LTST-C190TGKT-2A SMD LED Spesifikasi - Saiz 1.6x0.8x0.6mm - Voltan 2.4-3.2V - Warna Hijau - Dokumen Teknikal MS

1. Gambaran Keseluruhan Produk

LTST-C190TGKT-2A ialah diod pemancar cahaya (LED) peranti permukaan-pasang (SMD) yang direka untuk aplikasi elektronik moden yang mempunyai kekangan ruang. Komponen ini tergolong dalam keluarga LED cip ultra nipis, dengan ketinggian pakej hanya 0.8mm. Ia menggunakan cip semikonduktor InGaN (Indium Gallium Nitride) untuk menghasilkan cahaya hijau, menawarkan keseimbangan kecerahan dan kecekapan dalam faktor bentuk miniatur. Peranti ini dibekalkan pada pita standard industri 8mm yang dipasang pada gegelung berdiameter 7 inci, menjadikannya serasi sepenuhnya dengan peralatan pemasangan pick-and-place automatik berkelajuan tinggi.

1.1 Kelebihan Teras dan Pasaran Sasaran

Kelebihan utama LED ini ialah profilnya yang sangat rendah, yang amat kritikal untuk aplikasi di mana ketinggian-z adalah faktor penghad, seperti dalam paparan ultra nipis, peranti mudah alih, dan teknologi boleh pakai. Keserasiannya dengan proses pematerian reflow inframerah (IR) selaras dengan barisan pemasangan teknologi permukaan-pasang (SMT) standard, memastikan pembuatan yang boleh dipercayai dan cekap. Produk ini ditetapkan sebagai "Produk Hijau", menunjukkan pematuhan terhadap peraturan alam sekitar mengenai bahan berbahaya. Pasaran sasarannya termasuk elektronik pengguna, lampu penunjuk, lampu latar untuk paparan kecil, dan pelbagai peranti mudah alih di mana penunjuk yang terang dan boleh dipercayai dalam pakej kecil diperlukan.

2. Analisis Mendalam Parameter Teknikal

Bahagian ini memberikan analisis objektif terperinci tentang ciri-ciri elektrik, optik, dan terma utama LED seperti yang ditakrifkan dalam datasheet. Semua parameter dinyatakan pada suhu ambien (Ta) 25°C.

2.1 Penarafan Maksimum Mutlak

Penarafan Maksimum Mutlak mentakrifkan had tekanan di mana kerosakan kekal pada peranti mungkin berlaku. Ini bukan keadaan operasi.

• Pelesapan Kuasa (Pd):76 mW. Ini ialah jumlah kuasa maksimum yang boleh dipancarkan oleh pakej LED sebagai haba tanpa melebihi had termanya.
• Arus Kehadapan Puncak (I_F(PEAK)):100 mA. Arus ini hanya boleh digunakan di bawah keadaan berdenyut dengan kitar tugas 1/10 dan lebar denyut 0.1ms. Ia berguna untuk kilasan intensiti tinggi yang singkat tetapi bukan untuk operasi berterusan.
• Arus Kehadapan DC (I_F):20 mA. Ini ialah arus kehadapan DC maksimum yang disyorkan untuk operasi jangka panjang yang boleh dipercayai.
• Julat Suhu Operasi:-20°C hingga +80°C. Peranti ini direka untuk berfungsi dalam julat suhu ambien ini.
• Julat Suhu Penyimpanan:-30°C hingga +100°C. Peranti boleh disimpan dalam had ini apabila tidak dikuasakan.
• Keadaan Pematerian Inframerah:Tahan 260°C selama 10 saat. Ini mentakrifkan toleransi suhu puncak semasa proses pematerian reflow tipikal untuk pes pateri bebas plumbum (Pb-free).

2.2 Ciri-ciri Elektrik & Optik

Ini ialah parameter operasi tipikal yang mentakrifkan prestasi LED di bawah keadaan normal.

