LTST-S270KSKT SMD LED Datenblatt - Gelb - 20mA - 2,4V - Technisches Dokument

1. Produktübersicht

Dieses Dokument bietet umfassende technische Daten für eine hochhellige, seitlich abstrahlende Oberflächenmontage-LED (SMD). Das Bauteil nutzt einen fortschrittlichen AlInGaP-Halbleiterchip (Aluminium-Indium-Gallium-Phosphid) zur Erzeugung eines gelben Lichts. Es ist für die Kompatibilität mit modernen automatisierten Bestückungsprozessen ausgelegt, einschließlich Pick-and-Place-Geräten und Infrarot-Reflow-Lötung, und eignet sich somit für die Serienfertigung. Das Bauteil ist auf 8 mm breitem Trägerband verpackt, das auf 7-Zoll-Rollen aufgewickelt ist, und entspricht der EIA-Standardverpackung für eine effiziente Handhabung.

2. Technische Spezifikationen

2.1 Absolute Maximalwerte

Das Bauteil darf nicht über die folgenden Grenzwerte hinaus betrieben werden, um dauerhafte Schäden zu vermeiden. Alle Werte gelten bei einer Umgebungstemperatur (Ta) von 25°C.

• Verlustleistung (Pd):75 mW
• Spitzen-Strom (IFP):80 mA (unter gepulsten Bedingungen: 1/10 Tastverhältnis, 0,1 ms Pulsbreite)
• Dauer-Strom (IF):30 mA DC
• Sperrspannung (VR):5 V
• Betriebstemperaturbereich:-30°C bis +85°C
• Lagertemperaturbereich:-40°C bis +85°C
• Bedingung für Infrarot-Reflow-Lötung:Maximale Spitzentemperatur von 260°C für 10 Sekunden.

2.2 Elektrische & Optische Kenngrößen

Die folgenden Parameter definieren die typische Leistung der LED unter Standardtestbedingungen (Ta=25°C, IF=20mA, sofern nicht anders angegeben).

• Lichtstärke (Iv):28,0 mcd (Minimum), 80,0 mcd (Typisch). Gemessen mit einem Sensor/Filter, der der CIE photopischen Augenempfindlichkeitskurve entspricht.
• Abstrahlwinkel (2θ1/2):130 Grad. Dies ist der volle Winkel, bei dem die Lichtstärke auf die Hälfte ihres axialen (zentralen) Wertes abfällt.
• Spitzen-Emissionswellenlänge (λP):588 nm.
• Dominante Wellenlänge (λd):587 nm. Dies ist die vom menschlichen Auge wahrgenommene Einzelwellenlänge, die die Farbe definiert, abgeleitet aus dem CIE-Farbtafeldiagramm.
• Spektrale Halbwertsbreite (Δλ):15 nm. Dies gibt die spektrale Reinheit des emittierten Lichts an.
• Durchlassspannung (VF):2,0 V (Minimum), 2,4 V (Typisch).
• Sperrstrom (IR):10 μA (Maximum) bei VR = 5V.

3. Binning-System

Die Lichtstärke der LEDs wird in spezifische Bins sortiert, um Konsistenz zu gewährleisten. Der Bin-Code ist Teil der Produktkennzeichnung. Die Toleranz für jeden Intensitäts-Bin beträgt +/- 15%.

• Bin-Code N:28,0 mcd (Min) bis 45,0 mcd (Max)
• Bin-Code P:45,0 mcd (Min) bis 71,0 mcd (Max)
• Bin-Code Q:71,0 mcd (Min) bis 112,0 mcd (Max)
• Bin-Code R:112,0 mcd (Min) bis 180,0 mcd (Max)

4. Mechanische & Verpackungsinformationen

4.1 Gehäuseabmessungen

Die LED verfügt über ein seitlich abstrahlendes Gehäusedesign. Detaillierte mechanische Zeichnungen sind im Datenblatt enthalten, alle Abmessungen sind in Millimetern angegeben. Die Toleranzen betragen typischerweise ±0,10 mm, sofern nicht anders vermerkt. Die Linse ist wasserklar.

4.2 Vorgeschlagenes Lötpad-Layout und Ausrichtung

Das Datenblatt enthält ein empfohlenes Land Pattern (Lötpad-Abmessungen) für das Leiterplattendesign, um zuverlässige Lötstellen und korrekte Ausrichtung zu gewährleisten. Eine klare Kennzeichnung der vorgeschlagenen Lötrichtung dient der Unterstützung bei der automatisierten Bestückung und der Polungserkennung.

