SMD LED LTST-C061VEKT Datenblatt - AlInGaP Rot - 70mA - 2,9V Max - 203mW - Technisches Dokument

1. Produktübersicht

Dieses Dokument enthält die vollständigen technischen Spezifikationen für die LTST-C061VEKT, eine oberflächenmontierbare (SMD) Leuchtdiode (LED). Diese Komponente ist für automatisierte Leiterplattenbestückungsprozesse (PCB) konzipiert und eignet sich für platzbeschränkte Anwendungen in einem breiten Spektrum elektronischer Geräte.

1.1 Merkmale

• Konform mit der RoHS-Richtlinie (Beschränkung gefährlicher Stoffe).
• Verpackt auf 8-mm-Trägerband auf 7-Zoll-(178-mm)-Spulen für die automatisierte Handhabung.
• Standardmäßiger EIA-Gehäusefußabdruck (Electronic Industries Alliance).
• Die Eingangslogikpegel sind mit den Ausgängen integrierter Schaltungen (IC) kompatibel.
• Für die Kompatibilität mit automatischen Bestückungsgeräten (Pick-and-Place) ausgelegt.
• Geeignet für Infrarot-(IR)-Reflow-Lötverfahren.
• Vorkonditioniert, um die JEDEC-Feuchtesensitivitätsstufe 3 (Joint Electron Device Engineering Council) zu erreichen.

1.2 Anwendungen

Diese LED ist für den Einsatz als Statusanzeige, Signalleuchte oder für Frontplatten-Hintergrundbeleuchtung in verschiedenen Bereichen wie Telekommunikation, Büroautomatisierung, Haushaltsgeräten und Industrieausrüstung vorgesehen.

2. Gehäuseabmessungen und mechanische Informationen

Das Bauteil verfügt über eine wasserklare Linse mit einer AlInGaP-roten (Aluminium-Indium-Gallium-Phosphid) Lichtquelle. Alle Maßzeichnungen und Toleranzen sind im Datenblatt angegeben, mit einer Standardtoleranz von ±0,2 mm, sofern nicht anders angegeben. Das Gehäuse ist für zuverlässige Oberflächenmontage ausgelegt.

3. Grenzwerte und Kenngrößen

3.1 Absolute Maximalwerte

Die Grenzwerte gelten bei einer Umgebungstemperatur (Ta) von 25°C. Das Überschreiten dieser Werte kann zu dauerhaften Schäden führen.

• Verlustleistung (Pd): 203 mW
• Spitzen-Durchlassstrom (I_F(PEAK)): 100 mA (gepulst, 50 ms EIN, 950 ms AUS, Tastverhältnis=0,05)
• DC-Durchlassstrom (I_F): 70 mA
• Betriebstemperaturbereich (T_opr): -40°C bis +85°C
• Lagertemperaturbereich (T_stg): -40°C bis +100°C

3.2 Elektrische und optische Kenngrößen

Die wichtigsten Leistungsparameter werden bei Ta=25°C und I_F=70 mA gemessen, sofern nicht anders angegeben.

• Lichtstärke (I_V): 1550 - 3600 mcd (Millicandela). Gemessen mit einem Filter, der der CIE-Photopischen Augenempfindlichkeitskurve entspricht.
• Abstrahlwinkel (2θ_1/2): 120 Grad (typisch). Definiert als der volle Winkel, bei dem die Intensität auf die Hälfte ihres axialen Wertes abfällt.
• Spitzen-Emissionswellenlänge (λ_P): 631 nm (typisch).
• Dominante Wellenlänge (λ_d): 617 - 630 nm. Toleranz beträgt ±1 nm.
• Spektrale Halbwertsbreite (Δλ): 15 nm (typisch).
• Durchlassspannung (V_F): 1,9 - 2,9 V. Toleranz beträgt ±0,1 V.
• Sperrstrom (I_R): 10 µA (maximal) bei V_R=5 V. Das Bauteil ist nicht für den Betrieb in Sperrrichtung ausgelegt.