• Keamatan Pencahayaan (I_V):18.0 - 112.0 mcd (millicandela) pada I_F= 2mA. Julat luas ini menunjukkan peranti tersedia dalam bin kecerahan yang berbeza (lihat Seksyen 3). Pengukuran menggunakan penapis yang menghampiri keluk tindak balas mata fotopik CIE.
• Sudut Pandangan (2θ_1/2):130 darjah. Ini ialah sudut pandangan yang sangat luas, bermakna output cahaya tersebar di kawasan yang luas dan bukannya pancaran sempit. Sudut ditakrifkan di mana keamatan jatuh kepada separuh daripada nilai paksi (pusat).
• Panjang Gelombang Pancaran Puncak (λ_P):530 nm (tipikal). Ini ialah panjang gelombang di mana output kuasa spektrum adalah tertinggi.
• Panjang Gelombang Dominan (λ_d):520.0 - 540.0 nm. Ini ialah panjang gelombang tunggal yang dilihat oleh mata manusia yang mentakrifkan warna LED, diperoleh daripada rajah kromatisiti CIE. Bin yang berbeza meliputi julat ini.
• Separuh Lebar Garisan Spektrum (Δλ):15 nm (tipikal). Ini menentukan lebar jalur cahaya yang dipancarkan, diukur sebagai lebar penuh pada separuh maksimum (FWHM) puncak spektrum. Nilai 15nm menunjukkan warna hijau yang agak tulen.
• Voltan Kehadapan (V_F):2.4 - 3.2 V pada I_F= 2mA. Susut voltan merentasi LED semasa beroperasi. Ia dibin ke dalam julat tertentu.
• Arus Songsang (I_R):10 μA (maks) pada V_R= 5V. Parameter ini adalah untuk tujuan ujian sahaja. LED tidak direka untuk dikendalikan dalam bias songsang, dan menggunakan voltan songsang dalam litar boleh merosakkannya.

3. Penjelasan Sistem Binning

Untuk memastikan konsistensi dalam pengeluaran besar-besaran, LED disusun ke dalam "bin" berdasarkan parameter utama. Ini membolehkan pereka memilih bahagian yang memenuhi keperluan khusus untuk warna, kecerahan, dan voltan.

3.1 Binning Voltan Kehadapan

Unit adalah dalam Volt (V) diukur pada 2mA. Toleransi pada setiap bin adalah ±0.1V.

• Bin D4:2.4V (Min) hingga 2.6V (Maks)
• Bin D5:2.6V hingga 2.8V
• Bin D6:2.8V hingga 3.0V
• Bin D7:3.0V hingga 3.2V

Memilih bin voltan yang lebih ketat boleh membantu dalam mereka bentuk litar had arus yang lebih konsisten, terutamanya apabila mengendalikan berbilang LED secara bersiri.

3.2 Binning Keamatan Pencahayaan

Unit adalah dalam millicandela (mcd) diukur pada 2mA. Toleransi pada setiap bin adalah ±15%.

• Bin M:18.0 mcd hingga 28.0 mcd
• Bin N:28.0 mcd hingga 45.0 mcd
• Bin P:45.0 mcd hingga 71.0 mcd
• Bin Q:71.0 mcd hingga 112.0 mcd

Binning ini membolehkan pemilihan berdasarkan keperluan kecerahan aplikasi, daripada penunjuk kuasa rendah kepada lampu status yang lebih terang.

3.3 Binning Panjang Gelombang Dominan

Unit adalah dalam nanometer (nm) diukur pada 2mA. Toleransi untuk setiap bin adalah ±1 nm.

• Bin AP:520.0 nm hingga 525.0 nm (Lebih hijau, hampir kepada hijau-biru)
• Bin AQ:525.0 nm hingga 530.0 nm
• Bin AR:530.0 nm hingga 535.0 nm (Hijau tipikal)
• Bin AS:535.0 nm hingga 540.0 nm (Hijau-kuning)

Ini adalah kritikal untuk aplikasi kritikal warna di mana warna hijau tertentu mesti dikekalkan merentasi berbilang unit atau dipadankan dengan komponen lain.

4. Analisis Keluk Prestasi

Walaupun keluk grafik khusus dirujuk dalam datasheet (cth., Rajah.1, Rajah.5), tingkah laku tipikal mereka boleh diterangkan berdasarkan fizik LED standard dan parameter yang disediakan.

4.1 Arus Kehadapan vs. Voltan Kehadapan (Keluk I-V)

Voltan kehadapan (V_F) mempunyai hubungan logaritma dengan arus kehadapan (I_F). Pada keadaan ujian 2mA, V_Fadalah antara 2.4V dan 3.2V. Apabila arus meningkat, V_Fakan meningkat sedikit. LED mempamerkan ciri seperti diod: arus yang boleh diabaikan mengalir di bawah voltan ambang (sekitar 2V untuk hijau InGaN), selepas itu arus meningkat dengan cepat dengan peningkatan kecil dalam voltan. Oleh itu, LED mesti dikendalikan oleh sumber terhad arus, bukan sumber voltan.

