LTST-C281KSKT LED SMD Kuning Spesifikasi - Ketinggian 0.35mm - 2.4V Tipikal - 75mW - Dokumentasi Teknikal Bahasa Melayu

1. Gambaran Keseluruhan Produk

LTST-C281KSKT ialah LED cip permukaan dipasang ultra nipis yang direka untuk aplikasi elektronik moden yang memerlukan profil menegak minimum. Peranti ini menggunakan bahan semikonduktor AlInGaP (Aluminium Indium Gallium Fosfida) untuk menghasilkan output cahaya kuning yang terang. Matlamat reka bentuk utamanya adalah keserasian dengan proses pemasangan automatik, pematuhan kepada peraturan alam sekitar, dan prestasi yang boleh dipercayai dalam faktor bentuk padat.

Kelebihan utama LED ini terletak pada profilnya yang sangat rendah iaitu 0.35mm, menjadikannya sesuai untuk aplikasi di mana kekangan ruang adalah kritikal, seperti dalam paparan ultra nipis, lampu latar untuk elektronik pengguna langsing, dan lampu penunjuk dalam PCB yang padat. Ia dibungkus pada pita 8mm dan dibekalkan pada gegelung diameter 7 inci, memudahkan pembuatan pick-and-place berkelajuan tinggi.

2. Penerangan Mendalam Parameter Teknikal

2.1 Penarafan Maksimum Mutlak

Had operasi peranti ditakrifkan pada suhu ambien (Ta) 25°C. Melebihi penarafan ini boleh menyebabkan kerosakan kekal.

• Pelesapan Kuasa (Pd):75 mW. Ini adalah jumlah kuasa maksimum yang boleh dipancarkan LED sebagai haba tanpa degradasi.
• Arus Kehadapan Puncak (I_F(PEAK)):80 mA. Ini dibenarkan hanya di bawah keadaan berdenyut (kitar tugas 1/10, lebar denyut 0.1ms) untuk mengelakkan pemanasan berlebihan.
• Arus Kehadapan Berterusan (I_F):30 mA DC. Ini adalah arus maksimum yang disyorkan untuk operasi berterusan.
• Voltan Songsang (V_R):5 V. Menggunakan voltan songsang melebihi had ini boleh merosakkan simpang PN LED.
• Julat Suhu Operasi:-30°C hingga +85°C. Peranti dijamin berfungsi dalam julat suhu ambien ini.
• Julat Suhu Penyimpanan:-40°C hingga +85°C.
• Keadaan Pematerian Reflow Inframerah:Menahan suhu puncak 260°C untuk maksimum 10 saat, serasi dengan proses pematerian bebas plumbum standard.

2.2 Ciri-Ciri Elektro-Optik

Parameter prestasi utama diukur pada Ta=25°C dan arus ujian standard I_F= 20mA.

• Keamatan Pencahayaan (I_V):Julat dari minimum 28.0 mcd hingga maksimum 180.0 mcd. Nilai tipikal berada dalam julat binning yang luas ini (lihat Seksyen 3). Pengukuran dilakukan menggunakan sensor yang ditapis untuk sepadan dengan lengkung tindak balas mata fotopik CIE.
• Sudut Pandangan (2θ_1/2):130 darjah. Ini adalah sudut penuh di mana keamatan pencahayaan turun kepada separuh daripada nilai yang diukur pada paksi. Ia menunjukkan corak pancaran cahaya yang luas dan menyebar sesuai untuk pencahayaan kawasan atau penunjuk sudut lebar.
• Panjang Gelombang Pancaran Puncak (λ_P):588 nm. Ini adalah panjang gelombang di mana taburan kuasa spektrum mencapai maksimum.
• Panjang Gelombang Dominan (λ_d):587 nm hingga 597 nm. Ini adalah panjang gelombang tunggal yang dilihat oleh mata manusia yang menentukan warna (kuning) LED, diperoleh daripada rajah kromatisiti CIE.
• Separuh Lebar Garisan Spektrum (Δλ):15 nm. Parameter ini menerangkan ketulenan spektrum atau lebar jalur cahaya yang dipancarkan, diukur pada separuh keamatan maksimum.
• Voltan Kehadapan (V_F):Nilai tipikal ialah 2.4V, dengan julat dari 2.0V hingga maksimum yang ditetapkan. Ini adalah susut voltan merentasi LED apabila mengalirkan 20mA.
• Arus Songsang (I_R):Maksimum 10 μA apabila pincang songsang 5V digunakan.

