Dokumen Teknikal LED SMD LTST-C171KEKT - Dimensi 3.2x1.6x0.8mm - Voltan Hadapan 2.4V - Kuasa 75mW - Warna Merah

1. Gambaran Keseluruhan Produk

LTST-C171KEKT ialah diod pemancar cahaya (LED) peranti permukaan-pasang (SMD) yang tergolong dalam kategori LED cip. Ciri utamanya ialah profil ultra-rendah, dengan ketinggian pakej hanya 0.8 milimeter. Ini menjadikannya sesuai untuk aplikasi di mana kekangan ruang, terutamanya ketinggian menegak (Z-height), adalah kritikal. Peranti ini menggunakan bahan semikonduktor Aluminium Indium Gallium Fosfida (AlInGaP) sebagai sumber cahaya, yang direka untuk menghasilkan pancaran cahaya merah berkecekapan tinggi. LED ini dibekalkan dalam format pakej serasi EIA standard, dipasang pada pita pembawa 8mm dan dililit pada gegelung berdiameter 7 inci, memudahkan keserasian dengan peralatan pemasangan pick-and-place automatik berkelajuan tinggi yang digunakan dalam pembuatan elektronik moden.

2. Penerangan Mendalam Parameter Teknikal

2.1 Penarafan Maksimum Mutlak

Penarafan maksimum mutlak menentukan had tekanan di mana kerosakan kekal pada peranti mungkin berlaku. Ini bukan keadaan untuk operasi biasa. Bagi LTST-C171KEKT, arus hadapan berterusan maksimum (DC) ditetapkan sebagai 30 mA pada suhu ambien (Ta) 25°C. Peranti ini boleh mengendalikan arus transien yang lebih tinggi di bawah keadaan berdenyut, dengan arus hadapan puncak 80 mA dibenarkan pada kitaran tugas 1/10 dan lebar denyutan 0.1ms. Penyerakan kuasa maksimum ialah 75 mW. Parameter terma kritikal ialah faktor penurunan nilai untuk arus hadapan, yang linear dari 50°C seterusnya pada kadar 0.4 mA per °C. Ini bermakna arus berterusan yang dibenarkan mesti dikurangkan apabila suhu operasi meningkat melebihi 50°C untuk mengelakkan kepanasan berlebihan. Voltan songsang maksimum yang boleh dikenakan tanpa menyebabkan kerosakan ialah 5 V. Peranti ini dinilai untuk operasi dan penyimpanan dalam julat suhu -55°C hingga +85°C.

2.2 Ciri-ciri Elektrik & Optik

Ciri operasi tipikal diukur pada Ta=25°C. Parameter optik utama, keamatan bercahaya (Iv), mempunyai nilai tipikal 54.0 millicandelas (mcd) apabila didorong pada keadaan ujian arus hadapan (IF) 20 mA. Penting untuk diperhatikan bahawa pengukuran ini menggunakan sensor dan penapis yang ditentukur kepada lengkung tindak balas mata fotopik CIE. Sudut pandangan, ditakrifkan sebagai 2θ1/2 di mana keamatan jatuh kepada separuh nilai pada paksi, adalah luas 130 darjah, menunjukkan corak pancaran yang luas dan meresap berbanding pancaran sempit. Ciri spektrum menunjukkan panjang gelombang pancaran puncak (λP) biasanya pada 632 nm, manakala panjang gelombang dominan (λd), yang secara persepsi menentukan warna, biasanya 624 nm. Separuh lebar garis spektrum (Δλ) ialah 20 nm, menerangkan sebaran panjang gelombang yang dipancarkan. Secara elektrik, voltan hadapan (VF) pada 20 mA biasanya 2.4 V, dengan maksimum 2.4 V. Arus songsang (IR) adalah sangat rendah, dengan maksimum 10 μA pada pincang songsang penuh 5 V. Kapasitans peranti (C) biasanya 40 pF diukur pada pincang sifar dan 1 MHz.

