SMD LED LTST-T680VSWT Datenblatt - Diffus Gelb AlInGaP - 50mA - 130mW - Technische Dokumentation

1. Produktübersicht

Dieses Dokument enthält die vollständigen technischen Spezifikationen für die LTST-T680VSWT, eine oberflächenmontierbare (SMD) Leuchtdiode (LED). Diese Komponente gehört zu einer Familie von Miniatur-LEDs, die für automatisierte Leiterplattenmontageprozesse und Anwendungen mit beengten Platzverhältnissen konzipiert sind. Die LED nutzt den Halbleiterwerkstoff Aluminium-Indium-Gallium-Phosphid (AlInGaP), um gelbes Licht zu erzeugen, das durch ihre Linse diffus gestreut wird, um ein breiteres, gleichmäßigeres Beleuchtungsmuster zu erzielen. Ihre Hauptfunktion ist die Verwendung als Statusanzeige, Signalleuchte oder für Frontpanel-Hintergrundbeleuchtung in einer Vielzahl elektronischer Geräte.

1.1 Kernvorteile und Zielmarkt

Die LTST-T680VSWT bietet mehrere entscheidende Vorteile für die moderne Elektronikfertigung. Sie ist vollständig RoHS-konform (Beschränkung gefährlicher Stoffe) und eignet sich somit für globale Märkte mit strengen Umweltvorschriften. Die Komponente wird auf 7-Zoll-Spulen in einer 8 mm breiten, genormten Embossed-Carrier-Tape geliefert, was eine schnelle, automatisierte Pick-and-Place-Montage ermöglicht. Ihr Design ist mit Infrarot (IR)-Reflow-Lötprozessen kompatibel, dem Standard für bleifreie (Pb-free) Leiterplattenmontage. Die Bauteile sind zudem IC-kompatibel, d.h. ihre elektrischen Eigenschaften erlauben den direkten Anschluss an typische Ausgangspins integrierter Schaltkreise. Diese Merkmale machen sie zur idealen Wahl für Telekommunikationsgeräte, Büroautomationsgeräte, Haushaltsgeräte, industrielle Steuerungssysteme, Notebooks und Netzwerkhardware, wo zuverlässige, kompakte visuelle Anzeigen benötigt werden.

2. Detaillierte Analyse der technischen Parameter

Ein gründliches Verständnis der elektrischen und optischen Parameter ist für einen zuverlässigen Schaltungsentwurf und eine konsistente Leistung unerlässlich.

2.1 Absolute Maximalwerte

Diese Werte definieren die Belastungsgrenzen, bei deren Überschreitung dauerhafte Schäden am Bauteil auftreten können. Ein Betrieb unter diesen Bedingungen ist nicht garantiert. Die absoluten Maximalwerte sind bei einer Umgebungstemperatur (Ta) von 25°C spezifiziert.

• Verlustleistung (Pd):130 mW. Dies ist die maximale Leistung, die das LED-Gehäuse als Wärme abführen kann, ohne seine thermischen Grenzen zu überschreiten.
• Spitzen-Durchlassstrom (I_FP):100 mA. Dies ist der maximal zulässige momentane Durchlassstrom, der nur unter gepulsten Bedingungen mit einem Tastverhältnis von 1/10 und einer Pulsbreite von 0,1 ms zulässig ist. Er sollte nicht für den kontinuierlichen Gleichstrombetrieb verwendet werden.
• DC-Durchlassstrom (I_F):50 mA. Dies ist der maximal empfohlene kontinuierliche Durchlassstrom für einen zuverlässigen Langzeitbetrieb.
• Betriebstemperaturbereich:-40°C bis +85°C. Das Bauteil ist für den Betrieb innerhalb dieses Umgebungstemperaturbereichs ausgelegt.
• Lagertemperaturbereich:-40°C bis +100°C. Das Bauteil kann ohne angelegte Spannung innerhalb dieses Bereichs gelagert werden.

2.2 Elektrische und optische Kenngrößen

Diese Parameter definieren die typische Leistung der LED unter normalen Betriebsbedingungen, gemessen bei Ta=25°C und einem Standard-Prüfstrom (I_F) von 20mA.

