Sprache auswählen

LTST-S326KGJRKT Zweifarbige SMD LED Datenblatt - Seitenansicht - AlInGaP Grün & Rot - 30mA - Technisches Dokument

Vollständiges technisches Datenblatt für die LTST-S326KGJRKT seitlich abstrahlende zweifarbige SMD LED. Enthält detaillierte Spezifikationen, Grenzwerte, Binning-Codes, Gehäuseabmessungen, Lötrichtlinien und Anwendungshinweise für die AlInGaP grüne und rote Chip-LED.
smdled.org | PDF Size: 0.4 MB
Bewertung: 4.5/5
Ihre Bewertung
Sie haben dieses Dokument bereits bewertet
PDF-Dokumentendeckel - LTST-S326KGJRKT Zweifarbige SMD LED Datenblatt - Seitenansicht - AlInGaP Grün & Rot - 30mA - Technisches Dokument

1. Produktübersicht

Dieses Dokument enthält die vollständigen technischen Spezifikationen für die LTST-S326KGJRKT, eine oberflächenmontierbare (SMD) LED-Lampe. Diese Komponente ist eine seitlich abstrahlende, zweifarbige LED mit separaten AlInGaP (Aluminium-Indium-Gallium-Phosphid) Chips für grüne und rote Lichtemission in einem einzigen, kompakten Gehäuse. Sie ist für die automatisierte Leiterplattenbestückung (PCB) konzipiert und ideal für platzbeschränkte Anwendungen in einem breiten Spektrum von Konsum- und Industrie-Elektronik.

1.1 Kernmerkmale und Vorteile

Die LTST-S326KGJRKT bietet mehrere wesentliche Vorteile für das moderne Elektronikdesign:

1.2 Zielanwendungen und Märkte

Diese LED ist für vielseitige Einsätze in elektronischen Geräten entwickelt, wo zuverlässige, kompakte Anzeigen benötigt werden. Hauptanwendungsbereiche sind:

2. Detaillierte Analyse der technischen Parameter

Die folgenden Abschnitte bieten eine detaillierte, objektive Interpretation der wesentlichen elektrischen, optischen und Zuverlässigkeitsparameter, die im Datenblatt definiert sind.

2.1 Absolute Maximalwerte

Diese Werte definieren die Belastungsgrenzen, jenseits derer dauerhafte Schäden am Bauteil auftreten können. Ein Betrieb bei oder nahe diesen Grenzen wird für den Normalbetrieb nicht empfohlen. Alle Werte gelten bei einer Umgebungstemperatur (Ta) von 25°C.

2.2 Elektrische und optische Kenngrößen

Dies sind die typischen Leistungsparameter, gemessen unter Standardtestbedingungen (Ta=25°C, IF=20mA, sofern nicht anders angegeben). Sie definieren das erwartete Verhalten des Bauteils in einer Schaltung.

3. Erklärung des Binning-Systems

Um Konsistenz in der Massenproduktion zu gewährleisten, werden LEDs basierend auf wichtigen optischen Parametern sortiert (gebinned). Die LTST-S326KGJRKT verwendet ein zweidimensionales Binning-System.

3.1 Lichtstärke (Helligkeits) Binning

Sowohl der grüne als auch der rote Chip werden bei 20mA identisch für die Lichtstärke gebinned. Der Bin-Code definiert einen minimalen und maximalen Helligkeitsbereich. Die Toleranz innerhalb jedes Bins beträgt +/-15%.

Entwickler müssen den geeigneten Bin basierend auf der für ihre Anwendung erforderlichen Helligkeit auswählen. Die Verwendung eines höheren Bins (z.B. P oder Q) stellt eine höhere Mindesthelligkeit sicher, kann aber mit Kostenaufschlägen verbunden sein.

3.2 Farbton (Hauptwellenlängen) Binning für Grün

Nur der grüne Chip hat ein spezifiziertes Farbton- (Wellenlängen-) Binning zur Kontrolle der Farbkonsistenz. Die Toleranz für jeden Bin beträgt +/- 1 nm.

Die Hauptwellenlänge des roten Chips ist als typischer Wert (631 nm) angegeben, ohne formelle Binning-Tabelle in diesem Datenblatt, was auf eine engere Prozesskontrolle oder geringere Empfindlichkeit gegenüber Farbverschiebungen in der Anwendung hindeutet.