4.2 Keamatan Pencahayaan vs. Arus Kehadapan

Keamatan pencahayaan (I_V) adalah lebih kurang berkadar dengan arus kehadapan dalam julat yang ketara. Beroperasi pada 2mA memberikan nilai keamatan yang dibin. Meningkatkan arus akan meningkatkan output cahaya, tetapi hubungan ini mungkin menjadi sub-linear pada arus yang lebih tinggi disebabkan pemanasan dan kecekapan menurun. Arus DC maksimum 20mA memberikan garis panduan untuk had operasi atas untuk mengekalkan kebolehpercayaan.

4.3 Taburan Spektrum

LED memancarkan cahaya terutamanya dalam kawasan hijau spektrum cahaya nampak. Panjang gelombang puncak biasanya 530 nm, dengan separuh lebar spektrum 15 nm. Ini menghasilkan warna hijau yang agak tulen. Panjang gelombang dominan (λ_d), yang mentakrifkan warna yang dilihat, berbeza antara 520 nm dan 540 nm bergantung pada bin. Spektrum adalah kebanyakannya bebas daripada arus pacuan tetapi boleh mengalami anjakan sedikit dengan suhu simpang.

5. Maklumat Mekanikal & Pembungkusan

5.1 Dimensi Pakej

LED mempunyai pakej "LED cip" standard industri. Dimensi utama (dalam milimeter) termasuk ketinggian profil yang sangat rendah 0.8mm. Datasheet termasuk lukisan mekanikal terperinci yang menunjukkan pandangan atas, sisi, dan bawah dengan semua dimensi kritikal dan toleransi (biasanya ±0.10mm). Pandangan bawah jelas menunjukkan susunan pad anod dan katod serta penanda polarity.

5.2 Pengenalpastian Polarity

Polarity biasanya ditunjukkan oleh penanda pada pakej atau oleh reka bentuk pad asimetri di bahagian bawah. Polarity yang betul adalah penting untuk operasi. Menggunakan voltan songsang boleh menyebabkan kegagalan serta-merta.

5.3 Susunan Pad Paterian yang Dicadangkan

Datasheet menyediakan corak landasan (footprint) yang disyorkan untuk reka bentuk PCB. Mematuhi corak ini memastikan pematerian, penjajaran, dan kestabilan mekanikal yang betul. Reka bentuk biasanya termasuk sambungan pelepasan haba untuk mengurus haba semasa pematerian dan operasi.

6. Panduan Pematerian & Pemasangan

6.1 Profil Pematerian Reflow

Peranti ini serasi dengan proses pematerian reflow inframerah (IR) menggunakan pes pateri bebas plumbum (Pb-free). Profil yang dicadangkan disediakan, yang umumnya mengikuti piawaian JEDEC. Parameter utama termasuk:

• Pemanasan Awal:Julat 120-150°C.
• Masa Pemanasan Awal:Maksimum 120 saat untuk membolehkan pengaktifan fluks pes dan penstabilan suhu.
• Suhu Puncak:Maksimum 260°C.
• Masa Melebihi Likuidus:Profil harus menghadkan masa kaki LED melebihi takat lebur pateri kepada kira-kira 10 saat maksimum.

Profil dicirikan untuk mencegah kejutan terma dan memastikan sambungan pateri yang boleh dipercayai tanpa merosakkan struktur dalaman atau kanta epoksi LED.

6.2 Pematerian Tangan

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

• Suhu Besi:Maksimum 300°C.
• Masa Pematerian:Maksimum 3 saat setiap pad.
• Kekerapan:Hanya perlu dilakukan sekali sahaja. Pemanasan berulang meningkatkan risiko kerosakan.

Besi pateri hujung halus dan fluks yang sesuai adalah disyorkan.

6.3 Pembersihan

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

6.4 Keadaan Penyimpanan

Penyimpanan yang betul adalah kritikal untuk komponen SMD:

• Pakej Tertutup:Simpan pada ≤30°C dan ≤90% Kelembapan Relatif (RH). Gunakan dalam tempoh satu tahun selepas membuka beg penghalang lembapan.
• Pakej Terbuka:Untuk komponen yang dikeluarkan daripada bungkusan kering asal, ambien tidak boleh melebihi 30°C / 60% RH. Adalah disyorkan untuk melengkapkan reflow IR dalam tempoh satu minggu.
• Penyimpanan Lanjutan (Terbuka):Simpan dalam bekas tertutup dengan desikan atau dalam desikator nitrogen.
• Pembakaran:LED yang disimpan di luar pembungkusan asal selama lebih daripada satu minggu harus dibakar pada kira-kira 60°C selama sekurang-kurangnya 20 jam sebelum pemasangan untuk mengeluarkan lembapan yang diserap dan mencegah "popcorning" semasa reflow.