• Lichtstärke (I_V):710,0 - 1800,0 mcd (Millicandela). Dies ist ein Maß für die wahrgenommene Stärke des sichtbaren Lichts, das in eine bestimmte Richtung (auf der Achse) abgegeben wird. Die große Bandbreite wird durch ein Binning-System verwaltet (siehe Abschnitt 3). Die Intensität wird mit einem Sensor gemessen, der auf die photopische Empfindlichkeit des menschlichen Auges (CIE-Kurve) gefiltert ist.
• Betrachtungswinkel (2θ_1/2):120 Grad (typisch). Dies ist der volle Winkel, bei dem die Lichtstärke auf die Hälfte ihres Achsenwertes abfällt. Die diffuse Linse erzeugt diesen weiten Betrachtungswinkel, wodurch die LED für Anwendungen geeignet ist, bei denen die Sichtbarkeit aus schrägen Positionen wichtig ist.
• Spitzen-Emissionswellenlänge (λ_P):592 nm (typisch). Dies ist die Wellenlänge, bei der die spektrale Leistungsverteilung des emittierten Lichts ihr Maximum erreicht.
• Dominante Wellenlänge (λ_d):584,5 - 594,5 nm. Dies ist die einzelne Wellenlänge, die die wahrgenommene Farbe des Lichts am besten repräsentiert, abgeleitet aus dem CIE-Farbdiagramm. Sie ist der Schlüsselparameter für die Farbangabe.
• Spektrale Halbwertsbreite (Δλ):15 nm (typisch). Dies ist die spektrale Bandbreite, gemessen bei halber Maximalintensität (Full Width at Half Maximum - FWHM). Ein Wert von 15 nm deutet auf eine relativ reine gelbe Farbe hin.
• Durchlassspannung (V_F):2,1 V (typisch), 2,6 V (maximal) bei I_F=20mA. Dies ist der Spannungsabfall über der LED, wenn sie Strom führt. Es ist ein kritischer Parameter für den Entwurf der strombegrenzenden Schaltung.
• Sperrstrom (I_R):10 μA (maximal) bei V_R=5V. Dieser Parameter wird nur zur Qualitätssicherung geprüft. Das Bauteil ist nicht für den Betrieb unter Sperrspannung ausgelegt, und das Anlegen einer Sperrspannung kann es beschädigen. In Schaltungen, in denen Sperrspannung auftreten kann, kann ein externer Schutz (z.B. eine parallel geschaltete Diode) erforderlich sein.

3. Erläuterung des Binning-Systems

Um Konsistenz in der Massenproduktion zu gewährleisten, werden LEDs basierend auf Schlüsselparametern in Leistungsgruppen oder "Bins" sortiert. Dies ermöglicht es Designern, Bauteile auszuwählen, die spezifische Anforderungen an Farb- und Helligkeitsgleichmäßigkeit in ihrer Anwendung erfüllen.

3.1 Durchlassspannung (V_f) Rang

LEDs werden nach ihrer Durchlassspannung bei 20mA gebinnt. Der Bincode, die Minimal- und Maximalwerte sind wie folgt. Die Toleranz innerhalb jedes Bins beträgt ±0,1 V.

• D2:1,8 V (Min) - 2,0 V (Max)
• D3:2,0 V (Min) - 2,2 V (Max)
• D4:2,2 V (Min) - 2,4 V (Max)
• D5:2,4 V (Min) - 2,6 V (Max)

3.2 Lichtstärke (I_V) Rang

LEDs werden nach ihrer achsenbezogenen Lichtstärke bei 20mA gebinnt. Die Toleranz innerhalb jedes Bins beträgt ±11 %.

• V1:710,0 mcd (Min) - 900,0 mcd (Max)
• V2:900,0 mcd (Min) - 1120,0 mcd (Max)
• W1:1120,0 mcd (Min) - 1400,0 mcd (Max)
• W2:1400,0 mcd (Min) - 1800,0 mcd (Max)

3.3 Dominante Wellenlänge (W_d) Rang

LEDs werden nach ihrer dominanten Wellenlänge bei 20mA gebinnt, um Farbkonsistenz zu gewährleisten. Die Toleranz innerhalb jedes Bins beträgt ±1 nm.

• H:584,5 nm (Min) - 587,0 nm (Max)
• J:587,0 nm (Min) - 589,5 nm (Max)
• K:589,5 nm (Min) - 592,0 nm (Max)
• L:592,0 nm (Min) - 594,5 nm (Max)

4. Analyse der Kennlinien

Grafische Daten geben Aufschluss darüber, wie sich die Eigenschaften der LED mit den Betriebsbedingungen ändern. Das Datenblatt enthält typische Kurven für die folgenden Zusammenhänge (alle bei 25°C, sofern nicht anders angegeben).

