Seitenblick SMD LED Grün 530nm - EIA-Gehäuse - 20mA - 76mW - Datenblatt

1. Produktübersicht

Dieses Dokument beschreibt detailliert die Spezifikationen einer hochhellen, seitenblickenden Oberflächenmontage-LED (SMD). Das Bauteil nutzt einen InGaN (Indiumgalliumnitrid)-Halbleiterchip zur Erzeugung von grünem Licht. Es ist für automatisierte Bestückungsprozesse ausgelegt und mit Infrarot-Reflow-Lötverfahren kompatibel, was es für die Serienfertigung geeignet macht. Die LED ist auf 8 mm breitem Gurt verpackt, der auf Rollen mit 7 Zoll Durchmesser aufgewickelt ist, und entspricht damit der EIA-Standardverpackung für eine konsistente Handhabung und Platzierung.

1.1 Kernmerkmale und Vorteile

• Hohe Helligkeit:Verwendet eine ultrahelle InGaN-Chip-Technologie.
• Seitenemittierendes Gehäuse:Das Gehäuse ist so konstruiert, dass es Licht zur Seite abstrahlt, was ideal für Hintergrundbeleuchtungen in flachen Geräten ist.
• Automatisierungsfreundlich:Vollständig kompatibel mit automatischen Pick-and-Place-Geräten und Standard-Infrarot-Reflow-Lötprofilen.
• Bleifrei und RoHS-konform:Das Bauteil erfüllt die RoHS-Richtlinie (Beschränkung gefährlicher Stoffe).
• IC-kompatibel:Kann direkt von Standard-IC-Ausgängen angesteuert werden.

1.2 Zielanwendungen

Diese LED ist für allgemeine Indikator- und Hintergrundbeleuchtungsanwendungen in Unterhaltungselektronik, Bürogeräten, Kommunikationsgeräten und Haushaltsgeräten vorgesehen. Ihre seitliche Abstrahlcharakteristik macht sie besonders nützlich für Kantenbeleuchtungspanels, Statusanzeigen auf Leiterplatten und die Hintergrundbeleuchtung von LCD-Displays in tragbaren Geräten.

2. Technische Spezifikationen und detaillierte Analyse

2.1 Absolute Maximalwerte

Diese Werte definieren die Grenzen, bei deren Überschreitung dauerhafte Schäden am Bauteil auftreten können. Ein Betrieb unter diesen Bedingungen ist nicht garantiert.

• Verlustleistung (Pd):76 mW. Dies ist die maximale Leistung, die das LED-Gehäuse bei einer Umgebungstemperatur (Ta) von 25°C als Wärme abführen kann.
• Dauer-Durchlassstrom (IF):20 mA DC. Der empfohlene stationäre Betriebsstrom.
• Spitzen-Durchlassstrom:100 mA, nur unter gepulsten Bedingungen zulässig (1/10 Tastverhältnis, 0,1 ms Pulsbreite). Dies ermöglicht kurze, hochintensive Lichtblitze.
• Betriebstemperaturbereich:-20°C bis +80°C. Der Umgebungstemperaturbereich für einen zuverlässigen Betrieb.
• Lagertemperaturbereich:-30°C bis +100°C.
• Löttemperatur:Hält 260°C für 10 Sekunden stand, was typisch für bleifreie Reflow-Prozesse ist.

2.2 Elektro-optische Kenngrößen

Diese Parameter werden bei Ta=25°C und IF=20mA gemessen, sofern nicht anders angegeben. Sie definieren die Leistung unter normalen Betriebsbedingungen.

