SMD LED LTST-C990NEKT-ID Datenblatt - Rot 620-625nm - 20mA - 1,6-2,4V - Technisches Dokument

1. Produktübersicht

Dieses Dokument beschreibt die Spezifikationen einer leistungsstarken, oberflächenmontierbaren LED, die für automatisierte Bestückungsprozesse konzipiert ist. Das Bauteil nutzt einen Ultra-Hell-AlInGaP-Chip, um eine überlegene Lichtleistung in einem kompakten Gehäuse mit Linsenkappe zu liefern. Die primären Entwicklungsziele sind Zuverlässigkeit, Kompatibilität mit modernen Fertigungstechniken und Eignung für platzbeschränkte Anwendungen.

1.1 Merkmale

• Konform mit den RoHS-Umweltrichtlinien.
• Verfügt über eine Linsenkappe für optimierte Lichtverteilung.
• Aufgebaut mit einem Ultra-Hell-AlInGaP-Halbleiterchip.
• Geliefert in Tape-and-Reel-Verpackung (8mm-Tape auf 7\"-Spulen) für automatisierte Pick-and-Place-Prozesse.
• Entspricht den EIA-Standardgehäuseabmessungen.
• Konzipiert für direkte Ansteuerung durch integrierte Schaltkreise (I.C.-kompatibel).
• Vollständig kompatibel mit automatischen Bestückungsgeräten.
• Hält Standard-Infrarot (IR)-Reflow-Lötprozessen stand.

1.2 Anwendungen

Diese LED ist für ein breites Spektrum elektronischer Geräte entwickelt, einschließlich, aber nicht beschränkt auf:

• Telekommunikationsgeräte und Büroautomationsausrüstung.
• Haushaltsgeräte und industrielle Steuerungssysteme.
• Hintergrundbeleuchtung für Tastaturen und Keypads.
• Status- und Stromanzeigen.
• Mikrodisplays und Symbolbeleuchtung.

2. Gehäuseabmessungen und mechanische Informationen

Die LED ist in einem Standard-Oberflächenmontagegehäuse untergebracht. Kritische Abmessungen sind in den Zeichnungen des Datenblatts angegeben, alle Maße in Millimetern. Die Standardtoleranz für nicht spezifizierte Abmessungen beträgt \u00b10,1 mm. Die Linse ist wasserklar, während die Lichtquelle eine rote Farbe emittiert. Präzise mechanische Zeichnungen sind für das PCB-Footprint-Design unerlässlich, um ein korrektes Löten und Ausrichten zu gewährleisten.

3. Grenzwerte und Kennwerte

Alle Spezifikationen gelten bei einer Umgebungstemperatur (Ta) von 25\u00b0C, sofern nicht anders angegeben. Das Überschreiten der Absoluten Maximalwerte kann zu dauerhaften Schäden führen.

3.1 Absolute Maximalwerte

• Verlustleistung (Pd):62,5 mW
• Spitzen-Strom (I_F):60 mA (bei 1/10 Tastverhältnis, 0,1ms Pulsbreite)
• Dauer-Strom (I_F):25 mA DC
• Sperrspannung (V_R):5 V
• Betriebstemperaturbereich:-30\u00b0C bis +85\u00b0C
• Lagertemperaturbereich:-40\u00b0C bis +85\u00b0C
• Infrarot-Reflow-Lötbedingung:260\u00b0C Spitzentemperatur für maximal 10 Sekunden.

3.2 Elektrische und optische Kennwerte

Typische Leistungsparameter gemessen unter Standardtestbedingungen (I_F= 20mA, Ta=25\u00b0C).

• Lichtstärke (I_V):1155,0 - 2145,0 mcd (Millicandela). Gemessen mit einem Filter, der der CIE photopischen Augenempfindlichkeit entspricht.
• Abstrahlwinkel (2\u03b8_1/2):75 Grad. Definiert als der volle Winkel, bei dem die Intensität auf die Hälfte ihres axialen Wertes abfällt.
• Spitzen-Emissionswellenlänge (\u03bb_P):Typisch 632 nm.
• Dominante Wellenlänge (\u03bb_d):620,0 - 625,0 nm. Die einzelne Wellenlänge, die als Farbe der LED wahrgenommen wird.
• Spektrale Halbwertsbreite (\u0394\u03bb):Typisch 20 nm. Die spektrale Bandbreite bei halber Spitzenintensität.
• Flussspannung (V_F):1,6 - 2,4 V bei 20mA.
• Sperrstrom (I_R):10 \u03bcA maximal bei V_R= 5V.