4. Analyse der Kennlinien

Während spezifische grafische Kennlinien im Datenblatt referenziert werden (z.B. Abb.1, Abb.5), sind ihre allgemeinen Implikationen für das Design entscheidend.

4.1 Strom-Spannungs-Kennlinie (I-V)

Die Durchlassspannung (VF) hat einen positiven Temperaturkoeffizienten und steigt auch leicht mit dem Strom an. Die typische VFvon 2,0V bei 20mA ist ein entscheidender Parameter für den Entwurf der Strombegrenzungsschaltung. Ein einfacher Vorwiderstand ist oft ausreichend: R = (Vversorgung- VF) / IF. Entwickler sollten die maximale VF(2,4V) für die ungünstigste Stromberechnung verwenden, um eine Übersteuerung der LED zu vermeiden.

4.2 Lichtstärke in Abhängigkeit vom Durchlassstrom

Die Lichtausbeute (IV) ist im normalen Betriebsbereich annähernd proportional zum Durchlassstrom (IF). Das Betreiben der LED mit weniger als 20mA verringert die Helligkeit proportional. Ein Betrieb über 20mA bis zum maximalen Dauerstrom von 30mA erhöht die Helligkeit, aber auch die Verlustleistung und die Sperrschichttemperatur, was die Lebensdauer beeinflussen und eine leichte Wellenlängenverschiebung verursachen kann.

4.3 Temperaturabhängigkeit

Wie alle LEDs ist die Leistung der AlInGaP-Chips temperaturabhängig. Mit steigender Sperrschichttemperatur:

5. Mechanische und Gehäuseinformationen

5.1 Gehäuseabmessungen und Polarität

Das Bauteil verwendet einen Standard-SMD-Fußabdruck. Die Pinbelegung ist klar definiert: Kathode 1 (C1) ist für den roten Chip, und Kathode 2 (C2) ist für den grünen Chip. Die Anoden sind wahrscheinlich gemeinsam oder intern verbunden gemäß der Gehäusezeichnung, die für das genaue Layout konsultiert werden muss. Alle kritischen Abmessungen sind in Millimetern mit einer Standardtoleranz von ±0,1 mm angegeben, was eine zuverlässige Platzierung und Lötung gewährleistet.

5.2 Empfohlenes Leiterplatten-Pad-Design

Das Datenblatt enthält ein vorgeschlagenes Land Pattern (Lötpad-Layout) für die Leiterplatte. Die Einhaltung dieses Designs ist entscheidend für eine zuverlässige Lötstelle, korrekte Ausrichtung und das Wärmemanagement während des Reflow-Lötens. Das Pad-Design berücksichtigt die Bildung von Lötfahnen und verhindert das Aufstehen eines Endes (Tombstoning) während des Reflow.

6. Löt-, Bestückungs- und Handhabungsanleitung

6.1 IR-Reflow-Lötparameter

Für bleifreie Bestückung wird folgendes Reflow-Profil empfohlen:

Dieses Profil entspricht JEDEC-Standards und gewährleistet die Aufrechterhaltung der Gehäuseintegrität bei gleichzeitiger Bildung zuverlässiger Lötstellen.

6.2 Manuelles Löten (falls erforderlich)

Falls manuelle Nacharbeit notwendig ist, verwenden Sie einen Lötkolben mit einer Temperatur von maximal 300°C. Die Kontaktzeit mit dem Lötpad sollte auf maximal 3 Sekunden für einen einzigen Vorgang begrenzt werden. Übermäßige Hitze oder Zeit kann das Kunststoffgehäuse oder die internen Bonddrähte beschädigen.

6.3 Reinigung

Falls eine Nachlötreinigung erforderlich ist, verwenden Sie nur spezifizierte Lösungsmittel. Das Eintauchen der LED in Ethylalkohol oder Isopropylalkohol bei Raumtemperatur für weniger als eine Minute ist akzeptabel. Nicht spezifizierte oder aggressive Chemikalien können das Linsenmaterial oder das Gehäuse-Epoxid beschädigen.

