LTST-S326TGKSKT-5A Zweifarbige SMD-LED Datenblatt - Grün/Gelb - 5V Sperrspannung - 20/30mA Durchlassstrom - Technisches Dokument

1. Produktübersicht

Dieses Dokument beschreibt detailliert die technischen Spezifikationen einer zweifarbigen, seitlich abstrahlenden Oberflächenmontage-LED (SMD). Diese Komponente ist speziell für Anwendungen entwickelt, die eine kompakte Lichtquelle im rechten Winkel erfordern, wobei ihr primärer Zielmarkt LCD-Hintergrundbeleuchtungsmodule sind. Ihre Kernvorteile umfassen die Einhaltung von Umweltvorschriften, hohe Helligkeit durch fortschrittliche Halbleitermaterialien und Kompatibilität mit modernen automatisierten Montage- und Lötprozessen.

2. Detaillierte technische Parameter

2.1 Absolute Maximalwerte

Die Betriebsgrenzen des Bauteils sind bei einer Umgebungstemperatur (Ta) von 25 °C definiert. Für die grüne LED (InGaN-Chip) beträgt der maximale Dauer-Durchlassstrom 20 mA, wobei unter Impulsbedingungen (1/10 Tastverhältnis, 0,1 ms Impulsbreite) ein Spitzen-Durchlassstrom von 100 mA zulässig ist. Ihre Verlustleistung ist mit 76 mW angegeben. Die gelbe LED (AlInGaP-Chip) hat eine höhere Dauer-Durchlassstrombelastbarkeit von 30 mA, einen Spitzenwert von 80 mA und eine Verlustleistung von 75 mW. Beide Farben teilen sich eine maximale Sperrspannung von 5 V. Der Betriebstemperaturbereich reicht von -20 °C bis +80 °C, mit einem weiteren Lagerbereich von -30 °C bis +100 °C. Das Bauteil hält einer Infrarot-Reflow-Lötung bei 260 °C für 5 Sekunden stand.

2.2 Elektrische und optische Kenngrößen

Gemessen bei Ta=25 °C und einem Prüfstrom (IF) von 5 mA sind die wichtigsten Leistungsparameter wie folgt. Die Lichtstärke (Iv) für die grüne LED beträgt mindestens 28,0 mcd, typisch nicht spezifiziert, und maximal 280,0 mcd. Die Lichtstärke der gelben LED reicht von mindestens 7,1 mcd bis maximal 71,0 mcd. Beide LEDs weisen einen typischen weiten Abstrahlwinkel (2θ1/2) von 130 Grad auf. Die typische Spitzen-Emissionswellenlänge (λP) der grünen LED beträgt 530 nm, mit einer typischen dominierenden Wellenlänge (λd) von 528 nm und einer spektralen Halbwertsbreite (Δλ) von 35 nm. Die entsprechenden Werte für die gelbe LED sind 591 nm, 588 nm bzw. 15 nm. Die Durchlassspannung (VF) beträgt typisch 2,80 V (max. 3,20 V) für Grün und 1,90 V (max. 2,30 V) für Gelb bei 5 mA. Der Sperrstrom (IR) für beide beträgt maximal 10 μA bei VR=5 V.

2.3 Thermische Kenngrößen

Der Derating-Faktor für den Durchlassstrom ist linear ab 25 °C spezifiziert. Für die grüne LED beträgt das Derating 0,25 mA/°C, was bedeutet, dass der zulässige Gleichstrom-Durchlassstrom für jedes Grad Celsius über 25 °C um 0,25 mA abnimmt. Für die gelbe LED beträgt der Derating-Faktor 0,4 mA/°C. Dies ist ein kritischer Parameter, um die Langzeitzuverlässigkeit sicherzustellen und thermisches Durchgehen in der Anwendung zu verhindern.

3. Erklärung des Binning-Systems

Das Produkt wird basierend auf der Lichtstärke in Bins sortiert, um eine gleichmäßige Helligkeit in der Anwendung zu gewährleisten. Für die grüne LED reichen die Bin-Codes von N bis S, mit minimalen Intensitäten von 28,0 mcd (N) bis zu 180,0 mcd (S) und Maximalwerten von 45,0 mcd (N) bis zu 280,0 mcd (S). Die gelbe LED verwendet Bin-Codes K bis P, mit Minimalwerten von 7,1 mcd (K) bis 45,0 mcd (P) und Maximalwerten von 11,2 mcd (K) bis 71,0 mcd (P). Auf jedes Intensitäts-Bin wird eine Toleranz von +/-15 % angewendet. Dieses System ermöglicht es Konstrukteuren, LEDs mit vorhersagbaren Helligkeitsstufen für ihre spezifischen Anforderungen auszuwählen.

