LTST-C195TBTGKT Dual Color SMD LED Datasheet - Size 1.6x0.8x0.55mm - Blue 3.8V / Green 2.4V - 76mW - English Technical Document

1. Product Overview

LTST-C195TBTGKT ni LED yenye rangi mbili, kifaa cha kusakinishwa kwenye uso (SMD) kilichobuniwa kwa matumizi ya kisasa ya elektroniki yanayokuwa na nafasi ndogo. Inaunganisha chips mbili tofauti za semiconductor ndani ya kifurushi kimoja chenye ukubwa mdogo sana: chip ya InGaN (Indiamu Galiamu Nitraidi) kwa mwanga wa bluu na chip ya InGaN kwa mwanga wa kijani kibichi. Usanidi huu huruhusu uzalishaji wa rangi mbili za msingi kutoka kwa sehemu moja, na kuwezesha udhihirisho wa hali, taa ya nyuma, na taa ya mapambo kwa eneo dogo sana.

Faida kuu za bidhaa hii ni pamoja na unene wake mdogo sana wa milimita 0.55 tu, ambao ni muhimu kwa matumizi kama vile skrini zenye unene mdogo sana, vifaa vya rununu, na teknolojia ya kuvaa. Inatengenezwa kama bidhaa ya kijani kibichi, ikikidhi viwango vya ROHS (Vizuizi vya Vitu Vilivyo na Hatari), na kuhakikisha kuwa haina vitu kama risasi, zebaki, na kadimiamu. Kifaa hiki kimefungwa kwenye mkanda wa milimita 8 ulioviringishwa kwenye makorokoro yenye kipenyo cha inchi 7, na kukifanya kiwe sawa kabisa na vifaa vya kasi vya kukusanya vinavyotumia mchakato wa kuchukua-na-kuweka kiotomatiki katika uzalishaji wa wingi. Ubunifu wake pia unafaa na mchakato wa kuuza kwa kuyeyusha kwa mionzi ya infrared (IR), ambao ni kiwango cha mstari wa usanikishaji wa teknolojia ya kusakinishwa kwenye uso (SMT).

1.1 Uteuzi wa Pini na Lenzi

Kifaa hiki kina lenzi ya maji wazi, ambayo haitawanyi wala kuongeza rangi kwenye mwanga, na kuiruhusu rangi safi ya chipu (bluu au kijani) kutolewa. Uteuzi wa pini ni muhimu kwa muundo sahihi wa sakiti. Kwa LTST-C195TBTGKT, chipu ya LED ya bluu imeunganishwa kwenye pini 1 na 3, wakati chipu ya LED ya kijani imeunganishwa kwenye pini 2 na 4. Usanidi huu wa anodi/kathodi huru huruhusu kila rangi kudhibitiwa tofauti na sakiti inayoendesha.

2. Uchunguzi wa kina wa Vigezo vya Kiufundi

2.1 Viwango vya Juu Kabisa

Viwango hivi hufafanua mipaka ya mkazo ambayo kuzidi kwao kunaweza kusababisha uharibifu wa kudumu kwa kifaa. Uendeshaji chini ya au kwenye mipaka hii hauhakikishiwi. Kwa chips zote za bluu na kijani:

• Power Dissipation (Pd): 76 mW. This is the maximum allowable power loss as heat. Exceeding this can lead to overheating and accelerated degradation.
• Peak Forward Current (I_FP): 100 mA. Hii inaruhusiwa tu chini ya hali ya msisitizo na mzunguko wa wajibu wa 1/10 na upana wa msukumo wa 0.1ms. Inatumika kwa mwanga mfupi wenye ukali mkubwa.
• DC Forward Current (I_F): 20 mA. Hii ndiyo mkondo endelevu unaopendekezwa kwa uendeshaji wa kawaida, kusawazisha mwangaza na umri wa muda mrefu.
• Safu ya Joto la Uendeshaji (T_opr): -20°C hadi +80°C. Kifaa kinahakikishiwa kufanya kazi ndani ya safu hii ya joto la mazingira.
• Aina ya Joto la Uhifadhi (T_stg): -30°C hadi +100°C.
• Hali ya Kuuza kwa Infrared: Withstands 260°C peak temperature for 10 seconds, which aligns with typical lead-free (Pb-free) reflow profiles.

