LTST-S115KRKGKT Zweifarbige SMD LED Datenblatt - Seitenansichtsgehäuse - Rot & Grün - 20mA - Technisches Dokument

1. Produktübersicht

Die LTST-S115KRKGKT ist eine zweifarbige SMD-LED (Surface Mount Device) in Seitenansicht, die primär für LCD-Hintergrundbeleuchtungsanwendungen konzipiert ist. Sie integriert zwei unterschiedliche Halbleiterchips in einem einzigen Gehäuse: einen, der rotes Licht emittiert, und einen, der grünes Licht emittiert. Diese Konfiguration ermöglicht die Erzeugung von Mischfarben und eignet sich für Statusanzeigen, Hintergrundbeleuchtungen und andere Anwendungen, die kompakte, mehrfarbige Beleuchtung von der Seite eines Geräts erfordern.

Das Bauteil nutzt für beide Farben fortschrittliche AlInGaP-Chip-Technologie (Aluminium-Indium-Gallium-Phosphid), die für hohe Lichtausbeute und Helligkeit bekannt ist. Das Gehäuse ist wasserklar, was den Lichtausstoß und die Farbreinheit verbessert. Es wird auf industrieüblichem 8-mm-Trägerband auf 7-Zoll-Spulen geliefert, was eine vollständige Kompatibilität mit automatischen Bestückungsanlagen und Infrarot-Reflow-Lötprozessen gewährleistet.

1.1 Kernmerkmale und Vorteile

• Zweifarbiger Chip:Kombiniert rote und grüne AlInGaP-LEDs in einem kompakten, EIA-standardkonformen Gehäuse.
• Seitenansichts-Design:Optimierte Bauform für die Kantenbeleuchtung von LCD-Panels und andere platzbeschränkte Seitenbeleuchtungsanforderungen.
• Hohe Helligkeit:Ultrahelle Lichtleistung durch AlInGaP-Technologie.
• RoHS-, HF- und Green Product-konform:Erfüllt Umwelt- und Sicherheitsvorschriften.
• Automatisierungsfreundlich:Auf Band und Spule verpackt für effiziente automatisierte Bestückung.
• Reflow-lötbar:Hält standardmäßigen IR-Reflow-Profilen für bleifreie Prozesse stand.

2. Absolute Maximalwerte

Belastungen über diese Grenzwerte hinaus können das Bauteil dauerhaft beschädigen. Dies sind nur Belastungsgrenzwerte; ein funktionaler Betrieb unter diesen Bedingungen ist nicht impliziert.

3. Elektrische & Optische Kenndaten

Typische Kenndaten werden bei einer Umgebungstemperatur (Ta) von 25°C und einem Durchlassstrom (IF) von 20mA gemessen, sofern nicht anders angegeben.

3.1 Parameterdefinitionen

• Lichtstärke (IV):Gemessen mit einem Sensor und Filter, die der CIE-Photopischen Augenempfindlichkeitskurve entsprechen.
• Dominante Wellenlänge (λd):Die vom menschlichen Auge wahrgenommene Einzelwellenlänge, abgeleitet aus dem CIE-Farbdiagramm. Sie definiert die Farbe der LED.
• Abstrahlwinkel:Der volle Winkel, bei dem die Lichtstärke halb so groß ist wie die direkt auf der Achse (0°) gemessene Intensität.

4. Binning-System

Die LEDs werden basierend auf Lichtstärke und dominanter Wellenlänge (für Grün) in Bins sortiert, um Farb- und Helligkeitskonsistenz innerhalb einer Produktionscharge sicherzustellen.

4.1 Lichtstärke-Binning

Roter Chip (@20mA):

Toleranz für jeden Intensitäts-Bin beträgt ±15%.

Grüner Chip (@20mA):

Toleranz für jeden Intensitäts-Bin beträgt ±15%.

4.2 Dominante Wellenlänge-Binning (nur Grüner Chip)

Toleranz für jeden Bin der dominanten Wellenlänge beträgt ±1 nm.

5. Mechanische & Gehäuseinformationen

Das Bauteil entspricht den EIA-Standardabmessungen für Seitenansichts-LEDs. Detaillierte mechanische Zeichnungen sind im Datenblatt enthalten, einschließlich Gehäuseabmessungen, Anschlussabstand und empfohlenem PCB-Land-Pattern (Lötpad). Die Pinbelegung ist klar gekennzeichnet: Kathode 1 (C1) ist für den grünen Chip, und Kathode 2 (C2) ist für den roten Chip. Die gemeinsame Anode ist im bereitgestellten Ausschnitt nicht explizit beschriftet, ist aber für diesen Gehäusetyp Standard. Ingenieure müssen die vollständige Maßzeichnung für genaue Platzierung und Footprint-Design konsultieren.

