SMD LED LTST-108KSKT Datasheet - Package 3.2x2.8x1.9mm - Voltage 1.8-2.4V - Yellow Color - 72mW Power - English Technical Document

1. Product Overview

Waraka huu unatoa maelezo kamili ya kiufundi kwa kifaa cha kutia kwenye uso (SMD) cha Taa ya Kutoa Mwanga (LED). Sehemu hii imebuniwa kwa michakato ya usanikishaji otomatiki wa bodi ya mzunguko wa kuchapishwa (PCB), na kufanya iwe inafaa kwa uzalishaji wa kiasi kikubwa. Umbo lake dogo ni bora kwa matumizi ambapo nafasi ni kikwazo muhimu. LED imejengwa kwa kutumia teknolojia ya semikondukta ya Alumini Indiamu Galiamu Fosfidi (AlInGaP), ambayo inajulikana kwa kutoa mwanga wa ufanisi wa juu katika wigo wa manjano hadi nyekundu. Aina maalum inayohusika hapa inatoa mwanga wa manjano.

1.1 Core Advantages and Target Market

Faida kuu za LED hii ni pamoja na ukubwa wake mdogo, uwezo wa kutumika na vifaa vya kawaida vya kuchukua-na-kuweka otomatiki, na ufaao wake kwa michakato ya kuuza kwa kuyeyusha kwa mionzi ya infrared (IR), ambayo ni ya kawaida katika utengenezaji wa kisasa wa elektroniki. Inatii kanuni za RoHS, na hivyo kukidhi kanuni za kimazingira. Kifaa hiki kimefungwa kwenye mkanda wa milimita 8 ulioviringishwa kwenye makorokoro yenye kipenyo cha inchi 7, na hivyo kuwezesha usimamizi bora katika laini za uzalishaji.

Matumizi yake lengwa ni mapana, yakiwemo viashiria vya hali, taa za nyuma za paneli za mbele, na mwanga wa ishara au alama katika vifaa mbalimbali vya elektroniki. Soko la kawaida la matumizi ya mwisho linajumuisha vifaa vya mawasiliano (k.m.v., simu zisizo na waya na simu za mkononi), vifaa vya otomatiki ya ofisi (k.m.v., kompyuta za mkononi), mifumo ya mtandao, vifaa vya nyumbani, na ishara za ndani.

2. Uchambuzi wa Kina wa Vigezo vya Kiufundi

Uelewa kamili wa sifa za umeme na za nuru ni muhimu kwa muundo sahihi wa saketi na kuhakikisha uimara wa muda mrefu.

2.1 Viwango Vya Juu Kabisa

Viwango hivi vinabainisha mipaka ambayo kuzidi kwao kunaweza kusababisha uharibifu wa kudumu kwa kifaa. Vimebainishwa kwa joto la mazingira (Ta) la 25°C.

• Power Dissipation (Pd): 72 mW. Hii ndiyo kiwango cha juu cha nguvu ambacho kifurushi cha LED kinaweza kutawanya kama joto bila kuzidi mipaka yake ya joto.
• Continuous Forward Current (IF): 30 mA DC. Mkondo wa juu wa hali thabiti unaoweza kutumiwa.
• Peak Forward Current: 80 mA. Hii inaruhusiwa tu chini ya hali ya msukumo wenye mzunguko wa wajibu wa 1/10 na upana wa msukumo wa 0.1ms. Kuzidi kiwango cha mkondo wa DC, hata kwa muda mfupi, kunaweza kusababisha joto kupita kiasi.
• Operating Temperature Range: -40°C to +85°C. The ambient temperature range over which the device is guaranteed to function.
• Storage Temperature Range: -40°C to +100°C. The temperature range for storage when the device is not powered.

2.2 Electrical and Optical Characteristics

Hizi ni vigezo vya kawaida vya utendaji vilivyopimwa kwa Ta=25°C na mkondo wa mbele (IF) wa 20mA, isipokuwa ikitajwa vinginevyo.