• Lichtstärke (Iv):Reicht von einem Minimum von 71,0 mcd bis zu einem typischen Maximum von 450,0 mcd. Die Intensität wird mit einem Sensor gemessen, der auf die photopische Hellempfindlichkeit des menschlichen Auges (CIE-Kurve) gefiltert ist.
• Abstrahlwinkel (2θ_1/2):130 Grad. Dies ist der volle Winkel, bei dem die Lichtintensität auf die Hälfte ihres Spitzenwerts (auf der Achse) abfällt, was auf ein sehr breites Abstrahlmuster hinweist, das für Seitenbeleuchtung geeignet ist.
• Peak-Wellenlänge (λ_P):530 nm. Die Wellenlänge, bei der die spektrale Leistungsabgabe maximal ist.
• Dominante Wellenlänge (λ_d):525 nm. Dies ist die einzelne Wellenlänge, die das menschliche Auge als Farbe der LED wahrnimmt, abgeleitet vom CIE-Farbdiagramm.
• Spektrale Bandbreite (Δλ):35 nm. Die Breite des Emissionsspektrums bei halber Maximalintensität (Full Width at Half Maximum - FWHM).
• Durchlassspannung (V_F):Typisch 3,2V, mit einem Bereich von 2,8V bis 3,6V bei 20mA. Dies ist der Spannungsabfall über der LED, wenn sie Strom führt.
• Sperrstrom (I_R):Maximal 10 μA bei einer Sperrspannung (V_R) von 5V.Wichtig:Dieses Bauteil ist nicht für den Betrieb in Sperrrichtung ausgelegt; dieser Parameter dient nur zu Leckagetestzwecken.

3. Erklärung des Binning-Systems

Um Konsistenz in der Produktion zu gewährleisten, werden LEDs nach Leistungsklassen sortiert. Dies ermöglicht es Designern, Bauteile auszuwählen, die spezifische Spannungs-, Helligkeits- und Farbanforderungen erfüllen.

3.1 Durchlassspannungs-Binning

Die Einheiten werden basierend auf ihrer Durchlassspannung (V_F) bei 20mA sortiert. Jede Klasse hat eine Toleranz von ±0,1V.

• D7:2,80V – 3,00V
• D8:3,00V – 3,20V
• D9:3,20V – 3,40V
• D10:3,40V – 3,60V

3.2 Lichtstärke-Binning

Die Einheiten werden basierend auf ihrer Lichtstärke (I_v) bei 20mA sortiert. Jede Klasse hat eine Toleranz von ±15%.

• Q:71,0 mcd – 112,0 mcd
• R:112,0 mcd – 180,0 mcd
• S:180,0 mcd – 280,0 mcd
• T:280,0 mcd – 450,0 mcd

3.3 Dominante Wellenlänge-Binning

Die Einheiten werden basierend auf ihrer dominanten Wellenlänge (λ_d) bei 20mA sortiert. Jede Klasse hat eine Toleranz von ±1nm.

• AP:520,0 nm – 525,0 nm
• AQ:525,0 nm – 530,0 nm
• AR:530,0 nm – 535,0 nm

4. Analyse der Kennlinien

Während im Datenblatt auf spezifische Graphen verwiesen wird, können typische Leistungstrends beschrieben werden:

4.1 Durchlassstrom vs. Durchlassspannung (I-V-Kennlinie)

Die LED zeigt eine nichtlineare I-V-Kennlinie, die für eine Diode typisch ist. Die Durchlassspannung steigt logarithmisch mit dem Strom. Ein Betrieb deutlich über den empfohlenen 20mA führt zu einem überproportionalen Anstieg von V_Fund der Verlustleistung (Wärme).

4.2 Lichtstärke vs. Durchlassstrom

Die Lichtausbeute (Lichtstärke) ist innerhalb des empfohlenen Betriebsbereichs annähernd proportional zum Durchlassstrom. Die Effizienz kann jedoch bei sehr hohen Strömen aufgrund der erhöhten Sperrschichttemperatur abnehmen.

4.3 Temperaturabhängigkeit

Die LED-Leistung ist temperaturabhängig. Mit steigender Sperrschichttemperatur:

• Durchlassspannung (V_F):Sinkt leicht.
• Lichtstärke (I_v):Sinkt. Die Rate dieses Abfalls ist ein Schlüsselfaktor im thermischen Management-Design.
• Wellenlänge (λ_d):Kann sich leicht verschieben, typischerweise zu längeren Wellenlängen hin (Rotverschiebung).

