LTST-C171KGKT SMD LED Spesifikasi - Ketinggian 0.8mm - Voltan Hadapan 2.4V - Warna Hijau - Kuasa 75mW - Dokumen Teknikal Bahasa Melayu

1. Gambaran Keseluruhan Produk

LTST-C171KGKT ialah diod pemancar cahaya (LED) peranti permukaan-pasang (SMD) yang direka untuk aplikasi elektronik moden yang mempunyai kekangan ruang. Ia tergolong dalam keluarga LED cip ultra nipis, dengan profil yang sangat rendah iaitu hanya 0.80 mm ketinggian. Ini menjadikannya pilihan ideal untuk penunjuk lampu latar, lampu status, dan pencahayaan hiasan dalam elektronik pengguna nipis, papan pemuka automotif, dan peranti mudah alih di mana ketinggian komponen adalah faktor reka bentuk yang kritikal.

LED ini menggunakan cip semikonduktor Aluminium Indium Gallium Fosfida (AlInGaP), teknologi yang terkenal dengan penghasilan cahaya berkecekapan tinggi dalam spektrum ambar ke hijau. Model khusus ini memancarkan cahaya hijau. Pembinaan dan bahan-bahannya mematuhi arahan RoHS (Sekatan Bahan Berbahaya), mengklasifikasikannya sebagai produk mesra alam yang sesuai untuk pasaran global dengan peraturan alam sekitar yang ketat.

Dibungkus pada pita 8mm dan dibekalkan pada gegelung berdiameter 7 inci, komponen ini serasi sepenuhnya dengan peralatan pemasangan pick-and-place automatik berkelajuan tinggi. Ia juga direka untuk menahan proses pematerian reflow fasa wap dan inframerah (IR) standard, memudahkan pengeluaran besar-besaran yang cekap dan boleh dipercayai.

2. Penerangan Mendalam Spesifikasi Teknikal

2.1 Penarafan Maksimum Mutlak

Penarafan ini menentukan had tekanan di mana kerosakan kekal pada peranti mungkin berlaku. Pengendalian pada atau berhampiran had ini tidak disyorkan untuk tempoh yang berpanjangan.

• Pelesapan Kuasa (Pd):75 mW. Ini ialah jumlah kuasa maksimum yang boleh dipancarkan oleh pakej LED sebagai haba pada suhu ambien (Ta) 25°C.
• Arus Hadapan DC (IF):30 mA. Arus hadapan berterusan maksimum yang boleh digunakan.
• Arus Hadapan Puncak:80 mA. Ini hanya dibenarkan di bawah keadaan berdenyut (kitar tugas 1/10, lebar denyut 0.1ms) untuk mengelakkan pemanasan berlebihan.
• Penurunan Kadar:Arus hadapan DC maksimum mesti dikurangkan secara linear sebanyak 0.4 mA untuk setiap darjah Celsius melebihi suhu ambien 50°C. Ini adalah penting untuk pengurusan haba dalam persekitaran suhu tinggi.
• Voltan Songsang (VR):5 V. Melebihi voltan ini dalam pincang songsang boleh menyebabkan kerosakan simpang serta-merta.
• Julat Suhu Operasi & Penyimpanan:-55°C hingga +85°C. Peranti ini dinilai untuk operasi dan penyimpanan merentasi julat suhu perindustrian yang luas ini.
• Keadaan Pematerian Inframerah:Menahan suhu puncak 260°C selama 10 saat, yang merupakan standard untuk profil reflow pateri bebas plumbum (Pb-free).

2.2 Ciri Elektrik & Optik

Ini adalah parameter prestasi tipikal yang diukur pada Ta=25°C dan IF 20 mA, iaitu keadaan ujian standard.