6.4 Lagerung und Feuchtigkeitssensitivität

Die LEDs sind in einer feuchtigkeitsdichten Beutel mit Trockenmittel verpackt. In diesem versiegelten Zustand sollten sie bei ≤30°C und ≤90% r.F. gelagert und innerhalb eines Jahres verwendet werden. Sobald der Originalbeutel geöffnet ist, sind die Bauteile mit der Feuchtigkeitssensitivitätsstufe 3 (MSL3) bewertet. Das bedeutet, sie müssen innerhalb einer Woche nach der Exposition unter Fabrikumgebungsbedingungen (≤30°C/60% r.F.) dem IR-Reflow-Löten unterzogen werden. Für längere Lagerung nach dem Öffnen müssen sie in einem versiegelten Behälter mit Trockenmittel oder in einer Stickstoffumgebung gelagert werden. Bauteile, die länger als eine Woche exponiert waren, erfordern vor dem Löten ein Trocknen bei 60°C für mindestens 20 Stunden, um aufgenommene Feuchtigkeit zu entfernen und "Popcorning" (Gehäuserisse durch Dampfdruck während des Reflow) zu verhindern.

6.5 Vorsichtsmaßnahmen gegen elektrostatische Entladung (ESD)

AlInGaP-LEDs sind empfindlich gegenüber elektrostatischer Entladung. Während der Handhabung und Bestückung müssen geeignete ESD-Schutzmaßnahmen getroffen werden. Dazu gehören geerdete Handgelenkbänder, antistatische Matten und die Sicherstellung, dass alle Geräte ordnungsgemäß geerdet sind. ESD kann sofortigen Ausfall oder versteckte Schäden verursachen, die die Lebensdauer des Bauteils verkürzen.

7. Verpackungs- und Bestellinformationen

7.1 Trägerband- und Spulenspezifikationen

Die Bauteile werden für die automatisierte Bestückung in geprägten Trägerbändern geliefert, die auf Spulen mit 7 Zoll (178 mm) Durchmesser aufgewickelt sind.

Die Verpackung entspricht den ANSI/EIA-481-Spezifikationen und gewährleistet die Kompatibilität mit Standard-Bandförderern auf Bestückungsautomaten.

8. Anwendungsdesign-Überlegungen

8.1 Treiberschaltungsdesign

Da die beiden Farben unabhängige Kathoden haben, können sie separat angesteuert werden. Eine einfache Konstantstromquelle oder ein Vorwiderstand ist für jeden Kanal ausreichend. Angesichts der ähnlichen VFkann oft derselbe Widerstandswert für beide Farben verwendet werden, wenn sie von derselben Spannungsversorgung gespeist werden, obwohl separate Berechnungen für Präzision empfohlen werden. Für Multiplexing oder PWM-Dimmung muss sichergestellt werden, dass der Treiberstrom und die Schaltgeschwindigkeiten innerhalb der Bauteilgrenzwerte liegen.

8.2 Thermomanagement

Obwohl die Verlustleistung gering ist (max. 75 mW pro Chip), ist ein effektives thermisches Management auf der Leiterplatte dennoch wichtig, um eine stabile optische Ausgabe und langfristige Zuverlässigkeit zu gewährleisten, insbesondere bei hohen Umgebungstemperaturen oder beim Betrieb mit maximalem Dauerstrom. Stellen Sie sicher, dass die Leiterplatten-Pads ausreichende thermische Entlastung oder Verbindung zu einer Kupferebene zur Wärmeableitung haben.

8.3 Optische Integration

Die seitliche Abstrahlcharakteristik dieser LED erfordert ein sorgfältiges mechanisches Design. Lichtleiter, Reflektoren oder Diffusoren können erforderlich sein, um das Licht in den gewünschten Betrachtungsbereich zu lenken oder eine gleichmäßige Hintergrundbeleuchtung zu erzeugen. Der weite 130-Grad-Abstrahlwinkel hilft bei der Beleuchtung größerer Flächen ohne Hotspots.

9. Technischer Vergleich und Differenzierung

Die LTST-S326KGJRKT differenziert sich auf dem Markt durch ihre spezifische Kombination von Merkmalen:

10. Häufig gestellte Fragen (basierend auf technischen Parametern)

F1: Kann ich die rote und grüne LED gleichzeitig ansteuern, um Gelb/Orange zu erzeugen?