4. Analyse der Leistungskurven

Obwohl spezifische grafische Kurven im bereitgestellten Text nicht detailliert sind, erlauben die angegebenen Parameter Rückschlüsse auf wichtige Leistungstrends. Die Durchlassspannungswerte (VF) geben die IV-Kennlinie für jede Farbe an. Der Unterschied in VF (2,80 V für Grün gegenüber 1,90 V für Gelb bei 5 mA) ist für den Schaltungsentwicklungsprozess von Bedeutung, insbesondere wenn beide Farben von einer gemeinsamen Spannungsquelle angesteuert werden. Die Daten zur spektralen Halbwertsbreite (35 nm für Grün, 15 nm für Gelb) deuten darauf hin, dass die gelbe LED im Vergleich zur breiteren grünen Emission ein monochromatischeres, schmaleres Emissionsspektrum aufweist. Die Derating-Faktoren beschreiben direkt die negative Temperaturabhängigkeit des maximal zulässigen Durchlassstroms.

5. Mechanische und Verpackungsinformationen

Das Bauteil entspricht einem EIA-Standard-Gehäuse. Es handelt sich um ein seitlich abstrahlendes (rechtwinkliges) Gehäuse, was bedeutet, dass die Hauptlichtabstrahlung parallel zur Montageebene erfolgt – ideal für Kantenbeleuchtungsanwendungen wie LCD-Hintergrundbeleuchtungen. Das Linsenmaterial ist als wasserklar spezifiziert. Die Pinbelegung ist klar definiert: Kathode 1 (C1) ist für den gelben AlInGaP-Chip, und Kathode 2 (C2) ist für den grünen InGaN-Chip. Die Komponente wird in 8-mm-Tape auf 7-Zoll-Durchmesser-Spulen verpackt geliefert, kompatibel mit automatischen Bestückungsgeräten. Detaillierte Maßzeichnungen für das Gehäuse und das empfohlene Lötpad-Layout sind im vollständigen Datenblatt enthalten, um das Leiterplattendesign zu unterstützen.

6. Löt- und Montageanleitung

6.1 Reflow-Lötprofile

Es werden zwei vorgeschlagene Infrarot (IR) Reflow-Profile bereitgestellt: eines für den normalen (Zinn-Blei) Lötprozess und eines für den bleifreien Lötprozess. Die wichtigsten Parameter für den bleifreien Prozess, der SnAgCu-Lötpaste verwendet, umfassen eine Vorwärmphase und eine Spitzentemperaturbedingung. Das Bauteil ist sowohl mit Infrarot- als auch mit Dampfphasen-Reflow-Lötprozessen kompatibel.

6.2 Reinigung

Die Reinigung muss mit Vorsicht durchgeführt werden. Nicht spezifizierte chemische Flüssigkeiten sollten nicht verwendet werden, da sie das LED-Gehäuse beschädigen können. Falls eine Reinigung erforderlich ist, wird empfohlen, die LED bei normaler Temperatur für weniger als eine Minute in Ethylalkohol oder Isopropylalkohol zu tauchen.

6.3 Lagerbedingungen

Für eine optimale Lagerfähigkeit und Lötbarkeit sollten LEDs, die aus ihrer ursprünglichen feuchtigkeitsgeschützten Verpackung entnommen wurden, innerhalb einer Woche einer IR-Reflow-Lötung unterzogen werden. Für eine längere Lagerung außerhalb der Originalverpackung sollten sie in einem verschlossenen Behälter mit Trockenmittel oder in einer Stickstoffatmosphäre aufbewahrt werden. Wenn sie länger als eine Woche unverpackt gelagert wurden, wird vor der Montage ein Ausheizen bei etwa 60 °C für mindestens 24 Stunden empfohlen, um aufgenommene Feuchtigkeit zu entfernen und ein "Popcorning" während des Reflow-Prozesses zu verhindern.