• Nguvu ya Mwangaza (Iv): Inatofautiana kutoka 180 mcd (kiwango cha chini) hadi 450 mcd (kiwango cha juu), na thamani ya kawaida iko ndani ya anuwai hiyo. Ukubwa hupimwa kwa kutumia sensor iliyochujwa ili kufanana na mwitikio wa macho ya binadamu (mkondo wa CIE).
• Pembe ya Kuona (2θ1/2): Digrii 110 (kawaida). Hii ndiyo pembe kamili ambayo ukubwa wa mwanga hupungua hadi nusu ya thamani yake iliyopimwa kwenye mhimili wa kati. Pembe ya digrii 110 inaonyesha muundo mpana wa kuona.
• Upeo wa Utoaji wa Wavelength (λp): Takriban 591 nm. Hii ndio urefu wa wimbi ambao pato la wigo ni kali zaidi.
• Dominant Wavelength (λd): Imebainishwa kati ya 584.5 nm na 594.5 nm. Hii ndio urefu wa wimbi mmoja unaotambuliwa na jicho la binadamu unaofafanua rangi (njano). Uvumilivu ni ±1 nm kwa kila bin.
• Upanaaji wa Nusu ya Mstari wa Wigo (Δλ): Takriban 15 nm. Hii inaonyesha usafi wa wigo; thamani ndogo inamaanisha mwanga wa monokromati zaidi.
• Voltage ya Mbele (VF): Inatofautiana kutoka 1.8V (kiwango cha chini) hadi 2.4V (kiwango cha juu) kwa 20mA. Thamani ya kawaida iko ndani ya safu hii. Kipingamanishaji cha sasa lazima kihesabiwe kulingana na VF halisi na voltage ya usambazaji.
• Mkondo wa Kinyume (IR): Kiasi cha juu cha 10 μA wakati voltage ya kinyume (VR) ya 5V inatumika. Kifaa hiki hakikusudiwa kufanya kazi kwa upendeleo wa kinyume; parameta hii ni kwa madhumuni ya majaribio tu.

3. Mfumo wa Kupanga Bin Ufafanuzi

Ili kuhakikisha uthabiti wa rangi na mwangaza katika uzalishaji, LED zimepangwa katika mabini ya utendaji. Wabunifu wanaweza kubainisha mabini ili kufanana na mahitaji ya matumizi.

3.1 Forward Voltage (VF) Binning

Vipimo: Volts @ 20mA. Uvumilivu kwa kila bin: ±0.10V.

• Bin D2: 1.8V (Chini) hadi 2.0V (Juu)
• Bin D3: 2.0V (Kima cha chini) hadi 2.2V (Kima cha juu)
• Bin D4: 2.2V (Kima cha chini) hadi 2.4V (Kima cha juu)

3.2 Luminous Intensity (Iv) Binning

Units: millicandelas (mcd) @ 20mA. Tolerance per bin: ±11%.

• Bin S1: 180 mcd (Min) to 224 mcd (Max)
• Bin S2: 224 mcd (Min) to 280 mcd (Max)
• Bin T1: 280 mcd (Chini) hadi 355 mcd (Upeo)
• Bin T2: 355 mcd (Chini) hadi 450 mcd (Upeo)

3.3 Dominant Wavelength (WD) Binning

Units: Nanometers (nm) @ 20mA. Tolerance per bin: ±1 nm.

• Bin H: 584.5 nm (Min) hadi 587.0 nm (Max)
• Bin J: 587.0 nm (Min) hadi 589.5 nm (Max)
• Bin K: 589.5 nm (Min) hadi 592.0 nm (Max)
• Bin L: 592.0 nm (Min) hadi 594.5 nm (Max)

Nambari kamili ya sehemu kwa kawaida inajumuisha misimbo ya VF, Iv, na WD bins (mfano, LTST-108KSKT-D3T1K).

