LTST-C191KRKT SMD LED Spesifikasi - Saiz 1.6x0.8x0.55mm - Voltan 2.4V - Kuasa 75mW - Warna Merah - Dokumen Teknikal Bahasa Melayu

1. Gambaran Keseluruhan Produk

LTST-C191KRKT 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 ultra nipis, menawarkan kelebihan ketara dalam aplikasi di mana profil menegak adalah faktor reka bentuk kritikal.

Kelebihan Teras:Kelebihan utama komponen ini ialah profilnya yang sangat rendah iaitu 0.55mm, menjadikannya sesuai untuk elektronik pengguna ultra nipis, peranti boleh pakai, dan aplikasi penunjuk di belakang panel nipis. Ia menggunakan bahan semikonduktor AlInGaP (Aluminium Indium Gallium Fosfida), yang terkenal dengan penghasilan cahaya merah kecekapan tinggi dengan kecerahan dan ketulenan warna yang baik. Peranti ini mematuhi sepenuhnya arahan RoHS (Sekatan Bahan Berbahaya), melayakkannya sebagai produk hijau untuk pasaran global.

Pasaran Sasaran:LED ini disasarkan untuk aplikasi yang memerlukan penunjuk yang terang dan boleh dipercayai dalam ruang yang minimum. Kes penggunaan biasa termasuk penunjuk status dalam telefon pintar, tablet, komputer riba, kluster papan pemuka automotif, panel kawalan industri, dan perkakas pengguna. Keserasiannya dengan peralatan penempatan automatik dan proses pematerian aliran balik inframerah menjadikannya sesuai untuk barisan pembuatan automatik berkelantangan tinggi.

2. Analisis Parameter Teknikal Mendalam

Bahagian ini memberikan tafsiran objektif terperinci bagi parameter elektrik, optik dan terma utama yang dinyatakan dalam lembaran data.

2.1 Penarafan Maksimum Mutlak

Penarafan ini mentakrifkan had tekanan yang jika dilampaui boleh menyebabkan kerosakan kekal pada peranti. Ia tidak bertujuan untuk operasi normal.

• Pelesapan Kuasa (Pd):75 mW. Ini ialah jumlah kuasa maksimum yang boleh dipancarkan oleh pakej LED sebagai haba pada suhu ambien (Ta) 25°C. Melebihi had ini berisiko memanaskan persimpangan semikonduktor secara berlebihan, membawa kepada degradasi dipercepatkan atau kegagalan katastrofik.
• Arus Ulang Alik Terus (IF):30 mA. Arus ulang alik maksimum berterusan yang boleh digunakan. Untuk operasi jangka panjang yang boleh dipercayai, amalan piawai ialah memacu LED di bawah maksimum ini, selalunya pada keadaan ujian tipikal 20mA.
• Arus Ulang Alik Puncak:80 mA (pada kitaran tugas 1/10, lebar nadi 0.1ms). Penarafan ini membenarkan nadi arus tinggi yang singkat, yang boleh berguna untuk skim multipleks atau mencapai kecerahan tinggi sementara, tetapi arus purata masih mesti menghormati penarafan DC.
• Voltan Songsang (VR):5 V. Menggunakan voltan pincang songsang melebihi nilai ini boleh menyebabkan kerosakan serta-merta dan kemusnahan persimpangan PN LED.
• Julat Suhu Operasi & Penyimpanan:-55°C hingga +85°C. Julat luas ini memastikan fungsi komponen dan integriti penyimpanan merentasi keadaan persekitaran yang teruk, dari peti sejuk beku industri hingga ke bahagian dalam automotif yang panas.

2.2 Ciri Elektro-Optik

Parameter ini, diukur pada Ta=25°C dan IF=20mA (kecuali dinyatakan), mentakrifkan prestasi peranti di bawah keadaan operasi normal.