7. Verpackung und Bestellinformationen

Die Standardverpackung ist 3000 Stück pro 7-Zoll-Spule. Die Tape-and-Reel-Spezifikationen folgen ANSI/EIA 481-1-A-1994. Leere Bauteiltaschen im Trägertape sind mit einem Deckband versiegelt. Es ist ein Maximum von zwei aufeinanderfolgenden fehlenden Bauteilen im Tape zulässig. Für Bestellmengen, die kein Vielfaches einer vollen Spule sind, ist eine Mindestpackmenge von 500 Stück für Restmengen festgelegt. Die Artikelnummer LTST-S326TGKSKT-5A folgt dem internen Codierungssystem des Herstellers, das typischerweise Gehäusetyp, Farbe und Bin-Informationen kodiert.

8. Anwendungsempfehlungen

8.1 Typische Anwendungsszenarien

Die primäre und ausdrücklich genannte Anwendung für diese seitlich abstrahlende LED ist die Hintergrundbeleuchtung von LCD-Panels, wo ihre rechtwinklige Abstrahlung Licht effizient in den Lichtleiter des Panels einkoppelt. Ihre Zweifarben-Fähigkeit (Grün/Gelb) kann für Statusanzeigen, mehrfarbige Hintergrundbeleuchtungseffekte oder in Anwendungen verwendet werden, die spezifische Farbpunkte erfordern, die durch Mischen dieser beiden Primärfarben erreichbar sind.

8.2 Designüberlegungen

Ansteuerungsmethode:LEDs sind strombetriebene Bauteile. Um eine gleichmäßige Helligkeit beim parallelen Betrieb mehrerer LEDs sicherzustellen, wird dringend empfohlen, einen strombegrenzenden Widerstand in Reihe mit jeder einzelnen LED zu verwenden (Schaltungsmodell A). Das direkte parallele Ansteuern mehrerer LEDs von einer Spannungsquelle ohne individuelle Widerstände (Schaltungsmodell B) wird nicht empfohlen, da geringe Unterschiede in den Durchlassspannungs- (VF) Eigenschaften zwischen LEDs zu erheblichen Unterschieden im Strom und folglich in der Helligkeit führen können.

Elektrostatische Entladung (ESD):Die LED ist empfindlich gegenüber elektrostatischer Entladung. Während der Handhabung und Montage müssen Vorsichtsmaßnahmen getroffen werden: Verwenden Sie geerdete Handgelenkbänder oder antistatische Handschuhe, stellen Sie sicher, dass alle Geräte und Arbeitsflächen ordnungsgemäß geerdet sind, und erwägen Sie den Einsatz von Ionisatoren, um statische Aufladungen in der Arbeitsumgebung zu neutralisieren.

9. Technischer Vergleich und Differenzierung

Dieses Bauteil unterscheidet sich durch seine Kombination von Merkmalen: ein zweifarbiger Chip in einem einzigen seitlich abstrahlenden Gehäuse. Dies spart Leiterplattenplatz im Vergleich zur Verwendung von zwei separaten LEDs. Die Verwendung von Ultra-Hell-InGaN- (für Grün) und AlInGaP-Chips (für Gelb) deutet auf einen Fokus auf hohe Effizienz und Lichtausbeute hin. Seine Kompatibilität mit automatischer Bestückung und Standard-Reflow-Prozessen (einschließlich bleifrei) macht es für die moderne Serienfertigung von Elektronik geeignet. Der weite Abstrahlwinkel von 130 Grad ist für Hintergrundbeleuchtungsanwendungen optimiert, bei denen eine gleichmäßige Ausleuchtung erforderlich ist.

10. Häufig gestellte Fragen (basierend auf technischen Parametern)

F: Kann ich die grüne und gelbe LED gleichzeitig mit ihrem maximalen Gleichstrom betreiben?

A: Nein. Die absoluten Maximalwerte gelten für jeden Chip unabhängig. Das gleichzeitige Betreiben beider mit 20 mA (Grün) und 30 mA (Gelb) würde die thermischen Gesamtgrenzen des Gehäuses überschreiten. Die gesamte Verlustleistung muss basierend auf den tatsächlich verwendeten Durchlassspannungen und -strömen berücksichtigt werden.

F: Warum ist die Durchlassspannung für die beiden Farben unterschiedlich?

A: Die Durchlassspannung ist eine grundlegende Eigenschaft der Bandlücke des Halbleitermaterials. InGaN (Grün) hat eine größere Bandlücke als AlInGaP (Gelb), was zu einer höheren erforderlichen Durchlassspannung führt, um denselben Strom zu erreichen.

