Kandungan
- 1. Gambaran Keseluruhan Produk
- 2. Analisis Parameter Teknikal Mendalam
- 2.1 Had Maksimum Mutlak
- 2.2 Ciri Elektro-Optik
- 3. Penjelasan Sistem Binning
- 3.1 Binning Keamatan Pencahayaan
- 3.2 Binning Panjang Gelombang Dominan
- 4. Analisis Keluk Prestasi
- 5. Maklumat Mekanikal dan Pakej
- 5.1 Dimensi Pakej
- 5.2 Rekabentuk Pad Pateri dan Polariti
- 6. Panduan Pematerian dan Pemasangan
- 6.1 Profil Pematerian Reflow
- 6.2 Keadaan Penyimpanan dan Pengendalian
- 6.3 Pembersihan
- 7. Pembungkusan dan Maklumat Pesanan
- 8. Cadangan Aplikasi
- 8.1 Senario Aplikasi Biasa
- 8.2 Pertimbangan Rekabentuk Litar Pemacu
- 9. Perbandingan dan Pembezaan Teknikal
- 10. Soalan Lazim (FAQ)
- 11. Kes Penggunaan dan Rekabentuk Praktikal
- 12. Pengenalan Prinsip Teknologi
- 13. Trend dan Perkembangan Industri
1. Gambaran Keseluruhan Produk
LTST-C194KGKT ialah peranti pemasangan permukaan (SMD) LED cip yang direka untuk aplikasi elektronik moden dan padat. Kedudukannya yang utama adalah sebagai komponen penunjuk atau lampu latar berkeamatan tinggi dan profil ultra rendah. Kelebihan utama produk ini terletak pada ketinggian pakejnya yang sangat nipis, iaitu hanya 0.30 milimeter, membolehkan penggunaannya dalam reka bentuk yang mempunyai ruang terhad seperti peranti mudah alih ultra nipis, peranti boleh pakai, dan panel pencahayaan tepi. Ia adalah LED hijau yang menggunakan teknologi semikonduktor AlInGaP (Aluminium Indium Gallium Fosfida), yang terkenal dengan kecekapan tinggi dan ketulenan warna yang baik. Pasaran sasaran termasuk elektronik pengguna, panel kawalan industri, pencahayaan dalaman automotif, dan aplikasi penunjuk tujuan umum di mana prestasi yang boleh dipercayai dan pematuhan RoHS adalah wajib.
2. Analisis Parameter Teknikal Mendalam
2.1 Had Maksimum Mutlak
Peranti ini dinilai untuk disipasi kuasa maksimum 75 mW pada suhu ambien (Ta) 25°C. Arus terus hadapan maksimum mutlak ialah 30 mA, manakala arus hadapan puncak yang lebih tinggi iaitu 80 mA dibenarkan di bawah keadaan berdenyut (kitar tugas 1/10, lebar denyut 0.1ms). Perbezaan ini adalah kritikal untuk reka bentuk: had 30mA adalah untuk operasi berterusan, manakala penarafan 80mA membenarkan denyut berintensiti tinggi yang singkat dalam skim pemacu berbilang. Voltan songsang maksimum ialah 5V, iaitu tahap perlindungan piawai. Julat suhu operasi dan penyimpanan masing-masing ialah -30°C hingga +85°C dan -40°C hingga +85°C, menunjukkan prestasi yang teguh merentasi pelbagai persekitaran. Keadaan pematerian inframerah ditetapkan pada 260°C selama 10 saat, iaitu profil piawai untuk proses reflow bebas plumbum (Pb-free).
2.2 Ciri Elektro-Optik
Diukur pada Ta=25°C dan arus ujian piawai (IF) 20mA, parameter utama menentukan prestasi LED. Keamatan pencahayaan (Iv) mempunyai julat tipikal dari 18.0 hingga 112.0 millicandelas (mcd). Julat yang luas ini diuruskan melalui sistem binning. Sudut pandangan (2θ1/2) ialah 130 darjah, menyediakan corak pancaran yang sangat luas dan menyebar sesuai untuk pencahayaan kawasan dan bukannya pancaran fokus. Panjang gelombang pancaran puncak (λP) biasanya 574 nm. Panjang gelombang dominan (λd), yang menentukan warna yang dilihat, berjulat dari 567.5 nm hingga 576.5 nm pada 20mA, sepadan dengan warna hijau tulen. Separuh lebar garisan spektrum (Δλ) ialah 15 nm, menunjukkan lebar jalur spektrum yang agak sempit dan ketepuan warna yang baik. Voltan hadapan (VF) berjulat dari 1.80V hingga 2.40V pada 20mA, yang penting untuk mengira nilai perintang siri dan reka bentuk bekalan kuasa. Arus songsang (IR) adalah maksimum 10 μA pada voltan songsang (VR) 5V, menunjukkan ciri simpang yang baik.