7. Maklumat Pembungkusan & Pesanan

7.1 Spesifikasi Pita dan Gegelung

Produk dibekalkan untuk pemasangan automatik:

• Lebar Pita: 8mm.
• Diameter Gegelung:7 inci (178mm).
• Kuantiti per Gegelung:4000 keping.
• Kuantiti Pesanan Minimum (MOQ):500 keping untuk kuantiti baki.
• Penyegelan Poket:Poket kosong disegel dengan pita penutup atas.
• Komponen Hilang:Maksimum dua lampu hilang berturut-turut dibenarkan mengikut spesifikasi.
• Standard:Pembungkusan mematuhi spesifikasi ANSI/EIA-481-1-A-1994.

8. Cadangan Aplikasi

8.1 Senario Aplikasi Biasa

• Penunjuk Status:Lampu kuasa, sambungan, atau aktiviti dalam elektronik pengguna (penghala, pengecas, peranti rumah pintar).
• Lampu Latar:Pencahayaan tepi untuk paparan LCD kecil atau ikon dalam peranti nipis.
• Peranti Mudah Alih & Boleh Pakai:Lampu penunjuk dalam telefon pintar, pelacak kecergasan, dan peranti boleh dengar di mana ketebalan adalah kritikal.
• Penunjuk Panel:Penunjuk berkelompok pada panel kawalan dan instrumentasi.

8.2 Pertimbangan Reka Bentuk

• Pemacu Arus:Sentiasa gunakan perintang had arus bersiri atau litar pemacu arus malar. Kira nilai perintang menggunakan R = (V_bekalan- V_F) / I_F. Gunakan V_Fmaksimum daripada bin untuk memastikan arus minimum dipenuhi jika V_bekalanpada minimumnya.
• Pengurusan Terma:Walaupun pelesapan kuasa adalah rendah, pastikan kawasan kuprum PCB yang mencukupi atau via terma di bawah pad jika beroperasi berhampiran arus maksimum, terutamanya dalam suhu ambien yang tinggi.
• Perlindungan ESD:LED adalah sensitif kepada nyahcas elektrostatik (ESD). Laksanakan prosedur pengendalian selamat ESD (gelang pergelangan tangan, stesen kerja dibumikan) semasa pemasangan dan reka bentuk. Pertimbangkan untuk menambah diod penindasan voltan sementara (TVS) atau perintang pada talian sensitif jika persekitaran aplikasi terdedah kepada ESD.
• Reka Bentuk Optik:Sudut pandangan 130 darjah memberikan penyebaran yang luas. Untuk cahaya terarah, kanta luaran atau pandu cahaya mungkin diperlukan.

9. Perbandingan & Pembezaan Teknikal

LTST-C190TGKT-2A membezakan dirinya terutamanya melalui profil ultra nipis 0.8mm. Berbanding dengan LED ketinggian standard 1.0mm atau 1.2mm, ini membolehkan reka bentuk dalam produk akhir yang lebih nipis. Penggunaan teknologi InGaN memberikan kecekapan yang lebih tinggi dan output yang lebih terang berbanding teknologi lama seperti AlGaInP untuk hijau, walaupun pada voltan kehadapan yang biasanya lebih tinggi. Sistem binning yang komprehensif menawarkan kawalan halus kepada pereka untuk konsistensi warna dan kecerahan, yang merupakan kelebihan berbanding LED yang dibekalkan dengan penyebaran parameter yang lebih luas dan tidak ditentukan.

10. Soalan Lazim (FAQ)

10.1 Bolehkah saya mengendalikan LED ini pada 20mA secara berterusan?

Ya, 20mA ialah arus kehadapan DC maksimum yang disyorkan. Untuk jangka hayat dan kebolehpercayaan yang paling lama, beroperasi pada arus yang lebih rendah seperti 10-15mA sering dinasihatkan, kerana ia mengurangkan tekanan terma. Sentiasa rujuk keluk penyahkadar jika tersedia.

10.2 Apakah perintang yang saya perlukan untuk bekalan 5V?

Menggunakan formula R = (V_bekalan- V_F) / I_F. Untuk sasaran I_F5mA dan V_Fmaksimum 3.2V (Bin D7): R = (5V - 3.2V) / 0.005A = 360 Ohm. Untuk sasaran 10mA: R = (5V - 3.2V) / 0.01A = 180 Ohm. Sentiasa pilih nilai perintang standard seterusnya yang lebih tinggi dan pertimbangkan penarafan kuasa (P = I²R).

