SMD LED LTST-108TGKT Datenblatt - Wasserklares Gehäuse - InGaN Grün - 2,8-3,8V - 80mW - Technisches Dokument

1. Produktübersicht

Dieses Dokument enthält die vollständigen technischen Spezifikationen für den LTST-108TGKT, eine oberflächenmontierbare (SMD) Leuchtdiode (LED). Diese Komponente ist für automatisierte Leiterplattenbestückungsprozesse (PCB) konzipiert und eignet sich für Anwendungen, bei denen Platz eine kritische Einschränkung darstellt. Die LED verfügt über ein wasserklares Gehäuse und nutzt einen Indium-Gallium-Nitrid (InGaN)-Halbleiter zur Erzeugung von grünem Licht.

Die primären Designziele dieser LED-Serie umfassen Miniaturisierung, Kompatibilität mit Hochvolumen-Bestückungsautomaten und Zuverlässigkeit durch standardmäßige Infrarot (IR)-Reflow-Lötprozesse. Diese Eigenschaften machen sie zu einer vielseitigen Komponente für die moderne Elektronikfertigung.

1.1 Merkmale

• Konform mit der RoHS-Richtlinie (Beschränkung gefährlicher Stoffe).
• Verpackt in 8-mm-Trägerband auf 7-Zoll (178 mm) Durchmesser-Spulen für die automatisierte Handhabung.
• Standardisiertes Gehäuse gemäß EIA-Spezifikationen (Electronic Industries Alliance).
• Eingangs-/Ausgangscharakteristiken sind mit Standard-IC-Logikpegeln kompatibel.
• Konzipiert für die Kompatibilität mit automatischen Bestückungsmaschinen.
• Geeignet für IR-Reflow-Lötprozesse, die üblicherweise in der Oberflächenmontagetechnik (SMT) verwendet werden.
• Vorkonditioniert auf JEDEC-Feuchtigkeitsempfindlichkeitsstufe 3 (Joint Electron Device Engineering Council).

1.2 Anwendungen

This LED is intended for use in a broad spectrum of electronic equipment. Typical application areas include:

• Telekommunikationsgeräte:Statusanzeigen an Routern, Modems und Netzwerk-Switches.
• Büroautomatisierung:Bedienfeldbeleuchtung an Druckern, Scannern und Multifunktionsgeräten.
• Haushaltsgeräte:Strom- und Funktionsanzeigen an verschiedenen Unterhaltungselektronikgeräten.
• Industrieanlagen:Maschinenstatus- und Fehleranzeigetafeln.
• Statusanzeige:Allgemeine Einschalt-, Standby- oder Aktivitätsleuchten.
• Signal- und Symbolbeleuchtung:Hintergrundbeleuchtung für Symbole auf Bedienfeldern.
• Frontplatten-Hintergrundbeleuchtung:Beleuchtung für Tasten oder Tastaturen.

2. Gehäuseabmessungen

Die mechanische Bauform des LTST-108TGKT entspricht einem Standard-SMD-LED-Fußabdruck. Alle kritischen Abmessungen sind in den offiziellen Datenblattzeichnungen angegeben. Wichtige Hinweise zu den Abmessungen:

• Alle linearen Abmessungen sind in Millimetern (mm) angegeben.
• Die Standardtoleranz für nicht spezifizierte Abmessungen beträgt ±0,1 mm (ca. ±0,004 Zoll).

Teilenummer-Identifikation:

Gehäusefarbe: Wasserklar

Lichtquellenfarbe: InGaN Grün

3. Grenzwerte und Kenngrößen

Dieser Abschnitt definiert die Betriebsgrenzen und Leistungsparameter unter festgelegten Testbedingungen. Das Überschreiten der absoluten Maximalwerte kann zu dauerhaften Schäden am Bauteil führen.

3.1 Absolute Maximalwerte

Die Werte gelten bei einer Umgebungstemperatur (Ta) von 25°C.

• Verlustleistung (Pd):80 mW - Die maximale Gesamtleistung, die das Bauteil abführen kann.
• Spitzen-Strom (I_F(peak)):100 mA - Maximal zulässiger Strom unter gepulsten Bedingungen (1/10 Tastverhältnis, 0,1 ms Pulsbreite).
• Dauer-Strom (I_F):20 mA - Der empfohlene maximale kontinuierliche Gleichstrom-Betriebsstrom.
• Betriebstemperaturbereich (T_opr):-40°C bis +85°C - Der Umgebungstemperaturbereich für den Normalbetrieb.
• Lagertemperaturbereich (T_stg):-40°C bis +100°C - Der sichere Temperaturbereich für das Bauteil im stromlosen Zustand.