4. Bin-Code und Sortiersystem

Die Bauteile werden anhand der bei 70 mA gemessenen Lichtstärke sortiert (gebinned). Dies gewährleistet eine gleichmäßige Helligkeit für Produktionsanwendungen.

4.1 Lichtstärke (I_V) Rang

• Bin-Code J1: 1550 - 2050 mcd (Lichtstrom: 5,2 - 6,8 lm)
• Bin-Code J2: 2050 - 2720 mcd (Lichtstrom: 6,8 - 9,0 lm)
• Bin-Code K1: 2720 - 3600 mcd (Lichtstrom: 9,0 - 12,0 lm)

Die Toleranz für jede Lichtstärkeklasse beträgt ±10%. Die Lichtstromwerte in Lumen (lm) sind als Referenz angegeben.

5. Typische Kennlinien

Das Datenblatt enthält grafische Darstellungen wichtiger Zusammenhänge, die für Schaltungsentwurf und thermisches Management wesentlich sind.

• Durchlassstrom vs. Durchlassspannung (I_F-V_F-Kennlinie)
• Lichtstärke vs. Durchlassstrom (I_V-I_F-Kennlinie)
• Lichtstärke vs. Umgebungstemperatur (I_V-T_a-Kennlinie)
• Relative spektrale Leistungsverteilung (Wellenlänge vs. relative Intensität)
• Abstrahlcharakteristik (Winkelabhängigkeit der Intensität)

Diese Kurven ermöglichen es Entwicklern, das Verhalten unter verschiedenen Betriebsbedingungen vorherzusagen, z.B. die Reduzierung der Lichtleistung bei höheren Temperaturen oder die Berechnung des erforderlichen Vorwiderstandswertes.

6. Montage- und Handhabungsrichtlinien

6.1 Reinigung

Falls nach dem Löten eine Reinigung erforderlich ist, nur spezifizierte Lösungsmittel verwenden. Die LED bei Raumtemperatur für weniger als eine Minute in Ethylalkohol oder Isopropylalkohol tauchen. Nicht spezifizierte Chemikalien können das Gehäusematerial beschädigen.

6.2 Empfohlenes PCB-Land-Pattern

Ein empfohlener Layoutvorschlag für die Lötflächen auf der Leiterplatte (PCB) für Infrarot- oder Dampfphasen-Reflow-Lötung wird bereitgestellt. Für den Siebdruck der Lötpaste wird eine maximale Schablonenstärke von 0,10 mm empfohlen, um eine ordnungsgemäße Lötstellenbildung zu gewährleisten und Brückenbildung zu vermeiden.

6.3 Band- und Spulenverpackung

Die LEDs werden auf geprägten Trägerbändern auf 7-Zoll-(178-mm)-Spulen geliefert. Die Bandbreite beträgt 8 mm. Detaillierte mechanische Zeichnungen der Bandtaschen, des Deckbands und der Spulenabmessungen sind enthalten und entsprechen den EIA-481-Spezifikationen. Die Standardspule enthält 4000 Stück, mit einer Mindestabnahmemenge von 500 Stück für Restposten.

7. Wichtige Hinweise und Anwendungsnotizen

7.1 Bestimmungsgemäßer Gebrauch und Zuverlässigkeit

Diese LED ist für den Einsatz in gewöhnlichen elektronischen Geräten bestimmt. Sie ist nicht für Anwendungen vorgesehen, bei denen ein Ausfall direkt Leben oder Gesundheit gefährden könnte, wie z.B. in der Luftfahrt, medizinischen Lebenserhaltungssystemen oder kritischen Sicherheitssystemen. Für solche Anwendungen ist vor der Integration eine Konsultation mit dem Hersteller erforderlich.