4. Uchambuzi wa Curve ya Utendaji

Data ya michoro hutoa ufahamu wa kina zaidi juu ya tabia ya kifaa chini ya hali mbalimbali.

4.1 Current vs. Voltage (I-V) Characteristic

Mkunjo wa I-V kwa LED ya AlInGaP unaonyesha voltage ya mbele ambayo ni thabiti kiasi lakini huongezeka kidogo kwa kuongezeka kwa joto la makutano. Mkunjo huo ni wa kielelezo karibu na voltage ya kuwasha, na kuwa mstari zaidi kwenye mikondo ya juu. Wabunifu hutumia hii kubainisha upinzani wa nguvu na kuiga utumiaji wa nguvu.

4.2 Luminous Intensity vs. Forward Current

Uhusiano huu kwa ujumla ni sawa ndani ya safu ya sasa inayopendekezwa ya uendeshaji (hadi 30mA). Kuongeza sasa huongeza pato la mwanga, lakini pia huongeza uzalishaji wa joto. Kuendesha zaidi ya viwango vya juu kabisa vinaongoza kwenye kushuka kwa ufanisi (pato la mwanga kwa wati lililopungua) na uharibifu ulioharakishwa.

4.3 Spectral Distribution

Mkunjo wa utoaji wa wigo unazingatia karibu 591 nm (kilele) na upana wa nusu wa kawaida wa 15 nm. Urefu wa wimbi unaotawala, ambao hufafanua rangi inayoonekana, utaangukia ndani ya anuwai ya kikundi (mfano, 589.5-592.0 nm kwa Bin K). Wigo ni nyembamba kiasi, sifa ya nyenzo za AlInGaP, na husababisha rangi ya manjano iliyojaa.

4.4 Temperature Dependence

Vigezo muhimu vinavurugwa na joto:

• Voltage ya Mbele (VF): Hupungua kadiri joto la makutano linavyoongezeka. Hii ina mgawo hasi wa joto, kwa kawaida karibu -2 mV/°C kwa AlInGaP.
• Nguvu ya Mwangaza (Iv): Pia hupungua kadiri joto linavyoongezeka. Mkunjo wa kupunguza nguvu ni muhimu kwa matumizi yanayofanya kazi katika hali ya joto ya juu ili kuhakikisha mwangaza wa kutosha.
• Dominant Wavelength (λd): Inaweza kubadilika kidogo na joto, kwa kawaida kuelekea urefu wa mawimbi mrefu zaidi (kuhama kwa rangi nyekundu).

5. Taarifa za Mitambo na Ufungaji

5.1 Package Dimensions

LED imewekwa kwenye kifurushi cha kawaida cha kusakinishwa kwenye uso. Vipimo muhimu (kwenye milimita) ni:

• Urefu: 3.2 mm (tolerance ±0.2 mm)
• Upana: 2.8 mm (toleransi ±0.2 mm)
• Urefu: 1.9 mm (toleransi ±0.2 mm)

Mchoro wa kina wa mitambo unapaswa kutazamwa kwa ajili ya nafasi ya pedi, umbo la lenzi, na alama ya utambulisho wa cathode/anode. Cathode kwa kawaida huonyeshwa kwa alama ya kijani kwenye kifurushi au kona iliyopigwa pembe.

5.2 Recommended PCB Land Pattern

Kwa ufungaji wa bora wa sindano, muundo wa pedi ya PCB ni muhimu sana. Muundo unaopendekezwa unajumuisha pedi mbili za mstatili kwa anodi na katodi, zilizopimwa ili kutoa kiwango cha kutosha cha fillet ya sindano kwa nguvu ya mitambo na muunganisho wa umeme huku ukizuia kujenga sindano. Muundo wa pedi umeboreshwa kwa michakato ya ufungaji wa sindano ya infrared na ya awamu ya mvuke.