• Keamatan Bercahaya (Iv):18.0 (Min) / 35.0 (Tip) mcd. Ini ialah kecerahan output cahaya yang dirasakan seperti yang diukur oleh sensor yang ditapis untuk sepadan dengan respons fotopik mata manusia (lengkung CIE).
• Sudut Pandangan (2θ1/2):130° (Tip). Sudut pandangan yang luas ini menunjukkan LED memancarkan cahaya merentasi kon yang luas, menjadikannya sesuai untuk aplikasi yang memerlukan pencahayaan kawasan luas.
• Panjang Gelombang Pancaran Puncak (λP):574 nm (Tip). Ini ialah panjang gelombang di mana output kuasa spektrum adalah tertinggi.
• Panjang Gelombang Dominan (λd):571 nm (Tip). Ini ialah panjang gelombang tunggal yang paling mewakili warna yang dirasakan (hijau) LED, diperoleh daripada pengiraan kromatisiti CIE.
• Separuh Lebar Garisan Spektrum (Δλ):15 nm (Tip). Ini mengukur ketulenan spektrum; lebar yang lebih sempit menunjukkan warna yang lebih tepu dan tulen.
• Voltan Hadapan (VF):2.0 (Min) / 2.4 (Tip) V. Susutan voltan merentasi LED apabila mengalirkan 20 mA.
• Arus Songsang (IR):10 μA (Maks) pada VR=5V. Arus bocor songsang yang rendah adalah diingini.
• Kapasitan (C):40 pF (Tip) pada 0V, 1 MHz. Kapasitan parasit ini boleh relevan dalam aplikasi pensuisan frekuensi tinggi.

3. Penjelasan Sistem Binning

Untuk memastikan konsistensi dalam pengeluaran besar-besaran, LED disusun ke dalam bin prestasi berdasarkan parameter utama. LTST-C171KGKT menggunakan sistem binning tiga dimensi.

3.1 Binning Voltan Hadapan

Bin ditakrifkan oleh kod berangka (4 hingga 8) yang mewakili julat VF @ 20mA. Sebagai contoh, Kod Bin '5' merangkumi LED dengan VF antara 2.00V dan 2.10V. Toleransi ±0.1V digunakan untuk setiap bin. Memadankan bin VF dalam litar membantu mencapai perkongsian arus seragam apabila LED disambung secara selari.

3.2 Binning Keamatan Bercahaya

Bin ditakrifkan oleh kod abjad (M, N, P) yang mewakili julat Iv @ 20mA. Sebagai contoh, Bin 'M' merangkumi 18.0 hingga 28.0 mcd, manakala Bin 'N' merangkumi 28.0 hingga 45.0 mcd. Toleransi ±15% digunakan untuk setiap bin. Ini membolehkan pereka memilih gred kecerahan yang sesuai untuk aplikasi mereka.

3.3 Binning Panjang Gelombang Dominan

Bin ditakrifkan oleh kod abjad (C, D, E) yang mewakili julat λd @ 20mA. Bin 'D', sebagai contoh, merangkumi 570.5 nm hingga 573.5 nm. Toleransi ketat ±1 nm dikekalkan untuk setiap bin, memastikan penampilan warna yang sangat konsisten merentasi satu kumpulan LED.

4. Analisis Lengkung Prestasi

Walaupun lengkung grafik khusus dirujuk dalam datasheet (Rajah.1, Rajah.6), implikasinya adalah standard. LengkungKeamatan Bercahaya Relatif vs. Arus Hadapanakan menunjukkan hubungan hampir linear pada arus yang lebih rendah, cenderung kepada tepu pada arus yang lebih tinggi disebabkan oleh kesan haba dan kecekapan. CorakTaburan Keamatan Sudut(Rajah.6) akan menggambarkan sudut pandangan 130°, menunjukkan bagaimana keamatan cahaya berkurangan dari paksi tengah. GrafTaburan Spektrum(Rajah.1) akan memaparkan lengkung seperti Gaussian berpusat sekitar 574 nm dengan separuh lebar 15 nm, mengesahkan pancaran warna hijau.

5. Maklumat Mekanikal & Pembungkusan

5.1 Dimensi Pakej

LED ini mempunyai garis panduan pakej standard industri EIA. Dimensi utama termasuk jumlah ketinggian 0.80 mm. Lukisan mekanikal terperinci menentukan panjang, lebar, jarak plumbum, dan geometri kanta, semua dengan toleransi standard ±0.10 mm melainkan dinyatakan sebaliknya. Dimensi tepat ini adalah kritikal untuk reka bentuk tapak kaki PCB.

