Spesifikasi Teknikal LTW-C191DS5 SMD LED - Ketinggian 0.55mm - Voltan Maks 3.15V - Kuasa 72mW - Warna Putih - Dokumen Teknikal Bahasa Melayu

1. Gambaran Keseluruhan Produk

LTW-C191DS5 ialah diod pemancar cahaya (LED) peranti permukaan-pasang (SMD) yang direka untuk aplikasi elektronik moden yang mempunyai kekangan ruang. Ciri utamanya ialah profil yang sangat rendah, dengan ketinggian pakej hanya 0.55 milimeter. Faktor bentuk super nipis ini menjadikannya sesuai untuk integrasi ke dalam elektronik pengguna yang langsing, unit lampu latar untuk paparan, dan aplikasi penunjuk di mana ruang menegak adalah terhad.

Menggunakan bahan semikonduktor InGaN (Indium Gallium Nitride), LED ini memancarkan cahaya putih. Pakej ini mematuhi garis panduan piawaian EIA (Electronic Industries Alliance), memastikan keserasian dengan mesin pemilih dan letak automatik piawaian industri serta sistem pembungkusan pita dan gegelung. Produk ini ditetapkan sebagai Produk Hijau dan mematuhi arahan RoHS (Restriction of Hazardous Substances), bermakna ia dikilangkan tanpa menggunakan bahan berbahaya tertentu seperti plumbum, merkuri dan kadmium.

Kelebihan utama komponen ini termasuk saiznya yang diminiaturkan, keserasian dengan proses pemasangan automatik volum tinggi, dan kesesuaian untuk pematerian reflow inframerah (IR), iaitu kaedah pematerian piawai yang digunakan dalam barisan pemasangan teknologi permukaan-pasang (SMT).

2. Penerangan Mendalam Spesifikasi Teknikal

2.1 Penarafan Maksimum Mutlak

Penarafan ini menentukan had tekanan di mana kerosakan kekal pada peranti mungkin berlaku. Operasi pada atau melebihi had ini tidak dijamin dan harus dielakkan dalam reka bentuk yang boleh dipercayai.

• Pelesapan Kuasa (Pd):72 mW. Ini adalah jumlah kuasa maksimum yang boleh dipancarkan oleh pakej LED sebagai haba tanpa melebihi suhu simpang maksimumnya.
• Arus Ulang Alik Terus (IF):20 mA. Arus ulang alik terus maksimum yang boleh digunakan secara berterusan.
• Arus Ulang Alik Puncak:100 mA, tetapi hanya di bawah keadaan berdenyut (kitar tugas 1/10, lebar denyut 0.1ms). Ini membolehkan kilasan intensiti tinggi yang singkat.
• Voltan Songsang (VR):5 V. Melebihi voltan ini dalam pincang songsang boleh menyebabkan kerosakan serta-merta. Spesifikasi dengan jelas menyatakan bahawa operasi voltan songsang tidak boleh berterusan.
• Julat Suhu Operasi (Topr):-30°C hingga +85°C. Julat suhu ambien di mana peranti ini direka untuk berfungsi.
• Julat Suhu Penyimpanan (Tstg):-55°C hingga +105°C.
• Keadaan Pematerian Inframerah:Tahan suhu puncak 260°C selama 10 saat, selaras dengan profil reflow bebas plumbum tipikal.

2.2 Ciri Elektrik & Optik

Ini adalah parameter prestasi tipikal yang diukur pada suhu ambien (Ta) 25°C. Reka bentuk harus berdasarkan had minimum dan maksimum, bukan hanya nilai tipikal.

• Keamatan Bercahaya (Iv):Julat dari minimum 71.0 mcd hingga tipikal 180.0 mcd pada arus ulang alik (IF) 5 mA. Keamatan diukur menggunakan penderia yang ditapis untuk sepadan dengan lengkung tindak balas mata fotopik CIE.
• Sudut Pandangan (2θ1/2):130 darjah. Sudut pandangan lebar ini menunjukkan corak pancaran Lambertian atau hampir-Lambertian, sesuai untuk pencahayaan kawasan dan bukan pancaran fokus.
• Koordinat Kromatisiti (x, y):Nilai tipikal ialah x=0.304, y=0.301 pada IF=5mA, meletakkan titik putih dalam kawasan tertentu ruang warna CIE 1931. Toleransi ±0.01 dikenakan pada koordinat ini.
• Voltan Ulang Alik (VF):Antara 2.70 V (min) dan 3.15 V (maks) pada IF=5mA. Julat ini adalah kritikal untuk reka bentuk litar pemacu.
• Arus Songsang (IR):Maksimum 10 µA apabila voltan songsang (VR) 5V dikenakan.

