alkohol pada suhu normal selama kurang daripada satu minit adalah disyorkan.

6.4 Penyimpanan dan Pengendalian

LED adalah peranti sensitif lembapan (MSD). Pakej ini dimeterai dengan penyerap lembapan. Setelah dibuka, komponen harus digunakan dalam masa 672 jam (28 hari) di bawah kelembapan terkawal (<60% RH) atau dibakar sebelum digunakan untuk membuang kelembapan yang diserap, yang boleh menyebabkan "popcorning" (retak pakej) semasa refluks. Langkah berjaga-jaga ESD (Nyahcas Elektrostatik) yang betul, seperti menggunakan gelang pergelangan tangan dan stesen kerja yang dibumikan, adalah wajib untuk mencegah kerosakan daripada elektrik statik.

7. Pembungkusan dan Maklumat Pesanan

7.1 Spesifikasi Pita dan Gegelung

LED dibekalkan dalam pita pembawa timbul piawai industri pada gegelung diameter 7-inci (178mm) untuk memudahkan pemasangan automatik.

• Jarak Poket:Pita piawai 8mm.
• Kuantiti per Gegelung:5000 keping.
• Kuantiti Pesanan Minimum (MOQ):500 keping untuk baki kuantiti.
• Pita Penutup:Poket kosong dimeterai dengan pita penutup atas.
• Lampu Hilang:Maksimum dua LED hilang berturut-turut dibenarkan mengikut spesifikasi (ANSI/EIA 481).

8. Cadangan Aplikasi

8.1 Senario Aplikasi Tipikal

• Penunjuk Status:Penunjuk kuasa, sambungan, cas bateri, dan mod dalam komputer riba ultra nipis, tablet, dan telefon pintar.
• Lampu Latar:Pencahayaan untuk suis membran, kekunci, dan ikon pada papan pemuka automotif, panel kawalan industri, dan peranti perubatan.
• Pencahayaan Hiasan:Pencahayaan aksen dalam elektronik pengguna di mana faktor bentuk nipis adalah penting.

8.2 Pertimbangan Reka Bentuk

• Pendorongan Arus:LED adalah peranti beroperasi arus. Sentiasa gunakan perintang pembatas arus bersiri apabila mendorong dari sumber voltan. Nilai perintang boleh dikira menggunakan Hukum Ohm: R = (Vcc - VF) / IF, di mana Vcc adalah voltan bekalan, VF adalah voltan hadapan LED, dan IF adalah arus hadapan yang dikehendaki (cth., 20mA).
• Sambungan Selari:Elakkan menyambungkan berbilang LED secara langsung selari dari satu sumber arus. Variasi kecil dalam VF antara LED individu boleh menyebabkan ketidakseimbangan arus yang teruk, dengan satu LED mengambil sebahagian besar arus dan berpotensi gagal. Gunakan perintang pembatas arus berasingan untuk setiap LED atau IC pemandu LED khusus dengan berbilang saluran.
• Pengurusan Haba:Pastikan susun atur PCB menyediakan pelepasan haba yang mencukupi. Walaupun kuasa rendah (75mW maks), operasi berterusan pada suhu ambien tinggi boleh mengurangkan output cahaya dan jangka hayat. Elakkan meletakkan LED berhampiran komponen lain yang menjana haba.

9. Perbandingan dan Pembezaan Teknikal

Pembezaan utama LTST-C191KFKT terletak pada profil ultra nipis 0.55mmnya. Berbanding dengan pakej LED piawai 0603 atau 0402 yang biasanya setinggi 0.6-0.8mm, peranti ini menawarkan pengurangan ketinggian ~30%. Ini adalah kelebihan kritikal dalam tren ke arah produk elektronik yang semakin nipis. Penggunaan teknologi AlInGaPnya memberikan kecekapan yang lebih tinggi dan kestabilan warna yang lebih baik dalam julat oren/ambar berbanding teknologi lama seperti GaAsP. Tambahan pula, keserasiannya dengan proses refluks IR piawai dan pick-and-place bermakna ia boleh diintegrasikan ke dalam barisan pembuatan volum tinggi sedia ada tanpa memerlukan peralatan atau prosedur khas, tidak seperti beberapa komponen ultra nipis khusus.

