LTST-C19FD1WT Full-Color SMD LED Datasheet - Dimensions 3.2x1.6x0.55mm - Voltage 2.0-3.8V - Power 0.08W - Technical Documentation

1. Product Overview

LTST-C19FD1WT ni taa ya LED ya SMD yenye rangi nyingi, iliyoundwa kwa matumizi ya kisasa ya elektroniki yenye nafasi ndogo. Inachanganya chipi tatu tofauti za LED ndani ya kifurushi nyembamba sana, na kufanya kipengele kimoja tu kiweze kutoa rangi nyingi. Muundo huu ni muhimu hasa kwa matumizi yanayohitaji kiashiria cha hali, taa ya nyuma, au kipengele cha kuonyesha chenye ukubwa mdogo, wakati huo huo bila kukataa uwezo wa rangi.

Ukubwa wake mdogo na uendeshaji wake na mchakato wa usanikishaji wa kiotomatiki, hufanya iwe chaguo la kawaida kwa utengenezaji wa wingi. Kifaa hiki kinakidhi viwango vya RoHS (Vizuizi vya Vitu Hatari), kuhakikisha kinafuata viwango vya kimataifa vya mazingira kwa vipengee vya elektroniki.

1.1 Core Advantages and Target Market

Faida kuu ya LED hii ni kuwa inachanganya vyanzo vya mwanga vya bluu (InGaN), kijani (InGaN) na machungwa (AlInGaP) ndani ya kifurushi cha kawaida cha EIA chenye urefu wa milimita 0.55 tu. Usanidi huu wa chip nyingi hufanya kazi sawa ya rangi bila kutumia LED nyingi tofauti, na hivyo kuokoa nafasi muhimu kwenye PCB (Bodi ya Mzunguko wa Kuchapishwa).

Kifaa hiki kinakusudiwa hasa kwa maeneo ya matumizi yafuatayo:

• Vifaa vya Mawasiliano:Viwango vya hali kwenye router, modem na simu ya rununu.
• Uwazaji wa ofisi:Mwanga wa nyuma wa kibodi na vitufe kwenye kompyuta ya mkononi na vifaa vya ziada.
• Elektroniki za matumizi ya kaya na vifaa vya nyumbani:Power, Mode, or Function Indicator Lights.
• Industrial Equipment:Panel Indicator Lights and Operator Interface Components.
• Vidokezo na Alama za Ukubwa Mdogo:Taa za Taarifa au Alama kwa Kiasi Kidogo.

Uwiano wake na mchakato wa IR reflow soldering unalingana na mahitaji ya mstari wa usanikishaji wa SMT wa kawaida, na husaidia katika usakinishaji wa bodi za mzunguko wenye ufanisi na unaoaminika.

2. Vigezo vya Kiufundi: Ufafanuzi wa kina na usio na upendeleo

This section provides a detailed analysis of the electrical, optical, and thermal characteristics defined in the datasheet. Understanding these parameters is crucial for proper circuit design and ensuring long-term reliability.

2.1 Viwango vya Juu Kabisa

These ratings define the stress limits that may cause permanent damage to the device. Operation at or beyond these limits is not guaranteed and should be avoided in design.

• Power Dissipation (Pd):Chip za mwanga wa bluu/kijani hutoa 80 mW, na chip ya mwanga wa machungwa hutoa 75 mW. Hii ndiyo nguvu ya juu inayoruhusiwa ambayo LED inaweza kutawanya kwa njia ya joto wakati halijoto ya mazingira (Ta) ni 25°C. Kuzidi kikomo hiki kunaweza kusababisha udhibiti wa joto usiofaa na uharibifu wa utendaji.
• Umeme wa moja kwa moja wa mbele (IF):Chip za mwanga wa bluu/kijani ni 20 mA, na chip ya mwanga wa machungwa ni 30 mA. Hii ndiyo kiwango cha juu cha umeme endelevu wa mbele kinapendekezwa kwa uendeshaji wa kawaida. Ni kawaida kwa chip ya machungwa (teknolojia ya AlInGaP) kuwa na viwango vya juu zaidi ikilinganishwa na InGaN.
• Kiwango cha kilele cha umeme wa mbele:100 mA for blue/green chips, 80 mA for orange chips (duty cycle 1/10, pulse width 0.1ms). This rating is only applicable for brief pulse operation and should not be used for DC design calculations.
• Temperature Range:Operating Temperature: -20°C to +80°C; Storage Temperature: -30°C to +100°C. Device functionality is guaranteed within the operating temperature range. Prolonged storage outside the specified range may affect material properties.
• Infrared Welding Conditions:Peak temperature 260°C, maximum duration 10 seconds. This defines the thermal profile tolerance for lead-free (Pb-free) solder reflow process.