Amaran Nyahcas Elektrostatik (ESD):LED adalah sensitif kepada elektrik statik dan lonjakan voltan. Kawalan ESD yang betul, seperti stesen kerja dibumikan, tali pergelangan tangan, dan pembungkusan anti-statik, adalah wajib semasa pengendalian.

3. Penjelasan Sistem Bin

Disebabkan variasi semula jadi dalam pembuatan semikonduktor, LED disusun ke dalam bin prestasi. LTW-C191DS5 menggunakan sistem bin tiga dimensi:

3.1 Bin Voltan Ulang Alik (VF)

LED dikategorikan berdasarkan kejatuhan voltan pada 5 mA.

- Bin A: 2.70V - 2.85V

- Bin B: 2.85V - 3.00V

- Bin C: 3.00V - 3.15V

Toleransi: ±0.1V setiap bin.

3.2 Bin Keamatan Bercahaya (Iv)

LED disusun mengikut output cahaya pada 5 mA.

- Bin Q: 71.0 mcd - 112.0 mcd

- Bin R: 112.0 mcd - 180.0 mcd

Toleransi: ±15% setiap bin.

3.3 Bin Warna (Hue)

Ini adalah bin paling kompleks, mentakrifkan koordinat warna pada rajah CIE 1931. Enam bin (S1 hingga S6) ditakrifkan oleh segi empat yang menentukan sempadan koordinat (x,y). Rajah yang disediakan memetakan bin ini secara visual. Titik kromatisiti tipikal (x=0.304, y=0.301) terletak dalam kawasan S3/S4. Toleransi pada hue ialah ±0.01 dalam kedua-dua koordinat x dan y.

Sistem bin ini membolehkan pereka memilih LED dengan sifat elektrik dan optik yang dikawal ketat untuk prestasi konsisten dalam aplikasi mereka, terutamanya penting dalam tatasusunan pelbagai LED di mana keseragaman warna dan kecerahan adalah kritikal.

4. Maklumat Mekanikal dan Pembungkusan

4.1 Dimensi Pakej

Spesifikasi termasuk lukisan berdimensi terperinci pakej LED. Ciri utama termasuk ketinggian maksimum 0.55mm dan tapak kaki piawaian EIA untuk pengendalian automatik. Semua dimensi adalah dalam milimeter dengan toleransi piawai ±0.10mm melainkan dinyatakan sebaliknya.

4.2 Susunan Pad Pematerian yang Dicadangkan

Corak land (tapak kaki) yang disyorkan untuk PCB disediakan. Mengikuti reka bentuk ini adalah penting untuk mencapai sambungan pateri yang boleh dipercayai, mencegah 'tombstoning' (satu hujung terangkat), dan memastikan penjajaran yang betul semasa reflow.

4.3 Pembungkusan Pita dan Gegelung

LED dibekalkan dalam pita pembawa timbul, dimeterai dengan pita penutup, dan dililit pada gegelung berdiameter 7 inci (178mm). Kuantiti gegelung piawai ialah 5,000 keping. Pembungkusan mematuhi piawaian ANSI/EIA 481-1-A-1994. Dimensi utama pita dan gegelung disediakan untuk penyediaan feeder dalam mesin pemasangan.

5. Panduan Pemasangan, Pengendalian dan Kebolehpercayaan

5.1 Proses Pematerian

Komponen ini serasi sepenuhnya dengan proses pematerian reflow inframerah. Profil reflow yang dicadangkan disediakan, dengan parameter utama:

- Pra-panas:150-200°C

- Masa Pra-panas:Maks 120 saat

- Suhu Puncak:Maks 260°C

- Masa melebihi 260°C:Maks 10 saat

- Bilangan kitaran reflow:Maksimum dua kali.

Spesifikasi merujuk piawaian JEDEC untuk pembangunan profil dan menekankan bahawa profil akhir mesti dicirikan untuk reka bentuk PCB khusus, komponen dan pes pateri yang digunakan.

Untuk kerja semula manual dengan besi pemateri, suhu hujung tidak boleh melebihi 300°C, dan masa sentuhan harus dihadkan kepada 3 saat, untuk satu kali sahaja.