5.3 Tape and Reel Packaging

Vipengele vinatolewa kwenye tepi ya kubebea iliyochongwa na tepi ya kifuniko ya kinga. Vipengele muhimu vya uainishaji:

• Upana wa Tepi ya Kubebea: 8 mm
• Kipenyo cha Reel: Inchi 7 (178 mm)
• Idadi kwa Reel: Vipande 4,000
• Idadi ya chini ya Agizo: Vipande 500 kwa reels zilizobaki
• Pocket Pitch: Kama inavyoelezwa kwenye mchoro wa vipimo
• Viwango: Inatii vipimo vya ANSI/EIA-481.

6. Soldering and Assembly Guidelines

6.1 Profaili ya Uuzaji wa IR Reflow (Bila Risasi)

Kifaa hiki kinaendana na michakato ya kuuza isiyo na risasi (Pb-free). Profaili ya reflow inayopendekezwa, inayofuata J-STD-020, inajumuisha:

• Upashaji Kabla: Punguza kutoka joto la kawaida hadi 150-200°C ndani ya sekunde 120 kwa upeo.
• Unyevu/Utendeshaji: Dumisha kati ya 150-200°C ili kuruhusu utendeshaji wa flux na usawa wa joto.
• Reflow: Ramp to a peak temperature not exceeding 260°C. The time above 217°C (liquidus for SnAgCu solder) should be controlled.
• Cooling: Awamu ya kupoza iliyodhibitiwa.

Profaili maalum lazima ibainishwe kwa ajili ya usanikishaji halisi wa PCB, kwa kuzingatia unene wa bodi, msongamano wa vipengele, na vipimo vya wino wa kuuza.

6.2 Ushonaji wa Mkono

Ikiwa kuuza kwa mikono ni muhimu, tahadhari kubwa lazima ichukuliwe:

• Joto la Chuma cha Kuuza: Kiwango cha Juu 300°C.
• Muda wa Kuuza kwa Kipokezi Kimoja: Kiwango cha Juu Sekunde 3.
• Majaribio: Inapendekezwa jaribio moja tu la kuuza kwa kila pad ili kuepuka mkazo wa joto.

6.3 Usafishaji

Ikiwa usafishaji baada ya kuuza unahitajika, vimumunyisho vilivyobainishwa pekee vinapaswa kutumiwa ili kuepuka kuharibu lenzi ya plastiki au kifurushi. Visafishaji vinavyokubalika vinajumuisha pombe ya ethili au pombe ya isopropili. LED inapaswa kuzamishwa kwa joto la kawaida kwa chini ya dakika moja. Visafishaji vikali vya kemikali lazima vijuepukwe.

7. Tahadhari za Uhifadhi na Utunzaji

7.1 Uwezo Nyeti wa Unyevunyevu

Kifurushi cha LED cha plastiki kina uwezo wa kuvumilia unyevunyevu. Kikiwa kimetumwa kwenye mfuko uliofungwa wa kuzuia unyevunyevu (MBB) na dawa ya kukausha, kina muda wa uhifadhi wa mwaka mmoja ukihifadhiwa kwa ≤30°C na ≤70% RH. Mara tu mfuko asilia ukiwa umefunguliwa, vipengele vinakuwa vimefichuliwa kwenye unyevunyevu wa mazingira.

7.2 Maisha ya Sakafu na Kupika

• Maisha ya Sakafu: Baada ya kufungua MBB, vipengele vinapaswa kupata uuzaji wa IR reflow ndani ya masaa 168 (siku 7) chini ya hali ya ≤30°C na ≤60% RH.
• Uhifadhi Uliopanuliwa: Kwa ajili ya uhifadhi zaidi ya masaa 168 nje ya MBB, vipengele lazima vihifadhiwe kwenye chombo kilichofungwa kwa kikaushi au kwenye desiccator ya nitrojeni.
• Kupikia: Ikiwa muda wa maisha ya sakafu ya saa 168 umepitishwa, ununuzi wa bake-out unahitajika kabla ya kuuza ili kuondoa unyevu uliokithiri na kuzuia "popcorning" (kupasuka kwa kifurushi wakati wa reflow). Hali ya bake inayopendekezwa: 60°C kwa angalau saa 48.