6. Löt- & Bestückungsrichtlinien

6.1 Reflow-Lötprofil

Ein empfohlenes Infrarot (IR) Reflow-Profil für bleifreie Lötprozesse wird bereitgestellt. Wichtige Parameter sind:

• Vorwärmen:150-200°C für maximal 120 Sekunden.
• Spitzentemperatur:Maximal 260°C.
• Zeit oberhalb Liquidus:Das Bauteil sollte der Spitzentemperatur maximal 10 Sekunden ausgesetzt sein. Der Reflow-Vorgang sollte maximal zweimal durchgeführt werden.

Das Profil basiert auf JEDEC-Standards, um zuverlässige Lötstellen ohne Beschädigung des LED-Gehäuses zu gewährleisten. Es ist entscheidend, das Profil für das spezifische PCB-Design, die verwendete Lötpaste und den Ofen in der Produktion zu charakterisieren.

6.2 Handlöten

Falls Handlöten notwendig ist, verwenden Sie einen Lötkolben mit einer Temperatur von maximal 300°C. Die Lötzeit sollte auf maximal 3 Sekunden pro Lötstelle begrenzt sein und sollte nur einmal durchgeführt werden.

6.3 Reinigung

Verwenden Sie keine nicht spezifizierten chemischen Reinigungsmittel. Falls nach dem Löten eine Reinigung erforderlich ist, tauchen Sie die LEDs bei Raumtemperatur für weniger als eine Minute in Ethylalkohol oder Isopropylalkohol.

7. Lagerung & Handhabung

• Versiegelte Verpackung:Lagern bei ≤30°C und ≤90% relativer Luftfeuchtigkeit (RH). Innerhalb eines Jahres nach Öffnen der Feuchtigkeitsschutzbeutel verwenden.
• Geöffnete Verpackung:Lagern bei ≤30°C und ≤60% RH. Es wird empfohlen, den IR-Reflow innerhalb einer Woche nach Entnahme aus der versiegelten Verpackung abzuschließen.
• Langzeitlagerung (geöffnet):Lagern in einem versiegelten Behälter mit Trockenmittel oder in Stickstoffatmosphäre. LEDs, die länger als eine Woche außerhalb der Originalverpackung gelagert wurden, sollten vor der Bestückung bei etwa 60°C für mindestens 20 Stunden getrocknet (gebakt) werden, um Feuchtigkeit zu entfernen und \"Popcorning\" während des Reflows zu verhindern.

8. Verpackung & Bestellung

Die LTST-S115KRKGKT wird in Standardverpackung geliefert:

• Band:8 mm breites, geprägtes Trägerband.
• Spule:7-Zoll (178 mm) Durchmesser.
• Stückzahl pro Spule:3000 Stück.
• Mindestbestellmenge (MOQ):500 Stück für Restmengen.
• Die Verpackung entspricht den ANSI/EIA-481-1-A-1994-Spezifikationen. Leere Taschen sind mit Deckband versiegelt.

9. Anwendungshinweise & Designüberlegungen

9.1 Ansteuerungsmethode

LEDs sind stromgesteuerte Bauteile. Um eine stabile Lichtleistung und lange Lebensdauer zu gewährleisten, müssen sie von einer Konstantstromquelle und nicht von einer Konstantspannungsquelle angesteuert werden. Ein strombegrenzender Widerstand ist unerlässlich, wenn von einer Spannungsquelle angesteuert wird. Der empfohlene DC-Durchlassstrom (IF) für den Normalbetrieb beträgt 20mA, mit einem absoluten Maximum von 30mA. Ein Pulsbetrieb mit höheren Strömen (bis zu 80mA Spitze) ist mit einem niedrigen Tastverhältnis (1/10) möglich, um eine höhere momentane Helligkeit zu erreichen.

9.2 Thermomanagement

Obwohl die Verlustleistung relativ gering ist (75mW pro Chip), ist ein ordnungsgemäßes PCB-Layout wichtig. Stellen Sie ausreichend Kupferfläche um die Lötpads herum sicher, die als Kühlkörper wirkt, insbesondere bei Betrieb bei hohen Umgebungstemperaturen oder nahe dem Maximalstrom. Dies hilft, die LED-Leistung und Langlebigkeit aufrechtzuerhalten.

9.3 Polarität und Schaltungsdesign

Achten Sie genau auf die Pinbelegung (C1: Grün, C2: Rot). Die beiden Chips teilen sich eine gemeinsame Anode. Eine unabhängige Steuerung der roten und grünen Farben erfordert separate strombegrenzende Schaltungen für jede Kathode. Dies ermöglicht die individuelle Farbaktivierung oder PWM-Dimmung, um Farbmischeffekte zu erzeugen (z.B. Gelb, wenn beide eingeschaltet sind).

