Dokumen Teknikal LTST-C190KGKT - Dimensi 3.2x1.6x0.8mm - Voltan 1.9-2.4V - Kuasa 75mW - Hijau AlInGaP

1. Gambaran Keseluruhan Produk

Dokumen ini memperincikan spesifikasi untuk lampu LED peranti permukaan-pasang (SMD). Komponen ini direka untuk pemasangan papan litar bercetak (PCB) automatik dan amat sesuai untuk aplikasi di mana ruang adalah kekangan kritikal. LED ini mempunyai profil ultra nipis dan menggunakan bahan semikonduktor AlInGaP termaju untuk cip pemancar cahayanya, memberikan kecerahan tinggi dalam spektrum hijau.

1.1 Ciri-ciri

• Mematuhi arahan RoHS (Sekatan Bahan Berbahaya).
• Profil amat rendah dengan ketinggian hanya 0.80 milimeter.
• Keamatan bercahaya tinggi yang disediakan oleh cip AlInGaP (Aluminium Indium Gallium Fosfida).
• Dibungkus pada pita 8mm yang dililit pada gegelung berdiameter 7 inci untuk sistem pick-and-place automatik.
• Garis panduan pakej piawai EIA (Persekutuan Industri Elektronik).
• Serasi dengan tahap pemacu litar bersepadu (IC) piawai.
• Direka untuk keserasian dengan peralatan penempatan komponen automatik.
• Sesuai untuk proses pematerian refluks inframerah (IR) yang biasa digunakan dalam teknologi permukaan-pasang (SMT).

1.2 Aplikasi

LED ini serba boleh dan boleh diintegrasikan ke dalam pelbagai peranti dan sistem elektronik, termasuk tetapi tidak terhad kepada:

• Peralatan telekomunikasi (cth., telefon tanpa wayar, telefon bimbit).
• Peranti automasi pejabat dan sistem rangkaian.
• Perkakas rumah dan elektronik pengguna.
• Panel kawalan dan instrumentasi industri.
• Pencahayaan belakang untuk kekunci dan papan kekunci.
• Penunjuk status dan kuasa.
• Paparan mikro dan pencahayaan simbol.
• Papan tanda dalaman dan paparan maklumat.

2. Analisis Mendalam Spesifikasi Teknikal

Bahagian berikut memberikan analisis terperinci tentang ciri-ciri elektrik, optik, dan persekitaran LED.

2.1 Penarafan Maksimum Mutlak

Nilai-nilai ini mewakili had di mana kerosakan kekal pada peranti mungkin berlaku. Operasi di bawah keadaan ini tidak dijamin.

• Pelesapan Kuasa (Pd):75 mW
• Arus Hadapan Puncak (I_F(PEAK)):80 mA (pada kitaran tugas 1/10, lebar nadi 0.1ms)
• Arus Hadapan Berterusan (I_F):30 mA DC
• Voltan Songsang (V_R):5 V
• Julat Suhu Operasi (T_opr):-30°C hingga +85°C
• Julat Suhu Penyimpanan (T_stg):-40°C hingga +85°C
• Suhu Pematerian Refluks Inframerah:Maksimum 260°C selama 10 saat.

2.2 Ciri-ciri Elektrik & Optik

Ini adalah parameter prestasi tipikal yang diukur pada suhu ambien (T_a) 25°C di bawah keadaan ujian yang ditentukan.

• Keamatan Bercahaya (I_V):18.0 - 71.0 mcd (diukur pada I_F= 20 mA).
• Sudut Pandangan (2θ_1/2):130 darjah (sudut luar paksi di mana keamatan adalah separuh daripada nilai pada paksi).
• Panjang Gelombang Pancaran Puncak (λ_P):574.0 nm (tipikal).
• Panjang Gelombang Dominan (λ_d):567.5 - 576.5 nm (diukur pada I_F= 20 mA).
• Separuh Lebar Garisan Spektrum (Δλ):15 nm (tipikal).
• Voltan Hadapan (V_F):1.9 - 2.4 V (diukur pada I_F= 20 mA).
• Arus Songsang (I_R):Maksimum 10 μA (diukur pada V_R= 5 V).