3.2 Empfohlenes IR-Reflow-Profil

Für bleifreie Lötprozesse wird ein Reflow-Profil empfohlen, das dem J-STD-020B-Standard entspricht. Das Profil umfasst typischerweise eine Vorwärmzone, eine Temperaturhaltezone, eine Reflowzone mit Spitzentemperatur und eine Abkühlzone. Die kritischen Parameter sind:

• Spitzentemperatur:Maximal 260°C.
• Zeit oberhalb der Liquidustemperatur (TAL):Typischerweise innerhalb spezifizierter Grenzen empfohlen (z.B. 30-90 Sekunden).
• Aufheiz-/Abkühlraten:Kontrollierte Raten zur Vermeidung von thermischem Schock.

Es ist entscheidend zu beachten, dass das optimale Profil vom spezifischen PCB-Design, der Lotpaste und den Ofeneigenschaften abhängt. Das angegebene Profil dient als allgemeine Richtlinie basierend auf JEDEC-Standards.

3.3 Elektrische und optische Kenngrößen

Diese Parameter werden bei Ta=25°C und I_F=20mA gemessen, sofern nicht anders angegeben.

• Lichtstärke (I_V):355 - 900 Millicandela (mcd). Gemessen mit einem Detektor, der auf die CIE-Standard-Hellempfindlichkeitskurve des Auges gefiltert ist.
• Abstrahlwinkel (2θ_1/2):110 Grad (typisch). Definiert als der volle Winkel, bei dem die Lichtstärke auf die Hälfte ihres axialen (auf der Achse liegenden) Wertes abfällt.
• Spitzen-Emissionswellenlänge (λ_p):518 nm (typisch). Die Wellenlänge, bei der die optische Ausgangsleistung am größten ist.
• Dominante Wellenlänge (λ_d):520 - 535 nm. Die vom menschlichen Auge wahrgenommene Einzelwellenlänge, die die Farbe definiert. Toleranz: ±1 nm.
• Spektrale Halbwertsbreite (Δλ):35 nm (typisch). Die Breite des Emissionsspektrums bei halber maximaler Intensität.
• Durchlassspannung (V_F):2,8 - 3,8 Volt. Der Spannungsabfall über der LED bei einem Strom von 20mA. Toleranz: ±0,1V.
• Sperrstrom (I_R):10 μA (maximal) bei einer Sperrspannung (V_R) von 5V.Wichtig:Dieses Bauteil ist nicht für den Betrieb in Sperrrichtung ausgelegt; dieser Parameter dient nur zu Informations-/Testzwecken.

4. Binning-System

Um Konsistenz in der Produktion sicherzustellen, werden LEDs nach Schlüsselparametern sortiert (gebinned). Dies ermöglicht es Entwicklern, Bauteile auszuwählen, die spezifische Leistungskriterien für ihre Anwendung erfüllen.

4.1 Durchlassspannung (V_F) Binning

Gebinned bei I_F= 20mA. Toleranz innerhalb jedes Bins: ±0,10V.

• D7:2,8V (Min) - 3,0V (Max)
• D8:3,0V - 3,2V
• D9:3,2V - 3,4V
• D10:3,4V - 3,6V
• D11:3,6V - 3,8V

4.2 Lichtstärke (I_V) Binning

Gebinned bei I_F= 20mA. Toleranz innerhalb jedes Bins: ±11%.

• T2:355,0 mcd (Min) - 450,0 mcd (Max)
• U1:450,0 mcd - 560,0 mcd
• U2:560,0 mcd - 710,0 mcd
• V1:710,0 mcd - 900,0 mcd

4.3 Dominante Wellenlänge (WD) Binning

Gebinned bei I_F= 20mA. Toleranz innerhalb jedes Bins: ±1 nm.