5.2 Pengenalpastian Polarity & Reka Bentuk Pad Pateri

Komponen ini mempunyai anod dan katod. Datasheet termasuk corak pad pateri yang dicadangkan. Corak ini dioptimumkan untuk pembentukan sendi pateri yang boleh dipercayai semasa reflow, memastikan pembasahan dan kekuatan mekanikal yang betul sambil mengelakkan jambatan pateri. Mematuhi tapak kaki yang disyorkan ini adalah penting untuk hasil pengeluaran.

5.3 Pembungkusan Pita dan Gegelung

LED dibekalkan dalam pita pembawa timbul (jarak 8mm) yang dililit pada gegelung berdiameter 7 inci (178 mm). Setiap gegelung mengandungi 3000 keping. Pembungkusan mematuhi piawaian ANSI/EIA 481-1-A-1994. Nota utama termasuk: poket kosong dimeterai dengan pita penutup, kuantiti pesanan minimum untuk baki ialah 500 keping, dan maksimum dua komponen hilang berturut-turut dibenarkan setiap gegelung.

6. Panduan Pematerian & Pemasangan

6.1 Profil Pematerian Reflow

Profil reflow inframerah yang dicadangkan untuk proses bebas plumbum disediakan. Parameter utama termasuk zon pra-panas 150-200°C, masa pra-panas sehingga 120 saat, suhu puncak tidak melebihi 260°C, dan masa di atas likuidus (biasanya ~217°C) maksimum 10 saat. LED boleh menahan profil ini maksimum dua kali.

6.2 Pematerian Tangan

Jika pematerian manual diperlukan, besi pemateri dengan suhu tidak melebihi 300°C harus digunakan, dengan masa pematerian dihadkan kepada 3 saat setiap sendi. Ini harus dilakukan hanya sekali untuk mengelakkan kerosakan haba pada pakej plastik.

6.3 Pembersihan

Hanya agen pembersih yang ditetapkan harus digunakan. Pelarut yang disyorkan ialah etil alkohol atau isopropil alkohol pada suhu bilik normal. LED harus direndam kurang daripada satu minit. Bahan kimia yang tidak ditentukan mungkin merosakkan kanta epoksi atau pakej.

6.4 Penyimpanan & Kepekaan Kelembapan

LED harus disimpan dalam persekitaran tidak melebihi 30°C dan 70% kelembapan relatif. Setelah dikeluarkan dari beg penghalang kelembapan asal, komponen harus menjalani reflow IR dalam masa 672 jam (28 hari, MSL 2a). Untuk penyimpanan lebih lama di luar beg asal, ia mesti disimpan dalam bekas tertutup dengan penyerap lembapan atau dalam atmosfera nitrogen. Komponen yang disimpan melebihi 672 jam memerlukan pembakaran pada kira-kira 60°C selama sekurang-kurangnya 24 jam sebelum pematerian untuk membuang kelembapan yang diserap dan mengelakkan "popcorning" semasa reflow.

7. Nota Aplikasi & Pertimbangan Reka Bentuk

7.1 Reka Bentuk Litar Pemacu

LED ialah peranti didorong arus. Untuk memastikan kecerahan seragam apabila memacu berbilang LED, terutamanya secara selari, adalahsangat disyorkanuntuk menggunakan perintang had arus individu secara bersiri dengan setiap LED. Datasheet menggambarkan ini sebagai "Model Litar A." Percubaan untuk memacu berbilang LED secara selari daripada satu perintang ("Model Litar B") tidak digalakkan kerana variasi kecil dalam ciri voltan hadapan (VF) setiap LED akan menyebabkan ketidakseimbangan ketara dalam pengagihan arus, membawa kepada kecerahan tidak sekata dan tekanan berlebihan berpotensi pada sesetengah peranti.

7.2 Perlindungan Nyahcas Elektrostatik (ESD)

Struktur semikonduktor AlInGaP adalah sensitif kepada nyahcas elektrostatik. Kerosakan ESD boleh muncul sebagai arus bocor songsang tinggi, voltan hadapan rendah luar biasa, atau kegagalan untuk menyala pada arus rendah. Untuk mengelakkan kerosakan ESD:

• Operator harus memakai gelang pergelangan tangan konduktif atau sarung tangan anti-statik.
• Semua stesen kerja, peralatan, dan rak penyimpanan mesti dibumikan dengan betul.
• Gunakan pengion untuk meneutralkan cas statik yang mungkin terkumpul pada kanta plastik semasa pengendalian.