3. Penjelasan Sistem Bin

Untuk memastikan konsistensi dalam pengeluaran dan reka bentuk, LED disusun ke dalam bin berdasarkan parameter utama. Ini membolehkan pereka memilih komponen yang memenuhi keperluan voltan, kecerahan, dan warna tertentu.

3.1 Bin Voltan Hadapan (V_F)

Bin menentukan julat susut voltan hadapan merentasi LED apabila didorong pada 20mA. Toleransi untuk setiap bin ialah ±0.1V.

• Bin 4: 1.90V - 2.00V
• Bin 5: 2.00V - 2.10V
• Bin 6: 2.10V - 2.20V
• Bin 7: 2.20V - 2.30V
• Bin 8: 2.30V - 2.40V

3.2 Bin Keamatan Bercahaya (I_V)

Bin mengkategorikan output bercahaya minimum dan maksimum pada 20mA. Toleransi untuk setiap bin ialah ±15%.

• Bin M: 18.0 mcd - 28.0 mcd
• Bin N: 28.0 mcd - 45.0 mcd
• Bin P: 45.0 mcd - 71.0 mcd

3.3 Bin Warna / Panjang Gelombang Dominan (λ_d)

Bin ini mengawal nuansa hijau yang tepat. Toleransi untuk setiap bin ialah ±1 nm.

• Bin C: 567.5 nm - 570.5 nm
• Bin D: 570.5 nm - 573.5 nm
• Bin E: 573.5 nm - 576.5 nm

4. Analisis Keluk Prestasi

Keluk prestasi tipikal (tidak direproduksi dalam teks tetapi dirujuk dalam datasheet) memberikan gambaran visual tentang tingkah laku peranti di bawah pelbagai keadaan. Ini biasanya termasuk:

• Keamatan Bercahaya Relatif vs. Arus Hadapan:Menunjukkan bagaimana output cahaya meningkat dengan arus pemacu, biasanya dalam hubungan tidak linear.
• Voltan Hadapan vs. Arus Hadapan:Menggambarkan keluk ciri IV diod.
• Keamatan Bercahaya Relatif vs. Suhu Ambien:Menunjukkan penurunan prestasi terma output cahaya; keamatan umumnya berkurangan apabila suhu meningkat.
• Taburan Spektrum:Graf yang menunjukkan kuasa sinaran relatif merentasi panjang gelombang, berpusat di sekitar panjang gelombang puncak 574nm dengan separuh lebar tipikal 15nm.

5. Maklumat Mekanikal & Pembungkusan

5.1 Dimensi Pakej

LED ini mempunyai tapak kaki SMD segi empat tepat yang padat. Dimensi utama (dalam milimeter) ialah: panjang = 3.2, lebar = 1.6, tinggi = 0.8. Lukisan dimensi terperinci menentukan lokasi pad, garis panduan komponen, dan penanda polariti (biasanya penunjuk katod). Semua toleransi dimensi ialah ±0.1mm melainkan dinyatakan sebaliknya.

5.2 Corak Pad PCB yang Disyorkan

Susun atur pad pateri yang dicadangkan disediakan untuk memastikan pematerian yang boleh dipercayai dan penjajaran yang betul semasa proses refluks. Corak ini mengambil kira pembentukan fillet pateri dan penjajaran sendiri komponen semasa refluks.

5.3 Pembungkusan Pita dan Gegelung

LED dibekalkan dalam pita pembawa timbul dengan pita penutup pelindung. Butiran pembungkusan utama:

• Lebar Pita Pembawa:8 mm.
• Diameter Gegelung:7 inci (178 mm).
• Kuantiti per Gegelung:4000 keping.
• Kuantiti Pesanan Minimum (MOQ):500 keping untuk baki kuantiti.
• Pembungkusan mematuhi piawaian ANSI/EIA-481.

6. Panduan Pematerian & Pemasangan

6.1 Pematerian Refluks IR (Proses Bebas Plumbum)

Komponen ini dinilai untuk proses pematerian bebas plumbum (Pb-free). Profil refluks yang dicadangkan disediakan, mematuhi piawaian JEDEC. Parameter utama termasuk:

• Suhu Pra-panas:150°C hingga 200°C.
• Masa Pra-panas:Maksimum 120 saat.
• Suhu Badan Puncak:Maksimum 260°C.
• Masa Melebihi 260°C:Maksimum 10 saat.
• Bilangan Laluan Refluks:Maksimum dua kali.

