LTST-S32F1KT SMD LED Datasheet - Side-View Full-Color Chip - Orange/Green/Blue - 20mA - 75mW - Technical Documentation

1. Muhtasari wa Bidhaa

LTST-S32F1KT is a surface-mount device (SMD) LED lamp specifically designed for automated printed circuit board (PCB) assembly. Due to its miniature size and special structure, it is particularly suitable for space-constrained application scenarios. This device is a side-view full-color chip LED that integrates multiple semiconductor materials, capable of emitting light of different colors from a single package.

1.1 Core Advantages and Target Market

This LED series offers several key advantages for modern electronics manufacturing. It complies with the RoHS (Restriction of Hazardous Substances) directive, ensuring environmental safety. The package utilizes a tin-plating process to enhance solderability and corrosion resistance. It employs ultra-high-brightness InGaN (Indium Gallium Nitride) and AlInGaP (Aluminum Indium Gallium Phosphide) chip technologies, which are renowned for their high efficiency and brightness. The device is supplied in 8mm carrier tape packaging, wound on 7-inch diameter reels, conforming to EIA (Electronic Industries Alliance) standards, making it fully compatible with high-speed automatic placement equipment commonly used in high-volume production. Furthermore, it is designed to withstand standard infrared (IR) reflow soldering processes, which is crucial for lead-free (Pb-free) assembly lines.

The primary target markets and applications are diverse, reflecting the versatility of this device. It is highly suitable for telecommunications equipment, office automation equipment, household appliances, and various industrial equipment. Specific use cases include backlighting for keyboards and keypads, status indicator lights in consumer and industrial electronics, miniature displays, and signal or symbol lighting devices requiring clear and bright indication.

2. Technical Parameters: In-depth and Objective Interpretation

The performance of the LTST-S32F1KT is defined by a comprehensive set of electrical, optical, and thermal parameters measured under standard conditions (Ta=25°C).

2.1 Absolute Maximum Ratings

Viwango hivi vinafafanua mipaka ambayo inaweza kusababisha uharibifu wa kudumu wa kifaa, na haifai kwa uendeshaji endelevu.

• Matumizi ya Nguvu (Pd):Ni 75 mW kwa chipi ya mwanga wa machungwa, na 76 mW kwa chipi za mwanga wa kijani na bluu. Kigezo hiki kinawakilisha nguvu ya juu kabisa ambayo LED inaweza kutawanya kwa njia ya joto.
• Upeo wa Sasa wa Mbele (I_F(PEAK)):Mwanga wa machungwa ni 80 mA, mwanga wa kijani/bluu ni 100 mA. Hii ndiyo mkondo wa papo hapo unaoruhusiwa kwa juu chini ya hali ya msukumo (duty cycle 1/10, upana wa msukumo 0.1ms).
• Mkondo wa moja kwa moja mbele (I_F):Mwanga wa machungwa ni 30 mA, mwanga wa kijani na bluu ni 20 mA. Hii ndiyo mkondo wa moja kwa moja mbele unaopendekezwa kwa juu kuhakikisha utendakazi wa kuaminika kwa muda mrefu.
• Safu ya joto la uendeshaji:-20°C hadi +80°C. Inahakikisha kifaa kinafanya kazi vizuri katika safu hii ya joto la mazingira.
• Safu ya joto la uhifadhi:-30°C hadi +100°C.
• Masharti ya kuunganisha kwa infrared:Inaweza kustahimili 260°C kwa sekunde 10, ambayo inalingana na mkunjo wa kawaida wa upasuaji tena bila risasi.

2.2 Electrical and Optical Characteristics

These are typical performance parameters under normal operating conditions (I_F= 20mA, Ta=25°C).

