Dokumen Teknikal LTW-C193SS2 - LED SMD Super Nipis 0.4mm - Voltan Hadapan 2.5-2.9V - Warna Putih - Kuasa 35mW

1. Gambaran Keseluruhan Produk

LTW-C193SS2 ialah diod pemancar cahaya (LED) peranti permukaan-pasang (SMD) yang direka untuk aplikasi elektronik moden dan padat. Ia dicirikan oleh profilnya yang sangat nipis, dengan ketinggian hanya 0.40 mm, menjadikannya sesuai untuk aplikasi dengan kekangan ruang yang ketat. Peranti ini menggunakan bahan semikonduktor InGaN (Indium Gallium Nitride) untuk menghasilkan cahaya putih, menawarkan tahap kecerahan yang tinggi. Ia dibungkus pada pita 8mm yang dililit pada gegelung berdiameter 7 inci, memudahkan keserasian dengan peralatan pemasangan pick-and-place automatik berkelajuan tinggi yang biasa digunakan dalam pembuatan elektronik.

LED ini diklasifikasikan sebagai produk hijau dan mematuhi arahan Sekatan Bahan Berbahaya (RoHS). Reka bentuknya serasi dengan proses pematerian refluks inframerah (IR) standard, yang merupakan kaedah utama untuk memasang komponen permukaan-pasang pada papan litar bercetak (PCB). Pakej ini mematuhi piawaian Electronic Industries Alliance (EIA), memastikan keserasian mekanikal dengan sistem penempatan piawaian industri.

2. Penerangan Mendalam Parameter Teknikal

2.1 Penarafan Maksimum Mutlak

Penarafan maksimum mutlak menentukan had di mana kerosakan kekal pada peranti mungkin berlaku. Bagi LTW-C193SS2, ini ditentukan pada suhu ambien (Ta) 25°C. Penyerakan kuasa berterusan maksimum ialah 35 miliwatt (mW). Arus hadapan DC tidak boleh melebihi 10 mA di bawah operasi berterusan. Untuk operasi berdenyut, arus hadapan puncak 50 mA dibenarkan, tetapi hanya di bawah keadaan tertentu: kitar tugas 1/10 (10%) dan lebar denyut 0.1 milisaat. Melebihi had arus ini boleh menyebabkan suhu simpang yang berlebihan, degradasi dipercepatkan bahan semikonduktor, dan kegagalan bencana.

Peranti ini dinilai untuk julat suhu operasi -20°C hingga +80°C. Julat suhu penyimpanan adalah lebih luas, dari -40°C hingga +85°C, menunjukkan keadaan di mana LED boleh disimpan tanpa kuasa digunakan. Nota kritikal menyatakan bahawa mengendalikan LED di bawah keadaan bias songsang dalam litar aplikasi boleh menyebabkan kerosakan atau kegagalan. Oleh itu, reka bentuk litar mesti memastikan LED tidak tertakluk kepada voltan songsang semasa penggunaan biasa.

2.2 Ciri-ciri Elektrik & Optik

Ciri-ciri elektrik dan optik diukur pada keadaan ujian standard Ta=25°C dan arus hadapan (IF) 2 mA, yang berfungsi sebagai titik rujukan umum untuk membandingkan prestasi LED.

• Keamatan Bercahaya (Iv):Parameter ini mengukur kecerahan cahaya yang dihasilkan seperti yang dilihat oleh mata manusia. Iv untuk LTW-C193SS2 mempunyai nilai minimum 18.0 millicandelas (mcd) dan maksimum (tipikal) 71.0 mcd pada 2mA. Nilai Iv sebenar untuk unit tertentu diklasifikasikan dan ditanda pada beg pembungkusan.
• Sudut Pandangan (2θ1/2):Ditakrifkan sebagai sudut penuh di mana keamatan bercahaya adalah separuh daripada keamatan pada 0 darjah (paksi). LED ini mempunyai sudut pandangan lebar 130 darjah, menyediakan corak cahaya yang luas dan meresap sesuai untuk aplikasi lampu latar dan penunjuk.
• Koordinat Kromatisiti (x, y):Koordinat ini menentukan titik warna cahaya putih pada rajah kromatisiti CIE 1931. Nilai tipikal ialah x=0.29 dan y=0.31. Toleransi ±0.01 digunakan pada koordinat ini. Warna diukur menggunakan spektrometer yang menghampiri lengkung tindak balas mata pemerhati piawai CIE.
• Voltan Hadapan (VF):Penurunan voltan merentasi LED apabila mengalirkan arus hadapan yang ditentukan. Pada IF=2mA, VF julat dari minimum 2.50 volt hingga maksimum 2.90 volt. Parameter ini penting untuk mereka bentuk litar pembatas arus untuk LED.
• Arus Songsang (IR):Arus bocor kecil yang mengalir apabila voltan songsang dikenakan. Ia ditentukan sebagai maksimum 10 mikroampere (μA) pada voltan songsang (VR) 5V. Daftar data menyatakan dengan jelas bahawa keadaan ujian ini adalah untuk pencirian sahaja dan peranti tidak direka untuk operasi songsang.

