Inhaltsverzeichnis
- 1. Produktübersicht
- 1.1 Merkmale
- 1.2 Anwendungen
- 2. Gehäuseabmessungen und mechanische Informationen
- 3. Technische Parameter und Eigenschaften
- 3.1 Absolute Grenzwerte
- 3.2 Elektrische und optische Eigenschaften
- 3.3 Empfohlenes IR-Reflow-Profil
- 4. Binning-Code-System
- 4.1 Lichtstärke (IV) Bins
- 4.2 Durchlassspannung (VF) Bins
- 4.3 Dominante Wellenlänge (λd) Bins
- 5. Analyse der Kennlinien
- 6. Bestückungs- und Handhabungsrichtlinien
- 6.1 Reinigung
- 6.2 Empfohlenes PCB-Pad-Layout
- 6.3 Lötprozess
- 6.4 Lagerbedingungen
- 7. Verpackungsspezifikationen
- 8. Anwendungshinweise und Warnungen
- 8.1 Bestimmungsgemäße Verwendung
- 8.2 Designüberlegungen
- 8.3 Technischer Vergleich und Trends
- LED-Spezifikations-Terminologie
- Photoelektrische Leistung
- Elektrische Parameter
- Wärmemanagement & Zuverlässigkeit
- Verpackung & Materialien
- Qualitätskontrolle & Binning
- Prüfung & Zertifizierung
1. Produktübersicht
Dieses Dokument enthält die vollständigen technischen Spezifikationen für die LTST-C060UBKT-SA, eine oberflächenmontierbare (SMD) LED, die für die automatisierte Leiterplattenbestückung (PCB) konzipiert ist. Diese Komponente gehört zur 0603-Gehäusefamilie, die sich durch ihren miniaturisierten Platzbedarf auszeichnet und sie somit ideal für platzbeschränkte Anwendungen in verschiedenen elektronischen Geräten macht.
1.1 Merkmale
- Konform mit der RoHS-Richtlinie (Beschränkung gefährlicher Stoffe).
- Verpackt auf 8-mm-Tape, aufgewickelt auf 7-Zoll-Spulen für die automatisierte Pick-and-Place-Bestückung.
- Standardisierte EIA-Gehäuseabmessungen, die die branchenweite Kompatibilität sicherstellen.
- Entworfen für Kompatibilität mit integrierten Schaltkreisen (I.C.-kompatibel).
- Optimiert für den Einsatz mit automatischen Bestückungsgeräten.
- Geeignet für Infrarot (IR)-Reflow-Lötverfahren.
- Vorkonditioniert, um die JEDEC-Feuchtesensitivitätsstufe 3 zu erreichen.
1.2 Anwendungen
Die LED eignet sich für ein breites Anwendungsspektrum, einschließlich, aber nicht beschränkt auf:
- Telekommunikationsgeräte (z. B. schnurlose und Mobiltelefone).
- Büroautomatisierungsgeräte und Notebook-Computer.
- Haushaltsgeräte und Indoor-Schilder.
- Netzwerksysteme und Industrieausrüstung.
- Statusanzeigen und Signalleuchten.
- Frontplatten-Hintergrundbeleuchtung.
2. Gehäuseabmessungen und mechanische Informationen
Die LTST-C060UBKT-SA verwendet ein Standard-0603-Gehäuse. Die Linsenfarbe ist wasserklar, und die Lichtquelle basiert auf InGaN (Indiumgalliumnitrid)-Technologie und emittiert blaues Licht.
- Alle Abmessungen sind in Millimetern (mm) angegeben.
- Die Standardtoleranz für Abmessungen beträgt ±0,2 mm, sofern nicht in der detaillierten mechanischen Zeichnung anders angegeben (siehe Originaldatenblatt für die Zeichnung).
3. Technische Parameter und Eigenschaften
3.1 Absolute Grenzwerte
Die Grenzwerte gelten bei einer Umgebungstemperatur (Ta) von 25°C. Das Überschreiten dieser Werte kann zu dauerhaften Schäden führen.
- Verlustleistung (Pd):102 mW
- Spitzen-Durchlassstrom (IF(PEAK)):80 mA (bei 1/10 Tastverhältnis, 0,1 ms Pulsbreite)
- Dauer-Durchlassstrom (IF):30 mA DC
- Betriebstemperaturbereich:-40°C bis +85°C
- Lagertemperaturbereich:-40°C bis +100°C
3.2 Elektrische und optische Eigenschaften
Die Eigenschaften werden bei Ta=25°C unter den definierten Testbedingungen gemessen.