3. Penjelasan Sistem Binning

Untuk memastikan konsistensi warna dan kecerahan dalam pengeluaran, LED disusun ke dalam bin berdasarkan parameter utama. LTST-C281KSKT menggunakan sistem binning tiga kod (contohnya, D4-P-K).

3.1 Binning Voltan Kehadapan

Bin memastikan LED dalam litar mempunyai susut voltan yang serupa, mengelakkan ketidakseimbangan arus dalam konfigurasi selari.

• Bin D2: V_F= 1.80V - 2.00V @20mA
• Bin D3: V_F= 2.00V - 2.20V @20mA
• Bin D4: V_F= 2.20V - 2.40V @20mA
• Toleransi per bin: ±0.1V

3.2 Binning Keamatan Pencahayaan

Ini mengumpulkan LED berdasarkan kecerahan output cahaya mereka.

• Bin N: I_V= 28.0 mcd - 45.0 mcd @20mA
• Bin P: I_V= 45.0 mcd - 71.0 mcd @20mA
• Bin Q: I_V= 71.0 mcd - 112.0 mcd @20mA
• Bin R: I_V= 112.0 mcd - 180.0 mcd @20mA
• Toleransi per bin: ±15%

3.3 Binning Panjang Gelombang Dominan

Kritikal untuk aplikasi yang dipadankan warna, ini menentukan nuansa kuning yang tepat.

• Bin J: λ_d= 587.00 nm - 589.50 nm @20mA
• Bin K: λ_d= 589.50 nm - 592.00 nm @20mA
• Bin L: λ_d= 592.00 nm - 594.50 nm @20mA
• Bin M: λ_d= 594.50 nm - 597.00 nm @20mA
• Toleransi per bin: ±1 nm

4. Analisis Lengkung Prestasi

Walaupun lengkung grafik khusus dirujuk dalam datasheet (Rajah 1, Rajah 6), implikasinya adalah standard untuk LED AlInGaP.

• Lengkung I-V (Arus-Voltan):Memaparkan hubungan eksponen tipikal diod. Voltan kehadapan menunjukkan pekali suhu positif, bermaksud V_Fmenurun sedikit apabila suhu simpang meningkat untuk arus tertentu.
• Keamatan Pencahayaan vs. Arus Kehadapan:Keintensian adalah berkadar hampir dengan arus kehadapan dalam julat operasi normal (sehingga 30mA). Mengendalikan melebihi titik ini membawa kepada peningkatan sub-linear disebabkan oleh penurunan kecekapan dan peningkatan kesan haba.
• Keamatan Pencahayaan vs. Suhu Ambien:Output cahaya LED AlInGaP umumnya berkurangan apabila suhu ambien (dan simpang) meningkat. Penurunan haba ini mesti dipertimbangkan dalam persekitaran suhu tinggi.
• Taburan Spektrum:Spektrum pancaran berpusat sekitar 588nm (kuning) dengan separuh lebar yang agak sempit iaitu 15nm, menunjukkan ketepuan warna yang baik.
• Corak Sudut Pandangan:Sudut pandangan 130 darjah mencadangkan corak pancaran hampir-Lambertian, di mana keintensian adalah hampir bergantung kosinus pada sudut pandangan luar paksi.

5. Maklumat Mekanikal dan Pembungkusan

5.1 Dimensi Pakej dan Polarity

Peranti mematuhi garis panduan pakej standard EIA. Ciri dimensi utama termasuk ketinggian keseluruhan 0.35mm. Pakej ini mengandungi kanta jernih air. Polarity ditunjukkan oleh tanda katod, biasanya takuk, titik hijau, atau penunjuk visual lain pada pakej atau pita. Tanda tepat perlu disahkan daripada lukisan pakej.

5.2 Susun Atur Pad Pateri yang Disyorkan

Corak land (tapak kaki pad pateri) disediakan untuk memastikan pembentukan sendi pateri yang boleh dipercayai semasa reflow. Corak ini direka untuk memudahkan pembasahan pateri yang betul, penjajaran sendiri komponen semasa reflow, dan kebolehpercayaan mekanikal jangka panjang. Mematuhi susun atur yang disyorkan ini adalah penting untuk mengelakkan tombstoning atau sambungan pateri yang lemah.

5.3 Spesifikasi Pita dan Gegelung

LED dibekalkan dalam pita pembawa timbul dengan pita penutup pelindung, dililit pada gegelung diameter 7 inci (178mm).

• Jarak Poket:8mm (standard untuk banyak komponen SMD kecil).
• Kuantiti per Gegelung:5000 keping.
• Kuantiti Pesanan Minimum (MOQ) untuk baki:500 keping.
• Komponen Hilang:Maksimum dua poket kosong berturut-turut dibenarkan.
• Standard:Pembungkusan mematuhi spesifikasi ANSI/EIA-481.