8. Mapendekezo ya Ubunifu wa Programu

8.1 Kizuizi cha Sasa

Upinzani wa mfululizo ni lazima ili kudhibiti mwendo wa umeme wa mbele kwa thamani salama, kwa kawaida 20mA kwa utendaji bora na umri mrefu. Thamani ya upinzani (R) inahesabiwa kwa kutumia Sheria ya Ohm: R = (V_supply - VF_LED) / I_desired. Daima tumia VF ya juu kutoka kwenye karatasi ya data (2.4V) kwa muundo wa hali mbaya zaidi ili kuhakikisha mwendo wa umeme hauzidi mipaka.

8.2 Thermal Management

Ingawa matumizi ya nguvu ni ya chini (72 mW kiwango cha juu), muundo unaofaa wa joto unaongeza maisha ya LED na kudumisha mwangaza. Hakikisha PCB ina eneo la kutosha la shaba linalounganishwa na pedi za LED ili kutumika kama kizuizi cha joto. Epuka kuweka LED karibu na vifaa vingine vinavyozalisha joto. Kwa matumizi ya hali ya juu ya joto ya mazingira, punguza kiwango cha juu cha sasa cha mbele.

8.3 Optical Design

Pembe ya kuona ya upana wa digrii 110 inafanya iwe inafaa kwa matumizi yanayohitaji kuonekana kwa upana. Kwa mwanga uliolengwa au ulioelekezwa, optics za sekondari (lenzi, viongozi vya mwanga) zinaweza kuhitajika. Lenzi ya maji wazi inaruhusu rangi ya asili ya manjano ya chip ya AlInGaP kuonekana moja kwa moja.

9. Ulinganisho na Utofautishaji

Ikilinganishwa na teknolojia nyingine za LED za manjano:

• vs. Traditional GaAsP: AlInGaP inatoa ufanisi mkubwa wa mwanga na uthabiti bora wa joto, na kusababisha mwanga mkubwa na thabiti zaidi.
• vs. Phosphor-Converted White/Yellow: Hii ni semiconductor ya utoaji wa moja kwa moja, kwa hivyo ina wigo nyembamba (rangi iliyojazwa zaidi) na haipatikani na uharibifu wa phosphor baada ya muda.
• Faida Kuu: Mchanganyiko wa ukubwa wa kifurushi cha kawaida cha EIA, ulinganifu na upyaji bila risasi, na mwangaza mkubwa katika saizi ndogo hufanya iwe chaguo linalofaa kwa vifaa vya kisasa vya elektroniki.

10. Maswali Yanayoulizwa Mara Kwa Mara (FAQs)

10.1 Kuna tofauti gani kati ya Peak Wavelength na Dominant Wavelength?

Peak Wavelength (λp) ni urefu wa wimbi halisi ambapo LED hutoa nguvu ya mwanga zaidi. Dominant Wavelength (λd) ni thamani iliyohesabiwa kulingana na mfumo wa rangi wa CIE inayowakilisha urefu wa wimbi mmoja ambalo jicho la binadamu linaona kama rangi. Kwa chanzo cha rangi moja kama LED hii ya manjano, ziko karibu lakini si sawa kabisa. Wabunifu wanaohusika na kuendana kwa rangi wanapaswa kutumia kikundi cha Dominant Wavelength.

10.2 Je, naweza kuendesha LED hii bila resistor ya kuzuia mkondo?

Hapana. LED ni diode yenye sifa zisizo za mstari za I-V. Kuiunganisha moja kwa moja kwenye chanzo cha voltage kinachozidi voltage yake ya mbele, kutasababisha sasa kupanda bila udhibiti, na kuzidi kwa haraka kiwango cha juu cha kuratibu na kuharibu kifaa. Kizuizi cha mfululizo au kiredio cha sasa thabiti kinahitajika kila wakati.