| Parameter | Symbol | Min. | Typ. | Max. | Einheit | Testbedingung |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Lichtstärke | IV | 140 | - | 390 | mcd | IF= 10mA |
| Abstrahlwinkel (2θ1/2) | 2θ1/2 | - | 120 | - | ° | - |
| Spitzenwellenlänge | λP | - | 465 | - | nm | - |
| Für bleifreie Lötprozesse wird ein Reflow-Profil empfohlen, das mit J-STD-020B konform ist. Das Profil umfasst typischerweise eine Vorwärmphase, eine Temperaturhaltephase, eine Reflow-Zone mit einer Spitzentemperatur von maximal 260°C und eine Abkühlphase. Die genaue Zeit-Temperatur-Kurve sollte für die spezifische Leiterplattenbestückung charakterisiert werden. | λd | 465 | - | 475 | nm | IF= 10mA |
| Spektrale Halbwertsbreite | Δλ | - | 20 | - | nm | - |
| Durchlassspannung | VF | 2.5 | - | 3.4 | V | IF= 10mA |
| Sperrstrom | IR | - | - | 10 | μA | VR= 5V |
Messhinweise:
- Die Lichtstärke wird mit einem Filter gemessen, der der CIE-Photopischen Augenempfindlichkeitskurve entspricht.
- Der Abstrahlwinkel (2θ1/2) ist der volle Winkel, bei dem die Intensität auf die Hälfte ihres axialen Wertes abfällt.
- Die dominante Wellenlänge definiert die wahrgenommene Farbe. Die Toleranz beträgt ±1 nm.
- Die Toleranz der Durchlassspannung beträgt ±0,1 V.
- Das Bauteil ist nicht für den Betrieb in Sperrrichtung ausgelegt; der Sperrstromtest dient nur der Qualitätsprüfung.
3.3 Empfohlenes IR-Reflow-Profil
For lead-free soldering processes, a reflow profile compliant with J-STD-020B is recommended. The profile typically includes a preheat stage, a thermal soak, a reflow zone with a peak temperature not exceeding 260°C, and a cooling phase. The exact time-temperature curve should be characterized for the specific PCB assembly.
4. Binning-Code-System
Um Farb- und Helligkeitskonsistenz in der Produktion sicherzustellen, werden LEDs basierend auf Schlüsselparametern in Bins sortiert.
4.1 Lichtstärke (IV) Bins
Sortiert bei IF= 10mA. Die Toleranz innerhalb jedes Bins beträgt ±11%.
| Bin-Code | Minimum (mcd) | Maximum (mcd) |
|---|---|---|
| U1 | 145.0 | 200.0 |
| U2 | 200.0 | 280.0 |
| V1 | 280.0 | 390.0 |
4.2 Durchlassspannung (VF) Bins
Sortiert bei IF= 10mA. Die Toleranz innerhalb jedes Bins beträgt ±0,1 V.
| Bin-Code | Minimum (V) | Maximum (V) |
|---|---|---|
| G4 | 2.5 | 2.8 |
| G5 | 2.8 | 3.1 |
| G6 | 3.1 | 3.4 |
4.3 Dominante Wellenlänge (λd) Bins
Sortiert bei IF= 10mA. Die Toleranz innerhalb jedes Bins beträgt ±1 nm.
| Bin-Code | Minimum (nm) | Maximum (nm) |
|---|---|---|
| AC | 465 | 470 |
| AD | 470 | 475 |
5. Analyse der Kennlinien
Das Datenblatt enthält typische Kennlinien, die für die Designanalyse wesentlich sind. Diese Kurven stellen grafisch die Beziehung zwischen Schlüsselparametern unter variierenden Bedingungen dar.
- Relative Lichtstärke vs. Durchlassstrom:Zeigt, wie die Lichtleistung mit dem Strom typischerweise sublinear zunimmt, was bei der Auswahl des Treiberstroms für die gewünschte Helligkeit hilft.
- Relative Lichtstärke vs. Umgebungstemperatur:Demonstriert die thermische Degradation der Lichtleistung, was für Anwendungen mit hohen Umgebungstemperaturen entscheidend ist.
- Durchlassspannung vs. Durchlassstrom:Veranschaulicht die IV-Kennlinie der Diode, wichtig für die Berechnung der Verlustleistung und das Design von Strombegrenzungsschaltungen.
- Spektrale Verteilung:Zeigt die relative Strahlungsleistung in Abhängigkeit von der Wellenlänge, zentriert um die typische Spitze von 465 nm, und definiert die Reinheit der blauen Farbe.
Entwickler sollten diese Kurven konsultieren, um das Bauteilverhalten über die typischen Punktspezifikationen hinaus zu verstehen, insbesondere für den Betrieb außerhalb der Standardtestbedingungen.
6. Bestückungs- und Handhabungsrichtlinien
6.1 Reinigung
Nicht spezifizierte Chemikalien können das LED-Gehäuse beschädigen. Falls eine Reinigung erforderlich ist, verwenden Sie Ethylalkohol oder Isopropylalkohol bei Raumtemperatur. Die Tauchzeit sollte weniger als eine Minute betragen.
6.2 Empfohlenes PCB-Pad-Layout
Ein Landmusterdesign wird für Infrarot- oder Dampfphasen-Reflow-Lötung bereitgestellt. Die Einhaltung dieses Musters ist für eine korrekte Lötung und mechanische Stabilität entscheidend. Für den Lotpastenauftrag wird eine maximale Schablonenstärke von 0,10 mm empfohlen.