• Luminous Intensity (I_V):Measured in millicandelas (mcd). The Min./Typ./Max. values are: Orange: 90/-/180 mcd; Green: 140/-/280 mcd; Blue: 45/-/90 mcd. Luminous intensity is measured using a combination of a sensor and filters approximating the CIE standard photopic observer (human eye response).
• Viewing Angle (2θ_1/2):The typical value is 130 degrees. This wide viewing angle is characteristic of side-view LEDs, providing a broad emission pattern suitable for indicator applications.
• Peak Emission Wavelength (λ_p):The wavelength at which the spectral power distribution reaches its maximum. Typical values: Orange: 612 nm, Green: 520 nm, Blue: 468 nm.
• Wavelength kuu (λ_d):Wavelength moja inayolingana na rangi ya LED inayohisiwa na jicho la mwanadamu. Anuwai: Mwanga wa machungwa: 598-612 nm (thamani ya kawaida 605 nm), Mwanga wa kijani: 518-532 nm (thamani ya kawaida 525 nm), Mwanga wa bluu: 463-477 nm (thamani ya kawaida 470 nm).
• Upana wa nusu ya mstari wa wigo (Δλ):Upana wa bendi wakati nguvu ya mwanga inayotolewa inapungua hadi nusu ya thamani ya juu zaidi. Thamani ya kawaida: Mwanga wa machungwa: 17 nm, Mwanga wa kijani: 35 nm, Mwanga wa bluu: 26 nm. Upana wa nusu nyembamba zaidi unaonyesha rangi ya wigo safi zaidi.
• Voltage ya mbele (V_F):Kushuka kwa voltage kwenye LED wakati inapitishwa na mkondo maalum. Anuwai: Mwanga wa machungwa: 1.8-2.4V, Mwanga wa kijani: 2.8-3.8V, Mwanga wa bluu: 2.8-3.8V. V_Fni sifa ya kawaida ya LED ya msingi wa InGaN.
• Mkondo wa nyuma (I_R):kwa voltage ya nyuma (V_R) ya 5V, hadi 10 μA. Mwongozo unasisitiza kuwa kifaa hiki hakikusudiwa kufanya kazi kinyume; parameta hii ni kwa madhumuni ya mtihani wa IR (infrared) pekee.

3. Maelezo ya Mfumo wa Kugawa Daraja

LED zinagawanywa kulingana na nguvu ya mwanga iliyopimwa (kugawanya) ili kuhakikisha usawa ndani ya kundi moja la uzalishaji. Msimbo wa kugawanya unawekwa alama kwenye kila mfuko wa ufungaji.

3.1 Kugawa Daraja Kulingana na Nguvu ya Mwanga

Kila rangi ina msimbo maalum wa kugawanya, unaofafanua thamani ya chini na ya juu zaidi ya nguvu ya mwanga wakati I_F=20mA. Ruhusa ya +/-15% inaruhusiwa ndani ya kila kundi la kugawanya.

• Mwanga wa Machungwa:Msimbo wa Kugawanya Q2 (90.0-112.0 mcd), R1 (112.0-140.0 mcd), R2 (140.0-180.0 mcd).
• Mwanga wa Kijani:Bin codes R2 (140.0-180.0 mcd), S1 (180.0-224.0 mcd), S2 (224.0-280.0 mcd).
• Blue light:Bin codes P1 (45.0-56.0 mcd), P2 (56.0-71.0 mcd), Q1 (71.0-90.0 mcd).

This binning allows designers to select LEDs with a known luminous intensity range for their application, aiding in achieving uniform illumination in multi-LED designs.

4. Uchambuzi wa Mviringo wa Utendaji

The datasheet references typical performance curves, which graphically represent the relationship between key parameters. Although specific charts are not detailed in the text, standard curves for such LEDs typically include:

• Relative luminous intensity vs. forward current (I_Vvs. I_F):Inaonyesha jinsi mwanga unavyotolewa unavyobadilika kadri mkondo unavyoongezeka, kwa kawaida kwa njia isiyo ya mstari, na hatimaye kufikia usawa.
• Voltage ya mwelekeo mzuri dhidi ya mkondo wa mwelekeo mzuri (V_Fvs. I_F):Inaonyesha sifa za I-V za diode zenye muundo wa kielelezo.
• Uwiano wa nguvu ya mwanga dhidi ya halijoto ya mazingira (I_Vdhidi ya T_a):Inaelezea jinsi pato la mwanga linavyopungua kadri halijoto ya kiungo inavyopanda, jambo muhimu katika usimamizi wa joto.
• Usambazaji wa wigo:Grafu ya uhusiano kati ya nguvu ya jamaa na urefu wa wimbi, inayoonyesha urefu wa wimbi wa kilele, urefu wa wimbi mkuu na upana wa nusu ya wigo.

Mikondo hii ni muhimu kwa wabunifu wa saketi kutabiri tabia ya LED katika hali tofauti za uendeshaji ambazo hazijajumuishwa wazi katika data ya jedwali.

5. Taarifa za Mitambo na Ufungaji

5.1 Package Dimensions and Pin Assignment

The LTST-S32F1KT employs a standard SMD package. All dimensions are in millimeters, with a typical tolerance of ±0.1 mm unless otherwise specified. The lens color is water white. The internal chip light sources and their corresponding pin assignments are: Pin 1: AlInGaP Orange, Pin 2: InGaN Green, Pin 3: InGaN Blue. Correct polarity identification during assembly is crucial.