Daftar data termasuk nota amaran penting mengenai Nyahcas Elektrostatik (ESD). LED sensitif kepada ESD, dan prosedur pengendalian harus termasuk penggunaan gelang tangan, sarung tangan anti-statik, dan peralatan yang dibumikan dengan betul untuk mengelakkan kerosakan.

3. Penjelasan Sistem Binning

Untuk mengurus variasi semula jadi dalam proses pembuatan semikonduktor, LED disusun ke dalam bin prestasi. LTW-C193SS2 menggunakan sistem binning tiga dimensi berdasarkan Voltan Hadapan (VF), Keamatan Bercahaya (Iv), dan Hue (Kromatisiti).

3.1 Bin Voltan Hadapan (VF)

LED dikategorikan kepada empat bin VF (Y1, Y2, Y3, Y4), setiap satu mewakili julat 0.1V dalam spesifikasi keseluruhan 2.50V hingga 2.90V. Sebagai contoh, bin Y1 termasuk LED dengan VF antara 2.50V dan 2.60V pada IF=2mA. Toleransi ±0.1V digunakan pada setiap bin. VF yang konsisten dalam satu kelompok membantu memastikan kecerahan seragam apabila LED didorong oleh sumber voltan malar atau dalam konfigurasi selari mudah (walaupun pemanduan arus malar sangat disyorkan).

3.2 Bin Keamatan Bercahaya (Iv)

Tiga bin Iv (M, N, P) ditakrifkan. Bin M meliputi julat 18.0-28.0 mcd, bin N meliputi 28.0-45.0 mcd, dan bin P meliputi 45.0-71.0 mcd, semua diukur pada IF=2mA. Toleransi ±15% dikaitkan dengan setiap bin. Memilih LED dari bin Iv yang sama adalah penting untuk aplikasi yang memerlukan kecerahan seragam, seperti tatasusunan lampu latar pelbagai LED atau panel penunjuk status.

3.3 Bin Hue (Kromatisiti)

Titik warna putih dibin ke dalam enam wilayah (S1 hingga S6) pada rajah kromatisiti CIE 1931. Setiap bin ditakrifkan oleh kawasan segi empat yang ditentukan oleh empat set koordinat (x, y). Sebagai contoh, bin S2 meliputi koordinat kira-kira antara x:0.274-0.294 dan y:0.258-0.319. Satu rajah dalam daftar data memplot bin ini secara visual. Toleransi ±0.01 digunakan pada koordinat (x, y). Menggunakan LED dari bin hue yang sama adalah penting untuk mengelakkan perbezaan warna yang ketara dalam aplikasi pelbagai LED.

4. Maklumat Mekanikal & Pembungkusan

4.1 Dimensi Pakej

LED ini mempunyai format pakej LED cip standard. Dimensi utama termasuk ketinggian keseluruhan 0.40 mm. Daftar data menyediakan lukisan dimensi terperinci dengan semua ukuran kritikal, termasuk jarak pad, lebar komponen, dan saiz kanta. Semua dimensi diberikan dalam milimeter, dengan toleransi umum ±0.10 mm melainkan dinyatakan sebaliknya. Satu nota menunjukkan bahawa tanda pengenalan katod (tanda putih) mungkin sebahagiannya ditutupi oleh kanta, jadi orientasi yang berhati-hati semasa penempatan adalah perlu.