3. Penjelasan Sistem Binning

Produk ini menggunakan sistem binning untuk mengkategorikan unit berdasarkan keamatan bercahaya yang diukur. Ini memastikan konsistensi dalam kelompok pengeluaran untuk aplikasi yang memerlukan kecerahan seragam. Kod bin untuk LTST-C171KEKT ditakrifkan seperti berikut: Kod Bin M meliputi keamatan dari 18.0 hingga 28.0 mcd, N dari 28.0 hingga 45.0 mcd, P dari 45.0 hingga 71.0 mcd, Q dari 71.0 hingga 112.0 mcd, dan R dari 112.0 hingga 180.0 mcd, semua diukur pada IF=20mA. Toleransi +/-15% digunakan pada had setiap bin keamatan. Data teknikal tidak menunjukkan binning berasingan untuk panjang gelombang dominan atau voltan hadapan untuk nombor bahagian khusus ini, mencadangkan kawalan ketat pada parameter ini atau tawaran bin tunggal.

4. Analisis Lengkung Prestasi

Walaupun petikan teks yang disediakan merujuk kepada lengkung ciri tipikal pada halaman 6, graf khusus tidak disertakan dalam teks. Berdasarkan tingkah laku LED standard, seseorang akan menjangkakan untuk melihat lengkung yang menggambarkan hubungan antara arus hadapan (IF) dan keamatan bercahaya (Iv), yang umumnya linear dalam julat operasi normal. Lengkung penting lain akan menggambarkan voltan hadapan (VF) berbanding arus hadapan (IF), menunjukkan ciri I-V eksponen diod. Lengkung kebergantungan suhu juga standard, menunjukkan bagaimana keamatan bercahaya dan voltan hadapan berubah dengan suhu ambien atau simpang, biasanya menunjukkan penurunan keamatan dan sedikit penurunan dalam VF apabila suhu meningkat. Lengkung taburan kuasa spektrum relatif akan mewakili secara visual puncak pancaran pada ~632 nm dan separuh lebar 20 nm.

5. Maklumat Mekanikal & Pembungkusan

LED ini dibungkus dalam tapak kaki LED cip standard industri. Ciri mekanikal utama ialah ketinggian ultra-nipis 0.80 mm. Lukisan dimensi pakej terperinci dirujuk, menentukan panjang, lebar, jarak plumbum, dan toleransi mekanikal kritikal lain, yang biasanya ±0.10 mm. Peranti ini direka untuk pembungkusan pita-dan-gegelung yang serasi dengan pemasangan automatik. Spesifikasi gegelung mengikut piawaian ANSI/EIA 481-1-A-1994. Gegelung berdiameter 7 inci mengandungi 3000 keping. Pita mempunyai poket yang dimeterai dengan pita penutup. Garis panduan menentukan maksimum dua komponen hilang berturut-turut (poket kosong) dan kuantiti pembungkusan minimum 500 keping untuk gegelung baki. Dimensi susun atur pad pematerian yang dicadangkan juga disediakan untuk memastikan pembentukan sendi pateri yang betul dan kestabilan mekanikal semasa dan selepas proses reflow.

6. Garis Panduan Pematerian & Pemasangan

Peranti ini serasi dengan kedua-dua proses pematerian reflow inframerah (IR) dan fasa wap, yang penting untuk pemasangan bebas plumbum (Pb-free). Had keadaan pematerian khusus disediakan. Untuk pematerian gelombang, suhu puncak 260°C untuk maksimum 5 saat ditetapkan. Untuk reflow inframerah, puncak 260°C yang sama untuk 5 saat dibenarkan. Untuk reflow fasa wap, keadaannya ialah 215°C sehingga 3 minit. Data teknikal termasuk profil suhu reflow yang dicadangkan untuk kedua-dua proses normal (timah-plumbum) dan Pb-free. Cadangan profil Pb-free secara eksplisit menyatakan ia untuk digunakan dengan pes pateri SnAgCu (Timah-Perak-Tembaga). Cadangan pematerian umum tambahan disenaraikan dalam bahagian amaran, termasuk parameter pra-panas dan suhu besi pemateri maksimum (300°C untuk 3 saat maksimum, satu kali sahaja).

7. Cadangan Aplikasi

LED ini direka untuk aplikasi peralatan elektronik kegunaan am, seperti peralatan pejabat, peranti komunikasi, dan perkakas rumah. Pertimbangan reka bentuk kritikal ialah LED adalah peranti beroperasi arus. Untuk memastikan kecerahan seragam apabila mendorong berbilang LED secara selari, adalah sangat disyorkan untuk menggunakan perintang pembatas arus secara bersiri dengan setiap LED individu (Model Litar A). Mendorong berbilang LED secara selari terus dari sumber voltan tanpa perintang individu (Model Litar B) tidak digalakkan, kerana variasi kecil dalam ciri voltan hadapan (Vf) antara LED individu boleh menyebabkan perbezaan ketara dalam perkongsian arus dan, akibatnya, kecerahan yang dirasakan. Sudut pandangan luas 130 darjah menjadikannya sesuai untuk penunjuk status, lampu latar ikon, atau pencahayaan am di mana liputan sudut luas dikehendaki.