5.2 Recommended PCB Land Pattern and Soldering Orientation

The datasheet includes a diagram showing the recommended land pattern (footprint) for the LED on the PCB. Following this pattern ensures proper soldering, alignment, and heat dissipation. It also indicates the correct mounting orientation relative to the carrier tape feed direction in automated assembly.

6. Soldering and Assembly Guidelines

6.1 Infrared Reflow Soldering Profile Recommendations for Lead-Free Process

Inatoa mkunjo unaopendekezwa wa kulehemu kwa ajili ya usanikishaji bila risasi. Vigezo muhimu vinajumuisha eneo la joto la awali (150-200°C), muda wa joto la awali (hadi sekunde 120), joto la kilele (hadi 260°C) na muda wa kudumu wa joto la kilele (hadi sekunde 10). Mkunjo huu unakusudiwa kuhakikisha muunganisho wa kuaminika wa lehemu huku ukiepuka mkazo mkubwa wa joto kwenye LED. Uhakiki unasema kuwa mkunjo bora unaweza kutofautiana kulingana na muundo wa bodi, mchanga wa lehemu na sifa za tanuru, na unapendekeza kufuata uchanganuzi wa sifa kwa PCB maalum.

6.2 Masharti ya Uhifadhi

Uhifadhi sahihi ni muhimu kudumisha uwezo wa kulehemu. Wakati mfuko wa kuzuia unyevu umefungwa, LED zinapaswa kuhifadhiwa katika mazingira ya ≤30°C na ≤90% unyevunyevu wa jamaa, na muda wa maisha unaopendekezwa ni mwaka mmoja. Mara tu mfuko unapofunguliwa, mazingira ya uhifadhi hayapaswi kuzidi 30°C au 60% unyevunyevu wa jamaa. Vipengee vilivyotolewa kutoka kwenye kifurushi asilia vinafaa kulehemwa kwa mkunjo wa joto wa infrared ndani ya wiki moja (Kiwango cha Unyeti wa Unyevu 3, MSL 3). Kwa ajili ya uhifadhi wa muda mrefu zaidi nje ya mfuko wa kifurushi asilia, inashauriwa kuhifadhiwa kwenye chombo kilichofungwa chenye kikaushi au kikaushi cha nitrojeni. LED zilizohifadhiwa nje ya kifurushi kwa zaidi ya wiki moja, zinahitaji kukaushwa kwa takriban 60°C kwa angalau saa 20 kabla ya kulehemu, ili kuondoa unyevu uliovutwa na kuzuia tukio la "popcorn" wakati wa mchakato wa kulehemu.

6.3 Usafishaji

Ikiwa usafishaji unahitajika baada ya kulehemu, tumia tu yeyuti maalum. Kuzamisha LED kwenye ethanol au isopropanol kwa si zaidi ya dakika moja kwa joto la kawaida ni kukubalika. Kutumia kemikali zisizotajwa kunaweza kuharibu kifurushi cha LED.

7. Ufungaji na Taarifa za Kuagiza

7.1 Vipimo vya Ukanda wa Kubeba na Reel

LED hutolewa katika mfumo wa ukanda wa kubeba ulioinuliwa na ukanda wa kifuniko wa kulinda, umefungwa kwenye reel yenye kipenyo cha inchi 7 (mm 178). Kiasi cha kawaida cha ufungaji ni vipande 3000 kwa kila reel. Kiasi cha chini cha ufungaji kwa maagizo ya mabaki ni vipande 500. Ufungaji unalingana na kiwango cha ANSI/EIA-481. Maelezo muhimu ya vipimo vya mfereji wa ukanda wa kubeba na reel hutolewa ili kuhakikisha utangamano na vifaa vya usambazaji wa vifaa vya usanikishaji wa kiotomatiki.