F: Wie interpretiere ich die Lichtstärke-Bin-Codes?

A: Wählen Sie den Bin-Code, der Ihre mindestens erforderliche Helligkeit garantiert. Wenn Ihr Design beispielsweise mindestens 100 mcd von der grünen LED benötigt, müssen Sie Bin R (112,0-180,0 mcd) oder höher spezifizieren. Der typische Wert ist nicht garantiert, nur der Min/Max-Bereich für das ausgewählte Bin.

F: Ist ein Kühlkörper erforderlich?

A: Für den Betrieb bei oder nahe dem maximalen Nennstrom, insbesondere bei erhöhten Umgebungstemperaturen, ist ein sorgfältiges thermisches Management der Leiterplatte unerlässlich. Die Derating-Kurve muss eingehalten werden. Für den Betrieb mit niedrigem Strom (z. B. 5-10 mA) ist ein Standard-Leiterplattenlayout in der Regel ausreichend.

11. Praktischer Design- und Anwendungsfall

Szenario: Entwurf einer zweifarbigen Statusanzeige für ein tragbares Gerät.Die LTST-S326TGKSKT-5A kann verwendet werden, um den Ladezustand anzuzeigen: Gelb für Laden, Grün für vollständig geladen. Der Konstrukteur würde die LED am Rand der Leiterplatte platzieren, wobei ihre Abstrahlseite zu einem Lichtleiter oder Fenster im Gehäuse zeigt. Es würden zwei unabhängige strombegrenzende Schaltungen entworfen – eine für die gelbe Anode (mit einem für Vsupply, VF_gelb~1,9 V und gewünschten I_F berechneten Widerstand) und eine für die grüne Anode (berechnet für VF_grün~2,8 V). Die gemeinsame Kathode würde mit Masse verbunden. Der weite Abstrahlwinkel stellt sicher, dass die Anzeige aus verschiedenen Blickwinkeln sichtbar ist. Der Konstrukteur muss sicherstellen, dass das Leiterplatten-Pad-Layout dem empfohlenen Muster entspricht, um eine zuverlässige Lötstelle und eine korrekte Ausrichtung zu erreichen.

12. Einführung in das technische Prinzip

Leuchtdioden (LEDs) sind Halbleiter-pn-Übergangsbauteile, die Licht durch Elektrolumineszenz emittieren. Wenn eine Durchlassspannung angelegt wird, rekombinieren Elektronen und Löcher im aktiven Bereich und setzen Energie in Form von Photonen frei. Die Farbe des emittierten Lichts wird durch die Bandlückenenergie des Halbleitermaterials bestimmt. Dieses Bauteil enthält zwei verschiedene Halbleiterchips in einem Gehäuse: einen Indium-Gallium-Nitrid (InGaN)-Chip für grüne Emission und einen Aluminium-Indium-Gallium-Phosphid (AlInGaP)-Chip für gelbe Emission. Das seitlich abstrahlende Gehäuse wird durch ein spezifisches mechanisches Design erreicht, das die primäre lichtemittierende Fläche des Chips senkrecht zu den Gehäuseanschlüssen ausrichtet und das Licht zur Seite der Komponente lenkt.

13. Branchentrends und Kontext

Die Entwicklung dieser Komponente steht im Einklang mit mehreren wichtigen Trends in der Optoelektronikindustrie. Der Schritt zur RoHS-Konformität und zu umweltfreundlichen Produkten spiegelt globale Umweltvorschriften wider. Die Verwendung von hocheffizienten Materialien wie InGaN und AlInGaP wird durch die kontinuierliche Nachfrage nach höherer Helligkeit und geringerem Stromverbrauch in tragbaren Geräten und Displays vorangetrieben. Verpackungsinnovationen wie seitlich abstrahlende Formate sind entscheidend für die Ermöglichung dünnerer und kompakterer Endprodukte, insbesondere in der Unterhaltungselektronik wie Smartphones, Tablets und Laptops. Darüber hinaus ist die Kompatibilität mit vollautomatischen, hochgeschwindigkeits-SMT-Montagelinien eine grundlegende Voraussetzung für eine kosteneffektive Serienfertigung. Die Aufnahme detaillierter Lötprofile, insbesondere für bleifreie Prozesse, unterstreicht den Übergang der Industrie zu umweltfreundlicherer Fertigung.