6. Panduan Pematerian dan Pemasangan

6.1 Profil Pematerian Reflow

Profil reflow inframerah (IR) yang dicadangkan disediakan untuk proses pateri bebas plumbum. Parameter utama termasuk:

• Pemanasan Awal:150°C hingga 200°C.
• Masa Pemanasan Awal:Maksimum 120 saat untuk membolehkan pemanasan seragam dan penyejatan pelarut daripada pes pateri.
• Suhu Puncak:Maksimum 260°C.
• Masa Melebihi Likuidus (TAL):Tempoh dalam 5°C suhu puncak harus dihadkan kepada maksimum 10 saat. Komponen boleh menahan suhu puncak ini untuk maksimum dua kitaran reflow.

Profil ini berdasarkan piawaian JEDEC. Jurutera mesti mencirikan profil untuk reka bentuk PCB khusus, pes pateri, dan ketuhar mereka untuk mencipta sendi pateri yang boleh dipercayai.

6.2 Pematerian Tangan

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

• Suhu Besi:Maksimum 300°C.
• Masa Pematerian:Maksimum 3 saat per kaki.
• Had:Hanya satu kitaran pematerian tangan dibenarkan untuk mengelakkan kerosakan haba pada pakej plastik dan die semikonduktor.

6.3 Pembersihan

Pembersihan umumnya tidak diperlukan selepas reflow dengan pes pateri tanpa pembersihan. Jika pembersihan diperlukan (contohnya, selepas pematerian tangan dengan fluks):

• Pelarut yang Disyorkan:Gunakan hanya pembersih berasaskan alkohol seperti etil alkohol atau isopropil alkohol (IPA).
• Proses:Rendam LED pada suhu bilik normal selama kurang daripada satu minit. Penggoncangan boleh digunakan dengan lembut.
• Elakkan:Jangan gunakan cecair kimia yang tidak ditentukan, pembersihan ultrasonik (boleh menyebabkan tekanan mekanikal), atau pelarut keras yang boleh merosakkan kanta epoksi atau tanda pakej.

7. Penyimpanan dan Pengendalian

7.1 Kepekaan Kelembapan

Pakej LED adalah sensitif kepada kelembapan. Pematuhan kepada keadaan penyimpanan adalah kritikal untuk mengelakkan "popcorning" (retak pakej) semasa reflow disebabkan pengewapan cepat kelembapan yang diserap.

• Beg Tertutup (Pembungkusan Asal):Simpan pada ≤30°C dan ≤90% Kelembapan Relatif (RH). Jangka hayat simpanan adalah satu tahun apabila disimpan dalam beg kalis lembap dengan penyerap lembapan.
• Selepas Beg Dibuka:Masa pendedahan di luar beg adalah terhad. "Jangka hayat lantai" yang disyorkan sebelum reflow ialah 672 jam (28 hari) apabila disimpan pada ≤30°C dan ≤60% RH.
• Penyimpanan Lanjutan (Dibuka):Untuk penyimpanan melebihi 672 jam, letakkan komponen dalam bekas tertutup dengan penyerap lembapan atau dalam desikator nitrogen.
• Pembakaran Semula:Komponen yang terdedah selama lebih daripada 672 jam mesti dibakar pada kira-kira 60°C selama sekurang-kurangnya 20 jam sebelum pematerian untuk membuang kelembapan yang diserap.

7.2 Perlindungan Nyahcas Elektrostatik (ESD)

LED mudah rosak akibat nyahcas elektrostatik. Langkah berjaga-jaga mesti diambil semasa semua peringkat pengendalian dan pemasangan.

• Operator harus memakai gelang pergelangan tangan dibumikan atau sarung tangan anti-statik.
• Semua stesen kerja, alat, dan peralatan mesti dibumikan dengan betul.
• Gunakan tikar konduktif atau disipatif pada permukaan kerja.
• Angkut dan simpan komponen dalam pembungkusan perlindungan ESD.

8. Cadangan Aplikasi

8.1 Senario Aplikasi Tipikal

• Penunjuk Status:Lampu kuasa, sambungan, dan status fungsi dalam elektronik pengguna (penghala, set-top box, peranti rumah pintar), peralatan pejabat, dan panel kawalan industri.
• Lampu Latar:Lampu latar tepi atau langsung untuk paparan LCD dalam peranti nipis, pencahayaan kekunci, dan lampu latar ikon di mana ketinggian adalah terhad.
• Pencahayaan Dalaman Automotif:Penunjuk papan pemuka, pencahayaan suis, dan pencahayaan ambien (tertakluk kepada pengesahan keperluan gred automotif khusus).
• Peranti Mudah Alih dan Boleh Pakai:Penunjuk tahap bateri, lampu pemberitahuan dalam telefon pintar, tablet, dan pelacak kecergasan yang mendapat manfaat daripada profil ultra rendah.