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

Diese Kurve zeigt den nichtlinearen Zusammenhang zwischen dem durch die LED fließenden Strom und der daran anliegenden Spannung. Sie ist wesentlich für die Auswahl einer geeigneten Strombegrenzungsmethode (Widerstand oder Konstantstromtreiber). Die Kurve zeigt die "Einschaltspannung" und wie V_Fmit I_F.

ansteigt.

4.2 Lichtstärke vs. Durchlassstrom

Diese Kurve veranschaulicht, wie sich die Lichtausbeute (in mcd) mit dem Treiberstrom skaliert. Sie ist typischerweise über einen Bereich linear, wird aber bei höheren Strömen sättigen. Dies hilft Designern, Helligkeitsanforderungen gegen Stromverbrauch und Thermomanagement abzuwägen.

4.3 Lichtstärke vs. Umgebungstemperatur

Diese Kurve zeigt die thermische Entlastung der Lichtausbeute. Mit steigender Umgebungstemperatur nimmt der Lichtwirkungsgrad der LED ab, was bei gleichem Treiberstrom zu einer geringeren Intensität führt. Dies ist eine kritische Überlegung für Anwendungen, die in Hochtemperaturumgebungen betrieben werden.

4.4 Relative spektrale Leistungsverteilung_PDieses Diagramm stellt die Intensität des emittierten Lichts über das sichtbare Spektrum dar. Es zeigt die Spitzenwellenlänge (λ

~592nm) und die spektrale Halbwertsbreite (Δλ~15nm) und bestätigt die schmalbandige gelbe Emissionseigenschaft der AlInGaP-Technologie.

5. Mechanische und Verpackungsinformationen

5.1 Gehäuseabmessungen

Die LED entspricht einer EIA-Standard-SMD-Gehäuseform. Alle kritischen Abmessungen, einschließlich Länge, Breite, Höhe und Anschlussabstand, sind in den Datenblattzeichnungen mit einer allgemeinen Toleranz von ±0,2 mm angegeben. Die Linse wird als "diffus" beschrieben, was das Licht streut, um den spezifizierten 120-Grad-Betrachtungswinkel zu erreichen.

5.2 Polaritätskennzeichnung und PCB-Pad-Design

Die Komponente hat eine Anode und eine Kathode. Das Datenblatt enthält ein empfohlenes PCB-Land Pattern (Footprint) für Infrarot- oder Dampfphasen-Reflow-Lötung. Die Einhaltung dieses Pad-Layouts ist entscheidend für das Erreichen zuverlässiger Lötstellen, eine korrekte Ausrichtung und das Thermomanagement während des Lötprozesses. Die Polarität wird typischerweise durch eine Markierung auf dem Bauteilkörper oder ein asymmetrisches Merkmal am Gehäuse angezeigt.

6. Löt-, Montage- und Handhabungsrichtlinien

6.1 Empfohlenes IR-Reflow-Profil (Bleifrei)

• Das Bauteil ist für bleifreie Lötprozesse nach J-STD-020B qualifiziert. Ein Beispiel für ein Reflow-Temperaturprofil wird bereitgestellt, das folgende Schlüsselparameter enthält:Vorwärmtemperatur:
• 150-200°CVorwärmzeit:
• Maximal 120 Sekunden.Maximale Bauteiltemperatur:
• Maximal 260°C.Zeit oberhalb der Liquidus-Temperatur (TAL):
• Empfohlen wird die Einhaltung der JEDEC-Richtlinien, typischerweise 60-150 Sekunden.Maximale Anzahl Durchläufe:

Da Leiterplattendesign, Lotpaste und Ofeneigenschaften variieren, sollte dieses Profil als Zielvorgabe verwendet und für die spezifische Fertigungslinie feinabgestimmt werden.

6.2 Handlötung

• Falls Handlötung erforderlich ist, ist äußerste Vorsicht geboten:Lötkolbentemperatur:
• Maximal 300°C.Lötzeit:
• Maximal 3 Sekunden pro Anschluss.Anzahl der Vorgänge:

Nur einmal. Wiederholtes Erhitzen kann das Gehäuse und den Halbleiter beschädigen.

6.3 Reinigung

Falls eine Nachlötreinigung erforderlich ist, sollten nur spezifizierte Lösungsmittel verwendet werden, um das Kunststoffgehäuse nicht zu beschädigen. Zulässige Methoden sind das Eintauchen in Ethylalkohol oder Isopropylalkohol bei Raumtemperatur für weniger als eine Minute. Nicht spezifizierte chemische Reiniger müssen vermieden werden.