5. Mechanische und Verpackungsinformationen

5.1 Gehäuseabmessungen und Polarität

Die LED kommt in einem standardmäßigen, EIA-konformen SMD-Gehäuse. Das Datenblatt enthält eine detaillierte Maßzeichnung. Die Kathode ist typischerweise markiert, oft durch eine Kerbe, einen grünen Punkt oder eine unterschiedliche Anschlusslänge/-form. Die korrekte Polarität ist für den Betrieb essentiell.

5.2 Empfohlenes PCB-Land Pattern

Ein vorgeschlagenes Lötpad-Layout wird bereitgestellt, um zuverlässige Lötstellen und eine korrekte Ausrichtung während des Reflow-Lötens zu gewährleisten. Die Einhaltung dieses Musters hilft, "Tombstoning" (Bauteil stellt sich auf eine Seite) zu verhindern und sorgt für eine gute thermische und elektrische Verbindung.

6. Richtlinien für Bestückung, Löten und Handhabung

6.1 Reflow-Lötprofil

Ein vorgeschlagenes Infrarot-Reflow-Profil für bleifreie Prozesse wird bereitgestellt, das JEDEC-Standards entspricht. Wichtige Parameter sind:

• Vorwärmen:150–200°C für bis zu 120 Sekunden, um die Leiterplatte allmählich zu erwärmen und das Flussmittel zu aktivieren.
• Spitzentemperatur:Maximal 260°C.
• Zeit oberhalb Liquidus:Das Profil sollte die Zeit, in der die LED-Anschlüsse über dem Schmelzpunkt des Lotes liegen, auf maximal 10 Sekunden begrenzen, und das Reflow-Löten sollte nicht öfter als zweimal durchgeführt werden.

Hinweis:Das optimale Profil hängt vom spezifischen PCB-Design, der Lotpaste und dem Ofen ab. Das bereitgestellte Profil dient als Ausgangspunkt.

6.2 Handlötung

Falls Handlötung notwendig ist, verwenden Sie ein temperaturgeregeltes Lötkolben mit maximal 300°C. Begrenzen Sie die Lötzeit auf 3 Sekunden pro Anschluss und löten Sie nur einmal.

6.3 Reinigung

Falls nach dem Löten eine Reinigung erforderlich ist, verwenden Sie nur spezifizierte Lösungsmittel. Tauchen Sie die LED bei Raumtemperatur für weniger als eine Minute in Ethylalkohol oder Isopropylalkohol. Verwenden Sie keine Ultraschallreinigung oder nicht spezifizierte Chemikalien, da diese die Kunststofflinse oder das Gehäuse beschädigen können.

6.4 Lagerung und Feuchtigkeitsempfindlichkeit

Die LEDs sind feuchtigkeitsempfindlich. Wenn die original versiegelte feuchtigkeitsdichte Beutel (mit Trockenmittel) ungeöffnet ist, sollten sie bei ≤30°C und ≤90% relativer Luftfeuchtigkeit gelagert und innerhalb eines Jahres verwendet werden. Sobald der Beutel geöffnet ist, darf das Lagerumfeld 30°C und 60% relative Luftfeuchtigkeit nicht überschreiten. Bauteile, die aus der Originalverpackung entnommen wurden, sollten innerhalb einer Woche reflow-gelötet werden. Für eine längere Lagerung außerhalb des Originalbeutels lagern Sie sie in einem verschlossenen Behälter mit Trockenmittel oder in einem Stickstoff-Exsikkator. Wenn sie länger als eine Woche offen gelagert wurden, wird vor der Bestückung eine Trocknung bei etwa 60°C für mindestens 20 Stunden empfohlen, um aufgenommene Feuchtigkeit zu entfernen und "Popcorning" während des Reflow-Lötens zu verhindern.

6.5 Vorsichtsmaßnahmen gegen elektrostatische Entladung (ESD)

LEDs sind empfindlich gegenüber elektrostatischer Entladung. Handhaben Sie sie stets in einem ESD-geschützten Bereich unter Verwendung geerdeter Handgelenkbänder, antistatischer Matten und leitfähiger Behälter. Alle Geräte müssen ordnungsgemäß geerdet sein.