2.2 Electro-Optical Characteristics

These parameters are measured under standard test conditions (Ta=25°C, IF=20mA) and define the performance of the device.

• Luminous Intensity (Iv):Measured in millicandelas (mcd). The datasheet provides the minimum and maximum values for each color, which are further subdivided into different bins (see Section 3). Typical values are: Blue: 28-180 mcd, Green: 71-450 mcd, Orange: 45-180 mcd. Green chips typically exhibit higher efficiency.
• Viewing Angle (2θ1/2):Typically 130 degrees. This wide viewing angle indicates the use of a diffused lens, which distributes light over a broad area rather than focusing it into a beam. This is ideal for status indicators that need to be visible from various angles.
• Forward Voltage (VF):Voltage drop across the LED when conducting a 20mA current. Typical/Maximum values: Blue/Green: 3.5V/3.8V; Orange: 2.0V/2.4V. This is a key parameter for driver design. The lower VF requirement of the orange chip necessitates consideration of different current limiting schemes if colors are driven independently.
• Peak Emission Wavelength (λp) vs. Dominant Wavelength (λd):λp is the wavelength corresponding to the highest point of the emission spectrum. λd is the single wavelength perceived by the human eye. Typical values: Blue: λp=468nm, λd=470nm; Green: λp=520nm, λd=525nm; Orange: λp=611nm, λd=605nm. The difference between λp and λd stems from the shape of the emission spectrum and the photopic response of the human eye.
• Spectral Line Half-Width (Δλ):Upana wa wigo wa mionzi kwenye nusu ya kiwango cha juu cha nguvu zake. Thamani za kawaida: Mwanga wa bluu: 26nm, Mwanga wa kijani: 35nm, Mwanga wa machungwa: 17nm. Kama inavyoonyeshwa na mwanga wa machungwa, Δλ nyembamba inaonyesha rangi ya wigo safi zaidi.
• Mkondo wa kinyume (IR):Kwa upeo wa 10 µA wakati VR=5V. LED haikusudiwa kwa uendeshaji wa upendeleo wa kinyume. Kigezo hiki cha majaribio kinaonyesha uwepo wa mkondo mdogo sana wa uvujaji. Kutumia voltage ya kinyume muhimu kunaweza kuharibu kifaa.

3. Mfumo wa Uainishaji Maelezo

Ili kudhibiti tofauti za asili katika utengenezaji wa semiconductor, LED hutengwa kwa makundi kulingana na utendaji. Hii inawawezesha wasanifu kuchagua vipengele vinavyokidhi mahitaji maalum ya mwangaza.

3.1 Uainishaji wa Nguvu ya Mwanga

LTST-C19FD1WT employs a letter-based luminous intensity binning system, with an internal tolerance of +/-15% per bin. Due to inherent differences in material efficiency, the available bins vary for each color.

• Blue (InGaN):Bin N (28-45 mcd), P (45-71 mcd), Q (71-112 mcd), R (112-180 mcd).
• Green light (InGaN):Bin Q (71-112 mcd), R (112-180 mcd), S (180-280 mcd), T (280-450 mcd). Note that its upper range is higher than that of blue light.
• Orange light (AlInGaP):Bins P (45-71 mcd), Q (71-112 mcd), R (112-180 mcd).

When ordering, specifying the bin code ensures brightness consistency throughout the entire production batch. For example, specifying "Green, Bin T" guarantees obtaining the green chips with the highest brightness in this product.

4. Uchambuzi wa mkunjo wa utendaji

Ingawa maelezo ya kiufundi yanarejelea curve ya kawaida, tafsiri yake ya jumla inategemea sifa za kawaida za kimwili za LED.