2.2 Electrical and Optical Characteristics

These are the typical performance parameters measured at an ambient temperature (T_a) ya 25°C na mkondo wa mbele (I_F) ya 20 mA, isipokuwa imetajwa vinginevyo.

• Nguvu ya Mwanga Unaoonwa (I_V): Kipimo cha nguvu ya mwanga inayoonekana. Kwa Bluu: Kiwango cha chini 28.0 mcd, Thamani ya kawaida haijatajwa, Kiwango cha juu 180 mcd. Kwa Kijani: Kiwango cha chini 45.0 mcd, Thamani ya kawaida haijatajwa, Kiwango cha juu 280 mcd. Chipi ya kijani kwa asili ina ufanisi zaidi kwa upande wa usikivu wa jicho la binadamu.
• Pembe ya Kutazama (2θ_1/2): 130 digrii (kawaida kwa rangi zote mbili). Pembe hii pana ya kutazama inaonyesha muundo wa utoaji unaofanana na Lambertian, unaofaa kwa matumizi yanayohitaji mwanga wa eneo pana badala ya boriti iliyolenga.
• Upeo wa Utoaji wa Wavelength (λ_P): Wavelength ambayo usambazaji wa nguvu ya wigo ni wa juu zaidi. Bluu: 468 nm (kawaida). Kijani: 525 nm (kawaida).
• Wavelengthu Kuu (λ_d): Wavelengthu pekee unaofafanua rangi inayoonekana kwenye mchoro wa rangi wa CIE. Bluu: 470 nm (kawaida). Kijani: 530 nm (kawaida). Thamani hii inahusiana zaidi na uainishaji wa rangi kuliko wavelengthu ya kilele.
• Upana wa Nusu ya Mstari wa Wigo (Δλ): Upana wa ukanda wa wigo unaotolewa kwa nusu ya ukubwa wake wa juu zaidi. Bluu: 25 nm (kawaida). Kijani: 17 nm (kawaida). Upana wa nusu mwembamba zaidi unaonyesha rangi safi zaidi kwa wigo.
• Forward Voltage (V_F): Voltage inayotokana kwenye LED inapofanya kazi kwa mkondo uliobainishwa. Bluu: Kawaida 3.30V, Upeo 3.80V. Kijani: Kawaida 2.00V, Upeo 2.40V. Tofauti hii inatokana na tofauti za nishati ya pengo la bendi katika nyenzo za semiconductor. Ni muhimu sana kwa muundo wa kiendeshi, hasa wakati wa kuwasha rangi zote mbili kutoka kwa reli moja ya voltage.
• Reverse Current (I_R): Upeo 10 μA kwa Reverse Voltage (V_R) ya 5V. LEDs hazikusudiwa kufanya kazi kwa upendeleo wa kinyume; parameta hii ni kwa ajili ya tabainishaji ya uvujaji tu.

3. Mfumo wa Binning Ufafanuzi

Ili kuhakikisha uthabiti katika uzalishaji wa wingi, LED zinasagwa katika makundi ya utendaji kulingana na nguvu ya mwanga. Hii inawawezesha wabunifu kuchagua daraja la mwangaza linalofaa kwa matumizi yao.

3.1 Luminous Intensity Binning

Msimbo wa kikundi ni herufi moja inayofafanua safu ya chini/ya juu ya mwangaza. Uvumilivu ndani ya kila kikundi ni +/-15%.

Kwa Chip ya Bluu (iliyopimwa kwa mcd @ 20mA):

• Bin N: 28.0 – 45.0 mcd
• Bin P: 45.0 – 71.0 mcd
• Bin Q: 71.0 – 112.0 mcd
• Bin R: 112.0 – 180.0 mcd

For the Green Chip (measured in mcd @ 20mA):

• Bin P: 45.0 – 71.0 mcd
• Bin Q: 71.0 – 112.0 mcd
• Bin R: 112.0 – 180.0 mcd
• Bin S: 180.0 – 280.0 mcd

Bin maalum kwa kundi fulani la uzalishaji itaonyeshwa kwenye ufungashaji au katika nyaraka za agizo.