6.4 Lagerung und Feuchtigkeitsempfindlichkeit

Die LEDs sind in einer feuchtigkeitsdichten Beutel mit Trockenmittel verpackt. Im verschlossenen Zustand sollten sie bei ≤30°C und ≤70% relativer Luftfeuchtigkeit (RH) gelagert und innerhalb eines Jahres verwendet werden. Sobald der Beutel geöffnet ist, sind die Bauteile der Umgebungsfeuchtigkeit ausgesetzt. Sie sind mit der Feuchtigkeitsempfindlichkeitsstufe (MSL) 3 bewertet, was bedeutet, dass sie innerhalb von 168 Stunden (7 Tagen) nach der Exposition unter Werkstattbedingungen (≤30°C/60% RH) IR-reflowgelötet werden müssen. Wird diese Zeit überschritten, erfordern die Bauteile einen Trocknungsprozess (Backen bei ca. 60°C für mindestens 48 Stunden), um aufgenommene Feuchtigkeit vor dem Löten zu entfernen, um "Popcorning" oder Gehäuserisse während des Reflow zu verhindern.

7. Verpackungs- und Bestellinformationen

7.1 Tape-and-Reel-Spezifikationen

Die LTST-T680VSWT wird auf 7-Zoll (178 mm) Spulen in einer standardmäßigen 8 mm breiten Embossed-Carrier-Tape geliefert. Jede Spule enthält 2000 Stück. Die Taschen der Tape sind mit einem Deckband versiegelt. Die Verpackung entspricht den ANSI/EIA-481-Spezifikationen. Die maximal zulässige Anzahl aufeinanderfolgender fehlender Bauteile in der Tape beträgt zwei.

8. Anwendungshinweise und Designüberlegungen

8.1 Ansteuerungsmethode_FEine LED ist ein stromgesteuertes Bauteil. Um eine gleichmäßige Helligkeit zu gewährleisten, insbesondere wenn mehrere LEDs parallel geschaltet sind, sollte jede LED von ihrem eigenen strombegrenzenden Widerstand oder vorzugsweise von einer Konstantstromquelle angesteuert werden. Das direkte Parallelschalten von LEDs an eine Spannungsquelle wird aufgrund von Schwankungen der Durchlassspannung (V

) von Bauteil zu Bauteil nicht empfohlen, da dies zu erheblichen Unterschieden im Strom und damit in der Helligkeit führen kann.

8.2 Thermomanagement

Obwohl die Verlustleistung relativ gering ist (max. 130 mW), verlängert ein ordnungsgemäßes thermisches Design die Lebensdauer der LED und hält die Lichtausbeute stabil. Stellen Sie sicher, dass das PCB-Pad-Design eine ausreichende Wärmeableitung bietet, und vermeiden Sie den kontinuierlichen Betrieb der LED bei ihrem absoluten Maximalstrom (50 mA) in hohen Umgebungstemperaturen ohne vorherige Bewertung.

8.3 Anwendungsbereich und Zuverlässigkeit

Diese LED ist für den Einsatz in Standard-Handels- und Industrie-Elektronikgeräten ausgelegt. Sie ist nicht speziell für Anwendungen ausgelegt oder getestet, bei denen ein Ausfall direkt Leben oder Gesundheit gefährden könnte, wie z.B. in kritischen medizinischen, Luftfahrt-, Verkehrs- oder Sicherheitssystemen. Für solche Hochzuverlässigkeitsanwendungen ist die Konsultation des Bauteilherstellers hinsichtlich spezifischer Qualifikationsdaten zwingend erforderlich.

9. Technologie- und Funktionsprinzip

Die LTST-T680VSWT basiert auf der Halbleitertechnologie Aluminium-Indium-Gallium-Phosphid (AlInGaP). Dieses Materialsystem ist hocheffizient für die Lichterzeugung im roten, orangen, bernsteinfarbenen und gelben Bereich des Spektrums. Wird eine Durchlassspannung angelegt, rekombinieren Elektronen und Löcher im aktiven Bereich des Halbleiters und setzen Energie in Form von Photonen frei. Die spezifische Zusammensetzung der AlInGaP-Schichten bestimmt die Bandlückenenergie und damit die Wellenlänge (Farbe) des emittierten Lichts. Es wird kein gelber Leuchtstoff verwendet; die Farbe ist dem Halbleitermaterial inhärent, was zu hoher Farbreinheit und -stabilität führt. Die diffuse Epoxidharzlinse umschließt den Halbleiterchip, bietet mechanischen Schutz, formt den Lichtstrahl und verbessert den Betrachtungswinkel.