• Keamatan Bercahaya (Iv):54.0 mcd (Tipikal), dengan julat dari 18.0 mcd (Min) hingga 180.0 mcd (Maks). Julat luas ini diuruskan melalui sistem binning (lihat Seksyen 3). Keamatan bercahaya diukur menggunakan sensor yang ditapis untuk sepadan dengan respons fotopik mata manusia (keluk CIE).
• Sudut Pandangan (2θ1/2):130 darjah (Tipikal). Ini ialah sudut penuh di mana keamatan bercahaya jatuh kepada separuh daripada nilai yang diukur pada paksi (0°). Sudut 130° menunjukkan corak pandangan yang sangat luas, sesuai untuk penunjuk yang perlu dilihat dari kedudukan luar paksi.
• Panjang Gelombang Puncak (λP):639 nm (Tipikal). Ini ialah panjang gelombang di mana keluaran kuasa spektrum adalah maksimum. Ia mentakrifkan warna merah yang dilihat.
• Panjang Gelombang Dominan (λd):631 nm (Tipikal pada IF=20mA). Ini ialah kuantiti kolorimetri yang diperoleh daripada rajah kromatisiti CIE. Ia mewakili panjang gelombang tunggal cahaya monokromatik yang akan sepadan dengan warna LED. Ia selalunya parameter yang lebih relevan untuk spesifikasi warna berbanding panjang gelombang puncak.
• Separuh Lebar Garisan Spektrum (Δλ):20 nm (Tipikal). Ini ialah lebar jalur spektrum yang diukur pada separuh keamatan maksimum (Lebar Penuh pada Separuh Maksimum - FWHM). Nilai 20nm menunjukkan pancaran spektrum yang agak sempit, ciri teknologi AlInGaP, menghasilkan warna merah yang tepu.
• Voltan Ulang Alik (VF):2.4 V (Tipikal), dengan maksimum 2.4V dan minimum 2.0V pada 20mA. Ini ialah susutan voltan merentasi LED semasa beroperasi. Ia adalah penting untuk mereka bentuk litar pembatas arus. Lembaran data menyatakan penurunan nilai arus ulang alik di atas 50°C pada 0.4 mA/°C, bermakna arus DC maksimum yang dibenarkan berkurangan apabila suhu meningkat untuk mengelakkan pemanasan berlebihan.
• Arus Songsang (IR):10 μA (Maks) pada VR=5V. Ini ialah arus bocor kecil yang mengalir apabila peranti dipincang songsang dalam had penarafan maksimumnya.
• Kapasitans (C):40 pF (Tipikal) pada VF=0V, f=1MHz. Kapasitans parasit ini boleh relevan dalam aplikasi pensuisan atau multipleks berkelajuan tinggi.

3. Penjelasan Sistem Binning

Untuk mengurus variasi semula jadi dalam proses pembuatan semikonduktor, LED disusun ke dalam bin prestasi. LTST-C191KRKT menggunakan sistem binning terutamanya untuk keamatan bercahaya.

Binning Keamatan Bercahaya:LED dikategorikan kepada lima bin (M, N, P, Q, R) berdasarkan keamatan bercahaya yang diukur pada 20mA. Setiap bin mempunyai nilai minimum dan maksimum yang ditakrifkan (cth., Bin M: 18.0-28.0 mcd, Bin R: 112.0-180.0 mcd). Lembaran data menyatakan toleransi +/-15% pada setiap bin keamatan. Sistem ini membolehkan pereka memilih LED dengan kecerahan yang konsisten untuk aplikasi mereka. Sebagai contoh, produk yang memerlukan pencahayaan panel seragam akan menentukan LED dari bin tunggal yang ketat (cth., Bin P atau Q), manakala aplikasi sensitif kos dengan padanan kecerahan kurang kritikal mungkin menggunakan campuran yang lebih luas.

Lembaran data tidak menunjukkan binning berasingan untuk panjang gelombang dominan atau voltan ulang alik dalam kandungan yang diberikan, mencadangkan parameter ini dikawal untuk berada dalam julat min/tip/maks yang diterbitkan tanpa kod penyusunan lanjut untuk nombor bahagian khusus ini.

4. Analisis Keluk Prestasi

Walaupun graf khusus tidak dipaparkan dalam teks, lembaran data merujuk kepada keluk ciri tipikal. Berdasarkan tingkah laku LED piawai dan parameter yang diberikan, kita boleh menganalisis trend yang dijangka:

• Keluk I-V (Arus-Voltan):Voltan ulang alik (VF) mempunyai nilai tipikal 2.4V pada 20mA. Keluk akan menunjukkan hubungan eksponen, dengan arus yang sangat sedikit mengalir di bawah voltan "hidup" (~1.8-2.0V untuk AlInGaP), selepas itu arus meningkat dengan cepat dengan peningkatan kecil dalam voltan. Ini menekankan mengapa LED mesti dipacu dengan sumber arus atau sumber voltan dengan perintang pembatas arus bersiri.
• Keamatan Bercahaya vs. Arus Ulang Alik (Iv-IF):Keamatan bercahaya adalah lebih kurang berkadar dengan arus ulang alik dalam julat operasi normal. Memacu LED pada arus lebih rendah daripada 20mA akan mengurangkan kecerahan secara berkadar, manakala memacunya lebih tinggi (sehingga maksimum mutlak) akan meningkatkan kecerahan tetapi juga menjana lebih banyak haba dan berpotensi mengurangkan jangka hayat.
• Keamatan Bercahaya vs. Suhu Ambien (Iv-Ta):Keluaran bercahaya LED AlInGaP biasanya berkurangan apabila suhu ambien meningkat. Ini disebabkan oleh kecekapan kuantum dalaman yang berkurangan pada suhu yang lebih tinggi. Spesifikasi penurunan nilai (0.4 mA/°C di atas 50°C) adalah ukuran langsung untuk menangani kesan terma ini terhadap prestasi dan kebolehpercayaan.
• Taburan Spektrum:Spektrum akan menunjukkan satu puncak berpusat sekitar 639 nm (λP) dengan lebar 20 nm (Δλ) yang sempit, mengesahkan pancaran warna merah tulen.