8.2 Pertimbangan Reka Bentuk

• Had Arus:Sentiasa gunakan perintang had arus siri atau pemacu arus malar. Kira nilai perintang menggunakan R = (V_bekalan- V_F) / I_F. Jangan sambungkan terus ke sumber voltan.
• Pengurusan Haba:Walaupun pelesapan kuasa adalah rendah, pastikan kawasan kuprum PCB yang mencukupi atau via haba di bawah pad pateri untuk mengalirkan haba, terutamanya apabila beroperasi berhampiran arus maksimum atau dalam suhu ambien tinggi. Ini mengekalkan output pencahayaan dan jangka hayat.
• Sambungan Selari:Elakkan menyambungkan berbilang LED secara langsung selari dari satu sumber voltan. Variasi kecil dalam V_Fboleh menyebabkan ketidakseimbangan arus yang ketara, dengan satu LED mengambil sebahagian besar arus. Gunakan perintang had arus berasingan untuk setiap LED atau pemacu arus malar dengan berbilang saluran.
• Reka Bentuk Optik:Sudut pandangan lebar 130 darjah memberikan kebolehlihatan luar paksi yang baik. Untuk cahaya fokus, kanta luaran atau pandu cahaya mungkin diperlukan.

9. Perbandingan dan Pembezaan Teknikal

LTST-C281KSKT menawarkan kelebihan khusus dalam kelasnya:

• vs. LED Ketebalan Standard (0.6mm+):Pembeza utama ialah ketinggian 0.35mm, membolehkan reka bentuk dalam aplikasi kritikal ruang di mana LED tradisional tidak boleh muat.
• vs. Teknologi LED Kuning Lain:Penggunaan bahan semikonduktor AlInGaP, berbanding teknologi lama seperti GaAsP, memberikan kecekapan pencahayaan yang lebih tinggi (lebih banyak output cahaya per unit kuasa elektrik), kestabilan suhu yang lebih baik, dan ketulenan warna yang lebih unggul (spektrum lebih sempit).
• vs. LED Dibungkus Bukan Gegelung:Pembungkusan pita 8mm pada gegelung adalah kelebihan besar untuk pengeluaran besar-besaran, memastikan keserasian dengan mesin pick-and-place automatik berkelajuan tinggi, mengurangkan masa dan kos pemasangan.
• Pematuhan:Ia memenuhi arahan RoHS (Sekatan Bahan Berbahaya) dan dikelaskan sebagai Produk Hijau, yang merupakan keperluan mandatori untuk elektronik yang dijual di banyak pasaran global.

10. Soalan Lazim (FAQ)

10.1 Apakah perbezaan antara Panjang Gelombang Puncak dan Panjang Gelombang Dominan?

Panjang Gelombang Puncak (λ_P):Panjang gelombang fizikal literal di mana LED memancarkan kuasa optik paling banyak. Ia diukur terus dari spektrum.

Panjang Gelombang Dominan (λ_d):Nilai yang dikira berdasarkan persepsi warna manusia (carta CIE). Ia adalah panjang gelombang tunggal cahaya monokromatik yang kelihatan mempunyai warna yang sama dengan output spektrum luas LED. Untuk definisi dan pemadanan warna, panjang gelombang dominan adalah parameter yang lebih relevan.

10.2 Bolehkah saya mengendalikan LED ini pada 30mA secara berterusan?

Ya, 30mA adalah arus kehadapan DC maksimum yang dinilai. Walau bagaimanapun, untuk jangka hayat optimum dan mengambil kira keadaan dunia sebenar seperti suhu ambien yang tinggi, ia dianggap sebagai amalan kejuruteraan yang baik untuk menurunkan nilai ini. Beroperasi pada 20mA (keadaan ujian standard) atau lebih rendah akan memanjangkan jangka hayat operasi LED dengan ketara dan mengekalkan output cahaya yang lebih stabil.

10.3 Mengapakah binning penting, dan bin manakah yang patut saya pilih?

Binning adalah penting untuk konsistensi penampilan dan prestasi dalam aplikasi. Sebagai contoh, dalam panel berbilang LED status, menggunakan LED dari bin keintensian atau panjang gelombang yang berbeza akan menghasilkan kecerahan dan nuansa warna yang berbeza secara ketara.