4. Performance Curve Analysis

The datasheet references typical performance curves which are essential for understanding device behavior under non-standard conditions. While the specific graphs are not reproduced in the text, their implications are standard.

• I-V (Current-Voltage) Curve: Itaonyesha uhusiano wa kielelezo kati ya voltage ya mbele na mkondo. Voltage ya goti iko karibu na V ya kawaida._F maadili. Mkunjo huu ni muhimu sana kwa kubuni saketi za kuzuia mkondo.
• Ukubwa wa Mwanga dhidi ya Mkondo wa Mbele: Ingeonyesha kuwa mwangaza huongezeka takriban kwa mstari na nguvu hadi mahali fulani, baada ya hapo ufanisi hupungua kwa sababu ya joto na athari nyingine. Kufanya kazi kwenye 20mA inayopendekezwa inahakikisha ufanisi bora na maisha ya kifaa.
• Mwangaza wa Mwanga dhidi ya Joto la Mazingira: Ingeonyesha kuzimishwa kwa joto, ambapo pato la mwanga hupungua kadiri joto la makutano linavyoongezeka. Hii ni jambo muhimu la kuzingatia kwa matumizi ya nguvu kubwa au ya joto la juu la mazingira.
• Usambazaji wa Wigo: Ingepanga ukubwa wa mwango jamaa dhidi ya urefu wa wimbi, kuonyesha kilele na urefu wa wimbi unaotawala na nusu-upana wa wigo.

5. Habari ya Mitambo na Ufungaji

5.1 Package Dimensions

Kifaa hiki kinakubaliana na muundo wa kifurushi cha kawaida cha EIA. Vipimo muhimu (vyote kwa mm, uvumilivu ±0.10mm isipokuwa ikitajwa) vinajumuisha urefu wa jumla (1.6mm), upana (0.8mm), na urefu muhimu wa 0.55mm. Michoro ya kina ya vipimo ingeonyesha maeneo ya pedi, umbo la lenzi, na mwelekeo wa alama.

5.2 Suggested Soldering Pad Layout

Muundo wa ardhi unaopendekezwa (ukubwa wa mguu) wa PCB umetolewa ili kuhakikisha uundaji thabiti wa kiungo cha kuuza wakati wa reflow. Kuzingatia muundo huu kuzuia kujikunja (kipengele kusimama mwishoni) na kuhakikisha usawa sahihi na uokofu wa joto.

5.3 Ufungaji wa Tape na Reel

LED zinatolewa kwenye mkanda wa kubeba uliochorwa na mkanda wa kinga, umewindwa kwenye reeli zenye kipenyo cha inchi 7 (178mm). Hii ni kiwango cha usanikishaji wa kiotomatiki.

• Pocket pitch: 8mm.
• Quantity per reel: 4000 pieces.
• Kiwango cha chini cha agizo kwa mabaki: vipande 500.
• Ufungaji unalingana na vipimo vya ANSI/EIA-481.

6. Miongozo ya Uuzaji na Usanikishaji

6.1 Wasifu wa Uuzaji wa IR Reflow

Wasifu wa joto uliopendekezwa kwa mchakato wa kuuza bila risasi (Pb-free) umetolewa. Vigezo muhimu vinajumuisha:

• Joto la awali: 150-200°C.
• Muda wa Joto la Awali: Kikomo cha sekunde 120 ili kuruhusu joto sawasawa na uanzishaji wa flux.
• Joto la Kilele: Kikomo cha 260°C.
• Muda Juu ya Kiowevu: Sekunde 10 kiwango cha juu (na mzunguko wa juu wa reflow mbili).

Profaili inategemea viwango vya JEDEC, ikihakikisha uaminifu wa sehemu. Profaili halisi lazima ibainishwe kwa muundo maalum wa PCB, mchanga wa kuuza, na tanuri inayotumika.

