Dokumen Teknikal LTW-C281DS5 LED Putih SMD - Dimensi 2.8x1.0x0.35mm - Voltan 2.55-3.15V - Kuasa 70mW

1. Gambaran Keseluruhan Produk

Dokumen ini menyediakan maklumat teknikal komprehensif untuk model khusus peranti pemancar cahaya (LED) permukaan-pasang (SMD). Produk ini merupakan LED putih berkecemerlangan tinggi dan ultra-nipis yang direka untuk proses pemasangan elektronik moden. Aplikasi utamanya termasuk lampu latar, penunjuk status, dan pencahayaan am dalam peranti elektronik padat di mana ruang dan kecekapan adalah kritikal.

Kelebihan teras komponen ini ialah profilnya yang minima, keserasian dengan mesin pemetik dan letak automatik, serta pematuhan kepada piawaian RoHS (Sekatan Bahan Berbahaya) dan produk hijau. Pasaran sasaran merangkumi elektronik pengguna, peranti komunikasi, dan pelbagai sistem terbenam yang memerlukan pencahayaan penunjuk yang boleh dipercayai dan berprofil rendah.

2. Analisis Parameter Teknikal Mendalam

2.1 Penarafan Maksimum Mutlak

Penarafan maksimum mutlak menentukan had di mana kerosakan kekal pada peranti mungkin berlaku. Ini bukan keadaan untuk operasi biasa.

• Pelesapan Kuasa (Pd):70 mW. Ini adalah jumlah kuasa maksimum yang boleh dilesapkan oleh pakej LED sebagai haba tanpa menjejaskan prestasi atau menyebabkan kegagalan.
• Arus Hadapan Puncak (I_FP):100 mA. Ini adalah arus hadapan serta-merta maksimum yang dibenarkan, biasanya ditentukan di bawah keadaan berdenyut (kitar tugas 1/10, lebar denyut 0.1ms) untuk mengelakkan kepanasan berlebihan pada simpang semikonduktor.
• Arus Hadapan DC (I_F):20 mA. Ini adalah arus hadapan berterusan maksimum yang disyorkan untuk operasi jangka panjang yang boleh dipercayai.
• Voltan Songsang (V_R):5 V. Menggunakan voltan songsang melebihi nilai ini boleh menyebabkan kegagalan serta-merta dan teruk pada simpang LED.
• Suhu Operasi & Penyimpanan:Peranti ini dinilai untuk julat suhu operasi ambien dari -30°C hingga +80°C dan boleh disimpan pada suhu dari -55°C hingga +105°C.
• Pateri Alir Balik Inframerah:Komponen ini boleh menahan suhu puncak 260°C untuk maksimum 10 saat semasa proses pateri alir balik.

2.2 Ciri Elektro-Optik

Parameter ini diukur pada keadaan ujian piawai suhu ambien (T_a) 25°C dan arus hadapan (I_F) 5 mA, melainkan dinyatakan sebaliknya.

• Keamatan Bercahaya (I_V):Julat dari minimum 45.0 mcd hingga maksimum tipikal 180.0 mcd. Ini mengukur kecerahan LED yang dirasakan oleh mata manusia, menggunakan penapis yang menghampiri lengkung respons fotopik CIE.
• Sudut Pandangan (2θ_1/2):130 darjah. Ini adalah sudut penuh di mana keamatan bercahaya adalah separuh daripada keamatan yang diukur pada 0 darjah (paksi). Sudut pandangan luas seperti ini menunjukkan corak pancaran Lambertian atau hampir-Lambertian, sesuai untuk pencahayaan kawasan.
• Koordinat Kromatisiti (x, y):Nilai tipikal ialah x=0.294, y=0.286. Koordinat ini menentukan titik warna cahaya putih pada rajah kromatisiti CIE 1931, menunjukkan suhu warna putih sejuk atau putih neutral.
• Voltan Hadapan (V_F):Julat dari 2.55 V (min) hingga 3.15 V (maks) pada 5 mA. Ini adalah susutan voltan merentasi LED apabila ia mengalirkan arus. Nilai sebenar untuk unit tertentu bergantung pada kod binnya.
• Arus Songsang (I_R):Maksimum 10 μA apabila voltan songsang 5V digunakan. Arus songsang yang rendah adalah diingini.