A: Ja, durch gleichzeitiges Einschalten beider Chips wird der kombinierte Lichtausgang als gelbe oder gelb-orange Farbe wahrgenommen, abhängig von der relativen Intensität jedes Chips. Der genaue Farbton kann durch Einstellen des Stromverhältnisses zwischen den beiden Kanälen abgestimmt werden.

F2: Was ist der Unterschied zwischen Spitzenwellenlänge und Hauptwellenlänge?

A: Spitzenwellenlänge (λP) ist die Wellenlänge, bei der die spektrale Leistungsverteilung am höchsten ist. Hauptwellenlänge (λd) wird aus den CIE-Farbkoordinaten abgeleitet und repräsentiert die Einzelwellenlänge eines monochromatischen Lichts, das die gleiche Farbe zu haben scheint. λdist für die Farbspezifikation in Anwendungen relevanter.

F3: Warum gibt es ein Binning-System, und wie spezifiziere ich, welchen Bin ich benötige?

A: Das Binning-System berücksichtigt natürliche Schwankungen in der Halbleiterfertigung. Es ermöglicht Kunden, LEDs auszuwählen, die spezifische Helligkeits- und Farbkonsistenzanforderungen für ihr Produkt erfüllen. Sie müssen beim Bestellen den gewünschten Intensitäts-Bin-Code (z.B. "N") und für Grün den Farbton-Bin-Code (z.B. "D") angeben, um sicherzustellen, dass Sie Bauteile innerhalb dieser Leistungsfenster erhalten.

F4: Ist ein Kühlkörper für diese LED erforderlich?

A: Unter normalen Betriebsbedingungen (IF≤ 30mA, Ta ≤ 85°C) ist typischerweise kein dedizierter Kühlkörper erforderlich. Dennoch wird ein gutes thermisches Leiterplattendesign empfohlen – wie die Verwendung ausreichender Kupferpads und Leiterbahnen – um die Sperrschichttemperatur so niedrig wie möglich zu halten, was die Lichtausbeute und Lebensdauer maximiert.

11. Praktische Anwendungsbeispiele

Beispiel 1: Statusanzeige für tragbare Geräte:In einem tragbaren Medizingerät kann die LED am Rand der Hauptleiterplatte montiert werden. Grün kann "Bereit/Ein" anzeigen, rot kann "Fehler/Niedriger Akku" anzeigen, und beide gleichzeitig eingeschaltet können "Standby/Laden" anzeigen. Die seitliche Abstrahlung ermöglicht es, dass das Licht durch einen dünnen Schlitz im Gerätegehäuse sichtbar ist.

Beispiel 2: Hintergrundbeleuchtung für Industrie-Bedienpulte:Eine Anordnung dieser LEDs kann entlang der Seite einer transluzenten Membrantastatur platziert werden. Das Seitenlicht koppelt in das Panel-Material ein und bietet eine gleichmäßige, blendarme Hintergrundbeleuchtung für Beschriftungen oder Symbole. Die beiden Farben können zwischen Betriebsmodi unterscheiden (z.B. grün für automatisch, rot für manuell).

12. Einführung in das Technologieprinzip

Die LTST-S326KGJRKT nutzt Aluminium-Indium-Gallium-Phosphid (AlInGaP) Halbleitermaterial für ihre lichtemittierenden Chips. AlInGaP ist ein direkter Bandlücken-III-V-Verbindungshalbleiter. Durch präzise Kontrolle der Verhältnisse von Aluminium, Indium und Gallium kann die Bandlückenenergie des Materials eingestellt werden. Bei Vorwärtsspannung rekombinieren Elektronen und Löcher im aktiven Bereich des Chips und setzen Energie in Form von Photonen frei. Die Wellenlänge (Farbe) dieser Photonen wird durch die Bandlückenenergie bestimmt: eine größere Bandlücke erzeugt kürzere Wellenlängen (grün), und eine etwas kleinere Bandlücke erzeugt längere Wellenlängen (rot). Das Bauteil enthält zwei solcher Chips, hergestellt mit unterschiedlichen Materialzusammensetzungen, eingebettet in ein reflektierendes Kunststoffgehäuse mit einer diffundierenden Linse, die das Licht in ein breites seitliches Abstrahlmuster formt.