3. Penjelasan Sistem Binning
Produk ini menggunakan sistem binning dua dimensi untuk memastikan konsistensi warna dan kecerahan dalam sesuatu aplikasi. Ini adalah penting untuk aplikasi yang menggunakan berbilang LED di mana keseragaman visual diperlukan.
3.1 Binning Keamatan Pencahayaan
Keamatan pencahayaan dikategorikan kepada empat bin (M, N, P, Q) yang diukur dalam mcd pada 20mA. Setiap bin mempunyai nilai minimum dan maksimum: M (18.0-28.0), N (28.0-45.0), P (45.0-71.0), Q (71.0-112.0). Toleransi +/-15% digunakan pada setiap bin keamatan. Pereka bentuk mesti menentukan kod bin yang diperlukan untuk menjamin tahap kecerahan untuk aplikasi mereka.
3.2 Binning Panjang Gelombang Dominan
Warna (panjang gelombang dominan) juga dibin kepada tiga kod: C (567.5-570.5 nm), D (570.5-573.5 nm), dan E (573.5-576.5 nm). Toleransi ketat +/- 1 nm dikekalkan untuk setiap bin panjang gelombang. Dengan menggabungkan kod bin keamatan dan kod bin panjang gelombang, subset prestasi yang spesifik dan konsisten bagi produk LTST-C194KGKT boleh dipilih.
4. Analisis Keluk Prestasi
Walaupun keluk grafik spesifik dirujuk dalam lembaran data (cth., Rajah.1, Rajah.6), tingkah laku tipikalnya boleh diterangkan berdasarkan teknologi. Hubungan antara arus hadapan (IF) dan keamatan pencahayaan (Iv) secara amnya adalah linear dalam julat operasi, bermakna kecerahan meningkat secara berkadar dengan arus sehingga penarafan maksimum. Voltan hadapan (VF) mempunyai pekali suhu negatif; ia berkurangan sedikit apabila suhu simpang meningkat. Panjang gelombang dominan (λd) juga mungkin mengalami anjakan sedikit (biasanya ke arah panjang gelombang yang lebih panjang) dengan peningkatan suhu simpang, iaitu ciri biasa LED semikonduktor. Keluk sudut pandangan 130 darjah yang luas membayangkan corak pancaran hampir-Lambertian, di mana keamatan adalah tertinggi di tengah dan berkurangan secara beransur-ansur ke arah tepi.
5. Maklumat Mekanikal dan Pakej
5.1 Dimensi Pakej
LED ini mempunyai tapak kaki pakej piawai EIA. Dimensi utama termasuk panjang dan lebar tipikal, dengan ciri penentu ialah ketinggian ultra nipis 0.30 mm. Semua toleransi dimensi biasanya ±0.10 mm melainkan dinyatakan sebaliknya. Bahan kanta adalah jernih air, yang membolehkan warna hijau asli cip AlInGaP dipancarkan tanpa penapisan warna atau penyebaran, memaksimumkan output cahaya.
5.2 Rekabentuk Pad Pateri dan Polariti
Lembaran data termasuk dimensi pad pateri yang dicadangkan untuk memastikan pembentukan sendi pateri yang betul dan kestabilan mekanikal semasa reflow. Ketebalan stensil yang disyorkan maksimum 0.10mm disediakan untuk aplikasi pes pateri. Komponen ini mempunyai tanda anod dan katod; polariti yang betul mesti diperhatikan semasa penempatan untuk memastikan operasi yang betul. Rekabentuk pad memudahkan pembasahan pateri yang baik dan membantu menyelaraskan komponen semasa reflow.