10. Praktische Design- und Anwendungsbeispiele

10.1 Beispiel: Statusanzeige für einen Netzwerk-Switch

1. In einem 24-Port-Netzwerk-Switch kann jeder Port mehrere LEDs haben (z.B. Link, Aktivität, Geschwindigkeit). Die LTST-T680VSWT mit ihrem weiten 120-Grad-Betrachtungswinkel ist eine ausgezeichnete Wahl für Frontpanel-Statusanzeigen. Ein Designer würde:_VDie erforderliche Helligkeit basierend auf Betrachtungsabstand und Umgebungslicht bestimmen. Einen geeigneten I
2. -Bin auswählen (z.B. V2 für mittlere Helligkeit).
3. Einen Treiberstrom wählen, typischerweise 10-20 mA, um Helligkeit und Leistung auszugleichen. Die Verwendung eines Konstantstromtreiber-ICs für alle LEDs gewährleistet perfekte Gleichmäßigkeit.
4. Das PCB-Footprint genau gemäß der Datenblattempfehlung entwerfen, um ein korrektes Löten zu gewährleisten.

Die MSL-3-Handhabungsrichtlinien befolgen: geöffnete Spulen in einem Trockenschrank lagern und sicherstellen, dass die Platten innerhalb von 168 Stunden nach dem Öffnen der Spule bestückt werden.

10.2 Beispiel: Hintergrundbeleuchtung für eine Membrantastatur

1. Für die Beleuchtung von Symbolen auf einem Bedienfeld ist eine gleichmäßige Sichtbarkeit aus schrägen Winkeln entscheidend. Die diffuse Linse dieser LED ist hier vorteilhaft.
2. Die LED würde hinter einem lichtdurchlässigen oder lasergravierten Symbol auf dem Panel montiert.
3. Der weite Betrachtungswinkel stellt sicher, dass das Symbol gleichmäßig beleuchtet ist, selbst wenn die LED nicht perfekt zentriert dahinter sitzt.
4. Um einen spezifischen Gelbton zu erreichen, würde der Designer einen engen Dominante-Wellenlängen-Bin angeben (z.B. K: 589,5-592,0 nm), um andere Anzeigen oder Markenfarben abzustimmen.

Ein einfacher Vorwiderstand kann zur Strombegrenzung verwendet werden, wenn nur eine oder zwei LEDs von einer geregelten Spannungsversorgung gespeist werden.

11. Häufig gestellte Fragen (basierend auf technischen Parametern)

F1: Kann ich diese LED mit 3,3V-Logik ohne Widerstand betreiben?No.A:_FDie typische V

beträgt 2,1 V, kann aber bis zu 2,6 V betragen. Ein direkter Anschluss an 3,3 V würde einen Strom erzwingen, der nur durch den dynamischen Widerstand der LED und die Quelle begrenzt wird, was wahrscheinlich den absoluten maximalen DC-Strom von 50 mA überschreiten und das Bauteil zerstören würde. Ein strombegrenzender Widerstand oder Regler ist immer erforderlich.

F2: Was ist der Unterschied zwischen Spitzenwellenlänge und dominanter Wellenlänge?A:_P)Die Spitzenwellenlänge (λ) ist die einzelne Wellenlänge, bei der die LED die meiste optische Leistung emittiert._d)Die dominante Wellenlänge (λ_d) ist die einzelne Wellenlänge von monochromatischem Licht, die für das menschliche Auge die gleiche Farbe wie das Licht der LED zu haben scheint. λ

ist der Parameter, der für die Farbangabe und das Binning verwendet wird.

F3: Warum gibt es eine 168-Stunden-Bodenlebensdauer nach dem Öffnen des Beutels?

A: Das Kunststoffgehäuse der LED kann Feuchtigkeit aus der Luft aufnehmen. Während des Hochtemperatur-Reflow-Lötprozesses kann diese eingeschlossene Feuchtigkeit schnell verdampfen und Dampfdruck im Gehäuse erzeugen, der zu Delamination oder Rissen ("Popcorning") führen kann. Die 168-Stunden-Grenze und der Trocknungsprozess sind Schutzmaßnahmen gegen diesen Fehlermodus.

F4: Wie interpretiere ich die Bincodes bei der Bestellung?_fA: Sie würden die Artikelnummer LTST-T680VSWT angeben, gefolgt von Codes für die spezifischen V_V-, I_d- und W