Untuk menguji potensi kerosakan ESD, periksa sama ada LED menyala dan ukur VF-nya pada arus yang sangat rendah (contohnya, 0.1mA). LED AlInGaP yang sihat harus mempunyai VF lebih besar daripada 1.4V di bawah keadaan ini.

7.3 Skop Aplikasi

LED ini direka untuk peralatan elektronik kegunaan am, termasuk peranti automasi pejabat, peralatan komunikasi, dan perkakas rumah. Untuk aplikasi yang memerlukan kebolehpercayaan luar biasa di mana kegagalan boleh membahayakan nyawa atau kesihatan (contohnya, penerbangan, sistem perubatan, peranti keselamatan), kelayakan khusus dan perundingan dengan pengilang adalah perlu sebelum reka bentuk.

8. Perbandingan & Pembezaan Teknikal

Ciri pembezaan utama LTST-C171KGKT ialahprofil ultra rendah 0.8mmdan penggunaanteknologi AlInGaP untuk cahaya hijau. Berbanding teknologi lama atau pakej yang lebih tebal, ia membolehkan reka bentuk produk yang lebih nipis. AlInGaP menawarkan kecekapan tinggi dan kestabilan suhu yang baik untuk warna hijau/ambar. Sudut pandangan luas 130°nya menyediakan pencahayaan luas dan sekata berbanding LED sudut sempit, yang lebih sesuai untuk aplikasi pancaran fokus. Sistem binning komprehensif membolehkan padanan warna dan kecerahan yang lebih ketat dalam pengeluaran berbanding komponen tidak dibin atau dibin secara longgar.

9. Soalan Lazim (FAQ)

S: Bolehkah saya memacu LED ini terus daripada output logik 3.3V atau 5V?

J: Tidak. Anda mesti sentiasa menggunakan perintang had arus bersiri. Nilai perintang dikira sebagai R = (Vcc - VF) / IF. Sebagai contoh, dengan bekalan 5V (Vcc), VF 2.4V, dan IF yang dikehendaki 20mA, R = (5 - 2.4) / 0.02 = 130 Ohm. Perintang standard 130 atau 150 Ohm akan sesuai.

S: Apakah perbezaan antara Panjang Gelombang Puncak dan Panjang Gelombang Dominan?

J: Panjang Gelombang Puncak (λP) ialah panjang gelombang fizikal di mana LED memancarkan kuasa optik paling banyak. Panjang Gelombang Dominan (λd) ialah nilai terkira yang sepadan dengan warna yang dirasakan oleh mata manusia pada carta CIE. λd selalunya lebih relevan untuk aplikasi penunjuk warna.

S: Bagaimanakah saya mentafsir kod bin dalam nombor bahagian (contohnya, KGKT)?

J: Akhiran nombor bahagian biasanya mengkodkan pilihan bin untuk keamatan, panjang gelombang, dan kadangkala voltan. Pemetaan bin khusus (contohnya, 'K' untuk keamatan, 'G' untuk panjang gelombang) ditakrifkan dalam sistem pengekodan dalaman pengilang dan harus dirujuk silang dengan senarai kod bin dalam datasheet untuk julat prestasi tepat.

S: Adakah pembakaran sentiasa diperlukan sebelum pematerian?

J: Pembakaran hanya diperlukan jika komponen telah terdedah kepada udara ambien di luar beg tertutup asal yang melindungi kelembapan lebih lama daripada "jangkahayat lantai" yang ditetapkan (672 jam untuk MSL 2a). Jika digunakan dalam tempoh ini daripada beg tertutup dengan betul, pembakaran tidak diperlukan.

10. Contoh Kajian Kes Reka Bentuk

Senario:Mereka bentuk panel penunjuk status untuk peranti perubatan mudah alih. Panel mempunyai ruang untuk 10 LED hijau berturut-turut, menunjukkan mod operasi berbeza. Perumahan peranti mempunyai kekangan ketinggian dalaman keseluruhan 2.5mm.