• AP:520,0 nm (Min) - 525,0 nm (Max)
• AQ:525,0 nm - 530,0 nm
• AR:530,0 nm - 535,0 nm

5. Typische Kennlinien

Das Datenblatt enthält grafische Darstellungen wichtiger Kennlinien, typischerweise über dem Durchlassstrom oder der Umgebungstemperatur aufgetragen. Diese Kurven geben Aufschluss über das Bauteilverhalten unter nicht standardmäßigen Bedingungen. Übliche Kurven sind:

• Relative Lichtstärke vs. Durchlassstrom:Zeigt, wie die Lichtausbeute mit dem Strom ansteigt, oft sublinear bei höheren Strömen aufgrund von Erwärmung.
• Durchlassspannung vs. Durchlassstrom:Zeigt die Dioden-I-V-Kennlinie.
• Relative Lichtstärke vs. Umgebungstemperatur:Veranschaulicht die Abnahme der Lichtausbeute bei steigender Sperrschichttemperatur.
• Spektrale Verteilung:Eine Auftragung der relativen Intensität über der Wellenlänge, die Form und Breite des emittierten Lichtspektrums zeigt.

Diese Kurven sind für die Auslegung von Treiberschaltungen und Wärmemanagementsystemen zur Erzielung einer konsistenten Leistung unerlässlich.

6. Benutzerhinweise und Handhabung

6.1 Reinigung

Falls eine Reinigung nach dem Löten erforderlich ist, verwenden Sie nur zugelassene Lösungsmittel. Tauchen Sie die LED bei Raumtemperatur für weniger als eine Minute in Ethylalkohol oder Isopropylalkohol. Verwenden Sie keine nicht spezifizierten chemischen Reiniger, da diese das Epoxid-Gehäuse beschädigen können.

6.2 Empfohlene PCB-Pad-Anordnung

Ein empfohlenes Lötflächenlayout (Footprint) für die Leiterplatte wird bereitgestellt, um eine ordnungsgemäße Lötung und mechanische Stabilität zu gewährleisten. Dies umfasst die Größe und Form der Kupferpads für Anode und Kathode sowie die empfohlene Lötstoppmaskeöffnung. Die Einhaltung dieses Layouts hilft, zuverlässige Lötstellen während des Reflow-Prozesses zu erzielen.

6.3 Band- und Spulenverpackung

Die LEDs werden in geprägtem Trägerband mit Schutzdeckband geliefert, aufgewickelt auf Spulen mit 7 Zoll (178 mm) Durchmesser. Die Standardverpackung enthält 4000 Stück pro Spule. Wichtige Verpackungshinweise:

• Leere Taschen im Band sind mit dem Deckband versiegelt.
• Eine Mindestbestellmenge von 500 Stück ist für Restmengen verfügbar.
• Maximal zwei aufeinanderfolgende fehlende Bauteile sind pro Spulenspezifikation zulässig.
• Die Verpackung entspricht den ANSI/EIA-481-Standards.

7. Wichtige Hinweise und Anwendungshinweise

7.1 Bestimmungsgemäße Anwendung

Diese LEDs sind für den Einsatz in Standard-Elektronikgeräten für kommerzielle und industrielle Anwendungen konzipiert. Sie sind nicht für sicherheitskritische Anwendungen ausgelegt oder zugelassen, bei denen ein Ausfall zu einem direkten Risiko für Leben oder Gesundheit führen könnte, wie z.B. in der Luftfahrt, medizinischen Lebenserhaltungssystemen oder Verkehrsleitsystemen. Für solche Anwendungen müssen Bauteile mit entsprechenden Zuverlässigkeitszertifizierungen verwendet werden.

7.2 Lagerbedingungen

Eine ordnungsgemäße Lagerung ist entscheidend, um Feuchtigkeitsaufnahme zu verhindern, die während der Reflow-Lötung zu \"Popcorning\" (Gehäuserissen) führen kann.

• Versiegelte Verpackung:Lagern bei ≤30°C und ≤70% relativer Luftfeuchtigkeit (RH). Die Haltbarkeit beträgt ein Jahr, solange die Feuchtigkeitssperrbeutel mit Trockenmittel intakt sind.
• Geöffnete Verpackung:Für Bauteile, die aus dem versiegelten Beutel entnommen wurden, darf die Lagerumgebung 30°C und 60% RH nicht überschreiten.
• Bodenlebensdauer:Es wird empfohlen, den IR-Reflow-Prozess innerhalb von 168 Stunden (7 Tagen) nach dem Öffnen des Feuchtigkeitsschutzbeutels abzuschließen.
• Verlängerte Lagerung/Ausheizen:Wenn Bauteile länger als 168 Stunden exponiert waren, müssen sie vor dem Löten bei etwa 60°C für mindestens 48 Stunden ausgeheizt werden, um aufgenommene Feuchtigkeit zu entfernen.