6.2 Hand Soldering

If manual repair is necessary:

• Soldering Iron Temperature: Kiwango cha Juu cha 300°C.
• Muda wa Kuuza Kiwango cha Juu cha sekunde 3 kwa kiungo.
• Kikomo: Mara moja tu kwa uuzaji wa mkono kuzuia uharibifu wa joto.

6.3 Usafishaji

Ikiwa usafishaji baada ya kuchomelea unahitajika, vimumunyisho vilivyobainishwa pekee vinapaswa kutumiwa ili kuepuka kuharibu kifurushi cha plastiki. Vimumunyisho vinavyopendekezwa ni pombe ya ethili au pombe ya isopropili (IPA). LED inapaswa kuzamishwa kwa joto la kawaida kwa chini ya dakika moja.

6.4 Tahadhari za Utoaji Umeme wa Tuli (ESD)

LED zinaweza kuharibika kwa umeme wa tuli na mafuriko ya voltage. Tahadhari za usimamizi ni lazima:

• Use a grounded wrist strap or anti-static gloves.
• Ensure all equipment, workstations, and tools are properly grounded.

7. Uhifadhi na Ushughulikiaji

• Kifurushi Kilichotiwa Mühuri (Begi ya Kinga ya Unyevu): Hifadhi kwa ≤30°C na ≤90% Unyevu wa Jamaa (RH). Maisha ya rafu ni mwaka mmoja unapohifadhiwa kwenye begi asili yenye desiccant.
• Pakua Imefunguliwa: Hifadhi ya mazingira haipaswi kuzidi 30°C / 60% RH. Vipengee vilivyotolewa kwenye mfuko uliofungiwa vinapaswa kuuzwa kwa njia ya reflow ndani ya wiki moja.
• Hifadhi ya Urefu (Nje ya Mfuko): Hifadhi kwenye chombo kilichofungwa kikamilifu chenye kivutio-umaji au kwenye kivutio-umaji cha nitrojeni.
• Kupasha joto: Ikiwa vipengele vimewekwa wazi kwa hali ya mazingira kwa zaidi ya wiki moja, lazima vipashwe joto kwa takriban 60°C kwa angalau saa 20 kabla ya kuuzalisha ili kuondoa unyevunyevu uliovutwa na kuzuia "popcorning" wakati wa reflow.

8. Mapendekezo ya Utumizi

8.1 Mazingira ya Kawaida ya Utumizi

• Viashiria vya Hali: Uwezo wa rangi mbili huruhusu hali nyingi (k.m., bluu kwa "imewashwa/inafanya kazi," kijani kwa "kusubiri/kukamilika," zote zikiwashwa kwa hali ya tatu).
• Mwanga wa Nyuma kwa Vibonye na Icons: Katika simu za mkononi, vifaa vya udhibiti wa mbali, na vifaa vya umeme vya matumizi ya kaya, ambapo nafasi ni ndogo sana.
• Taa za Mapambo: Katika vifaa vinavyovaliwa, ambapo unene mwembamba ni muhimu.
• Viashiria vya Paneli: Katika vifaa vya udhibiti wa viwanda, vifaa vya mtandao, na mambo ya ndani ya magari.

8.2 Design Considerations

• Current Driving: Always use a series current-limiting resistor or a constant-current driver. Calculate the resistor value separately for each color due to their different forward voltages (e.g., R_kikomo = (V_ugavi - V_F) / I_F).
• Usimamizi wa Joto: Ingawa matumizi ya nguvu ni ya chini, hakikisha eneo la shaba la PCB linalotosha au vianya vya joto ikiwa unafanya kazi kwenye halijoto ya juu ya mazingira au kwa mkondo wa juu zaidi, ili kudumisha halijoto ya makutano ndani ya mipaka.
• Mpangilio wa PCB: Fuata vipimo vilivyopendekezwa vya pedi ya kuuza ili kuhakikisha utulivu wa mitambo na umbo sahihi la fillet ya kuuza.
• Ulinzi wa Voltage ya Kinyume: Kwa kuwa kifaa hakikusudiwa kwa upendeleo wa kinyume, hakikisha muundo wa mzunguko unazuia utumiaji wa voltage ya kinyume, ambayo inaweza kuzidi hali ya mtihani ya 5V na kusababisha kushindwa mara moja.