7. Verpackungs- und Bestellinformationen

7.1 Spezifikationen für Gurt und Rolle

Die LEDs werden auf 8 mm breitem, geprägtem Trägergurt geliefert, der mit einem Deckband versiegelt ist. Der Gurt ist auf Standardrollen mit 7 Zoll (178 mm) Durchmesser aufgewickelt. Jede Rolle enthält 4000 Stück. Für Mengen unter einer vollen Rolle gilt für Restposten eine Mindestpackmenge von 500 Stück.

7.2 Struktur der Artikelnummer

Die Artikelnummer LTST-S220TGKT kodiert wichtige Attribute:

• LTST:Bezeichnet wahrscheinlich die Produktfamilie (Lite-On SMD LED).
• S220:Bezeichnet wahrscheinlich den Gehäusestil/-größe (Seitenblick, 220 mil? - herstellerspezifisch).
• TGKT:Bezeichnet wahrscheinlich die Farbe (Grün), Binning-Codes für Intensität/Wellenlänge/Spannung und eventuell Gurt-/Rollenverpackung. Die genaue Entschlüsselung ist herstellerspezifisch.

8. Anwendungshinweise und Designüberlegungen

8.1 Strombegrenzung

Eine LED ist ein stromgesteuertes Bauteil. Verwenden Sie stets einen Reihen-Strombegrenzungswiderstand oder eine Konstantstrom-Treiberschaltung. Der Widerstandswert kann mit dem Ohmschen Gesetz berechnet werden: R = (V_versorgung- V_F) / I_F. Verwenden Sie den maximalen V_F-Wert aus dem Datenblatt (3,6V), um unter allen Bedingungen ausreichend Strom sicherzustellen.

Obwohl die Verlustleistung gering ist (76 mW), ist ein ordnungsgemäßes PCB-Layout für die Langzeitzuverlässigkeit wichtig. Sorgen Sie für ausreichende Kupferfläche um die LED-Pads herum, die als Kühlkörper dient, insbesondere bei Betrieb bei hohen Umgebungstemperaturen oder nahe dem Maximalstrom.

8.3 Optisches Design

Der 130-Grad-Seitenabstrahlwinkel bietet eine breite, diffuse Beleuchtung. Für Anwendungen, die fokussierteres Licht benötigen, können externe Linsen oder Lichtleiter erforderlich sein. Berücksichtigen Sie die Wechselwirkung des Abstrahlmusters der LED mit benachbarten Bauteilen und Gehäusen.

9. Technischer Vergleich und Differenzierung

Die Hauptunterscheidungsmerkmale dieser LED sind ihr

seitenblickendes Gehäuseund ihreInGaN-Chip-Technologie. Im Vergleich zu oben emittierenden LEDs ist sie dafür ausgelegt, Licht parallel zur PCB-Oberfläche zu lenken und so vertikalen Platz zu sparen. Die InGaN-Technologie ermöglicht im Vergleich zu älteren Technologien wie AlGaAs hohe Helligkeit und Effizienz im grünen/blauen Spektralbereich.10. Häufig gestellte Fragen (FAQ)

10.1 Kann ich diese LED ohne einen strombegrenzenden Widerstand betreiben?

Das direkte Anschließen einer LED an eine Spannungsquelle führt zu übermäßigem Stromfluss, der das Bauteil sofort zerstört. Ein Reihenwiderstand oder ein aktiver Stromregler ist zwingend erforderlich.

No.10.2 Was ist der Unterschied zwischen Peak-Wellenlänge und dominanter Wellenlänge?

Peak-Wellenlänge

ist das physikalische Maximum des emittierten Lichtspektrums.Dominante Wellenlängeist der wahrgenommene Farbpunkt im CIE-Diagramm. Für eine monochromatische Quelle sind sie ähnlich. Für LEDs mit einer gewissen spektralen Breite ist die dominante Wellenlänge das, was das menschliche Auge als Farbe wahrnimmt.10.3 Warum gibt es eine Lagerungs- und Trocknungsanforderung?