4. Binning-System

Um Farb- und Helligkeitskonsistenz in der Produktion sicherzustellen, werden LEDs basierend auf ihrer Lichtstärke in Bins sortiert.

4.1 Lichtstärke-Bin-Codes

• Bin W1:1155,0 mcd (Min) bis 1400,0 mcd (Max)
• Bin W2:1400,0 mcd (Min) bis 1800,0 mcd (Max)
• Bin X1:1800,0 mcd (Min) bis 2145,0 mcd (Max)

Die Toleranz innerhalb jedes Bins beträgt \u00b115%. Entwickler sollten den erforderlichen Bin-Code für Anwendungen angeben, die eine genaue Helligkeitsabstimmung erfordern.

5. Analyse der Kennlinien

Das Datenblatt enthält typische Kennlinien, die für das Verständnis des Bauteilverhaltens unter nicht standardmäßigen Bedingungen entscheidend sind. Dazu gehören typischerweise:

• Strom vs. Flussspannung (I-V-Kurve):Zeigt den nichtlinearen Zusammenhang, wichtig für die Treiberauslegung.
• Lichtstärke vs. Strom:Zeigt, wie die Lichtleistung mit dem Treiberstrom skaliert.
• Lichtstärke vs. Umgebungstemperatur:Zeigt die Reduzierung der Lichtleistung bei steigender Temperatur, ein kritischer Faktor für das Wärmemanagement.
• Spektrale Verteilung:Veranschaulicht die relative Leistungsabgabe über die Wellenlängen, zentriert um die dominante Wellenlänge.

Die Analyse dieser Kurven ermöglicht es Entwicklern, die Ansteuerungsbedingungen zu optimieren, thermische Effekte zu managen und die Leistung in der finalen Anwendung vorherzusagen.

6. Montage- und Handhabungsanleitung

6.1 Empfohlene PCB-Pad-Anordnung

Ein empfohlenes Lötflächenlayout (Footprint) wird bereitgestellt, um zuverlässige Lötstellenbildung, korrekte Ausrichtung und ausreichende mechanische Festigkeit zu gewährleisten. Die Einhaltung dieses Designs minimiert Tombstoning und andere Bestückungsfehler.

6.2 Lötrichtlinien

Das Bauteil ist für bleifreie (Pb-freie) Infrarot-Reflow-Lötprozesse qualifiziert. Ein beispielhafter, JEDEC-konformer Temperaturverlauf wird empfohlen:

• Vorwärmen:150-200\u00b0C
• Vorwärmzeit:Maximal 120 Sekunden.
• Spitzentemperatur:Maximal 260\u00b0C.
• Zeit über 260\u00b0C:Maximal 10 Sekunden.
• Anzahl der Reflow-Durchläufe:Maximal zwei Mal.

Für Handlötung mit einem Lötkolben sollte die Spitzentemperatur 300\u00b0C nicht überschreiten, mit einer Kontaktzeit von maximal 3 Sekunden für einen einzelnen Vorgang. Der tatsächliche Verlauf muss für die spezifische PCB-Bestückung charakterisiert werden, unter Berücksichtigung von Platinendicke, Bauteildichte und Lotpastenspezifikationen.

6.3 Reinigung

Wenn nach dem Löten eine Reinigung erforderlich ist, sollten nur spezifizierte Lösungsmittel verwendet werden. Das Eintauchen der LED in Ethylalkohol oder Isopropylalkohol bei Raumtemperatur für weniger als eine Minute ist zulässig. Nicht spezifizierte Chemikalien können das Epoxidgehäuse oder die Linse beschädigen.

6.4 Vorsichtsmaßnahmen gegen elektrostatische Entladung (ESD)

LEDs sind empfindlich gegenüber elektrostatischer Entladung und Spannungsspitzen. Während der Handhabung und Montage müssen geeignete ESD-Schutzmaßnahmen implementiert werden. Dazu gehören die Verwendung geerdeter Handgelenkbänder, antistatischer Matten und die Sicherstellung, dass alle Geräte ordnungsgemäß geerdet sind.

7. Lagerung und Feuchtigkeitssensitivität

Die LEDs sind in feuchtigkeitsdichten Beuteln mit Trockenmittel verpackt, um eine trockene Umgebung aufrechtzuerhalten.