9. Ulinganishi wa Kiufundi na Tofautisho

Sababu kuu za kutofautisha za LTST-C195TBTGKT ikilinganishwa na LED za rangi moja za kawaida au zenye rangi mbili nene ni:

• Umbo Nyembamba Sana (0.55mm): Inawezesha muundo katika vifaa vya kizamani vijavyo nyembamba ambapo nafasi ya wima ni ya thamani kubwa.
• Vipande Vya Chip Vya InGaN Viwili: Hutoa rangi ya bluu na kijani kutoka kwa vifaa vya kisasa na vinavyofaa vya semiconductor, vikitoa mwangaza mzuri na usafi wa rangi.
• Uwezo Kamili wa SMT: Imebuniwa ili kuendana na utumiaji wa otomatiki na viwango vya upitishaji joto bila risasi, ikipunguza gharama na ugumu wa usanikishaji.
• Standardized Binning: Inatoa utendaji wa mwanga unaotabirika, ikisaidia katika kubuni ili kupata matokeo ya kuona yanayolingana katika misururu ya uzalishaji.

10. Maswali Yanayoulizwa Mara Kwa Mara (Kulingana na Vigezo vya Kiufundi)

Q1: Je, naweza kuendesha taa za LED za bluu na kijani kwa wakati mmoja kutoka kwa chanzo kimoja cha umeme?
A: Ndiyo, lakini lazima ziendeshwe kwa kujitegemea kwa njia tofauti za kuzuia mkondo (mfano, vipinzishi viwili) kwa sababu voltage zao za mbele zinachukua tofauti kubwa (3.3V dhidi ya 2.0V). Kuziunganisha sambamba moja kwa moja kungefanya mkondo mwingi upite kupitia LED ya kijani kwa sababu ya V yake ya chini_F.

Q2: Ni tofauti gani kati ya urefu wa wimbi la kilele na urefu wa wimbi kuu?
A: Upeo wa urefu wa mawimbi (λ_P) ni urefu wa mawimbi halisi wa utoaji wa juu zaidi wa wigo. Urefu wa mawimbi unaotawala (λ_d) ni thamani iliyohesabiwa kutoka kwenye chati ya rangi ya CIE inayowakilisha rangi inayoonekana. λ_d inahusiana zaidi na uainishaji wa rangi katika muundo.

Q3: Kwa nini hali ya uhifadhi kwa mifuko iliyofunguliwa ni kali zaidi kuliko ile iliyofungwa?
A: Kifurushi cha LED cha plastiki kinaweza kunyonya unyevu kutoka hewani. Wakati wa mchakato wa kuuzwa tena wa joto la juu, unyevu huu uliokamatwa unaweza kuyeyuka haraka, na kujenga shinikizo la ndani na uwezekano wa kupasuka kwa kifurushi ("popcorning" au "delamination"). Mfuko uliowekwa muhuri na dawa ya kukausha huzuia kunyonya unyevu.

Q4: Je, naweza kutumia LED hii kwa taa za nje za magari?
A: Karatasi ya data inabainisha kuwa LED ni kwa "vifaa vya kawaida vya elektroniki." Matumizi yanayohitaji uaminifu wa kipekee, kama vile taa za nje za magari (zinazokabiliwa na joto kali, mtikisiko, na unyevu), yanahitaji ushauri na mtengenezaji kwa bidhaa zilizoidhinishwa zilizoundwa na kupimwa kulingana na viwango vya daraja la magari (k.m., AEC-Q102).