4.3 Band- und Rollenspezifikationen

Die Bauteile werden auf geprägter Trägerbandfolie geliefert, die mit einer Deckfolie versiegelt ist.

• Trägerbandbreite:8 mm
• Rollendurchmesser:7 Zoll
• Stückzahl pro Rolle:4000 Stück
• Mindestbestellmenge (für Restposten):500 Stück
• Die Verpackung entspricht den ANSI/EIA-481-Spezifikationen.

5. Montage- & Handhabungshinweise

5.1 Lötprozess

Die LED ist mit Infrarot (IR) Reflow-Lötprozessen kompatibel, was für bleifreie (Pb-freie) Montage entscheidend ist. Ein empfohlenes Reflow-Profil wird bereitgestellt, das im Allgemeinen JEDEC-Standards folgt.

• Reflow-Lötung:
  • Vorwärmtemperatur: 150–200°C
  • Vorwärmzeit: Maximal 120 Sekunden
  • Spitzentemperatur: Maximal 260°C
  • Zeit bei Spitzentemperatur: Maximal 10 Sekunden (maximal zwei Reflow-Zyklen erlaubt).
• Handlötung (falls erforderlich):
  • Lötkolbentemperatur: Maximal 300°C
  • Lötzeit: Maximal 3 Sekunden (nur einmalig).

Hinweis:Das optimale Temperaturprofil hängt vom spezifischen Leiterplattendesign, der Lötpaste und dem Ofen ab. Es wird empfohlen, den Prozess für die jeweilige Anwendung zu charakterisieren.

5.2 Reinigung

Wenn nach dem Löten eine Reinigung erforderlich ist, sollten nur spezifizierte Lösungsmittel verwendet werden, um eine Beschädigung des LED-Gehäuses zu vermeiden. Akzeptable Methoden sind:

• Eintauchen in Ethylalkohol oder Isopropylalkohol bei normaler Raumtemperatur.
• Die Eintauchzeit sollte weniger als eine Minute betragen.
• Nicht spezifizierte chemische Flüssigkeiten dürfen nicht verwendet werden.

5.3 Lagerbedingungen

Eine ordnungsgemäße Lagerung ist entscheidend, um die Lötbarkeit und die Zuverlässigkeit des Bauteils zu erhalten.

• Versiegelte Originalverpackung:Lagern bei ≤30°C und ≤90% relativer Luftfeuchtigkeit (RH). Die Bauteile sollten innerhalb eines Jahres verwendet werden, solange die Feuchtigkeitsschutzbeutel mit Trockenmittel intakt sind.
• Geöffnete Verpackung / Lose Bauteile:Lagern bei ≤30°C und ≤60% RH. Es wird empfohlen, den IR-Reflow-Prozess innerhalb einer Woche nach dem Öffnen abzuschließen.
• Langzeitlagerung (außerhalb des Originalbeutels):In einem verschlossenen Behälter mit Trockenmittel oder in einem Stickstoff-Exsikkator lagern.
• Trocknen (Baking):Wenn Bauteile länger als eine Woche Umgebungsbedingungen ausgesetzt waren, sollten sie vor der Montage bei etwa 60°C für mindestens 20 Stunden getrocknet werden, um Feuchtigkeit zu entfernen und "Popcorning" während des Reflow zu verhindern.

5.4 Vorsichtsmaßnahmen gegen elektrostatische Entladung (ESD)

LEDs sind empfindlich gegenüber statischer Elektrizität und Spannungsspitzen. Um ESD-Schäden zu vermeiden:

• Verwenden Sie ein geerdetes Handgelenkband oder antistatische Handschuhe bei der Handhabung.
• Stellen Sie sicher, dass alle Arbeitsplätze, Werkzeuge und Geräte ordnungsgemäß geerdet sind.

6. Anwendungsinformationen

6.1 Bestimmungsgemäße Verwendung

Diese LED ist für den Einsatz in Standard-Elektronikgeräten konzipiert, einschließlich Geräten der Büroautomatisierung, Kommunikationsgeräten und Haushaltsgeräten. Ihr seitliches Abstrahlprofil macht sie geeignet für Anwendungen, die Kantenbeleuchtung oder Statusanzeigen an der Seite einer Leiterplatte erfordern.