10. Soalan Lazim (Berdasarkan Parameter Teknikal)

10.1 Bolehkah saya mendorong LED ini pada 30mA secara berterusan?

Walaupun Penarafan Maksimum Mutlak untuk arus hadapan DC adalah 30mA, keadaan ujian piawai dan titik operasi tipikal adalah 20mA. Beroperasi pada 30mA secara berterusan akan menjana lebih banyak haba, berpotensi mengurangkan kecekapan bercahaya dan kebolehpercayaan jangka panjang. Secara umumnya disyorkan untuk mereka bentuk untuk 20mA atau kurang untuk prestasi dan jangka hayat yang optimum.

10.2 Mengapa terdapat julat yang begitu luas dalam spesifikasi Keamatan Bercahaya (45-280 mcd)?

Julat ini mewakili sebaran keseluruhan merentasi semua kod bin (P hingga S). Pesanan tertentu akan untuk satu bin (cth., Bin Q: 71-112 mcd). Sistem bin membolehkan pengeluar menyusun bahagian mengikut prestasi, membolehkan pelanggan memilih gred kecerahan yang sesuai dengan aplikasi dan keperluan kos mereka. Sentiasa nyatakan kod bin yang dikehendaki semasa membuat pesanan.

10.3 Apakah perbezaan antara Panjang Gelombang Puncak (611nm) dan Panjang Gelombang Dominan (605nm)?

Panjang Gelombang Puncak (λP) adalah panjang gelombang fizikal di mana output kuasa optik adalah tertinggi. Panjang Gelombang Dominan (λd) adalah nilai yang dikira berdasarkan persepsi warna manusia (rajah CIE) yang paling sepadan dengan warna yang dilihat. Untuk sumber monokromatik seperti LED, ia selalunya hampir, tetapi λd adalah parameter piawai yang digunakan untuk menentukan warna LED untuk tujuan reka bentuk.

11. Kes Reka Bentuk dan Penggunaan Praktikal

Senario: Mereka bentuk penunjuk status untuk pembesar suara Bluetooth nipis.Reka bentuk memerlukan LED oren berkuasa rendah untuk menunjukkan mod pemadanan. Ruang yang tersedia di belakang gril hadapan hanya 0.6mm. LED piawai tidak akan muat. LTST-C191KFKT, dengan ketinggian 0.55mm, dipilih. Litar menggunakan pin GPIO mikropengawal 3.3V. Perintang bersiri dikira: R = (3.3V - 2.4V) / 0.020A = 45 Ohm. Perintang piawai 47 Ohm dipilih, menghasilkan arus ~19mA. Corak land PCB direka mengikut cadangan spesifikasi. LED diletakkan di lokasi dengan haba minimum daripada IC penguat audio. Kod bin yang dipilih adalah "Q" untuk memastikan kecerahan yang mencukupi dicapai walaupun pada hujung bawah julat bin. Pemasangan menggunakan profil refluks tanpa plumbum piawai dengan suhu puncak 250°C.

12. Pengenalan Prinsip Operasi

LED adalah diod persimpangan p-n semikonduktor. Apabila voltan hadapan dikenakan, elektron dari rantau jenis-n dan lubang dari rantau jenis-p disuntik ke dalam rantau persimpangan (lapisan aktif diperbuat daripada AlInGaP). Apabila elektron dan lubang ini bergabung semula, mereka membebaskan tenaga dalam bentuk foton (cahaya). Panjang gelombang spesifik (warna) cahaya yang dipancarkan ditentukan oleh jurang jalur tenaga bahan semikonduktor yang digunakan dalam lapisan aktif. AlInGaP mempunyai jurang jalur yang sepadan dengan cahaya dalam bahagian merah, oren, ambar, dan kuning spektrum. Kanta epoksi jernih-air membungkus cip, memberikan perlindungan mekanikal, dan membentuk pancaran output cahaya.

13. Tren Teknologi

Tren dalam LED penunjuk dan lampu latar terus ke arah pengecilan saiz yang lebih lanjut, kecekapan yang lebih tinggi (lebih banyak output cahaya per watt elektrik), dan peningkatan pemulihan warna dan konsistensi. Terdapat juga dorongan ke arah integrasi, seperti LED dengan perintang pembatas arus terbina dalam atau IC pemandu. Untuk aplikasi ultra nipis, LED pakej skala-cip (CSP), yang pada dasarnya adalah die semikonduktor kosong dengan salutan pelindung, mewakili sempadan seterusnya dalam mengurangkan saiz dan ketinggian pakej. Walau bagaimanapun, peranti seperti LTST-C191KFKT menawarkan keseimbangan yang sangat baik antara pengecilan saiz melampau, kebolehpengilangan, kebolehpercayaan, dan kos untuk pelbagai aplikasi semasa.