11. Uundaji wa Vitendo na Kesi ya Matumizi

Kesi: Kuunda Kionyeshi cha Hali Mbili kwa Spika ya Bluetooth ya Kubebeka
Spika inahitaji kionyeshi kimoja kidogo kuonyesha nguvu (bluu) na hali ya kuunganishwa kwa Bluetooth (kimetembea kijani wakati inatafuta, kijani thabiti wakati imeunganishwa). LTST-C195TBTGKT ni bora kutokana na urefu wake wa 0.55mm unaofaa nyuma ya kipenyo cha plastiki nyembamba. Microcontroller (MCU) ina pini mbili za GPIO zilizosanidiwa kama matokeo ya mfereji wazi. Kila pini imeunganishwa kwenye anodi ya rangi moja ya LED kupitia kipingamizi cha kudhibiti mkondo. Kathodi zimeunganishwa kwenye ardhi. Thamani za vipingamizi zinahesabiwa kulingana na usambazaji wa 3.3V wa MCU: R_Bluu = (3.3V - 3.3V) / 0.02A ≈ 0Ω (tumia resistor ndogo kama 10Ω kwa usalama). R_Kijani = (3.3V - 2.0V) / 0.02A = 65Ω (tumia kipingamizi cha kawaida cha 68Ω). Programu ya chini ya MCU inadhibiti pini ili kuunda mfuatano unaohitajika wa taa.

12. Utangulizi wa Kanuni ya Uendeshaji

Diodi za Kutoa Mwanga (LED) ni vifaa vya semiconductor vinavyotoa mwanga kupitia umeme-luminisheni. Wakati voltage ya mbele inatumika kwenye makutano ya p-n, elektroni kutoka kwa nyenzo za aina-n huchanganyika tena na mashimo kutoka kwa nyenzo za aina-p. Tukio hili la kuchanganyika tena hutoa nishati. Katika semiconductor zenye pengo la bendi lisilo la moja kwa moja, nishati hii hutolewa hasa kama joto. Katika semiconductor zenye pengo la bendi la moja kwa moja kama InGaN (inayotumika katika kifaa hiki), nishati hutolewa kama fotoni (mwanga). Urefu maalum wa wimbi (rangi) wa mwanga unaotolewa huamuliwa na nishati ya pengo la bendi (E_g) ya nyenzo ya semiconductor, kulingana na mlinganyo λ = hc/E_g, ambapo h ni Planck's constant na c ni kasi ya mwanga. Mfumo wa nyenzo wa InGaN unaruhusu uhandisi wa pengo la bendi kutoa mwanga katika wigo wa bluu, kijani, na urujuanimno. Lensi ya epoksi ya maji wazi inafunika chip, ikitoa ulinzi wa mitambo na kuunda muundo wa pato la mwanga.

13. Mienendo ya Teknolojia

Uundaji wa LED kama LTST-C195TBTGKT unafuata mienendo kadhaa muhimu ya tasnia:

• Uboreshaji: Mwelekeo endelevu kuelekea saizi ndogo za kifurushi (mfano, 01005, micro-LEDs) ili kuwezesha vifaa vya elektroniki vilivyo na msongamano mkubwa zaidi na aina mpya za umbo kama vile skrini zinazobadilika na zinazokunjika.
• Ufanisi Ulioongezeka: Uboreshaji unaoendelea katika ufanisi wa ndani wa quantum (IQE) na mbinu za uchimbaji wa mwanga ili kutoa ukali mkubwa wa mwanga (mcd) kwa mkondo wa kuendesha sawa au wa chini, na kuboresha muda wa maisha ya betri katika vifaa vya kubebebea.
• Ufungaji wa Hali ya Juu: Uundaji wa ufungaji-juu-ya-ufungaji (PoP) na ufungaji wa kiwango cha chip (CSP) kwa LED ili kupunguza zaidi unene na kuboresha utendaji wa joto.
• Mchanganyiko wa Rangi na Taa za Kisasa: Ujumuishaji wa vibanzi vya rangi nyingi (RGB, RGBW) au LED nyeupe zilizobadilishwa kwa fosfori pamoja na viwango vya udhibiti vilivyojumuishwa kwenye vifurushi vya pekee, kuwezesha mwanga mweupe unaoweza kurekebishwa na athari za rangi zinazobadilika kwa ajili ya mwingiliano wa hali ya juu kati ya binadamu na mashine na taa za mazingira.
• Kuaminika na Usanifishaji: Viwango vya juu vya majaribio (kama JEDEC) kwa unyeti wa unyevu, mzunguko wa joto, na ESD ili kuhakikisha kuaminika katika matumizi magumu, ikiwa ni pamoja na mazingira ya magari na viwanda.