6.3 Lötprozess
Reflow-Lötung:Maximale Spitzentemperatur 260°C, mit Vorwärmung bei 150-200°C für bis zu 120 Sekunden. Die Gesamtzeit über der Liquidus-Temperatur und bei Spitzentemperatur muss kontrolliert werden, um thermische Schäden zu verhindern.
Handlötung (Lötkolben):Verwenden Sie eine Lötspitzentemperatur von maximal 300°C, mit einer Lötzeit von maximal 3 Sekunden pro Lötstelle. Dies sollte nur einmal durchgeführt werden.
Hinweis:Das optimale Profil hängt von der spezifischen Leiterplattenbestückung ab; die angegebenen Werte sind Richtlinien.
6.4 Lagerbedingungen
- Versiegelte Verpackung:Lagern bei ≤30°C und ≤70% relativer Luftfeuchtigkeit. Verwenden Sie innerhalb eines Jahres nach dem Öffnen der feuchtigkeitsdichten Tüte.
- Geöffnete Verpackung:Lagern bei ≤30°C und ≤60% relativer Luftfeuchtigkeit. Die Bauteile sollten innerhalb von 168 Stunden (7 Tagen) nach der Exposition reflow-gelötet werden. Für längere Lagerung verwenden Sie einen versiegelten Behälter mit Trockenmittel oder eine Stickstoffatmosphäre.
- Nachbacken:LEDs, die länger als 168 Stunden exponiert waren, müssen vor dem Löten bei etwa 60°C für mindestens 48 Stunden gebacken werden, um aufgenommene Feuchtigkeit zu entfernen und "Popcorning" während des Reflows zu verhindern.
7. Verpackungsspezifikationen
Die LEDs werden im Tape-and-Reel-Format geliefert, das mit automatischen Bestückungsgeräten kompatibel ist.
- Tape:8 mm breites Trägertape.
- Spule:7-Zoll (178 mm) Durchmesser.
- Packungsmenge:4000 Stück pro volle Spule.
- Mindestbestellmenge (MOQ):500 Stück für Restspulen.
- Die Verpackung entspricht den EIA-481-Spezifikationen. Leere Taschen sind mit Deckband versiegelt.
Detaillierte Maßzeichnungen für die Taschen und die Spule sind im Originaldatenblatt für die Einrichtung von Zuführ- und Handhabungsgeräten enthalten.
8. Anwendungshinweise und Warnungen
8.1 Bestimmungsgemäße Verwendung
Diese LED ist für Standard-Elektronikgeräte im kommerziellen und industriellen Bereich ausgelegt. Sie ist nicht für sicherheitskritische Anwendungen zugelassen, bei denen ein Ausfall Leben oder Gesundheit gefährden könnte (z. B. Luftfahrt, medizinische Lebenserhaltungssysteme). Für solche Anwendungen ist eine Konsultation mit dem Hersteller zwingend erforderlich, um die Eignung und den möglichen Bedarf an höherer Zuverlässigkeitsprüfung zu bewerten.
8.2 Designüberlegungen
- Strombegrenzung:Verwenden Sie stets einen Vorwiderstand oder einen Konstantstromtreiber, um den Durchlassstrom auf den maximalen Nenn-DC-Wert (30 mA) oder niedriger für die gewünschte Helligkeit und Lebensdauer zu begrenzen.
- Wärmemanagement:Obwohl die Verlustleistung gering ist, stellen Sie bei Betrieb mit hohen Strömen oder in hohen Umgebungstemperaturen eine ausreichende Kupferfläche auf der Leiterplatte oder Wärmedurchkontaktierungen sicher, um die Sperrschichttemperatur innerhalb der Grenzwerte zu halten.
- ESD-Schutz:Obwohl nicht explizit als empfindlich angegeben, werden während der Bestückung die üblichen ESD-Handhabungsvorsichtsmaßnahmen für Halbleiterbauelemente empfohlen.
- Polarität:Die LED ist eine Diode und muss mit korrekter Polarität angeschlossen werden. Das Gehäuse hat eine Markierung (typischerweise eine Kerbe oder eine grüne Markierung auf der Kathodenseite) zur Identifizierung.
8.3 Technischer Vergleich und Trends
Das 0603-Gehäuse stellt einen ausgereiften und weit verbreiteten Standard im SMD-LED-Markt dar. Der Einsatz von InGaN-Technologie für blaue Emission ist Standard. Die wichtigsten Unterscheidungsmerkmale dieses Bauteils sind seine spezifische Binning-Struktur für Farb- und Intensitätskonsistenz, seine Konformität mit bleifreien Reflow-Profilen und seine Feuchtesensitivitätsstufe (MSL 3). Im Vergleich zu größeren Gehäusen bietet 0603 minimalen Platzverbrauch, kann jedoch eine etwas geringere maximale Strombelastbarkeit und Lichtleistung als größere Gegenstücke wie 0805- oder 1206-LEDs aufweisen. Der Branchentrend geht weiterhin in Richtung Miniaturisierung, erhöhter Effizienz (Lumen pro Watt) und strengerer Farbkontrolle.
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. |