10.3 Mengapa terdapat spesifikasi arus songsang jika saya tidak sepatutnya menggunakan voltan songsang?

Spesifikasi I_Rpada V_R=5V ialah parameter ujian kualiti dan kebocoran yang dilakukan semasa pembuatan. Ia mengesahkan integriti simpang semikonduktor. Dalam litar sebenar, anda tidak sepatutnya membiarkan LED mengalami bias songsang, kerana walaupun voltan songsang kecil melebihi voltan pecahan songsang rendah peranti boleh menyebabkan kegagalan serta-merta dan bencana.

10.4 Bagaimana saya mentafsir kod bin dalam pesanan?

Kod pesanan penuh mungkin menentukan bin untuk V_F, I_V, dan λ_d(cth., D5-N-AR). Ini akan menentukan LED dengan voltan kehadapan 2.6-2.8V, keamatan pencahayaan 28-45 mcd, dan panjang gelombang dominan 530-535 nm. Rujuk pengeluar untuk sintaks pesanan yang tepat.

11. Kes Reka Bentuk Praktikal

Senario:Mereka bentuk penunjuk bateri rendah untuk peranti mudah alih yang dikuasakan oleh bateri Li-ion 3.7V. Penunjuk harus kelihatan jelas tetapi meminimumkan penggunaan kuasa.Langkah Reka Bentuk:

1. Pemilihan Arus:Pilih I_F= 5mA untuk keseimbangan kecerahan dan kuasa rendah yang baik.
2. Pertimbangan Voltan:Voltan bateri berjulat dari ~4.2V (penuh) hingga ~3.0V (rendah). Gunakan voltan sistem minimum (3.0V) untuk pengiraan perintang kes terburuk untuk memastikan LED masih menyala.
3. Pengiraan Perintang (Kes Terburuk):Andaikan menggunakan LED Bin V_FD7 (V_Fmaks = 3.2V). Pada bateri rendah (3.0V), terdapat voltan yang tidak mencukupi untuk membias kehadapan LED (3.0V<3.2V). Oleh itu, pilih bin V_Fyang lebih rendah (cth., D4: maks 2.6V) atau gunakan pam cas/pemacu LED untuk prestasi konsisten merentasi julat bateri. Jika menggunakan Bin D4 dengan V_Fmaks=2.6V pada bateri rendah: R = (3.0V - 2.6V) / 0.005A = 80 Ohm. Pada cas penuh (4.2V): I_F= (4.2V - 2.4V_min) / 80 = 22.5mA (melebihi 20mA maks). Ini menunjukkan cabaran mengendalikan LED secara langsung daripada sumber voltan yang berubah-ubah. Litar arus malar atau pemacu yang lebih canggih adalah disyorkan untuk prestasi optimum dan keselamatan LED.

12. Pengenalan Prinsip Pengendalian

Diod pemancar cahaya ialah peranti semikonduktor yang menukar tenaga elektrik secara langsung kepada cahaya melalui proses yang dipanggil elektroluminesens. LTST-C190TGKT-2A menggunakan semikonduktor kompaun InGaN (Indium Gallium Nitride). Apabila voltan kehadapan digunakan merentasi simpang p-n, 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). Panjang gelombang khusus (warna) cahaya yang dipancarkan ditentukan oleh tenaga jurang jalur bahan semikonduktor. Bahan InGaN digunakan untuk menghasilkan cahaya dalam bahagian biru, hijau, dan ultraungu spektrum. Warna hijau LED ini adalah hasil daripada komposisi khusus indium, gallium, dan nitrogen dalam lapisan aktifnya.

13. Trend Teknologi

Pembangunan LED seperti LTST-C190TGKT-2A mengikut beberapa trend industri utama. Terdapat dorongan berterusan ke arah peminiaturan, membolehkan produk akhir yang lebih nipis dan kecil. Penambahbaikan kecekapan dalam bahan InGaN membawa kepada keberkesanan pencahayaan yang lebih tinggi (lebih banyak output cahaya per watt elektrik), yang penting untuk peranti berkuasa bateri. Trend lain ialah penapisan binning dan kawalan parameter yang lebih ketat, membolehkan prestasi yang lebih konsisten dalam pengeluaran besar-besaran dan membolehkan aplikasi dengan keperluan keseragaman warna atau kecerahan yang ketat. Akhirnya, kebolehpercayaan yang dipertingkatkan dan keserasian dengan proses pematerian bebas plumbum, suhu tinggi adalah penting untuk memenuhi peraturan alam sekitar global dan piawaian pembuatan moden.