Nota:Profil suhu sebenar mesti dicirikan untuk reka bentuk PCB tertentu, pes pateri, dan ketuhar yang digunakan.

6.2 Pematerian Tangan

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

• Suhu Besi Pateri:Maksimum 300°C.
• Masa Pematerian:Maksimum 3 saat per kaki.
• Bilangan Percubaan Pematerian:Hanya satu kali disyorkan untuk mengelakkan kerosakan terma.

6.3 Pembersihan

Jika pembersihan selepas pematerian diperlukan, hanya pelarut yang ditentukan harus digunakan untuk mengelakkan kerosakan pada pakej LED. Agen yang disyorkan termasuk etil alkohol atau isopropil alkohol (IPA). LED harus direndam pada suhu normal selama kurang daripada satu minit.

7. Langkah Berjaga-jaga Penyimpanan & Pengendalian

7.1 Kepekaan Nyahcas Elektrostatik (ESD)

LED sensitif kepada nyahcas elektrostatik. Kawalan ESD yang betul mesti dilaksanakan semasa pengendalian, termasuk penggunaan gelang pergelangan tangan dibumikan, tikar anti-statik, dan bekas konduktif. Semua peralatan mesti dibumikan dengan betul.

7.2 Kepekaan Kelembapan

Komponen ini mempunyai penarafan Tahap Kepekaan Kelembapan (MSL). Tahap tertentu (cth., MSL 3) menunjukkan berapa lama peranti boleh terdedah kepada keadaan bilik ambien selepas beg tertutup asal dibuka sebelum ia memerlukan pembakaran untuk mengeluarkan kelembapan yang diserap.

• Pakej Tertutup:Simpan pada ≤30°C dan ≤90% Kelembapan Relatif (RH). Jangka hayat rak adalah satu tahun apabila disimpan dalam beg kalis lembapan asal dengan penyerap lembapan.
• Pakej Terbuka:Untuk komponen yang dikeluarkan dari beg tertutup, persekitaran penyimpanan tidak boleh melebihi 30°C dan 60% RH. Adalah disyorkan untuk menyelesaikan proses refluks IR dalam masa satu minggu. Untuk penyimpanan lebih lama di luar beg asal, simpan dalam bekas tertutup dengan penyerap lembapan. Komponen yang disimpan selama lebih daripada satu minggu harus dibakar (cth., pada 60°C selama 20 jam) sebelum pematerian untuk mengelakkan "popcorning" semasa refluks.

8. Nota Aplikasi & Pertimbangan Reka Bentuk

8.1 Had Arus

Perintang had arus luaran hampir selalu diperlukan apabila memandu LED dari sumber voltan. Nilai perintang boleh dikira menggunakan Hukum Ohm: R = (V_sumber- V_F) / I_F. Menggunakan V_Fmaksimum dari datasheet (2.4V) memastikan perintang menyediakan had arus yang mencukupi walaupun untuk LED dari bin voltan tertinggi.

8.2 Pengurusan Terma

Walaupun pelesapan kuasa adalah rendah (75mW), mengekalkan suhu simpang LED dalam julat operasi yang ditentukan adalah penting untuk kebolehpercayaan jangka panjang dan output cahaya yang stabil. Pastikan pelepasan terma yang mencukupi dalam reka bentuk pad PCB dan elakkan meletakkan LED berhampiran sumber haba penting lain.

8.3 Reka Bentuk Optik

Sudut pandangan lebar 130 darjah menjadikan LED ini sesuai untuk aplikasi yang memerlukan pencahayaan luas dan meresap berbanding pancaran fokus. Untuk aplikasi penunjuk, pertimbangkan keamatan bercahaya yang diperlukan (memilih bin I_Vyang sesuai) untuk memastikan keterlihatan di bawah keadaan pencahayaan ambien.

9. Perbandingan & Pembezaan Teknikal

Faktor pembezaan utama LED ini ialahketinggian ultra nipis 0.8mmdan penggunaancip AlInGaP. Berbanding dengan LED hijau GaP (Gallium Fosfida) tradisional, teknologi AlInGaP biasanya menawarkan kecekapan dan kecerahan yang lebih tinggi, menghasilkan keamatan bercahaya yang lebih besar untuk arus pemacu tertentu. Profil nipis adalah kelebihan kritikal dalam elektronik pengguna moden yang nipis di mana ketinggian-z amat terhad.