• IV Curve (Sasa dhidi ya Voltage):Voltage ya mbele (VF) huongezeka kwa kiwango cha logarithmic kulingana na mkondo. Mkunjo wa chipi ya mwanga wa machungwa (AlInGaP) kwa kawaida una voltage ya kugeuka (kigeuzi) ya chini (takriban 1.8-2.0V) ikilinganishwa na chipi ya mwanga wa bluu/kijani (InGaN) (takriban 3.0-3.2V). Baada ya kigeuzi, ongezeko la voltage huwa la mstari zaidi.
• Uzito wa mwanga dhidi ya mkondo wa mbele:Kabla ya kufikia kiwango cha juu cha mkondo uliokubalika, uzito wa mwanga kwa takribani huwa sawia na mkondo wa mbele. Hata hivyo, kwenye mikondo ya juu sana, ufanisi (lumeni kwa wati) kwa kawaida hupungua kwa sababu ya ongezeko la joto.
• Tabia ya joto:Kasi ya mwanga kwa kawaida hupungua kadri joto la kiungo kinavyoongezeka. Voltage ya mbele pia hupungua kwa kuongezeka kwa joto (VF ina mgawo hasi wa joto).
• Usambazaji wa Wigo:Kila chip hutoa mwanga ndani ya ukanda mwembamba wa urefu wa wimbi, na kilele kiko kwenye λp. Wigo wa AlInGaP wa rangi ya machungwa kwa kawaida ni mwembamba zaidi kuliko wigo wa InGaN wa rangi ya bluu na kijani.

5. Taarifa za Mitambo na Ufungaji

5.1 Package Dimensions and Pin Assignment

This device complies with industry-standard SMD package dimensions. Key dimensions include a body size of approximately 3.2mm x 1.6mm and a height of only 0.55mm. Pin assignment is crucial for correct orientation: Pin 1: Blue (InGaN) anode, Pin 2: Orange (AlInGaP) anode, Pin 3: Green (InGaN) anode. The cathodes of all three chips are internally connected to the remaining terminal. The exact pad layout shown in the "Recommended Printed Circuit Board Mounting Pad" diagram in the datasheet must be followed to ensure proper soldering and thermal performance.

5.2 Polarity Identification

Upeo kwa kawaida huonyeshwa kwa alama kwenye ufungaji wa LED, kama vile nukta, ukata, au ukingo uliopigwa karibu na pini 1. Uchapishaji wa silkscreen kwenye PCB unapaswa kuonyesha wazi alama hii ili kuzuia makosa ya kukusanyika. Hitilafu ya upeo itasababisha LED kukosa kuwaka, na inaweza kusababisha mkazo kwa kifaa ikiwa mzunguko wa kuendesha utatumia voltage ya juu ya nyuma.

6. Welding and Assembly Guide

6.1 Vigezo vya Uchimbaji wa Reflow

Kifaa hiki kimepangwa kwa ajili ya uchomeaji wa reflow wa infrared usio na risasi (Pb-free). Mkunjo unaopendekezwa wa joto unajumuisha eneo la kujipasha joto (150-200°C), kupanda kwa joto kwa udhibiti hadi kiwango cha juu cha joto cha kilele cha 260°C, na muda wa kushikilia joto la kilele (TAL), ambapo joto la kilele lishikiliwe kwa sekunde 10 kwa upeo. Muda wa jumla wa kujipasha joto haupaswi kuzidi sekunde 120. Vigezo hivi vinatokana na kiwango cha JEDEC, ili kuzuia mshtuko wa joto na uharibifu wa kifuniko cha epoxy na waya za ndani za kuunganisha. Mkunjo wa joto unapaswa kubainishwa kulingana na hali maalum ya usanikishaji wa PCB.

6.2 Uhifadhi na Uendeshaji

• Tahadhari za ESD (Utoaji Umeme wa Tuli):LEDs are sensitive to ESD. Handling should be performed at an ESD-protected workstation using a grounded wrist strap and conductive foam.
• Moisture Sensitivity Level (MSL):该器件等级为MSL 3。当原装防潮袋打开后，元件必须在暴露于工厂车间条件（<30°C/60% RH）后的168小时（1周）内完成焊接。如果超过此时间，需要在60°C下烘烤至少20小时以去除吸收的水分，防止回流焊过程中出现“爆米花”现象。
• Long-term storage:Mifuko isiyofunguliwa inapaswa kuhifadhiwa katika mazingira ya ≤30°C na ≤90% RH. Vifaa vilivyofunguliwa vinapaswa kuhifadhiwa kwenye kabati kavu au chombo kilichotiwa muhuri chenye kivundo.

6.3 Usafishaji

Usafishaji baada ya kuchomelea (ikiwa ni lazima) unapaswa kutumia suluhisho lenye pombe nyepesi, kama vile isopropanol (IPA) au ethanol. Inapaswa kuzamishwa kwa muda mfupi (chini ya dakika moja) kwenye joto la kawaida. Matumizi ya kemikali kali au zisizobainishwa yanaweza kuharibu nyenzo za lenzi au alama za ufungaji.