Pilih bin berdasarkan keperluan aplikasi anda: Untuk pemadanan warna yang ketat (contohnya, kuning khusus jenama), tentukan bin panjang gelombang dominan yang sempit (J, K, L, atau M). Untuk kecerahan konsisten merentasi berbilang unit, tentukan bin keintensian pencahayaan (N, P, Q, atau R). Untuk pengimbangan arus dalam rentetan selari, tentukan bin voltan kehadapan (D2, D3, D4).

10.4 Adakah penyerap haba diperlukan?

Penyerap haba khusus biasanya tidak diperlukan untuk satu LED yang beroperasi pada atau di bawah 30mA disebabkan pelesapan kuasa rendahnya iaitu 75mW. Walau bagaimanapun, pengurusan haba yang berkesan pada peringkat PCB adalah penting. Ini bermakna menyediakan kawasan kuprum yang mencukupi (pad haba) disambungkan ke pad pateri LED untuk mengalirkan haba ke dalam substrat PCB, yang bertindak sebagai penyebar haba. Ini amat penting untuk tatasusunan LED atau operasi dalam persekitaran suhu tinggi.

11. Kajian Kes Reka Bentuk Praktikal

Senario:Mereka bentuk penunjuk bateri rendah untuk peranti perubatan mudah alih. Perumahan peranti mempunyai had ketinggian dalaman 0.5mm untuk PCB dan semua komponen di kawasan penunjuk.

Cabaran:LED standard dengan ketinggian 0.6mm tidak akan muat.

Penyelesaian:LTST-C281KSKT, dengan ketinggian 0.35mm, dipilih. Perintang had arus dikira untuk bekalan 3.3V: R = (3.3V - 2.4V) / 0.020A = 45Ω. Perintang nilai standard 47Ω dipilih, menghasilkan I_F≈ 19mA. Sudut pandangan lebar 130 darjah memastikan penunjuk kelihatan dari pelbagai sudut. Warna kuning dipilih sebagai penunjuk amaran/peringatan sejagat. Pembungkusan pita-dan-gegelung membolehkan pemasangan automatik, memastikan kecekapan dan kebolehpercayaan pembuatan.

12. Pengenalan Prinsip Teknologi

LTST-C281KSKT adalah berdasarkan teknologi semikonduktor AlInGaP. Bahan ini adalah semikonduktor sebatian dari kumpulan III-V. Apabila voltan kehadapan digunakan, elektron dari rantau jenis-n dan lubang dari rantau jenis-p disuntik ke dalam rantau aktif. Apabila pembawa cas ini bergabung semula, mereka membebaskan tenaga dalam bentuk foton (cahaya). Komposisi khusus Aluminium, Indium, Gallium, dan Fosfida dalam lapisan aktif menentukan tenaga jurang jalur semikonduktor, yang secara langsung menentukan panjang gelombang (warna) cahaya yang dipancarkan. Untuk cahaya kuning (~590nm), tenaga jurang jalur khusus direkayasa. Kanta epoksi jernih air membungkus cip, memberikan perlindungan mekanikal, dan membentuk corak output cahaya.

13. Trend Teknologi

Trend umum dalam LED SMD untuk aplikasi penunjuk dan lampu latar terus ke arah:

• Peningkatan Kecekapan:Membangunkan bahan dan struktur yang menghasilkan lebih banyak lumen per watt (lm/W), mengurangkan penggunaan kuasa untuk output cahaya yang sama.
• Pengecilan:Pengurangan lanjut dalam saiz pakej (tapak kaki dan ketinggian) untuk membolehkan peranti elektronik yang semakin langsing. Ketinggian 0.35mm peranti ini adalah sebahagian daripada trend ini.
• Penambahbaikan Pemaparan Warna dan Gamut:Untuk lampu latar paparan, terdapat pergerakan ke arah LED dengan puncak spektrum yang lebih sempit dan panjang gelombang khusus untuk membolehkan gamut warna yang lebih luas (contohnya, Rec. 2020).
• Kebolehpercayaan dan Jangka Hayat Lebih Tinggi:Kemajuan dalam bahan pembungkusan (epoksi, silikon) dan teknologi lampiran die untuk menahan suhu simpang yang lebih tinggi dan keadaan persekitaran yang lebih keras, memanjangkan jangka hayat operasi.
• Integrasi:Menggabungkan berbilang cip LED (RGB, RGBW) ke dalam satu pakej tunggal atau mengintegrasikan elektronik pemacu (IC) dengan LED untuk reka bentuk yang dipermudahkan ("LED pintar").