• Versiegelte Verpackung:Lagern bei \u2264 30\u00b0C und \u2264 90% relativer Luftfeuchtigkeit. Die Haltbarkeit beträgt ein Jahr ab dem Versiegelungsdatum des Beutels.
• Geöffnete Verpackung:Für Bauteile, die aus dem versiegelten Beutel entnommen wurden, sollte die Lagerumgebung 30\u00b0C / 60% RH nicht überschreiten. Die Bauteile sollten innerhalb einer Woche (MSL Level 3) reflowgelötet werden.
• Längere Lagerung (außerhalb des Beutels):In einem versiegelten Behälter mit Trockenmittel oder in einem Stickstoff-Exsikkator lagern.
• Nachbacken:Wenn LEDs länger als eine Woche der Umgebungsluft ausgesetzt waren, müssen sie vor dem Reflow-Löten bei etwa 60\u00b0C für mindestens 20 Stunden gebacken werden, um aufgenommene Feuchtigkeit zu entfernen und \"Popcorning\"-Schäden zu verhindern.

8. Verpackungsspezifikationen

Die Bauteile werden auf geprägter Trägerfolie für die automatisierte Handhabung geliefert.

• Folienbreite:8 mm.
• Spulendurchmesser:7 Zoll.
• Menge pro Spule:3000 Stück.
• Mindestbestellmenge (MOQ):500 Stück für Restmengen.
• Taschenabdeckung:Leere Taschen sind mit Deckfolie versiegelt.
• Fehlende Bauteile:Gemäß Spulenspezifikation sind maximal zwei aufeinanderfolgende fehlende LEDs zulässig.
• Standard:Die Verpackung entspricht den ANSI/EIA-481-Spezifikationen.

9. Anwendungsdesign-Überlegungen

9.1 Treiberschaltungsdesign

LEDs sind stromgesteuerte Bauteile. Um gleichmäßige Helligkeit sicherzustellen und Stromkonzentration zu verhindern, muss jede LED in einer Parallelschaltung ihren eigenen strombegrenzenden Widerstand haben. Der Wert des Reihenwiderstands (R_s) kann mit dem Ohmschen Gesetz berechnet werden: R_s= (V_versorgung- V_F) / I_F, wobei V_Fdie Flussspannung der LED beim gewünschten Strom I_Fist. Die Verwendung des typischen V_F-Werts für die Berechnung wird empfohlen, aber die Designmargen sollten den Min/Max-Bereich berücksichtigen.

9.2 Wärmemanagement

Obwohl das Gehäuse klein ist, ist ein effektives Wärmemanagement für die Aufrechterhaltung von Leistung und Lebensdauer unerlässlich. Das Überschreiten der maximalen Sperrschichttemperatur kann zu beschleunigtem Lichtstromrückgang und reduzierter Lebensdauer führen. Zu den Designpraktiken gehören die Sicherstellung einer ausreichenden Kupferfläche auf der PCB unter und um die LED-Pads herum, die als Kühlkörper dient, und der Verzicht auf Betrieb mit absolut maximalem Strom bei hohen Umgebungstemperaturen.

9.3 Optisches Design

Der 75-Grad-Abstrahlwinkel bietet ein breites Abstrahlmuster. Für Anwendungen, die fokussiertes oder kollimiertes Licht erfordern, sind Sekundäroptiken (Linsen, Lichtleiter) erforderlich. Die wasserklare Linsenkappe eignet sich für Anwendungen, bei denen die native LED-Farbe ohne Diffusion gewünscht ist.

10. Zuverlässigkeit und Anwendungsbereich

Diese LEDs sind für den Einsatz in Standard-Elektronikgeräten für kommerzielle und industrielle Anwendungen vorgesehen. Für Anwendungen, die außergewöhnliche Zuverlässigkeit erfordern, bei denen ein Ausfall die Sicherheit oder Gesundheit gefährden könnte (z.B. Luftfahrt, medizinische Lebenserhaltungssysteme, Verkehrssicherheitssysteme), sind zusätzliche Qualifikationen und Konsultationen mit dem Bauteilhersteller zwingend erforderlich. Die bereitgestellten Spezifikationen und Richtlinien bilden die Grundlage für eine zuverlässige Integration in Standard-Elektronikbaugruppen.