Rasional Pemilihan Komponen:LTST-C171KGKT dipilih terutamanya untuk ketinggian 0.8mmnya, yang mudah muat dalam kekangan mekanikal dengan ruang untuk PCB dan penyebar. Sudut pandangan luas 130°nya memastikan penunjuk kelihatan dari pelbagai sudut apabila peranti dipegang atau diletakkan di atas meja. Warna hijau (panjang gelombang dominan 571 nm) adalah standard untuk status "sedia" atau "hidup".

Reka Bentuk Litar:Unit pengawal mikro (MCU) dengan 10 pin GPIO memacu LED. Setiap pin GPIO disambungkan ke anod satu LED melalui perintang bersiri 150-ohm. Semua katod disambungkan ke bumi. Konfigurasi "perintang individu setiap LED" (Litar A) ini digunakan walaupun menggunakan lebih banyak perintang kerana ia menjamin arus yang sama dan oleh itu kecerahan yang sama untuk setiap LED, tanpa mengira variasi VF kecil. Pin MCU dikonfigurasikan sebagai output litar terbuka atau tolak-tolak untuk membekalkan ~20mA yang diperlukan.

Susun Atur PCB:Dimensi pad pateri yang disyorkan daripada datasheet digunakan dalam tapak kaki PCB. Jarak yang mencukupi dikekalkan antara pad untuk mengelakkan jambatan pateri. LED diletakkan di bahagian atas PCB, dan panduan cahaya atau filem penyebar diletakkan di atasnya untuk mencampurkan cahaya secara sekata merentasi tetingkap penunjuk pada perumahan.

11. Pengenalan Prinsip Teknologi

LTST-C171KGKT adalah berdasarkan teknologi semikonduktor Aluminium Indium Gallium Fosfida (AlInGaP). Sistem bahan ini dibentuk dengan mengaloikan Aluminium Gallium Indium Fosfida, membolehkan jurutera menala tenaga jurang jalur dengan melaraskan nisbah unsur-unsur ini. Jurang jalur yang lebih besar sepadan dengan pancaran cahaya panjang gelombang lebih pendek (tenaga lebih tinggi). Untuk cahaya hijau (~571 nm), komposisi khusus digunakan.

Apabila voltan hadapan melebihi voltan hidup diod (sekitar 2V untuk AlInGaP hijau) digunakan, elektron disuntik dari rantau jenis-n ke rantau jenis-p, dan lubang disuntik dalam arah bertentangan. Pembawa cas ini bergabung semula dalam rantau aktif semikonduktor. Dalam bahan jurang jalur langsung seperti AlInGaP, penggabungan semula ini membebaskan tenaga dalam bentuk foton (cahaya) melalui proses yang dipanggil elektroluminesens. Panjang gelombang (warna) foton yang dipancarkan ditentukan oleh tenaga jurang jalur bahan semikonduktor dalam rantau aktif. Kanta epoksi berfungsi untuk melindungi cip, membentuk pancaran output cahaya, dan meningkatkan kecekapan pengekstrakan cahaya.

12. Trend & Perkembangan Industri

Trend dalam LED SMD untuk aplikasi penunjuk dan lampu latar terus ke arahpeminiaturan dan kecekapan lebih tinggi. Ketinggian pakej mengecut di bawah 0.8mm untuk membolehkan produk akhir yang semakin nipis. Terdapat juga dorongan untuk keberkesanan bercahaya lebih tinggi (lebih banyak output cahaya per watt elektrik input), yang mengurangkan penggunaan kuasa dan penjanaan haba. Ini dicapai melalui penambahbaikan dalam reka bentuk cip (contohnya, struktur flip-chip), pemantul dalaman yang lebih baik, dan teknologi fosfor maju untuk LED putih. Walaupun AlInGaP matang dan cekap untuk merah-amber-hijau, teknologi Indium Gallium Nitrida (InGaN) mendominasi pasaran LED biru, hijau, dan putih dan melihat penambahbaikan berterusan dalam kecekapan hijau, berpotensi mencabar AlInGaP dalam beberapa aplikasi hijau. Tambahan pula, integrasi adalah trend, dengan pakej multi-LED dan pemacu LED digabungkan menjadi modul tunggal untuk memudahkan reka bentuk dan menjimatkan ruang papan.