5. Maklumat Mekanikal dan Pakej

5.1 Dimensi Pakej

LED dibungkus dalam pakej permukaan-pasang piawai yang mematuhi EIA (Electronic Industries Alliance). Ciri mekanikal utama ialah ketinggiannya 0.55 mm (H), melayakkannya sebagai "Super Nipis." Dimensi utama lain (panjang dan lebar) adalah tipikal untuk LED cip dalam kelas ini, kemungkinan sekitar 1.6mm x 0.8mm, walaupun lukisan tepat dirujuk dalam lembaran data. Semua toleransi dimensi adalah ±0.10 mm melainkan dinyatakan sebaliknya.

5.2 Pengenalpastian Polarity dan Reka Bentuk Pad

Lembaran data termasuk cadangan untuk dimensi pad pematerian. Susun atur pad yang betul adalah kritikal untuk pematerian yang boleh dipercayai dan mencegah "tombstoning." Katod (sisi negatif) biasanya ditanda, selalunya oleh warna hijau pada badan pakej atau takuk/chamfer. Reka bentuk pad yang disyorkan akan termasuk corak pelepasan haba untuk memastikan pemanasan sekata semasa aliran balik dan sambungan mekanikal yang stabil.

6. Panduan Pematerian dan Pemasangan

Pematuhan kepada panduan ini adalah penting untuk mengekalkan kebolehpercayaan peranti dan mencegah kerosakan semasa proses pemasangan.

• Pematerian Aliran Balik:LED adalah serasi dengan proses aliran balik inframerah. Keadaan yang ditentukan ialah suhu puncak 260°C untuk maksimum 5 saat. Peringkat pra-panasan 150-200°C sehingga 120 saat adalah disyorkan untuk mengurangkan kejutan terma. Peranti tidak boleh dikenakan lebih daripada dua kitaran aliran balik.
• Pematerian Tangan:Jika perlu, besi pemateri boleh digunakan dengan suhu hujung maksimum 300°C dan masa pematerian tidak melebihi 3 saat setiap kaki. Ini sepatutnya operasi satu kali sahaja.
• Pembersihan:Hanya ejen pembersih yang ditentukan harus digunakan. Lembaran data mengesyorkan rendaman dalam etil alkohol atau isopropil alkohol pada suhu biasa selama kurang daripada satu minit jika pembersihan diperlukan. Bahan kimia yang tidak ditentukan boleh merosakkan kanta plastik atau pakej epoksi.
• Penyimpanan:LED harus disimpan dalam persekitaran tidak melebihi 30°C dan 60% kelembapan relatif. Setelah dikeluarkan dari pembungkusan halangan kelembapan asal, ia harus dialirkan balik IR dalam masa 672 jam (28 hari, MSL 2a). Untuk penyimpanan lebih lama di luar beg asal, ia mesti disimpan dalam bekas tertutup dengan bahan pengering atau dalam desikator nitrogen. Jika disimpan melebihi 672 jam, pembakaran pada 60°C selama sekurang-kurangnya 20 jam diperlukan sebelum pematerian untuk mengeluarkan kelembapan yang diserap dan mencegah "popcorning" semasa aliran balik.

7. Maklumat Pembungkusan dan Pesanan

LTST-C191KRKT dibekalkan dalam pembungkusan piawai industri untuk pemasangan automatik.

• Pita dan Gegelung:Peranti dibungkus dalam pita pembawa timbul lebar 8mm pada gegelung diameter 13 inci (330mm).
• Kuantiti Pembungkusan:Gegelung piawai mengandungi 5000 keping. Untuk kuantiti kurang daripada gegelung penuh, kuantiti pembungkusan minimum 500 keping tersedia untuk baki.
• Piawaian Pembungkusan:Pembungkusan mematuhi spesifikasi ANSI/EIA-481. Pita menggunakan penutup atas untuk menutup poket komponen kosong. Bilangan maksimum komponen hilang berturut-turut ("lampu hilang") dalam pita yang dibenarkan ialah dua.