7.3 Lötinstruktionen

Detaillierte Lötparameter werden zur Gewährleistung der Zuverlässigkeit angegeben:

Reflow-Löten (Empfohlen):

• Vorwärmtemperatur: 150-200°C
• Vorwärmzeit: Maximal 120 Sekunden
• Maximale Bauteiltemperatur: Maximal 260°C
• Zeit bei Spitzentemperatur/Lötzeit: Maximal 10 Sekunden (maximal zwei Reflow-Zyklen erlaubt)

Handlöten (Lötkolben):

• Lötspitzentemperatur: Maximal 300°C
• Kontaktzeit: Maximal 3 Sekunden pro Lötstelle (nur einmaliges Löten).

7.4 Treiberprinzip

Eine LED ist ein stromgesteuertes Bauteil. Ihre Lichtausbeute (Lichtstärke) ist primär eine Funktion des Durchlassstroms (I_F), nicht der Spannung. Um eine konsistente Helligkeit zu gewährleisten, insbesondere wenn mehrere LEDs parallel geschaltet sind, sollte jede LED daher von einer geregelten Stromquelle getrieben werden oder ihren eigenen strombegrenzenden Widerstand haben. Das direkte Parallelschalten von LEDs an eine Spannungsquelle wird aufgrund von Bauteiltoleranzen der Durchlassspannung (V_F) nicht empfohlen, da dies zu erheblichen Unterschieden im Strom und damit in der Helligkeit führen kann.

8. Designüberlegungen und Anwendungshinweise

8.1 Wärmemanagement

Obwohl die Verlustleistung relativ gering ist (max. 80mW), ist ein effektives Wärmemanagement dennoch wichtig für Langlebigkeit und stabile Leistung. Die Durchlassspannung und Lichtstärke sind temperaturabhängig. Die Auslegung der Leiterplatte mit ausreichender Wärmeableitung, die Verwendung einer Massefläche und die Vermeidung der Platzierung in der Nähe anderer wärmeerzeugender Komponenten kann helfen, eine niedrigere Sperrschichttemperatur aufrechtzuerhalten.

8.2 Berechnung des Vorwiderstands

Bei Verwendung einer einfachen Spannungsquelle und eines Reihenwiderstands zur Ansteuerung der LED kann der Widerstandswert (R_s) mit dem Ohmschen Gesetz berechnet werden: R_s= (V_versorgung- V_F) / I_F. Verwenden Sie den maximalen V_F-Wert aus dem Datenblatt (3,8V), um sicherzustellen, dass der Strom auch bei einem Bauteil mit niedriger V_F 20mA nicht überschreitet. Beispiel: Bei einer 5V-Versorgung: R_s= (5V - 3,8V) / 0,020A = 60 Ohm. Ein Standard-62-Ohm-Widerstand wäre eine sichere Wahl. Die Belastbarkeit des Widerstands sollte mindestens P = I_F²* R_s.

betragen.

8.3 Optisches Design

Der 110-Grad-Abstrahlwinkel bietet ein breites, diffuses Lichtmuster, das für Statusanzeigen geeignet ist, die aus verschiedenen Blickwinkeln sichtbar sein sollen. Für Anwendungen, die einen stärker fokussierten Lichtstrahl erfordern, wären Sekundäroptiken (wie Linsen oder Lichtleiter) erforderlich. Das wasserklare Gehäuse ist optimal, um die wahre Farbe des InGaN-Chips ohne Farbstich zu erreichen.

9. Vergleich und Auswahlhilfe

• Der LTST-108TGKT gehört zur Kategorie der standardmäßigen, mittelhellen grünen SMD-LEDs. Seine wichtigsten Unterscheidungsmerkmale sind die spezifische Binning-Struktur für Farbe und Intensität, die Kompatibilität mit automatisierten Bestückungsprozessen und die detaillierten Handhabungs- und Lötvorschriften. Bei der Auswahl einer LED sollten Ingenieure Folgendes vergleichen:Wellenlänge/Farbe:
• Stellen Sie sicher, dass das Binning der dominanten Wellenlänge (AP, AQ, AR) den Farbanforderungen der Anwendung entspricht.Helligkeit:
• Wählen Sie das entsprechende Lichtstärke-Binning (T2, U1, U2, V1) für die erforderliche Sichtbarkeit.Abstrahlwinkel:
• Ein 110-Grad-Winkel ist Standard für weite Betrachtungswinkel. Engere Winkel liefern stärker fokussiertes Licht.Durchlassspannung:_FDas V

-Binning beeinflusst das Design der Treiberschaltung und den Stromverbrauch.