6. Panduan Pematerian dan Pemasangan
6.1 Profil Pematerian Reflow
Profil reflow inframerah (IR) yang dicadangkan disediakan, mematuhi piawaian JEDEC untuk proses bebas plumbum. Parameter utama termasuk zon pra-panas (150-200°C), masa pra-panas (maks 120 saat), suhu puncak (maks 260°C), dan masa di atas likuidus (masa tertentu pada suhu puncak, maks 10 saat). Profil ini adalah kritikal untuk mengelakkan kejutan terma, memastikan reflow pateri yang betul, dan mengelakkan kerosakan pada pakej LED atau die semikonduktor.
6.2 Keadaan Penyimpanan dan Pengendalian
LED adalah sensitif kepada kelembapan. Apabila dalam pembungkusan kilang tertutup dengan bahan pengering, ia harus disimpan pada ≤30°C dan ≤90% RH dan digunakan dalam tempoh satu tahun. Sebaik sahaja beg kalis lembap dibuka, persekitaran penyimpanan tidak boleh melebihi 30°C dan 60% RH. Komponen yang terdedah kepada keadaan ambien selama lebih daripada 672 jam (28 hari) disyorkan untuk dibakar pada kira-kira 60°C selama sekurang-kurangnya 20 jam sebelum pematerian untuk membuang kelembapan yang diserap dan mengelakkan "popcorning" semasa reflow.
6.3 Pembersihan
Jika pembersihan selepas pematerian diperlukan, hanya pelarut yang ditetapkan harus digunakan. Merendam LED dalam etil alkohol atau isopropil alkohol pada suhu biasa selama kurang daripada satu minit adalah disyorkan. Pembersih kimia yang tidak ditentukan mungkin merosakkan bahan pakej epoksi atau kanta.
7. Pembungkusan dan Maklumat Pesanan
Produk ini dibekalkan dalam pembungkusan pita-dan-gulungan yang serasi dengan peralatan pick-and-place automatik. Lebar pita ialah 8mm, dililit pada gulungan berdiameter 7 inci (178mm). Setiap gulungan mengandungi 5000 keping. Untuk kuantiti yang lebih kecil, kuantiti pembungkusan minimum 500 keping tersedia untuk lot baki. Spesifikasi pita dan gulungan mengikut piawaian ANSI/EIA 481-1-A-1994. Pembungkusan termasuk pita penutup atas untuk menutup poket kosong, dan bilangan maksimum komponen hilang berturut-turut dalam pita ialah dua.
8. Cadangan Aplikasi
8.1 Senario Aplikasi Biasa
LED ini sesuai untuk penunjuk status pada komputer riba ultra nipis, tablet, dan telefon pintar. Ia berfungsi dengan baik sebagai lampu latar untuk suis membran, kekunci, dan paparan grafik kecil dalam kawalan industri atau peranti perubatan. Sudut pandangannya yang luas menjadikannya sesuai untuk pencahayaan panel umum di mana cahaya yang sekata dan menyebar diperlukan.
8.2 Pertimbangan Rekabentuk Litar Pemacu
LED adalah peranti yang didorong oleh arus. Untuk memastikan kecerahan yang seragam, terutamanya apabila berbilang LED disambung secara selari, adalah sangat disyorkan untuk menggunakan perintang had arus individu secara bersiri dengan setiap LED. Memandu LED terus dari sumber voltan tanpa had arus tidak dinasihatkan, kerana variasi kecil dalam voltan hadapan boleh membawa kepada perbezaan ketara dalam arus dan seterusnya, kecerahan. Nilai perintang siri (R) boleh dikira menggunakan Hukum Ohm: R = (Vcc - VF) / IF, di mana Vcc ialah voltan bekalan, VF ialah voltan hadapan LED (gunakan nilai maks untuk pengiraan arus kes terburuk), dan IF ialah arus hadapan yang dikehendaki (≤30mA DC).