8. Nota Aplikasi dan Pertimbangan Reka Bentuk

8.1 Reka Bentuk Litar Pemacu

LED ialah peranti beroperasi arus. Kecerahan dikawal oleh arus ulang alik, bukan voltan. Untuk memastikan kecerahan seragam apabila memacu berbilang LED, terutamanya secara selari, adalahsangat disyorkanuntuk menggunakan perintang pembatas arus khusus bersiri dengan setiap LED (Model Litar A).

Model Litar A (Disyorkan):[Vcc] -- [Perintang] -- [LED] -- [GND]. Konfigurasi ini mengimbangi variasi semula jadi dalam voltan ulang alik (VF) antara LED individu. Walaupun dengan voltan yang sama digunakan, LED dengan VF sedikit lebih rendah akan menarik lebih banyak arus dan kelihatan lebih terang jika disambung secara selari tanpa perintang individu.

Model Litar B (Tidak Disyorkan untuk Selari):Menyambung berbilang LED secara selari terus kepada satu perintang pembatas arus tidak digalakkan. Perbezaan dalam ciri I-V akan menyebabkan "current hogging", di mana satu LED menarik kebanyakan arus, membawa kepada kecerahan tidak seragam dan tekanan berlebihan berpotensi pada satu peranti.

8.2 Perlindungan Nyahcas Elektrostatik (ESD)

LED adalah sensitif kepada nyahcas elektrostatik. Kerosakan ESD mungkin tidak menyebabkan kegagalan serta-merta tetapi boleh menurunkan prestasi, membawa kepada arus bocor songsang tinggi, voltan ulang alik rendah, atau gagal menyala pada arus rendah.

Langkah Pencegahan:

• Gunakan gelang pergelangan tangan konduktif atau sarung tangan anti-statik semasa mengendalikan LED.
• Pastikan semua stesen kerja, peralatan, dan rak penyimpanan dibumikan dengan betul.
• Gunakan pengion untuk meneutralkan cas statik yang mungkin terkumpul pada kanta plastik semasa pengendalian.

Ujian untuk Kerosakan ESD:LED yang disyaki boleh diuji dengan memeriksa penyalaan dan mengukur voltan ulang alik (Vf) pada arus yang sangat rendah (cth., 0.1mA). Untuk produk AlInGaP ini, LED "baik" sepatutnya mempunyai Vf > 1.4V pada 0.1mA. Vf yang jauh lebih rendah atau tiada pancaran cahaya menunjukkan kerosakan ESD berpotensi.

8.3 Skop Aplikasi dan Kebolehpercayaan

Lembaran data menyatakan bahawa LED ini bertujuan untuk peralatan elektronik biasa (peralatan pejabat, komunikasi, perkakas rumah). Untuk aplikasi yang memerlukan kebolehpercayaan luar biasa di mana kegagalan boleh membahayakan nyawa atau kesihatan (penerbangan, peranti perubatan, sistem keselamatan), perundingan dengan pengeluar diperlukan sebelum reka bentuk masuk. Dokumen merujuk kepada ujian kebolehpercayaan piawai (ujian ketahanan) yang dijalankan mengikut piawaian industri untuk memastikan keteguhan produk di bawah keadaan operasi tipikal.

9. Perbandingan dan Pembezaan Teknikal

Pembezaan utama LTST-C191KRKT terletak pada gabungan atributnya:

• vs. LED Ketebalan Piawai:Ketinggian 0.55mm adalah kelebihan utama, membolehkan reka bentuk yang mustahil dengan LED ketinggian tradisional 1.0mm+.
• vs. Teknologi LED Merah Lain:Penggunaan AlInGaP, berbanding teknologi GaAsP atau GaP yang lebih lama, memberikan kecekapan bercahaya yang lebih tinggi (lebih banyak keluaran cahaya per mA), ketepuan warna yang lebih baik (spektrum lebih sempit), dan prestasi unggul pada suhu tinggi.
• vs. LED Dibungkus Bukan Gegelung:Pembungkusan pita-pada-gegelung 8mm memastikan keserasian dengan mesin pick-and-place berkelajuan tinggi, faktor kritikal untuk kecekapan pengeluaran besar-besaran berbanding pembungkusan pukal atau stick.