4.2 Susun Atur Pad Paterian yang Dicadangkan

Satu corak land (footprint) yang disyorkan untuk PCB disediakan untuk memastikan pembentukan sendi pateri yang boleh dipercayai semasa refluks. Dimensi dan jarak pad yang dicadangkan diberikan untuk mencapai fillet pateri yang betul dan kekuatan mekanikal. Satu nota mencadangkan ketebalan stensil maksimum 0.10 mm untuk aplikasi pes pateri untuk mengelakkan pemendapan pes pateri yang berlebihan dan potensi jambatan.

4.3 Pembungkusan Pita dan Gegelung

LED dibekalkan dalam pita pembawa timbul dengan pita penutup pelindung, dililit pada gegelung berdiameter 7 inci (178 mm). Lebar pita ialah 8 mm. Kapasiti gegelung standard ialah 5000 keping. Pembungkusan mematuhi spesifikasi ANSI/EIA 481-1. Nota pembungkusan utama termasuk: poket kosong dimeterai dengan pita penutup; kuantiti pesanan minimum untuk baki ialah 500 keping; dan maksimum dua komponen hilang berturut-turut (poket kosong) dibenarkan setiap gegelung.

5. Panduan Paterian & Pemasangan

5.1 Profil Paterian Refluks

LED ini serasi dengan paterian refluks inframerah. Keadaan paterian maksimum mutlak ialah suhu puncak 260°C untuk maksimum 10 saat. Satu profil refluks yang dicadangkan disediakan, yang biasanya termasuk peringkat pemanasan awal, kenaikan suhu, zon refluks puncak, dan tempoh penyejukan. Daftar data menekankan bahawa profil optimum bergantung pada reka bentuk PCB tertentu, pes pateri, dan ketuhar yang digunakan, dan mencadangkan pencirian peringkat papan.

5.2 Paterian Tangan

Jika paterian tangan diperlukan, ia harus dilakukan dengan sangat berhati-hati. Suhu hujung besi pateri maksimum yang disyorkan ialah 300°C, dengan masa paterian maksimum 3 saat setiap sendi. Paterian tangan harus dilakukan hanya sekali untuk mengelakkan kerosakan tekanan haba pada pakej LED.

5.3 Pembersihan

Pembersihan selepas paterian harus dilakukan dengan berhati-hati. Hanya agen pembersih yang ditentukan harus digunakan. Daftar data mencadangkan penggunaan etil alkohol atau isopropil alkohol pada suhu bilik. LED harus direndam kurang daripada satu minit. Cecair kimia yang tidak ditentukan mungkin merosakkan pakej plastik atau bahan kanta.

6. Penyimpanan & Pengendalian

Penyimpanan untuk Pakej Tertutup:LED dalam pembungkusan kalis lembapan asal, belum dibuka (dengan desiccant) harus disimpan pada 30°C atau kurang dan kelembapan relatif (RH) 90% atau kurang. Jangka hayat di bawah keadaan ini ialah satu tahun.

Penyimpanan untuk Pakej Terbuka:Setelah beg kalis lembapan dibuka, LED sensitif kepada kelembapan ambien. Persekitaran penyimpanan tidak boleh melebihi 30°C dan 60% RH. Sangat disyorkan bahawa LED yang dikeluarkan dari pembungkusan asalnya dikenakan paterian refluks IR dalam masa 672 jam (28 hari).

Penyimpanan Lanjutan & Pembakaran:Untuk penyimpanan melebihi 672 jam di luar beg asal, LED harus disimpan dalam bekas tertutup dengan desiccant atau dalam desikator nitrogen. Jika LED telah terdedah kepada keadaan ambien selama lebih daripada 672 jam, ia mesti dibakar pada kira-kira 60°C selama sekurang-kurangnya 20 jam sebelum paterian untuk mengeluarkan kelembapan yang diserap dan mengelakkan "popcorning" (retakan pakej) semasa refluks.

7. Cadangan Aplikasi & Pertimbangan Reka Bentuk

7.1 Senario Aplikasi Tipikal

Profil super nipis (0.4mm) menjadikan LED ini sesuai untuk aplikasi di mana ruang menegak adalah kritikal. Aplikasi utama termasuk: lampu latar ultra nipis untuk peranti mudah alih (telefon, tablet), elektronik boleh pakai, penunjuk status dalam elektronik pengguna padat, dan pencahayaan panel dalam antara muka kawalan industri nipis. Sudut pandangan lebarnya bermanfaat untuk aplikasi yang memerlukan pencahayaan sekata dan meresap berbanding pancaran fokus.