9. Perbandingan dan Pembezaan Teknikal
Faktor pembezaan utama LTST-C194KGKT ialah ketinggian 0.30mm, yang jauh lebih nipis daripada banyak LED cip piawai (sering 0.6mm atau lebih tinggi). Ini membolehkan integrasi ke dalam peranti nipis generasi akan datang. Penggunaan teknologi AlInGaP untuk cahaya hijau menawarkan kecekapan yang lebih tinggi dan kestabilan suhu yang lebih baik berbanding teknologi lama seperti GaP tradisional. Gabungan sudut pandangan 130 darjah yang luas dan kanta jernih air memberikan titik hijau tulen yang terang dengan kebolehlihatan yang baik dari sudut luar paksi, tidak seperti kanta tersebar yang menyebarkan cahaya lebih banyak tetapi mengurangkan keamatan puncak.
10. Soalan Lazim (FAQ)
S: Apakah perbezaan antara panjang gelombang puncak dan panjang gelombang dominan?
J: Panjang gelombang puncak (λP) ialah panjang gelombang di mana kuasa output optik adalah maksimum. Panjang gelombang dominan (λd) ialah panjang gelombang tunggal yang dilihat oleh mata manusia, dikira dari rajah kromatisiti CIE. λd adalah lebih relevan untuk spesifikasi warna.
S: Bolehkah saya memandu LED ini pada 30mA secara berterusan?
J: Ya, 30mA ialah arus terus hadapan maksimum yang dinilai untuk operasi berterusan. Untuk jangka hayat dan kebolehpercayaan yang optimum, beroperasi pada arus yang lebih rendah, seperti 20mA (keadaan ujian), sering disyorkan.
S: Mengapakah binning penting?
J: Variasi pembuatan menyebabkan perbezaan kecil dalam kecerahan dan warna. Binning menyusun LED ke dalam kumpulan dengan ciri yang dikawal ketat. Menentukan kod bin memastikan konsistensi visual apabila menggunakan berbilang LED dalam satu produk.
S: Bagaimanakah saya mentafsir bin "Q" untuk keamatan pencahayaan?
J: Bin "Q" mengandungi LED dengan kecerahan tertinggi, berjulat dari 71.0 hingga 112.0 mcd pada 20mA. Anda dijamin bahawa mana-mana LED dari bin Q akan berada dalam julat ini (dengan toleransi +/-15% pada unit individu).
11. Kes Penggunaan dan Rekabentuk Praktikal
Pertimbangkan untuk mereka bentuk panel penunjuk status untuk penghala rangkaian yang memerlukan sepuluh LED hijau. Untuk memastikan kesemua sepuluh lampu kelihatan sama dari segi kecerahan dan warna, pereka akan menentukan LTST-C194KGKT dengan kombinasi bin tertentu, contohnya, bin keamatan "P" dan bin panjang gelombang "D". Setiap LED akan didorong oleh bekalan 5V melalui perintang siri berasingan. Mengira nilai perintang menggunakan VF maksimum (2.4V) dan sasaran IF 20mA: R = (5V - 2.4V) / 0.020A = 130 Ohm. Perintang piawai 130Ω atau 150Ω boleh digunakan. Profil ultra nipis membolehkan PCB diletakkan sangat dekat dengan perumahan plastik nipis penghala. Sudut pandangan yang luas memastikan penunjuk boleh dilihat dari pelbagai sudut di dalam bilik.
12. Pengenalan Prinsip Teknologi
LED ini berdasarkan bahan semikonduktor AlInGaP (Aluminium Indium Gallium Fosfida) yang ditumbuhkan pada substrat. Apabila voltan hadapan dikenakan, elektron dan lubang bergabung semula di kawasan aktif semikonduktor, membebaskan tenaga dalam bentuk foton (cahaya). Komposisi khusus aloi AlInGaP menentukan tenaga jurang jalur, yang secara langsung sepadan dengan panjang gelombang (warna) cahaya yang dipancarkan—dalam kes ini, hijau. Pakej epoksi jernih air bertindak sebagai kanta, membentuk output cahaya dan memberikan perlindungan persekitaran untuk cip semikonduktor dan ikatan wayar yang halus.
13. Trend dan Perkembangan Industri
Trend dalam LED SMD terus ke arah peminikroan, kecekapan yang lebih tinggi, dan kebolehpercayaan yang lebih besar. Ketinggian pakej semakin berkurangan untuk membolehkan produk akhir yang lebih nipis. Penambahbaikan kecekapan (lebih lumen per watt) mengurangkan penggunaan kuasa dan penjanaan haba. Terdapat juga fokus pada toleransi binning yang lebih ketat dan peningkatan konsistensi warna merentasi kumpulan pengeluaran. Tambahan pula, keserasian dengan proses pemasangan automatik dan profil pematerian bebas plumbum bersuhu tinggi kekal sebagai keperluan asas untuk penerimaan pasaran yang luas dalam pembuatan elektronik global.