8. Application Suggestions and Design Considerations

8.1 Design Considerations

• Kizuizi cha Mkondo:Hakikisha kutumia upinzani wa kizuizi cha mkondo uliosanidiwa mfululizo au kiendeshi cha mkondo wa kudumu ili kuhakikisha mkondo wa mbele (I_FUsizidi thamani ya juu ya DC iliyoidhinishwa (20mA au 30mA kulingana na rangi).
• Udhibiti wa joto:Ingawa matumizi ya nguvu ni ya chini, kuhakikisha eneo la kutosha la shaba la PCB au mashimo ya upitishaji joto husaidia kudhibiti halijoto ya kiungo, hasa katika mazingira ya halijoto ya juu ya mazingira au wakati wa kuendesha sasa ya juu, ili kudumisha pato la mwanga na maisha ya huduma.
• Ulinzi wa ESD:Kifaa hiki kinaweza kuharibika kwa urahisi na kutokwa kwa umeme tuli (ESD). Taratibu za uendeshaji zinapaswa kujumuisha matumizi ya mkanda wa mkono, mkeka wa kuzuia umeme tuli, na vifaa vilivyowekwa ardhini kwa usahihi. Katika matumizi nyeti, ulinzi wa kiwango cha mzunguko wa ESD unaweza kuhitajika.
• Ulinzi wa Voltage ya Kinyume:LED haikusudiwa kufanya kazi chini ya upendeleo wa kinyume. Ubunifu wa mzunguko unapaswa kuzuia usambazaji wa voltage ya kinyume inayozidi 5V.

8.2 Typical Application Circuit

Mzunguko wa msingi wa kuendesha ni kuunganisha LED na kipingamizi cha kudhibiti mkondo kwenye mnyororo na kuiunganisha kwenye chanzo cha umeme cha moja kwa moja (V_CC). Thamani ya kipingamizi inaweza kuhesabiwa kwa kutumia sheria ya Ohm: R = (V_CC- V_F) / I_F, ambapo V_Fni voltage ya mbele ya LED kwenye mkondo unaohitajika I_F. Kutumia thamani ya juu ya V_Fkutoka kwenye karatasi ya maelezo katika hesabu hii kuhakikisha kuwa hata kwa tofauti kati ya vifaa, mkondo hautazidi kikomo.

9. Technical Comparison and Differentiation

LTST-S32F1KT inatofautiana kwa umbo lake la kutolea mwanga kwa upande na kuunganisha chipsi tatu za rangi tofauti (machungwa/AlInGaP, kijani/InGaN, bluu/InGaN) ndani ya kifurushi kimoja. Ikilinganishwa na LED zinazotoa mwanga kwa juu, aina ya kutolea mwanga kwa upande inafaa zaidi kwa matumizi yanayohitaji mwanga uelekee sambamba na uso wa PCB, kama vile paneli za upande au sahani za kuongoza mwanga. Matumizi ya pamoja ya teknolojia ya AlInGaP na InGaN yanaufanya uweze kufunika anuwai kubwa ya safu ya rangi kwa ufanisi wa juu; AlInGaP ina ufanisi hasa katika safu ya wigo nyekundu-machungwa-manjano, huku InGaN ikiongoza wigo wa kijani-bluu. Uwiano wake na usakinishaji wa kiotomatiki na kuyeyusha tena kwa infrared ya kawaida, unaufanya kuwa chaguo la kiuchumi katika utengenezaji wa wingi.

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

Swali: Je, naweza kuendesha LED za kijani na bluu kwa 30mA kama ninavyofanya kwa LED ya machungwa?
Jibu: Hapana. Viwango vya juu kabisa vya kiwango cha juu vinaelezea mkondo wa moja kwa moja wa mbele kwa chipsi za kijani na bluu kuwa 20mA. Kuzidi kiwango hiki kinaweza kusababisha kuzeeka kwa kasi, kupungua kwa maisha ya huduma, au kushindwa mara moja. Tafadhali zingatia kila wakati vizuizi vilivyobainishwa kwa kila rangi.

Swali: "I.C. compatible" inamaanisha nini?
Jibu: Hii inaonyesha kwamba sifa za pembejeo za LED (hasa voltage yake ya mbele na mahitaji ya mkondo) zinaendana na uendeshaji wa moja kwa moja wa matokeo ya kawaida ya mzunguko wa jumuishi (IC) (kama vile microcontroller au milango ya mantiki), kwa kawaida bila buffer ya ziada au transistor ya kuendesha, na hivyo kurahisisha muundo wa mzunguko.

Swali: Kwa nini hali ya uhifadhi inatofautiana baada ya mfuko kufunguliwa?
A: The original packaging is a moisture barrier bag with desiccant. Once opened, the LEDs are exposed to ambient humidity and may absorb moisture. If high-temperature reflow soldering is performed too quickly after moisture absorption, the rapid vaporization of the moisture can cause internal delamination or cracking ("popcorn" effect). Stricter storage conditions and baking requirements can mitigate this risk.

Q: How to interpret the luminous intensity bin code?
A: The bin code printed on the packaging bag (e.g., R2, S1, P1) corresponds to a predefined luminous intensity range. When ordering or designing, you can specify a bin code to ensure all LEDs in your batch have similar brightness, which is crucial for achieving a uniform appearance in multi-LED arrays or indicator lights.