3. Penjelasan Sistem Binning

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

3.1 Binning Voltan Hadapan (V_F)

The V_Fdikategorikan kepada enam bin (V1 hingga V6), setiap satu dengan julat 0.1V dari 2.55V hingga 3.15V pada I_F= 5mA. Toleransi ±0.05V digunakan untuk setiap bin. Memilih LED dari bin V_Fyang sama membantu mengekalkan pengagihan arus seragam apabila berbilang LED disambung secara selari.

3.2 Binning Keamatan Bercahaya (I_V)

Keamatan bercahaya disusun kepada tiga bin (P, Q, R) dengan nilai minimum masing-masing 45.0, 71.0, dan 112.0 mcd, semua pada I_F= 5mA. Maksimum untuk bin R ialah 180.0 mcd. Toleransi ±15% digunakan untuk setiap bin. Binning ini adalah penting untuk aplikasi yang memerlukan tahap kecerahan konsisten merentasi berbilang LED.

3.3 Binning Hue (Kromatisiti)

Titik warna ditakrifkan dalam enam wilayah (S1 hingga S6) pada rajah kromatisiti CIE 1931. Setiap bin ialah segi empat yang ditakrifkan oleh sempadan koordinat (x, y) tertentu. Toleransi ±0.01 digunakan pada koordinat. Sistem ini memastikan keseragaman warna, yang kritikal untuk aplikasi lampu latar dan pencahayaan estetik. Rajah yang disediakan memetakan wilayah S1-S6 ini secara visual.

4. Analisis Lengkung Prestasi

Walaupun lengkung grafik khusus dirujuk dalam lembaran data (cth., Rajah 6 untuk sudut pandangan, Rajah 1 untuk kromatisiti), tingkah laku tipikalnya boleh diterangkan berdasarkan fizik LED piawai.

• Ciri I-V (Arus-Voltan):Voltan hadapan (V_F) mempamerkan hubungan logaritma dengan arus hadapan (I_F). Peningkatan kecil dalam V_Fmembawa kepada peningkatan besar dalam I_Fsebaik sahaja voltan hidup dilebihi. V_Fjuga mempunyai pekali suhu negatif, bermakna ia berkurangan sedikit apabila suhu simpang meningkat.
• Keamatan Bercahaya vs. Arus:Output cahaya (I_V) secara amnya berkadar dengan arus hadapan dalam julat operasi normal. Walau bagaimanapun, kecekapan mungkin jatuh pada arus yang sangat tinggi disebabkan peningkatan haba dan kesan droop dalam bahan semikonduktor.
• Kebergantungan Suhu:Keamatan bercahaya LED putih berasaskan InGaN biasanya berkurangan apabila suhu simpang meningkat. Ini adalah faktor kritikal untuk pengurusan haba dalam aplikasi berkuasa tinggi atau berketumpatan tinggi.

5. Maklumat Mekanikal dan Pakej

5.1 Dimensi Pakej

LED ini mempunyai tapak kaki pakej piawai EIA (Electronic Industries Alliance). Spesifikasi utama ialah profil ultra-nipisnya 0.35 mm. Lukisan dimensi terperinci disediakan, menentukan panjang, lebar, ketinggian, saiz pad, dan toleransi kedudukan mereka (biasanya ±0.10 mm).

5.2 Reka Bentuk Pad dan Polarity

Lembaran data termasuk dimensi pad pateri yang dicadangkan untuk susun atur PCB (Papan Litar Bercetak). Reka bentuk pad yang betul adalah penting untuk pembentukan sendi pateri yang boleh dipercayai dan kekuatan mekanikal. Komponen ini mempunyai terminal anod dan katod; polarity yang betul mesti dipatuhi semasa pemasangan untuk memastikan fungsi yang betul.

6. Panduan Pateri dan Pemasangan

6.1 Parameter Pateri Alir Balik

Komponen ini serasi sepenuhnya dengan proses pateri alir balik inframerah (IR). Profil yang disyorkan disediakan, dengan parameter utama termasuk zon pra-panas (150-200°C), suhu puncak maksimum 260°C, dan masa di atas likuidus tidak melebihi 10 saat. Profil harus mematuhi piawaian JEDEC untuk mengelakkan kejutan haba.