9.4 Anwendungsbereich

Diese LED ist für gewöhnliche elektronische Geräte wie Bürogeräte, Kommunikationsgeräte und Haushaltsgeräte konzipiert. Sie wird ohne vorherige Konsultation und Qualifizierung nicht für sicherheitskritische Anwendungen (z.B. Luftfahrt, medizinische Lebenserhaltung, Verkehrssteuerung) empfohlen, da ein Ausfall Leben oder Gesundheit gefährden könnte.

10. Technischer Deep Dive & Analyse

10.1 AlInGaP-Technologie

Die Verwendung von AlInGaP für beide Chips ist ein bedeutendes Merkmal. AlInGaP ist ein Halbleitermaterial mit direkter Bandlücke, das für seine hohe interne Quanteneffizienz bekannt ist, insbesondere im Rot- bis Bernsteinspektrum. Seine Anwendung in grünen LEDs, obwohl weniger verbreitet als InGaN für reines Grün, kann Vorteile in bestimmten Wellenlängenbereichen und bei der Temperaturstabilität bieten. Die typische Durchlassspannung von 2,0V für beide Farben ist im Vergleich zu einigen blauen/weißen InGaN-LEDs relativ niedrig, was das Netzteil-Design vereinfachen kann.

10.2 Optische Leistung

Der breite Abstrahlwinkel von 130 Grad ist ideal für Hintergrundbeleuchtungsanwendungen, bei denen eine gleichmäßige Seitenbeleuchtung erforderlich ist. Die Lichtstärke-Bins bieten eine breite Palette an Helligkeitsoptionen, sodass Designer den geeigneten Bin für ihre spezifischen Leuchtdichteanforderungen auswählen können. Das enge Wellenlängen-Binning für den grünen Chip (D- und E-Bins) ist entscheidend für Anwendungen, bei denen ein konsistentes Farbbild wichtig ist, insbesondere beim Mischen mit anderen Farben.

10.3 Zuverlässigkeit und Fertigung

Die Kompatibilität mit IR-Reflow-Lötung und automatischer Bestückung ist entscheidend für die moderne, hochvolumige Elektronikfertigung. Die spezifizierten Lötprofile und Lagerbedingungen sind darauf ausgelegt, thermische und feuchtigkeitsinduzierte Belastungen zu verhindern, die häufige Ausfallmechanismen für kunststoffverkapselte SMD-Bauteile sind. Die Einhaltung dieser Richtlinien ist für hohe Ausbeute und langfristige Zuverlässigkeit im Feld unerlässlich.

11. Häufig gestellte Fragen (FAQ)

F: Kann ich die roten und grünen Chips gleichzeitig mit jeweils 20mA betreiben?
A: Ja, aber Sie müssen die gesamte Verlustleistung berücksichtigen. Bei 20mA und einer typischen Vf von 2,0V verbraucht jeder Chip 40mW, insgesamt 80mW. Dies liegt innerhalb des absoluten Maximalwerts von 75mW pro Chip, aber nahe an der Grenze. Stellen Sie bei Dauerbetrieb auf diesem Niveau, insbesondere bei hohen Umgebungstemperaturen, eine ausreichende PCB-Kühlung sicher.

F: Was ist der Unterschied zwischen Spitzenwellenlänge und dominanter Wellenlänge?
A: Die Spitzenwellenlänge (λP) ist die Wellenlänge am höchsten Punkt im Emissionsspektrum der LED. Die dominante Wellenlänge (λd) ist die vom menschlichen Auge wahrgenommene Einzelwellenlänge, berechnet aus den Farbkoordinaten im CIE-Diagramm. λd ist für die Farbspezifikation in visuellen Anwendungen relevanter.

F: Wie erzeuge ich mit dieser LED gelbes Licht?
A: Gelb wird wahrgenommen, wenn rotes und grünes Licht gemischt werden. Indem Sie sowohl den roten als auch den grünen Chip gleichzeitig einschalten und ihre relativen Intensitäten anpassen (z.B. durch PWM-Dimmung oder verschiedene Vorwiderstände), können Sie verschiedene Gelbtöne, einschließlich Bernstein, erzielen.

F: Ist eine Sperrdiodenschutzschaltung notwendig?
A: Obwohl die LED einer Sperrspannung von bis zu 5V standhalten kann, ist sie nicht für kontinuierliche Sperrvorspannung ausgelegt. In Schaltungen, in denen Sperrspannungstransienten möglich sind (z.B. induktive Lasten, Hot-Plugging), ist die Implementierung eines externen Verpolungsschutzes eine umsichtige Designpraxis, um die Zuverlässigkeit zu erhöhen.