13. Branchentrends und Kontext

Die Entwicklung von seitlich abstrahlenden SMD-LEDs wie dieser wird vorangetrieben durch die fortschreitende Miniaturisierung elektronischer Geräte und die Nachfrage nach anspruchsvolleren Benutzeroberflächen in kleineren Bauformen. Trends, die dieses Produktsegment beeinflussen, sind:

Die LTST-S326KGJRKT repräsentiert eine ausgereifte, gut charakterisierte Lösung in dieser sich entwickelnden Landschaft und bietet eine zuverlässige Kombination aus Zweifarbenfunktionalität, seitlicher Abstrahlung und Fertigungsfreundlichkeit.

LED-Spezifikations-Terminologie

Vollständige Erklärung der LED-Technikbegriffe

Photoelektrische Leistung

Begriff Einheit/Darstellung Einfache Erklärung Warum wichtig
Lichtausbeute lm/W (Lumen pro Watt) Lichtausgang pro Watt Strom, höher bedeutet energieeffizienter. Bestimmt direkt den Energieeffizienzgrad und Stromkosten.
Lichtstrom lm (Lumen) Gesamtlicht, das von der Quelle emittiert wird, allgemein "Helligkeit" genannt. Bestimmt, ob das Licht hell genug ist.
Betrachtungswinkel ° (Grad), z.B. 120° Winkel, bei dem die Lichtintensität auf die Hälfte abfällt, bestimmt die Strahlbreite. Beeinflusst Beleuchtungsbereich und Gleichmäßigkeit.
Farbtemperatur K (Kelvin), z.B. 2700K/6500K Wärme/Kühle des Lichts, niedrigere Werte gelblich/warm, höhere weißlich/kühl. Bestimmt Beleuchtungsatmosphäre und geeignete Szenarien.
Farbwiedergabeindex Einheitenlos, 0–100 Fähigkeit, Objektfarben genau wiederzugeben, Ra≥80 ist gut. Beeinflusst Farbauthentizität, wird an anspruchsvollen Orten wie Einkaufszentren, Museen verwendet.
Farborttoleranz MacAdam-Ellipsenschritte, z.B. "5-Schritt" Metrik für Farbkonsistenz, kleinere Schritte bedeuten konsistentere Farbe. Sichert einheitliche Farbe über dieselbe Charge von LEDs.
Dominante Wellenlänge nm (Nanometer), z.B. 620nm (rot) Wellenlänge, die der Farbe farbiger LEDs entspricht. Bestimmt Farbton von roten, gelben, grünen monochromen LEDs.
Spektralverteilung Wellenlänge vs. Intensitätskurve Zeigt Intensitätsverteilung über Wellenlängen. Beeinflusst Farbwiedergabe und Farbqualität.

Elektrische Parameter

Begriff Symbol Einfache Erklärung Design-Überlegungen
Flussspannung Vf Mindestspannung zum Einschalten der LED, wie "Startschwelle". Treiberspannung muss ≥ Vf sein, Spannungen addieren sich für serielle LEDs.
Flussstrom If Stromwert für normalen LED-Betrieb. Normalerweise Konstantstromantrieb, Strom bestimmt Helligkeit & Lebensdauer.
Max. Pulsstrom Ifp Spitzenstrom, der für kurze Zeit erträglich ist, wird für Dimmen oder Blinken verwendet. Pulsbreite & Tastverhältnis müssen streng kontrolliert werden, um Schäden zu vermeiden.
Sperrspannung Vr Maximale Sperrspannung, die die LED aushalten kann, darüber kann es zum Durchbruch kommen. Schaltung muss verhindern, dass umgekehrte Verbindung oder Spannungsspitzen auftreten.
Wärmewiderstand Rth (°C/W) Widerstand gegen Wärmeübertragung vom Chip zum Lötpunkt, niedriger ist besser. Hoher Wärmewiderstand erfordert stärkere Wärmeableitung.
ESD-Immunität V (HBM), z.B. 1000V Fähigkeit, elektrostatische Entladung zu widerstehen, höher bedeutet weniger anfällig. In der Produktion sind antistatische Maßnahmen erforderlich, insbesondere für empfindliche LEDs.