7. Ufungaji na Taarifa za Kuagiza

LTST-C19FD1WT inapatikana katika umbo la mkanda wa kubeba uliochapishwa wa kiwango cha tasnia, na kipenyo cha reel ya inchi 7 (178mm). Kila reel ina vipande 3000. Vipimo vya mkanda wa kubeba na reel vinakidhi viwango vya ANSI/EIA-481, kuhakikisha utangamano na vifaa vya kukandamiza otomatiki. Kwa idadi chini ya reel nzima, kawaida kiwango cha chini cha ufungaji cha sehemu iliyobaki ni vipande 1000.

8. Mapendekezo ya Matumizi

8.1 Saketi ya Kawaida ya Utumizi

Kila chipi ya rangi lazima iendeshwe kwa kujitegemea kwa kutumia upinzani wake wa kudhibiti mkondo au kiendeshi cha mkondo wa kudumu. Thamani ya upinzani (R) huhesabiwa kwa kutumia kanuni ya Ohm: R = (Voltage ya usambazaji - VF ya LED) / Mkondo wa mbele. Kwa mfano, kwa kutumia usambazaji wa 5V kuendesha LED ya bluu, IF inayolengwa ni 20mA, VF ya kawaida ni 3.5V: R = (5V - 3.5V) / 0.02A = 75 ohms. Upinzani wa kawaida wa 75Ω au 82Ω unafaa. Nguvu ya kiwango cha upinzani inapaswa kuwa angalau I²R = (0.02)² * 75 = 0.03W, kwa hivyo upinzani wa 1/10W (0.1W) unatosha. Kikoa kidogo cha udhibiti au IC maalum ya kiendeshi cha LED inaweza kutumika kwa kudim kwa PWM au kuchanganya rangi kwa nguvu.

8.2 Mazingatio ya Ubunifu

• Usimamizi wa Joto:Ingawa matumizi ya nguvu ni ya chini, kuhakikisha eneo la shaba la PCB linatosha karibu na pedi ya LED kunasa usaidizi wa kuhamisha joto kutoka eneo la kiungo, na hivyo kudumisha mwangaza na maisha ya huduma.
• Ulinganisho wa mkondo:Ili kupata mwangaza unaoonekana sawa wakati rangi nyingi zinawaka wakati huo huo, ni muhimu kuzingatia nguvu tofauti za mwanga na usikivu wa jicho la binadamu (msikivu wa kuona mwanga). Inaweza kuhitaji kurekebisha mkondo wa kuendesha kwa kujitegemea (kwa mfano, kutumia mkondo wa chini kwa chipi ya kijani kibichi yenye mwangaza zaidi) ili kufikia usawa wa mwanga mweupe au mchanganyiko mwingine wa rangi.
• Ulinzi wa voltage ya nyuma:In circuits where LEDs may be exposed to reverse bias (e.g., in multiplexed arrays), it is recommended to connect a shunt diode in parallel with each LED string to protect the devices.

9. Technical Comparison and Differentiation

The key differentiation of the LTST-C19FD1WT lies in its "full-color" capability within an ultra-thin 0.55mm package. Compared to using three separate single-color 0603 or 0402 LEDs, this integrated solution significantly saves space, simplifies the mounting process (one component vs. three), and may achieve better color mixing due to the closer proximity of the light sources. The use of InGaN for blue/green chips and AlInGaP for the orange chip provides high efficiency and good color saturation across the spectrum. Alternatives might use white LEDs with color filters or dedicated RGB LED packages, which could be thicker or have different drive voltage requirements.

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

10.1 Je, naweza kuendesha rangi tatu kwa wakati mmoja ili kutoa mwanga mweupe?

Ndiyo, kwa kuendesha chipi nyekundu (machungwa), kijani kibichi na buluu kwa uwiano unaofaa wa mkondo, unaweza kuchanganya mwanga ili kutoa rangi mbalimbali ikiwemo nyeupe. Hata hivyo, urefu fulani wa wimbi la machungwa (urefu mkuu wa wimbi 605-611nm) sio nyekundu sana, kwa hivyo "mwanga mweupe" unaotokana unaweza kuwa na uwiano wa joto kidogo au mdogo ikilinganishwa na LED inayotumia chipi halisi ya mwanga nyekundu. Kufikia sehemu maalum ya nyeupe (k.m. D65) inahitaji udhibiti sahihi wa mkondo na inaweza kuhusisha usawa.