10.3 Kwa nini kuna hitaji la kuhifadhi na kuoka?

Epoksidi ya plastiki inayotumika katika kifurushi cha LED inaweza kuvukiza unyevu kutoka hewani. Wakati wa mchakato wa kuuza kwa joto la juu, unyevu huu uliokamatwa unaweza kuvukiza haraka, na kujenga shinikizo la ndani ambalo linaweza kutenganisha kifurushi au kuipasua kifaa ("popcorning"). Taratibu za uhifadhi na upikaji hudhibiti maudhui ya unyevu ili kuzuia aina hii ya kushindwa.

11. Mfano wa Utumiaji wa Kivitendo

Hali: Kubuni kiashiria cha hali kwa kifaa kinachotumika mkononi kinachotumia umeme wa 3.3V.

1. Uchaguzi wa Sasa: Chagua 20mA kwa usawa mzuri wa mwangaza na matumizi ya nishati.
2. Hesabu ya Resistor: Kwa kutumia VF (Max) ya hali mbaya zaidi = 2.4V. R = (3.3V - 2.4V) / 0.020A = 45 Ohms. Thamani ya kawaida iliyo karibu zaidi ni 47 Ohms. Hesabu upya mkondo halisi: I = (3.3V - 2.2V_Typ) / 47 = ~23.4mA (salama).
3. Mpangilio wa PCB: Weka resistor ya 47Ω karibu na LED. Tumia muundo ulipendekezwa wa ardhi. Toa kioevu kidogo cha shaba chini ya LED kwa ajili ya upunguzaji joto.
4. Uzalishaji: Hakikisha nyumba ya usanikishaji inafuata miongozo ya wasifu wa reflow isiyo na risasi. Weka reeli zilizofunguliwa kwenye kabati kavu ikiwa hazitatumika ndani ya masaa 168.

12. Utangulizi wa Kanuni za Kiufundi

LED hii inategemea nyenzo za semiconductor za Aluminium Indium Gallium Phosphide (AlInGaP) zilizokua kwenye msingi. Wakati voltage ya mbele inatumika kwenye makutano ya p-n, elektroni na mashimo huingizwa kwenye eneo lenye shughuli ambapo hujumuika. Katika semiconductor yenye pengo la bendi moja kwa moja kama AlInGaP, mjumuisho huu hutoa nishati kwa njia ya fotoni (mwanga). Urefu maalum wa wimbi (rangi) wa mwanga unaotolewa huamuliwa na nishati ya pengo la bendi ya nyenzo za semiconductor, ambayo hupangwa wakati wa mchakato wa ukuaji wa fuwele kwa kurekebisha uwiano wa Aluminium, Indium, Gallium, na Phosphorus. Lensi ya epoksi isiyo na rangi hufunga chip, ikitoa ulinzi wa kiufundi, kuunda pato la mwanga, na kuimarisha uchimbaji wa mwanga.

13. Mielekeo ya Sekta

Mwelekeo katika SMD LEDs kwa matumizi ya kiashiria unaendelea kuelekea ufanisi zaidi (mwangaza zaidi kwa kila mA), ukubwa mdogo wa kifurushi kwa kuboresha urahisi wa muundo, na uimara bora chini ya hali ngumu (joto la juu, unyevu). Pia kuna mwelekeo wa uvumilivu mkali wa kugawanya kwa rangi na mwangaza ili kuwezesha matokeo ya urembo thabiti zaidi katika bidhaa za watumiaji. Harakati ya kupunguza ukubwa inasukuma maendeleo ya chip-scale package (CSP) LEDs, ingawa vifurushi vya kawaida kama hivi vinaendelea kuwa maarufu kwa matumizi ya gharama nafuu na kiasi kikubwa kutokana na michakato yao ya uzalishaji iliyokomaa na uendanaji na miundombinu ya usanikishaji iliyopo.