Wärmemanagement & Zuverlässigkeit

Begriff Schlüsselmetrik Einfache Erklärung Auswirkung
Sperrschichttemperatur Tj (°C) Tatsächliche Betriebstemperatur im LED-Chip. Jede Reduzierung um 10°C kann die Lebensdauer verdoppeln; zu hoch verursacht Lichtabfall, Farbverschiebung.
Lichtstromrückgang L70 / L80 (Stunden) Zeit, bis die Helligkeit auf 70% oder 80% des Anfangswerts sinkt. Definiert direkt die "Nutzungsdauer" der LED.
Lichtstromerhaltung % (z.B. 70%) Prozentsatz der nach Zeit verbleibenden Helligkeit. Gibt die Fähigkeit an, die Helligkeit über die langfristige Nutzung zu erhalten.
Farbverschiebung Δu′v′ oder MacAdam-Ellipse Grad der Farbänderung während der Verwendung. Beeinflusst die Farbkonsistenz in Beleuchtungsszenen.
Thermisches Altern Materialabbau Verschlechterung aufgrund langfristig hoher Temperatur. Kann zu Helligkeitsabfall, Farbänderung oder Leiterunterbrechung führen.

Verpackung & Materialien

Begriff Gängige Typen Einfache Erklärung Merkmale & Anwendungen
Gehäusetyp EMC, PPA, Keramik Chip schützendes Gehäusematerial, bietet optische/thermische Schnittstelle. EMC: gute Wärmebeständigkeit, niedrige Kosten; Keramik: bessere Wärmeableitung, längere Lebensdauer.
Chip-Struktur Front, Flip-Chip Chip-Elektrodenanordnung. Flip-Chip: bessere Wärmeableitung, höhere Effizienz, für Hochleistung.
Phosphorbeschichtung YAG, Silikat, Nitrid Bedeckt den blauen Chip, wandelt einen Teil in gelb/rot um, mischt zu weiß. Verschiedene Phosphore beeinflussen Effizienz, CCT und CRI.
Linse/Optik Flach, Mikrolinse, TIR Optische Struktur auf der Oberfläche, die die Lichtverteilung steuert. Bestimmt den Betrachtungswinkel und die Lichtverteilungskurve.

Qualitätskontrolle & Binning

Begriff Binning-Inhalt Einfache Erklärung Zweck
Lichtstrom-Bin Code z.B. 2G, 2H Nach Helligkeit gruppiert, jede Gruppe hat Mindest-/Maximal-Lumenwerte. Sichert einheitliche Helligkeit in derselben Charge.
Spannungs-Bin Code z.B. 6W, 6X Nach Flussspannungsbereich gruppiert. Erleichtert Treiberabgleich, verbessert Systemeffizienz.
Farb-Bin 5-Schritt MacAdam-Ellipse Nach Farbkoordinaten gruppiert, sichert engen Bereich. Garantiert Farbkonsistenz, vermeidet ungleichmäßige Farbe innerhalb der Leuchte.
CCT-Bin 2700K, 3000K usw. Nach CCT gruppiert, jede hat entsprechenden Koordinatenbereich. Erfüllt verschiedene Szenario-CCT-Anforderungen.

Prüfung & Zertifizierung

Begriff Standard/Test Einfache Erklärung Bedeutung
LM-80 Lichtstromerhaltungstest Langzeitbeleuchtung bei konstanter Temperatur, Aufzeichnung von Helligkeitsabfall. Wird zur Schätzung der LED-Lebensdauer (mit TM-21) verwendet.
TM-21 Lebensdauerschätzstandard Schätzt Lebensdauer unter tatsächlichen Bedingungen basierend auf LM-80-Daten. Bietet wissenschaftliche Lebensdauervorhersage.
IESNA Beleuchtungstechnische Gesellschaft Deckt optische, elektrische, thermische Testmethoden ab. Industrieanerkannte Testbasis.
RoHS / REACH Umweltzertifizierung Stellt sicher, dass keine schädlichen Substanzen (Blei, Quecksilber) enthalten sind. Marktzugangsvoraussetzung international.
ENERGY STAR / DLC Energieeffizienzzertifizierung Energieeffizienz- und Leistungszertifizierung für Beleuchtungsprodukte. Wird in staatlichen Beschaffungen, Subventionsprogrammen verwendet, steigert Wettbewerbsfähigkeit.