8. Pengendalian, Penyimpanan & Amaran

Arahan pengendalian komprehensif disediakan untuk memastikan kebolehpercayaan. Untuk penyimpanan, ambien tidak boleh melebihi 30°C dan kelembapan relatif 60%. Jika LED dikeluarkan dari pembungkusan penghalang kelembapan asal, adalah disyorkan untuk menyelesaikan proses pematerian reflow IR dalam masa 672 jam (28 hari). Untuk penyimpanan lebih lama di luar beg asal, penyimpanan dalam bekas tertutup dengan bahan pengering atau dalam atmosfera nitrogen adalah dinasihatkan. Jika penyimpanan melebihi 672 jam, pembakaran pada kira-kira 60°C untuk sekurang-kurangnya 20 jam adalah disyorkan sebelum pemasangan untuk mengeluarkan kelembapan yang diserap dan mengelakkan "popcorning" semasa reflow. Untuk pembersihan, hanya pelarut berasaskan alkohol seperti isopropil alkohol atau etil alkohol harus digunakan pada suhu bilik selama kurang daripada satu minit. Bahan kimia yang tidak ditentukan mungkin merosakkan pakej. Langkah berjaga-jaga Pelepasan Elektrostatik (ESD) yang kukuh adalah wajib, kerana peranti ini sensitif. Cadangan termasuk menggunakan gelang pergelangan tangan dibumikan, membumikan semua peralatan dan permukaan kerja, dan menggunakan pengion untuk meneutralkan cas statik. Kerosakan ESD boleh muncul sebagai arus bocor songsang tinggi, voltan hadapan rendah, atau kegagalan untuk menyala pada arus rendah.

9. Perbandingan & Pembezaan Teknikal

Faktor pembezaan utama LTST-C171KEKT ialah profil 0.8 mmnya, yang sangat rendah untuk LED cip. Berbanding dengan LED cip tinggi standard 1.0 mm atau 1.2 mm, ini membolehkan reka bentuk dalam produk akhir yang lebih nipis. Penggunaan teknologi AlInGaP menyediakan kecekapan bercahaya tinggi untuk cahaya merah, biasanya menawarkan prestasi dan kestabilan yang lebih baik daripada teknologi lama seperti GaAsP. Sudut pandangan luas 130 darjah adalah satu lagi ciri utama, menyediakan pancaran cahaya yang sangat luas dan sekata berbanding dengan LED yang mempunyai sudut pandangan lebih sempit, yang lebih sesuai untuk aplikasi pancaran fokus. Keserasiannya dengan reflow IR/fasa wap standard dan pembungkusan pita-dan-gegelung menjadikannya komponen siap guna untuk talian teknologi permukaan-pasang (SMT) automatik volum tinggi.

10. Soalan Lazim (FAQ)

S: Apakah kelebihan utama ketinggian 0.8mm?

J: Ia membolehkan integrasi ke dalam peranti elektronik yang sangat nipis, seperti telefon pintar moden, tablet, komputer riba ultra-nipis, dan teknologi boleh pakai, di mana ruang dalaman adalah terhad.



S: Bolehkah saya mendorong LED ini terus dari bekalan logik 3.3V atau 5V?

J: Tidak. LED mesti didorong dengan sumber terhad arus. Menyambungkannya terus ke sumber voltan akan menyebabkan arus berlebihan mengalir, memusnahkan peranti. Sentiasa gunakan perintang bersiri atau litar pemacu arus malar.



S: Mengapa perintang bersiri diperlukan untuk setiap LED secara selari?

J: Voltan hadapan (Vf) LED mempunyai toleransi pembuatan. Tanpa perintang individu, LED dengan Vf sedikit lebih rendah akan menarik arus yang tidak seimbang lebih banyak, menjadi lebih terang dan berpotensi kepanasan berlebihan, manakala yang mempunyai Vf lebih tinggi akan lebih malap. Perintang membantu menyamakan arus.



S: Adakah LED ini sesuai untuk aplikasi luar?