6.2 Penyimpanan dan Pengendalian

• Kepekaan Kelembapan:LED dibungkus dalam beg penghalang kelembapan dengan bahan pengering. Sebaik sahaja beg asal dibuka, komponen harus digunakan dalam masa 672 jam (28 hari) atau dibakar pada 60°C selama sekurang-kurangnya 20 jam sebelum dipateri jika disimpan lebih lama.
• Langkah Berjaga-jaga ESD (Nyahcas Elektrostatik):LED sensitif kepada elektrik statik. Kawalan ESD yang betul, seperti stesen kerja dibumikan, gelang pergelangan tangan, dan bekas konduktif, adalah wajib semasa pengendalian.
• Pembersihan:Jika pembersihan diperlukan selepas pateri, hanya pelarut yang ditentukan seperti etil alkohol atau isopropil alkohol harus digunakan pada suhu bilik selama kurang daripada satu minit. Bahan kimia yang tidak ditentukan mungkin merosakkan kanta epoksi.

7. Maklumat Pembungkusan dan Pesanan

LED dibekalkan pada pita pembawa timbul lebar 8mm yang dililit pada gegelung diameter 7 inci (178mm). Setiap gegelung mengandungi 5000 keping. Untuk kuantiti kurang daripada gegelung penuh, kuantiti pembungkusan minimum 500 keping tersedia. Spesifikasi pita dan gegelung mematuhi piawaian ANSI/EIA 481-1, memastikan keserasian dengan feeder automatik.

8. Nota Aplikasi dan Pertimbangan Reka Bentuk

8.1 Senario Aplikasi Tipikal

LED ini sesuai untuk aplikasi terhad ruang seperti lampu latar kekunci peranti mudah alih, penunjuk status pada komputer riba atau tablet ultra-nipis, penunjuk panel dalam papan pemuka automotif, dan pencahayaan hiasan dalam gajet pengguna. Sudut pandangan luasnya menjadikannya sesuai untuk pencahayaan sekata kawasan kecil atau panduan cahaya.

8.2 Pertimbangan Reka Bentuk Litar

• Pembatasan Arus:LED adalah peranti berkuasa arus. Perintang pembatas arus bersiri atau litar pemacu arus malar adalah penting untuk mengelakkan melebihi arus hadapan DC maksimum, yang akan membawa kepada degradasi pantas.
• Pengurusan Haba:Walaupun pelesapan kuasa adalah rendah, memastikan kawasan kuprum PCB yang mencukupi atau via haba di bawah pad haba LED (jika ada) membantu melesapkan haba, mengekalkan output bercahaya dan jangka hayat.
• Sambungan Selari:Menyambungkan LED secara langsung secara selari secara amnya tidak disyorkan disebabkan variasi dalam V_F. Jika perlu, menggunakan LED dari bin V_Fyang sama dan memasukkan perintang bersiri nilai kecil individu untuk setiap LED boleh membantu mengimbangi arus.

9. Perbandingan dan Pembezaan Teknikal

Faktor pembezaan utama LED ini ialah ketebalan 0.35mm, yang sangat rendah untuk LED SMD piawai. Berbanding pakej yang lebih tebal (cth., 0.6mm atau 1.0mm), ini membolehkan reka bentuk produk akhir yang lebih nipis. Gabungan kecerahan tinggi (sehingga 180 mcd pada 5mA) dalam profil nipis ini menawarkan nisbah kecerahan-kepada-saiz yang baik. Struktur binning yang ditakrifkan untuk warna dan keamatan menyediakan tahap konsistensi yang mungkin tidak dijamin dengan LED komoditi tidak dibin atau dibin secara meluas.

10. Soalan Lazim (FAQ)

10.1 Apakah perbezaan antara Arus Hadapan Puncak dan Arus Hadapan DC?

Arus Hadapan DC (20 mA) adalah had selamat untuk operasi berterusan. Arus Hadapan Puncak (100 mA) adalah nilai yang jauh lebih tinggi dibenarkan hanya untuk denyutan yang sangat pendek (0.1ms) pada kitar tugas rendah (10%). Melebihi penarafan arus DC, walaupun seketika, boleh menyebabkan kerosakan kekal.