10.2 Kwa nini mkondo wa juu wa mbele wa chip ya machungwa ni tofauti?

Chipi za machungwa hutumia teknolojia ya semiconductor ya AlInGaP, wakati buluu na kijani kibichi hutumia InGaN. Mifumo hii tofauti ya nyenzo ina tofauti za asili katika uwezo wa msongamano wa mkondo, ufanisi wa ndani na sifa za joto, na kusababisha wazalishaji kubainisha mkondo wa juu wa usalama unaoendelea kwa chipi ya machungwa (30mA dhidi ya 20mA) chini ya vikwazo sawa vya joto vya ufungaji.

10.3 Nini kitatokea ikiwa vifaa vya kulehemu kwa kurudi tena vimezidi 260°C kwa sekunde 10?

Kuvuka mkunjo unaopendekezwa wa joto kunaweza kusababisha aina nyingi za hitilafu: kujitenga kwa kifuniko cha epoxy, kupasuka kwa chipu ya silicon au substrate, kuharibika kwa phosphor (ikiwepo), au kushindwa kwa muunganisho wa waya wa dhahabu wa ndani. Hii kwa uwezekano mkubwa itasababisha kushindwa mara moja (hakuna mwaza) au kupunguza kwa kiasi kikubwa uaminifu wa muda mrefu.

11. Practical Application Cases

Scenario: Multi-function status indicator light for a network router.A single LTST-C19FD1WT can replace three separate LEDs, used to indicate power (steady orange), network activity (flashing green), and error status (flashing blue). GPIO pins of the microcontroller, each in series with a current-limiting resistor calculated as in Section 8.1, independently control each color. The 130-degree wide viewing angle ensures the indicator is visible from any position in the room. Its ultra-slim profile allows it to be mounted behind thin panel bezels. By using PWM on the microcontroller, the brightness of each color can be adjusted for optimal visibility under different ambient lighting conditions.

12. Introduction to Working Principles

Diodi Inayotoa Mwanga (LED) ni kifaa cha semiconductor kinachotoa mwanga kwa njia ya umeme-luminensheni. Wakati voltage chanya inatumika kwenye kiunganishi p-n, elektroni kutoka kwa nyenzo za aina-n hushirikiana na mashimo kutoka kwa nyenzo za aina-p, na kutolea nishati kwa njia ya fotoni. Urefu wa wimbi (rangi) wa mwanga unaotolewa umedhamiriwa na pengo la bendi ya nishati ya nyenzo ya semiconductor. LTST-C19FD1WT hutumia mifumo miwili ya nyenzo: Indiamu-Galiamu-Nitraid (InGaN) kwa chipi za bluu na kijani, ambazo zina pengo pana la nishati; na Aluminiamu-Indiamu-Galiamu-Fosfaidi (AlInGaP) kwa chipi ya machungwa, ambayo ina pengo nyembamba la nishati, linalolingana na urefu wa wimbi mrefu zaidi (nyekundu/machungwa). Lens nyeupe iliyotawanyika hufunga chipi, hutoa ulinzi wa mitambo, huunda boriti ya mwanga inayotoka, na huchanganya rangi wakati chipi nyingi zimeamilishwa.

13. Technology Trends

Maendeleo ya SMD LED kama LTST-C19FD1WT yanafuata mwenendo mpana wa optoelectronics: kuongezeka kwa ushirikiano, kupunguzwa kwa ukubwa, na uboreshaji wa ufanisi. Marekebisho ya baadaye yanaweza kuwa na ufungashaji nyembamba zaidi, ufanisi wa juu wa mwanga (pato zaidi la mwanga kwa kila watt), na faharasa iliyoboreshwa ya uchoraji rangi (CRI) kwa matumizi ya mwanga mweupe mchanganyiko. Mwenendo mwingine ni uvumilivu mkali zaidi wa kiwango, ili kutoa rangi na mwangaza thabiti zaidi kwa matumizi ya juu ya maonyesho. Kushinikiza kwa uendeshaji wa voltage ya chini ili kuendana na mantiki ya kidijitali ya nguvu ya chini ya kisasa (mfumo wa 1.8V au 3.3V kwa mfano), ni eneo lingine la maendeleo endelevu.