10. Soalan Lazim (FAQ)

10.1 Apakah perbezaan antara panjang gelombang puncak dan panjang gelombang dominan?

Panjang Gelombang Puncak (λ_P):Panjang gelombang tunggal di mana kuasa optik yang dipancarkan adalah paling besar.Panjang Gelombang Dominan (λ_d):Panjang gelombang tunggal cahaya monokromatik yang sepadan dengan warna yang dilihat LED seperti yang ditakrifkan oleh rajah kromatisiti CIE. λ_dlebih relevan untuk spesifikasi warna dalam aplikasi paparan dan penunjuk.

10.2 Bolehkah saya memandu LED ini tanpa perintang had arus?

No.LED adalah peranti yang didorong oleh arus. Menyambungkannya terus ke sumber voltan yang melebihi voltan hadapannya akan menyebabkan arus berlebihan mengalir, berpotensi memusnahkan peranti serta-merta disebabkan oleh pelarian terma. Sentiasa gunakan perintang had arus siri atau pemacu arus malar.

10.3 Mengapakah binning penting?

Binning memastikan keseragaman warna dan kecerahan dalam aplikasi. Menggunakan LED dari bin V_F, I_V, dan λ_dyang sama menjamin bahawa semua penunjuk dalam panel akan mempunyai penampilan dan prestasi yang konsisten, yang penting untuk pengalaman pengguna dan kualiti produk.

11. Contoh Reka Bentuk Praktikal

Senario:Mereka bentuk penunjuk status untuk peranti mudah alih yang dikuasakan oleh rel 3.3V. Matlamatnya adalah penunjuk hijau kecerahan sederhana.

1. Pemilihan Arus:Pilih arus pemacu 10mA untuk keseimbangan kecerahan dan penggunaan kuasa.
2. Pengiraan Perintang:Gunakan V_Fmaksimum untuk keselamatan: R = (3.3V - 2.4V) / 0.01A = 90 Ohm. Nilai piawai terdekat ialah 91 Ohm.
3. Pemilihan Bin:Tentukan Bin N untuk keamatan bercahaya (28-45 mcd) dan Bin D untuk panjang gelombang dominan (570.5-573.5 nm) untuk mendapatkan hijau kecerahan sederhana yang konsisten.
4. Susun Atur:Ikuti corak pad yang disyorkan dalam datasheet. Pastikan pad katod (ditanda pada LED) disambungkan ke bumi melalui perintang had arus.

12. Pengenalan Teknologi

LED ini menggunakansemikonduktor AlInGaP (Aluminium Indium Gallium Fosfida)yang ditumbuhkan pada substrat lutsinar. Apabila voltan hadapan dikenakan, elektron dan lubang bergabung semula di kawasan aktif cip, membebaskan tenaga dalam bentuk foton (cahaya). Komposisi khusus aloi AlInGaP menentukan tenaga jurang jalur dan seterusnya warna cahaya yang dipancarkan, dalam kes ini, hijau. Sistem bahan ini terkenal dengan kecekapan kuantum dalamannya yang tinggi, terutamanya dalam kawasan spektrum merah, oren, kuning, dan hijau.

13. Trend Industri

Trend dalam LED SMD untuk elektronik pengguna terus ke arahpeminiaturan, kecekapan lebih tinggi, dan pembiakan warna yang lebih baik.Ketinggian pakej mengecil di bawah 0.8mm untuk membolehkan peranti yang lebih nipis. Penambahbaikan kecekapan (lebih lumen per watt) mengurangkan penggunaan kuasa dan beban terma. Terdapat juga penekanan yang semakin meningkat terhadap toleransi binning yang lebih ketat untuk memenuhi keperluan keseragaman warna yang ketat bagi paparan resolusi tinggi dan pencahayaan automotif. Teknologi semikonduktor asas juga berkembang, dengan penyelidikan berterusan ke dalam bahan seperti GaN-on-Si dan mikro-LED untuk aplikasi generasi seterusnya.