10.2 Bagaimana saya mentafsir kod Bin Kromatisiti (S1-S6)?

Kod-S mentakrifkan wilayah pada carta warna CIE. S1 dan S2 mewakili nada putih lebih sejuk (kandungan biru lebih tinggi), manakala S5 dan S6 mewakili nada putih lebih hangat (kandungan kuning/merah lebih tinggi). S3 dan S4 biasanya berada dalam wilayah putih neutral. Pereka harus menentukan bin yang diperlukan berdasarkan keperluan suhu warna aplikasi mereka.

10.3 Bolehkah saya menggunakan besi pateri dan bukannya alir balik?

Pateri tangan dengan besi adalah mungkin tetapi tidak disyorkan untuk pengeluaran isipadu. Jika perlu, suhu hujung besi tidak boleh melebihi 300°C, dan masa pateri per lead mesti dihadkan kepada maksimum 3 saat. Penjagaan mesti diambil untuk mengelakkan tekanan mekanikal dan haba setempat berlebihan pada komponen.

11. Contoh Reka Bentuk dan Penggunaan Praktikal

Contoh 1: Penunjuk Status Peranti Mudah Alih:Seorang pereka memerlukan satu LED putih terang untuk menunjukkan status pengecasan. Mereka memilih LED dari bin kecerahan R untuk keterlihatan tinggi. Mereka memandunya pada 10 mA menggunakan pin GPIO dari mikropengawal dengan perintang bersiri dikira sebagai (Voltan Bekalan - V_F) / 0.01A. Mereka memilih LED dari bin voltan V3 (2.75-2.85V) untuk tingkah laku yang boleh diramal. Ketinggian 0.35mm sesuai dalam bezel ultra-nipis peranti.

Contoh 2: Lampu Latar LCD Kecil:Seorang jurutera perlu menerangi sekata LCD monokrom 2 inci dari sisi menggunakan panduan cahaya. Mereka menggunakan empat LED diletakkan di sepanjang satu tepi. Untuk memastikan warna dan kecerahan seragam, mereka menentukan semua LED mesti datang dari bin Hue yang sama (cth., S4) dan bin Keamatan Bercahaya yang sama (cth., Q). Mereka disambung secara bersiri dan dipandu oleh pemacu arus malar ditetapkan kepada 15 mA untuk memastikan output konsisten dan memudahkan litar.

12. Pengenalan Prinsip Teknikal

LED ini berasaskan teknologi semikonduktor InGaN (Indium Gallium Nitride). Teras LED putih biasanya ialah cip InGaN pemancar biru. Lapisan fosfor, sering terdiri daripada yttrium aluminium garnet (YAG) didop dengan serium, didepositkan di atas cip ini. Apabila cahaya biru dari cip merangsang fosfor, ia menukar sebahagian foton biru kepada cahaya kuning. Gabungan cahaya biru yang tinggal dan cahaya kuning yang dipancarkan dirasakan oleh mata manusia sebagai putih. Campuran fosfor tertentu menentukan suhu warna berkorelasi (CCT), menghasilkan cahaya putih sejuk, neutral, atau hangat. Pakej ultra-nipis dicapai melalui teknik pembungkusan dan pencetakan peringkat wafer termaju.

13. Trend dan Perkembangan Industri

Trend dalam LED SMD untuk elektronik pengguna terus ke arah kecekapan lebih tinggi (lebih lumen per watt), tapak kaki lebih kecil, dan profil lebih nipis, membolehkan produk akhir yang semakin nipis. Terdapat juga fokus kuat pada peningkatan indeks pembiakan warna (CRI) untuk kualiti cahaya lebih baik dan toleransi binning lebih ketat untuk mengurangkan variasi warna dan kecerahan dalam kelompok pengeluaran. Tambahan pula, integrasi pemacu IC terus dengan pakej LED ("modul LED" atau "LED pintar") menjadi lebih biasa untuk reka bentuk dipermudahkan. Teknologi InGaN asas juga diperhalusi untuk ketumpatan kuasa dan kebolehpercayaan lebih tinggi. Peraturan alam sekitar terus mendorong penghapusan bahan berbahaya, mengukuhkan pematuhan RoHS sebagai keperluan piawai.