10. Soalan Lazim (Berdasarkan Parameter Teknikal)

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

J: Tidak. Anda mesti menggunakan perintang pembatas arus bersiri. Sebagai contoh, dengan bekalan 3.3V dan arus sasaran 20mA (VF tip=2.4V), nilai perintang akan menjadi R = (3.3V - 2.4V) / 0.020A = 45 Ohm. Perintang piawai 47 Ohm akan sesuai.

S: Mengapa terdapat julat yang begitu luas dalam keamatan bercahaya (18-180 mcd)?

J: Ini mencerminkan variasi proses semula jadi. Sistem binning (M hingga R) membolehkan anda membeli LED yang dijamin berada dalam julat kecerahan yang lebih sempit dan khusus untuk keperluan konsistensi aplikasi anda.

S: Adakah suhu aliran balik 260°C itu keperluan atau maksimum?

J: Ia adalah suhu puncak maksimum yang boleh ditahan oleh pakej selama 5 saat. Profil aliran balik tipikal akan meningkat kepada puncak sedikit di bawah ini (cth., 245-250°C) untuk memberikan margin keselamatan.

S: Bagaimanakah saya memastikan kecerahan seragam dalam tatasusunan berbilang LED?

J: Gunakan Model Litar A: perintang pembatas arus individu untuk setiap LED. Juga, tentukan LED dari bin keamatan yang sama daripada pembekal anda.

11. Contoh Reka Bentuk dan Penggunaan Praktikal

Contoh 1: LED Pemberitahuan Telefon Pintar:Profil ultra nipis 0.55mm membolehkan LED ini diletakkan di belakang paparan kaca dan OLED telefon pintar moden yang semakin nipis. Sudut pandangan luas 130° memastikan cahaya pemberitahuan kelihatan walaupun telefon terletak rata di atas meja. Pereka akan memilih bin keamatan tertentu (cth., Bin P atau Q) untuk mencapai tahap kecerahan yang dikehendaki dan menggandingkannya dengan perintang pembatas arus yang sesuai yang dipacu oleh PMIC (Cip Pengurusan Kuasa) telefon.

Contoh 2: Pencahayaan Belakang Panel Kawalan Iklim Automotif:Berbilang LED LTST-C191KRKT boleh digunakan untuk menerangi belakang butang atau ikon. Keserasiannya dengan aliran balik IR membolehkannya dipateri pada PCB yang sama dengan komponen lain. Julat suhu operasi yang luas (-55°C hingga +85°C) memastikan operasi yang boleh dipercayai di dalam kenderaan di bawah semua keadaan iklim. Pereka mesti mengambil kira penurunan nilai arus ulang alik pada suhu ambien tinggi berhampiran lubang pengudaraan pemanas.

12. Pengenalan Prinsip Teknikal

LTST-C191KRKT adalah berdasarkan teknologi semikonduktor AlInGaP. Apabila voltan ulang alik digunakan merentasi persimpangan PN, elektron dan lubang disuntik ke dalam rantau aktif. Penggabungan semula mereka membebaskan tenaga dalam bentuk foton (cahaya). Komposisi khusus lapisan Aluminium, Indium, Gallium, dan Fosfida dalam kristal semikonduktor menentukan tenaga jurang jalur, yang secara langsung menentukan panjang gelombang (warna) cahaya yang dipancarkan—dalam kes ini, merah pada kira-kira 639 nm. Bahan kanta "Water Clear" biasanya epoksi atau silikon tanpa warna yang tidak mengubah warna semula jadi cip, membolehkan cahaya merah tulen melalui dengan cekap. Pakej nipis dicapai melalui teknik acuan dan lekatan die termaju yang meminimumkan jarak antara cip pemancar cahaya dan bahagian atas kanta.

13. Trend dan Perkembangan Industri

Trend dalam LED penunjuk dan pencahayaan belakang terus ke arah kecekapan lebih tinggi, ruang lebih kecil, dan profil lebih rendah. Ketinggian 0.55mm peranti ini mewakili langkah dalam trend peminikaturan yang didorong oleh elektronik pengguna. Terdapat juga dorongan berterusan untuk keberkesanan bercahaya lebih tinggi (lebih banyak lumen per watt) walaupun untuk LED isyarat kecil, mengurangkan penggunaan kuasa dalam peranti beroperasi bateri. Tambahan pula, integrasi adalah trend, dengan beberapa aplikasi beralih ke pemacu LED dengan peraturan arus terbina dalam dan diagnostik. Walau bagaimanapun, komponen diskret seperti LTST-C191KRKT kekal penting untuk fleksibiliti reka bentuk, keberkesanan kos dalam aplikasi berkelantangan tinggi, dan kebolehpercayaan terbukti mereka dalam pakej piawai yang serasi dengan infrastruktur pemasangan global.