7.2 Pertimbangan Reka Bentuk Litar

• Pemanduan Arus:Sentiasa dorong LED dengan sumber arus malar, bukan sumber voltan malar, untuk memastikan output cahaya stabil dan mengelakkan pelarian haba. Arus operasi yang disyorkan adalah pada atau di bawah maksimum 10 mA DC.
• Perintang Pembatas Arus:Apabila menggunakan sumber voltan mudah dengan perintang siri, kira nilai perintang menggunakan formula R = (V_bekalan - VF_LED) / I_dikehendaki. Gunakan VF maksimum dari daftar data (2.9V) untuk reka bentuk konservatif untuk memastikan arus tidak melebihi nilai yang dikehendaki.
• Perlindungan ESD:Gabungkan diod perlindungan ESD pada talian PCB yang disambungkan ke anod/katod LED jika pemasangan atau produk akhir berkemungkinan dikendalikan dalam persekitaran yang tidak dikawal ESD.
• Pengurusan Haba:Walaupun penyerakan kuasa rendah, pastikan pelepasan haba yang mencukupi dalam pad PCB, terutamanya jika berbilang LED diletakkan rapat antara satu sama lain atau jika suhu ambien tinggi. Ini membantu mengekalkan suhu simpang yang lebih rendah, yang memelihara jangka hayat LED dan kestabilan warna.

7.3 Pertimbangan Reka Bentuk Optik

Untuk aplikasi penunjuk, pertimbangkan sudut pandangan lebar 130 darjah. Panduan cahaya atau penyebar mungkin diperlukan untuk membentuk output cahaya atau menyembunyikan sumber titik LED diskret. Untuk lampu latar, pemilihan binning (Iv dan Hue) adalah penting. Gunakan LED dari satu bin yang ketat untuk mencapai kecerahan dan warna seragam merentasi paparan atau panel.

8. Faktor Kebolehpercayaan & Jangka Hayat

Walaupun daftar data tidak menyediakan penarafan jangka hayat L70 atau L50 tertentu (jam kepada 70% atau 50% penyelenggaraan lumen), jangka hayat LED terutamanya dipengaruhi oleh suhu simpang operasinya. Faktor utama yang mempengaruhi kebolehpercayaan termasuk:

• Arus Operasi:Mendorong LED pada atau di bawah arus dinilai (10mA DC) adalah penting. Beroperasi di atas penarafan ini meningkatkan suhu simpang secara eksponen dan mempercepatkan susut nilai lumen dan anjakan warna.
• Suhu Ambien:Beroperasi berhampiran had atas julat yang ditentukan (+80°C) akan mengurangkan jangka hayat berkesan. Menurunkan arus operasi pada suhu ambien yang lebih tinggi adalah amalan yang baik.
• Pematuhan Proses Pateri:Mengikuti profil refluks yang disyorkan dan mengelakkan haba paterian tangan yang berlebihan menghalang kerosakan ikatan wayar dalaman dan delaminasi pakej, yang merupakan mod kegagalan biasa.
• ESD dan Tekanan Elektrik Berlebihan:Pengendalian dan perlindungan litar yang betul menghalang kegagalan bencana serta-merta atau kerosakan laten yang muncul sebagai kegagalan awal di lapangan.

9. Perbandingan Teknikal & Konteks Pasaran

LTW-C193SS2 tergolong dalam kategori LED cip super nipis. Ciri pembezaan utamanya ialah ketinggian 0.40mm. Berbanding dengan LED pakej standard 0603 atau 0402 yang biasanya setinggi 0.6-0.8mm, peranti ini menawarkan pengurangan profil yang ketara. Teknologi InGaN untuk cahaya putih biasanya menawarkan kecekapan yang lebih tinggi dan pilihan pemulihan warna yang lebih baik berbanding teknologi lama seperti fosfor yang ditukar biru pada substrat yang berbeza. Sudut pandangan lebar 130 darjah adalah standard untuk LED cip tanpa kanta terbina dalam dan sesuai untuk banyak aplikasi pencahayaan tujuan umum. Kriteria pemilihan utama terhadap produk pesaing adalah gabungan khusus ketebalan, kecerahan (Iv pada arus tertentu), voltan hadapan, dan kehalusan sistem binningnya, yang membolehkan padanan warna dan kecerahan yang tepat dalam aplikasi yang menuntut.