5.2 Pembersihan

Jika pembersihan selepas pematerian diperlukan, hanya pelarut yang ditetapkan harus digunakan. Merendam LED dalam etil alkohol atau isopropil alkohol pada suhu bilik selama kurang daripada satu minit boleh diterima. Penggunaan bahan kimia yang tidak ditentukan boleh merosakkan pakej LED.

5.3 Penyimpanan dan Kepekaan Kelembapan

LED adalah peranti sensitif kelembapan. Keadaan penyimpanan ketat digariskan:

- Beg Tertutup:Simpan pada ≤30°C dan ≤90% RH. Gunakan dalam tempoh satu tahun selepas beg dibuka.

- Selepas Beg Dibuka:Simpan pada ≤30°C dan ≤60% RH. Adalah disyorkan untuk melengkapkan reflow IR dalam 672 jam (28 hari).

- Penyimpanan Lanjutan (Terbuka):Simpan dalam bekas tertutup dengan bahan pengering atau dalam pengering nitrogen.

- Pendedahan >672 jam:Pembakaran pada kira-kira 60°C selama sekurang-kurangnya 20 jam diperlukan sebelum pematerian untuk mengeluarkan kelembapan yang diserap dan mencegah "popcorning" (retak pakej semasa reflow).

6. Nota Aplikasi dan Pertimbangan Reka Bentuk

6.1 Aplikasi Tipikal

LTW-C191DS5 bertujuan untuk peralatan elektronik biasa, termasuk:

- Penunjuk status pada elektronik pengguna (telefon, tablet, penghala).

- Lampu latar untuk paparan LCD, kekunci atau panel dalam peranti nipis.

- Pencahayaan hiasan dalam perkakas.

- Lampu penunjuk tujuan am.

Batasan Aplikasi Penting:Spesifikasi dengan jelas menyatakan bahawa LED ini tidak direka untuk aplikasi di mana kegagalan boleh membahayakan nyawa atau kesihatan (contohnya, penerbangan, sokongan hayat perubatan, sistem keselamatan pengangkutan). Untuk aplikasi kebolehpercayaan tinggi sedemikian, perundingan untuk produk khusus diperlukan.

6.2 Reka Bentuk Litar

1. Had Arus:LED ialah peranti didorong arus. Perintang had arus bersiri atau litar pemacu arus malar adalah penting untuk mencegah melebihi arus ulang alik terus maksimum (20 mA), walaupun voltan bekalan kuasa berubah-ubah. Reka bentuk mesti mengambil kira bin voltan ulang alik (A, B, atau C).

2. Perlindungan Voltan Songsang:Memandangkan voltan songsang maksimum hanya 5V, penjagaan mesti diambil dalam reka bentuk litar untuk mengelakkan LED terdedah kepada pincang songsang, terutamanya dalam aplikasi isyarat AC atau bipolar. Diod perlindungan selari (katod-ke-katod) mungkin diperlukan.

3. Pengurusan Terma:Walaupun pelesapan kuasa adalah rendah (72mW), memastikan kawasan kuprum PCB yang mencukupi atau via terma di bawah pad terma LED (jika berkenaan) membantu mengekalkan suhu simpang yang lebih rendah, yang kritikal untuk kestabilan output bercahaya jangka panjang dan jangka hayat.

6.3 Reka Bentuk Optik

Sudut pandangan lebar 130 darjah memberikan corak cahaya yang luas dan meresap. Untuk aplikasi yang memerlukan pancaran yang lebih diarahkan, optik sekunder (kanta, pandu cahaya) perlu direka dan diletakkan di atas LED. Profil super nipis ini adalah menguntungkan apabila diintegrasikan ke dalam pemasangan optik yang ketat atau di belakang plat pandu cahaya (LGP) nipis.

7. Perbandingan Teknikal dan Penentuan Kedudukan

Pembeza utama LTW-C191DS5 ialah ketinggian 0.55mmnya. Berbanding dengan LED pakej piawai 0603 atau 0402 yang biasanya setinggi 0.8-1.0mm, ini mewakili pengurangan ketara dalam ketinggian-Z. Ini membolehkan produk akhir yang lebih nipis. Teknologi InGaNnya menyediakan sumber cahaya putih moden dan cekap berbanding teknologi lama. Struktur bin yang komprehensif menawarkan konsistensi yang lebih baik untuk aplikasi sensitif kualiti berbanding LED yang tidak dibin atau dibin secara kasar. Keserasiannya dengan proses SMT piawai menjadikannya pengganti terus untuk LED yang lebih tebal dalam banyak reka bentuk, menawarkan laluan mudah untuk peminiaturan produk.