11. Mfano wa Matumizi Halisi

Scenario: Designing a multi-status indicator light for a network router.The device requires clear, bright indicator lights for power (orange), network activity (green), and system error (blue). Using the LTST-S32F1KT allows all three indicators to be placed on the PCB as one compact component. The designer will:
1. Create a footprint matching the recommended pad pattern.
2. Design three separate drive circuits (e.g., from GPIO pins of a microcontroller), each with a current-limiting resistor calculated based on the V_Frange for the specific LED color (e.g., 3.3V supply, target I_F=15mA, tumia kiwango cha juu cha V kwa usalama._Fthamani).
3. Bainisha daraja kali la nguvu ya mwanga wakati wa ununuzi (k.m., tumia S1 kwa mwanga kijani), ili kuhakikisha vitengo vyote vya ruta vina viashiria vya mwanga vinavyolingana.
4. Fuata mkunjo unaopendekezwa wa kufua tena wakati wa usanikishaji wa PCB, ili kuhakikisha muundo wa kuunganisha unaokubalika.

12. Utangulizi wa Kanuni

Diodi inayotoa mwanga (LED) ni kifaa cha semiconductor kinachotoa mwanga wakati mkondo wa umeme unapita. Jambo hili linaitwa umeme-luminisheni. Katika LTST-S32F1KT:
-AlInGaPChipu hutoa mwanga kutoka sehemu ya machungwa/nyekundu ya wigo. Rangi maalum (urefu wa wimbi) imedhamiriwa na uwiano halisi wa vipengele vilivyo katika fuwele ya semiconductor.
-InGaNChip inatoa mwanga wa sehemu ya kijani na ya bluu katika wigo. Vilevile, uwiano wa indiamu/galiamu hubadilisha pengo la bendi, na hivyo kuamua urefu wa wigo wa utoaji.
Wakati voltage chanya inatumika, elektroni na mashimo hujumuika katika eneo lenye ufanisi la semikondukta, hutoa nishati kwa namna ya fotoni (mwanga). Ufungaji wa mwanga wa upande hujumuisha vipengele vya optiki (lenzi nyeupe kama maji) ambavyo huunda mwanga uliotolewa kuwa muundo mpana wa mtazamo wa digrii 130 unaofaa kwa matumizi ya viashiria vya mwanga.

13. Mwelekeo wa Maendeleo

Uwanja wa LED za kibanana unaendelea kukua. Mwelekeo wa jumla unaoweza kutambuliwa katika vifaa kama vile LTST-S32F1KT na vizazi vyake vifuatavyo ni pamoja na:
- Uboreshaji wa Ufanisi na Pato la Mwanga:Maboresho ya kuendelea katika ukuaji wa epitaksia na muundo wa chipi yamefanya iwezekane kutoa pato la mwanga zaidi (lumeni au mcd) kwa kila kitengo cha nguvu ya umeme ya pembejeo (mW), na hivyo kupunguza matumizi ya nishati na mzigo wa joto.
- Udogo:Utafutaji wa vifaa vidogo zaidi unaendelea, na kufanya msongamano wa ufungaji kwenye PCB uwe mkubwa zaidi, ukifaa kwa matumizi kama vile taa za nyuma za LED ndogo.
- Uboreshaji wa Uthabiti wa Rangi na Mgawanyiko:Udhibiti mkali zaidi wa uzalishaji na mikakati changamano zaidi ya uainishaji (ikiwa ni pamoja na viwianishi vya rangi x, y badala ya nguvu tu), hufanya iwezekane kufananisha rangi bora katika matumizi yanayohitaji usawa wa juu.
- Kazi za Ujumuishaji na Ujasusi:Kuna mwelekeo wa kuunganisha vifaa vya udhibiti vya umeme (kama vile kiendesha cha mkondo thabiti au kibidhibiti cha urekebishaji wa upana wa mawimbi) moja kwa moja na chipi ya LED au ndani ya kifuniko, na hivyo kuunda moduli "ya LED yenye akili" inayorahisisha muundo wa mfumo.
- Upanuzi wa Anuwai ya Rangi na Utumiaji wa Nyenzo Mpya:Utafiti wa nyenzo kama vile Perovskite quantum dots au Micro-LED, unalenga kutoa anuwai ya rangi pana zaidi na umbo mpya la mwonekano kwa matumizi ya hali ya juu ya maonyesho na taa.