6.2 Designüberlegungen

• Strombegrenzung:Verwenden Sie stets einen Vorwiderstand oder eine Konstantstromquelle, um den Durchlassstrom für den Dauerbetrieb auf die empfohlenen 20mA (oder weniger) zu begrenzen. Das Überschreiten der absoluten Maximalwerte verschlechtert die Leistung und verkürzt die Lebensdauer.
• Wärmemanagement:Obwohl die Verlustleistung gering ist, kann eine ausreichende Kupferfläche auf der Leiterplatte oder thermische Durchkontaktierungen helfen, die Wärme abzuführen, insbesondere in Umgebungen mit hoher Umgebungstemperatur oder bei Betrieb nahe der Maximalwerte.
• Polarität:Beachten Sie die korrekte Anode/Kathode-Ausrichtung, wie in den mechanischen Zeichnungen angegeben, um einen ordnungsgemäßen Betrieb zu gewährleisten.

7. Technische Vertiefung

7.1 AlInGaP-Technologie

Die Verwendung eines AlInGaP-Chips ist ein Schlüsselfaktor für die Leistung dieser LED. AlInGaP-Materialien sind für ihre hohe Effizienz im roten, orangen, bernsteinfarbenen und gelben Wellenlängenbereich bekannt, verglichen mit älteren Technologien wie GaAsP. Dies führt zu einer höheren Lichtstärke und besserer Farbstabilität über Änderungen von Strom und Temperatur.

7.2 Analyse der Leistungskurven

Typische Leistungskurven (im vorliegenden Auszug nicht vollständig detailliert, aber Standard für solche Datenblätter) würden umfassen:

• Relative Lichtstärke vs. Durchlassstrom (I_F):Zeigt, wie die Lichtausbeute mit dem Strom zunimmt, typischerweise in einer sublinearen Weise, und unterstreicht die Bedeutung der Stromregelung.
• Durchlassspannung vs. Durchlassstrom (V_F-I_F):Zeigt die exponentielle I-V-Kennlinie der Diode.
• Relative Lichtstärke vs. Umgebungstemperatur:Veranschaulicht die Abnahme der Lichtausbeute bei steigender Sperrschichttemperatur, eine kritische Überlegung für das thermische Design.
• Spektrale Verteilung:Ein Diagramm, das die relative Strahlungsleistung über die Wellenlängen zeigt, zentriert um das 588 nm Maximum mit einer Halbwertsbreite von 15 nm.

8. Häufig gestellte Fragen (FAQs)

F: Was ist der Unterschied zwischen Spitzenwellenlänge und dominanter Wellenlänge?

A: Die Spitzenwellenlänge (λP) ist die Wellenlänge, bei der die emittierte optische Leistung maximal ist. Die dominante Wellenlänge (λd) ist die vom menschlichen Auge wahrgenommene Einzelwellenlänge, die der Farbe der LED entspricht, berechnet aus den CIE-Farbtafelkoordinaten. Für eine monochromatische Quelle wie diese gelbe LED liegen sie oft sehr nahe beieinander, wie hier zu sehen (588 nm vs. 587 nm).

F: Kann ich diese LED ohne einen strombegrenzenden Widerstand betreiben?

A: Nein. Eine LED ist ein stromgesteuertes Bauteil. Der direkte Anschluss an eine Spannungsquelle führt zu einem übermäßigen Stromfluss, der möglicherweise die Maximalwerte überschreitet und das Bauteil zerstört. Verwenden Sie stets einen geeigneten Vorwiderstand oder eine Konstantstromquelle.

F: Warum sind die Lagerbedingungen für geöffnete Verpackungen strenger (60% RH vs. 90% RH)?

A: Sobald die Feuchtigkeitsschutzbeutel geöffnet sind, sind die Bauteile der Umgebungsfeuchtigkeit ausgesetzt. Die strengere Grenze (60% RH) hilft, die Aufnahme übermäßiger Feuchtigkeit zu verhindern, die während des Hochtemperatur-Reflow-Lötprozesses zu innerer Delamination oder Rissen führen kann (bekannt als "Popcorning").

F: Was bedeutet "seitlich abstrahlend"?

A: Im Gegensatz zu oben abstrahlenden LEDs, bei denen das Licht senkrecht zur Leiterplatte austritt, strahlt eine seitlich abstrahlende LED das Licht parallel zur Leiterplattenoberfläche ab. Dies ist nützlich für die Beleuchtung von Kanten, Schlitzen oder für Statusanzeigen an der Seite eines Geräts.