Die Kunststoffverpackung kann Feuchtigkeit aus der Luft aufnehmen. Während des Hochtemperatur-Reflow-Lötprozesses kann diese eingeschlossene Feuchtigkeit sich schnell zu Dampf ausdehnen und innere Delamination oder Risse ("Popcorning") verursachen. Das Trocknen entfernt diese Feuchtigkeit.

11. Praktisches Designbeispiel

Szenario:

Entwurf einer seitlich beleuchteten Statusanzeige auf einer 5V-Digitallogikplatine.Bauteilauswahl:

1. Wählen Sie eine LED aus der passenden Helligkeitsklasse (z.B. 'R' für mittlere Helligkeit).Stromeinstellung:
2. Entscheidung für den typischen Betrieb bei 20mA.Widerstandsberechnung:
3. Unter Verwendung des ungünstigsten Falls V= 3,6V. R = (5V - 3,6V) / 0,020A = 70 Ohm. Der nächstgelegene Standardwert ist 68 Ohm. Neuberechnung des Stroms: I = (5V - 3,2V_Ftyp_{) / 68Ω ≈ 26,5mA (sicher, unterhalb des absoluten Maximal-DC-Stroms).}PCB-Layout:
4. Platzieren Sie die LED gemäß dem empfohlenen Land Pattern. Fügen Sie dem Kathodenpad, das mit einer Massefläche zur Wärmeableitung verbunden ist, kleine thermische Entlastungsarme hinzu.Bestückung:
5. Befolgen Sie das bleifreie Reflow-Profil und stellen Sie sicher, dass die Platine getrocknet wird, wenn die feuchtigkeitsempfindliche Handhabungszeit überschritten wurde.12. Funktionsprinzip

Eine LED ist eine Halbleiter-pn-Übergangsdiode. Wenn eine Durchlassspannung angelegt wird, rekombinieren Elektronen aus dem n-Typ-Material mit Löchern aus dem p-Typ-Material im aktiven Bereich (dem InGaN-Chip). Diese Rekombination setzt Energie in Form von Photonen (Licht) frei. Die spezifische Wellenlänge (Farbe) des Lichts wird durch die Bandlücke des verwendeten Halbleitermaterials bestimmt. InGaN hat eine Bandlücke, die für die Erzeugung von grünem, blauem und weißem (mit Phosphor) Licht geeignet ist.

13. Technologietrends

Die Optoelektronikindustrie schreitet in mehreren für solche Bauteile relevanten Schlüsselbereichen voran:

Erhöhte Effizienz (lm/W):

• Fortschritte in der Materialwissenschaft und im Chipdesign führen zu mehr Lichtausbeute pro Einheit elektrischer Eingangsleistung.Miniaturisierung:
• Gehäusegrößen schrumpfen weiter, während die optische Leistung erhalten bleibt oder verbessert wird.Verbesserte Farbkonstanz:
• Engere Binning-Toleranzen und fortschrittliche Fertigungsprozesse reduzieren Farbvariationen zwischen Produktionschargen.Höhere Zuverlässigkeit und Lebensdauer:
• Bessere Verpackungsmaterialien und thermische Management-Designs verlängern die Betriebslebensdauer, insbesondere unter Hochtemperaturbedingungen.Integration:
• Trends umfassen die Integration mehrerer LED-Chips (RGB), Treiber oder Steuerlogik in einzelne Gehäuse für intelligentere Beleuchtungslösungen.Diese seitenblickende SMD-LED repräsentiert ein ausgereiftes, zuverlässiges Bauteil, das auf etablierter InGaN-Technologie basiert, für die automatisierte Bestückung optimiert ist und in einer Vielzahl von Indikator- und Hintergrundbeleuchtungsanwendungen konsistente Leistung bietet.

This side-looking SMD LED represents a mature, reliable component built on established InGaN technology, optimized for automated assembly and consistent performance in a wide range of indicator and backlight applications.