Terminologi Spesifikasi LED
Penjelasan lengkap istilah teknikal LED
Prestasi Fotoelektrik
| Istilah | Unit/Perwakilan | Penjelasan Ringkas | Mengapa Penting |
|---|---|---|---|
| Keberkesanan Bercahaya | lm/W (lumen per watt) | Output cahaya per watt elektrik, lebih tinggi bermakna lebih cekap tenaga. | Langsung menentukan gred kecekapan tenaga dan kos elektrik. |
| Fluks Bercahaya | lm (lumen) | Jumlah cahaya yang dipancarkan oleh sumber, biasanya dipanggil "kecerahan". | Menentukan sama ada cahaya cukup terang. |
| Sudut Pandangan | ° (darjah), cth., 120° | Sudut di mana keamatan cahaya turun kepada separuh, menentukan lebar pancaran. | Mempengaruhi julat pencahayaan dan keseragaman. |
| CCT (Suhu Warna) | K (Kelvin), cth., 2700K/6500K | Kehangatan/kesejukan cahaya, nilai lebih rendah kekuningan/panas, lebih tinggi keputihan/sejuk. | Menentukan suasana pencahayaan dan senario yang sesuai. |
| CRI / Ra | Tanpa unit, 0–100 | Keupayaan untuk memaparkan warna objek dengan tepat, Ra≥80 adalah baik. | Mempengaruhi keaslian warna, digunakan di tempat permintaan tinggi seperti pusat beli-belah, muzium. |
| SDCM | Langkah elips MacAdam, cth., "5-langkah" | Metrik konsistensi warna, langkah lebih kecil bermakna warna lebih konsisten. | Memastikan warna seragam merentasi kelompok LED yang sama. |
| Panjang Gelombang Dominan | nm (nanometer), cth., 620nm (merah) | Panjang gelombang yang sepadan dengan warna LED berwarna. | Menentukan rona LED monokrom merah, kuning, hijau. |
| Taburan Spektrum | Lengkung panjang gelombang vs keamatan | Menunjukkan taburan keamatan merentasi panjang gelombang. | Mempengaruhi pemaparan warna dan kualiti. |
Parameter Elektrik
| Istilah | Simbol | Penjelasan Ringkas | Pertimbangan Reka Bentuk |
|---|---|---|---|
| Voltan Hadapan | Vf | Voltan minimum untuk menghidupkan LED, seperti "ambang permulaan". | Voltan pemacu mesti ≥Vf, voltan ditambah untuk LED siri. |
| Arus Hadapan | If | Nilai arus untuk operasi LED normal. | Biasanya pemacu arus malar, arus menentukan kecerahan & jangka hayat. |
| Arus Denyut Maks | Ifp | Arus puncak yang boleh diterima untuk tempoh pendek, digunakan untuk pemudaran atau kilat. | Lebar denyut & kitar tugas mesti dikawal ketat untuk mengelakkan kerosakan. |
| Voltan Songsang | Vr | Voltan songsang maks yang LED boleh tahan, melebihi mungkin menyebabkan kerosakan. | Litar mesti menghalang sambungan songsang atau lonjakan voltan. |
| Rintangan Terma | Rth (°C/W) | Rintangan kepada pemindahan haba dari cip ke pateri, lebih rendah lebih baik. | Rintangan terma tinggi memerlukan penyebaran haba lebih kuat. |
| Kekebalan ESD | V (HBM), cth., 1000V | Keupayaan untuk menahan nyahcas elektrostatik, lebih tinggi bermakna kurang terdedah. | Langkah anti-statik diperlukan dalam pengeluaran, terutama untuk LED sensitif. |
Pengurusan Terma & Kebolehpercayaan
| Istilah | Metrik Utama | Penjelasan Ringkas | Kesan |
|---|---|---|---|
| Suhu Simpang | Tj (°C) | Suhu operasi sebenar di dalam cip LED. | Setiap pengurangan 10°C mungkin menggandakan jangka hayat; terlalu tinggi menyebabkan penyusutan cahaya, anjakan warna. |