J: Julat suhu operasi ialah -55°C hingga +85°C, yang meliputi kebanyakan keadaan luar. Walau bagaimanapun, kebolehpercayaan jangka panjang dalam persekitaran luar juga bergantung pada faktor seperti pendedahan UV dan meterai kelembapan pemasangan produk akhir, yang tidak ditentukan untuk komponen sahaja.



S: Apakah maksud kanta "Water Clear"?

J: Ia menunjukkan bahan kanta adalah lutsinar dan tidak berwarna. Ini membolehkan warna asal cip AlInGaP (merah) dipancarkan tanpa sebarang warna atau resapan dari kanta itu sendiri, menghasilkan warna yang tepu.

11. Kajian Kes Reka Bentuk dan Penggunaan

Senario: Mereka bentuk panel penunjuk status untuk penghala rangkaian nipis.

Reka bentuk memerlukan berbilang LED status merah (untuk kuasa, internet, Wi-Fi, dll.) untuk diletakkan pada panel hadapan dengan kedalaman terhad di belakang fasia. Menggunakan LED tinggi tradisional 1.2mm akan memaksa selongsong produk yang lebih tebal atau reka bentuk PCB berperingkat kompleks. Dengan memilih LTST-C171KEKT dengan ketinggian 0.8mmnya, PCB boleh diletakkan lebih dekat dengan panel hadapan, menjimatkan 0.4mm ruang menegak setiap lokasi LED. Ini membolehkan reka bentuk penghala yang lebih ramping dan padat. Sudut pandangan luas 130 darjah memastikan lampu penunjuk jelas kelihatan dari pelbagai posisi pandangan di dalam bilik. Pereka bentuk melaksanakan Model Litar A, menggunakan perintang pembatas arus tunggal untuk setiap LED disambung secara selari ke rel 3.3V pada mikropengawal papan, memastikan semua penunjuk mempunyai kecerahan seragam. Susun atur PCB mengikut dimensi pad pematerian yang dicadangkan dari data teknikal untuk menjamin sendi pateri yang boleh dipercayai semasa proses reflow bebas plumbum yang ditetapkan untuk pemasangan papan utama.

12. Prinsip Operasi

Pancaran cahaya dalam LED ini adalah berdasarkan prinsip elektroluminesens dalam simpang p-n semikonduktor. Kawasan aktif terdiri daripada Aluminium Indium Gallium Fosfida (AlInGaP), bahan semikonduktor jurang jalur langsung. Apabila voltan pincang hadapan melebihi tenaga jurang jalur bahan dikenakan, elektron disuntik dari rantau jenis-n dan lubang dari rantau jenis-p ke dalam rantau aktif. Pembawa cas ini bergabung semula secara radiatif; iaitu, apabila elektron bergabung semula dengan lubang, ia membebaskan tenaga dalam bentuk foton. Panjang gelombang (warna) foton yang dipancarkan ditentukan oleh tenaga jurang jalur bahan AlInGaP, yang direka untuk menghasilkan foton dalam bahagian merah spektrum cahaya nampak (sekitar 624-632 nm). Kanta epoksi "water clear" merangkumi cip semikonduktor, memberikan perlindungan mekanikal, membentuk pancaran cahaya keluaran (menghasilkan sudut pandangan 130 darjah), dan meningkatkan pengekstrakan cahaya dari cip.

13. Trend Teknologi

Pembangunan LED cip ultra-nipis seperti LTST-C171KEKT didorong oleh trend berterusan ke arah pengecilan dan pengurangan ketebalan dalam elektronik pengguna, dalaman automotif, dan peranti boleh pakai. Pergerakan ke AlInGaP dari bahan lama seperti GaAsP menawarkan kecekapan lebih tinggi, bermakna lebih banyak keluaran cahaya (lumen) per unit kuasa input elektrik (watt), menyumbang kepada kecekapan tenaga yang lebih baik dalam produk akhir. Dalam pembuatan, keserasian dengan profil reflow suhu tinggi bebas plumbum (Pb-free) kini adalah keperluan standard disebabkan peraturan alam sekitar global (cth., RoHS). Industri terus mendorong untuk kecerahan lebih tinggi dalam pakej lebih kecil, peningkatan konsistensi warna melalui binning lebih ketat, dan peningkatan kebolehpercayaan di bawah keadaan teruk seperti suhu dan kelembapan tinggi. Tambahan pula, integrasi berbilang cip LED (RGB) ke dalam pakej ultra-nipis tunggal untuk aplikasi warna penuh adalah bidang pembangunan aktif.