8. Soalan Lazim (Berdasarkan Parameter Teknikal)

S: Bolehkah saya mengendalikan LED ini pada 20mA secara berterusan?

J: Ya, 20mA ialah penarafan arus ulang alik terus maksimumberterusan. Untuk jangka hayat optimum dan mengambil kira kesan terma, mengendalikannya pada arus yang lebih rendah (contohnya, 10-15 mA) sering disyorkan.

S: Apakah perbezaan antara bin Iv Q dan R?

J: LED Bin R mempunyai keamatan bercahaya minimum yang lebih tinggi (112 mcd berbanding 71 mcd) pada arus ujian 5mA yang sama. Memilih Bin R memastikan output yang lebih terang tetapi mungkin datang dengan kos yang sedikit lebih tinggi.

S: Mengapakah kelembapan penyimpanan begitu kritikal selepas membuka beg?

J: Pakej LED boleh menyerap kelembapan dari udara. Semasa proses pematerian reflow suhu tinggi, kelembapan yang terperangkap ini bertukar menjadi wap dengan cepat, berpotensi menyebabkan penyahlaminaan dalaman atau retakan pakej plastik ("popcorning"). Keadaan penyimpanan yang ditetapkan dan keperluan pembakaran mencegah mod kegagalan ini.

S: Bagaimanakah saya mentafsir rajah bin Hue?

J: Rajah CIE 1931 memplot warna. Enam segi empat berlabel (S1-S6) mewakili kawasan koordinat warna yang boleh diterima untuk LED dalam bin hue itu. Koordinat (x,y) yang diukur LED mesti jatuh dalam poligon bin yang ditetapkan. Ini memastikan semua LED yang dilabel dengan bin hue yang sama akan kelihatan warna yang sama pada mata manusia di bawah keadaan piawai.

9. Kajian Kes Reka Bentuk dan Penggunaan

Senario: Mereka bentuk penunjuk status untuk penjejak Bluetooth ultra-nipis.

Reka bentuk industri produk hanya membenarkan ketinggian dalaman 0.6mm untuk pemasangan LED penunjuk. LED piawai tidak akan muat.

Penyelesaian:LTW-C191DS5, dengan ketinggian 0.55mm, dipilih. Pereka menggunakan dimensi pakej untuk mencipta potongan PCB, membolehkan LED duduk rata dengan papan, menjimatkan persepuluh milimeter yang kritikal. Pemacu arus malar IC yang ditetapkan pada 5mA digunakan untuk memastikan kecerahan konsisten tanpa mengira kejatuhan voltan bateri. LED dari Bin R dan Hue Bin S3 ditetapkan dalam Senarai Bahan untuk menjamin cahaya putih yang terang dan seragam merentasi semua unit pengeluaran. Kilang pemasangan mengikuti profil reflow yang disyorkan dan peraturan jangka hayat lantai 672 jam, menghasilkan hasil pembuatan yang tinggi dan prestasi yang boleh dipercayai di lapangan.

10. Pengenalan Teknologi dan Tren

Teknologi InGaN:Indium Gallium Nitride ialah bahan semikonduktor yang digunakan dalam LED putih ini. Biasanya, cip InGaN yang memancarkan biru digabungkan dengan salutan fosfor kuning di dalam pakej. Cahaya biru merangsang fosfor, yang memancarkan semula cahaya kuning; campuran biru dan kuning dilihat oleh mata manusia sebagai putih. Ini adalah kaedah yang sangat cekap untuk menghasilkan cahaya putih dari peranti keadaan pepejal.

Tren Industri:Dorongan untuk peminiaturan dalam elektronik berterusan tanpa henti. Komponen seperti LTW-C191DS5 mewakili tren berterusan mengurangkan ketinggian-Z (ketebalan) komponen pasif dan aktif untuk membolehkan telefon pintar, tablet, peranti boleh pakai dan peranti IoT yang semakin nipis. Tambahan pula, penekanan pada bin yang tepat mencerminkan permintaan pasaran untuk kualiti yang lebih tinggi dan konsistensi visual dalam produk pengguna. Integrasi pematuhan RoHS dan keserasian dengan proses reflow suhu tinggi bebas plumbum kini adalah keperluan asas, didorong oleh peraturan alam sekitar global.