| Susut Nilai Lumen | L70 / L80 (jam) | Masa untuk kecerahan turun kepada 70% atau 80% daripada awal. | Langsung mentakrifkan "jangka hayat perkhidmatan" LED. |
| Penyelenggaraan Lumen | % (cth., 70%) | Peratusan kecerahan yang dikekalkan selepas masa. | Menunjukkan pengekalan kecerahan atas penggunaan jangka panjang. |
| Anjakan Warna | Δu′v′ atau elips MacAdam | Darjah perubahan warna semasa penggunaan. | Mempengaruhi konsistensi warna dalam adegan pencahayaan. |
| Penuaan Terma | Kerosakan bahan | Kemerosotan akibat suhu tinggi jangka panjang. | Mungkin menyebabkan penurunan kecerahan, perubahan warna, atau kegagalan litar terbuka. |
Pembungkusan & Bahan
| Istilah | Jenis Biasa | Penjelasan Ringkas | Ciri & Aplikasi |
|---|---|---|---|
| Jenis Pakej | EMC, PPA, Seramik | Bahan perumahan yang melindungi cip, menyediakan antara muka optik/terma. | EMC: rintangan haba baik, kos rendah; Seramik: penyebaran haba lebih baik, hayat lebih panjang. |
| Struktur Cip | Depan, Flip Chip | Susunan elektrod cip. | Flip chip: penyebaran haba lebih baik, keberkesanan lebih tinggi, untuk kuasa tinggi. |
| Salutan Fosfor | YAG, Silikat, Nitrida | Meliputi cip biru, menukar sebahagian kepada kuning/merah, campur kepada putih. | Fosfor berbeza mempengaruhi keberkesanan, CCT, dan CRI. |
| Kanta/Optik | Rata, Mikrokanta, TIR | Struktur optik pada permukaan mengawal taburan cahaya. | Menentukan sudut pandangan dan lengkung taburan cahaya. |
Kawalan Kualiti & Pengelasan
| Istilah | Kandungan Pembin | Penjelasan Ringkas | Tujuan |
|---|---|---|---|
| Bin Fluks Bercahaya | Kod cth. 2G, 2H | Dikumpulkan mengikut kecerahan, setiap kumpulan mempunyai nilai lumen min/maks. | Memastikan kecerahan seragam dalam kelompok yang sama. |
| Bin Voltan | Kod cth. 6W, 6X | Dikumpulkan mengikut julat voltan hadapan. | Memudahkan pemadanan pemacu, meningkatkan kecekapan sistem. |
| Bin Warna | Elips MacAdam 5-langkah | Dikumpulkan mengikut koordinat warna, memastikan julat ketat. | Menjamin konsistensi warna, mengelakkan warna tidak sekata dalam alat. |
| Bin CCT | 2700K, 3000K dll. | Dikumpulkan mengikut CCT, setiap satu mempunyai julat koordinat sepadan. | Memenuhi keperluan CCT adegan berbeza. |
Pengujian & Pensijilan
| Istilah | Piawaian/Ujian | Penjelasan Ringkas | Kepentingan |
|---|---|---|---|
| LM-80 | Ujian penyelenggaraan lumen | Pencahayaan jangka panjang pada suhu malar, merekodkan penyusutan kecerahan. | Digunakan untuk menganggarkan hayat LED (dengan TM-21). |
| TM-21 | Piawaian anggaran hayat | Menganggarkan hayat di bawah keadaan sebenar berdasarkan data LM-80. | Menyediakan ramalan hayat saintifik. |
| IESNA | Persatuan Kejuruteraan Pencahayaan | Meliputi kaedah ujian optik, elektrik, terma. | Asas ujian diiktiraf industri. |
| RoHS / REACH | Pensijilan alam sekitar | Memastikan tiada bahan berbahaya (plumbum, merkuri). | Keperluan akses pasaran di peringkat antarabangsa. |
| ENERGY STAR / DLC | Pensijilan kecekapan tenaga | Pensijilan kecekapan tenaga dan prestasi untuk pencahayaan. | Digunakan dalam perolehan kerajaan, program subsidi, meningkatkan daya saing. |