7.2 Lagerbedingungen

Versiegelte Verpackung:Lagern bei ≤30°C und ≤70% relativer Luftfeuchtigkeit (RH). Die Haltbarkeit beträgt ein Jahr, solange die Feuchtigkeitsschutztüte mit Trockenmittel intakt ist.
Geöffnete Verpackung:Die Lagerumgebung darf 30°C und 60% RH nicht überschreiten. Komponenten, die aus ihrer Originalverpackung entnommen wurden, sollten innerhalb von 168 Stunden (7 Tagen) der IR-Reflow-Lötung unterzogen werden. Bei einer Lagerung über diesen Zeitraum hinaus müssen sie in einem verschlossenen Behälter mit Trockenmittel oder in einer Stickstoffatmosphäre gelagert werden. LEDs, die länger als 168 Stunden außerhalb der Verpackung gelagert wurden, müssen vor der Montage etwa 48 Stunden bei ca. 60°C getrocknet (gebacken) werden, um aufgenommene Feuchtigkeit zu entfernen und ein \"Popcorning\" während des Reflow-Prozesses zu verhindern.

7.3 Lötprozess

Reflow-Lötung:Ein bleifreies Lötprofil, das mit J-STD-020B konform ist, wird empfohlen. Wichtige Parameter sind eine Vorwärmzone (150-200°C, max. 120 Sek.), eine Spitzentemperatur von maximal 260°C und eine Zeit oberhalb der Liquidustemperatur (TAL) von maximal 10 Sekunden. Der Reflow-Vorgang sollte maximal zweimal durchgeführt werden.
Handlötung:Falls erforderlich, ein Lötkolben mit einer Lötspitzentemperatur von maximal 300°C für höchstens 3 Sekunden und nur einmal verwenden. Das angegebene Temperaturprofil ist eine Richtlinie; das endgültige Profil muss für das spezifische PCB-Design, die verwendeten Komponenten und die Lötpaste charakterisiert werden.

8. Technische Vertiefung und Designüberlegungen

8.1 Photometrische und kolorimetrische Analyse

Die Verwendung von AlInGaP-Technologie führt zu einer hocheffizienten roten LED mit einer dominanten Wellenlänge im Bereich von 617-630 nm, die eine gesättigte rote Farbe erzeugt. Der 120-Grad-Abstrahlwinkel bietet ein breites Abstrahlmuster, das für Statusanzeigen geeignet ist. Entwickler müssen die Binning-Struktur berücksichtigen, um eine gleichmäßige Helligkeit über mehrere Einheiten in einem Array oder einer Produktlinie sicherzustellen.

8.2 Elektrischer Entwurf und thermisches Management

Bei einer maximalen Durchlassspannung von 2,9 V bei 70 mA ist ein Vorwiderstand in Reihe zwingend erforderlich. Der Widerstandswert (R) kann mit dem Ohmschen Gesetz berechnet werden: R = (V_Versorgung- V_F) / I_F. Die Verlustleistung der LED selbst (P_d= V_F* I_F) darf den absoluten Maximalwert von 203 mW nicht überschreiten, wobei die bei höheren Umgebungstemperaturen auftretende Leistungsreduzierung (Derating) zu berücksichtigen ist, wie in der I_V-T_a-Kurve dargestellt. In Hochstrom- oder Hochtemperaturumgebungen kann eine ausreichende Kupferfläche auf der Leiterplatte zur Wärmeableitung erforderlich sein.

8.3 Kompatibilität mit dem Montageprozess

Die JEDEC-Stufe-3-Feuchtesensitivität und die Kompatibilität mit IR-Reflow sind entscheidend für die moderne Serienfertigung. Entwickler müssen die Lager- und Trocknungsrichtlinien sorgfältig befolgen, um feuchtigkeitsbedingte Gehäuserisse während des Hochtemperatur-Reflow-Prozesses zu verhindern. Das empfohlene Land-Pattern und die Schablonenspezifikationen sind optimiert, um zuverlässige Lötstellen zu erreichen und gleichzeitig das Risiko von Aufstell- oder Lötbrückenfehlern zu minimieren.

9. Anwendungsvorschläge und typische Anwendungsfälle

Über einfache Statusanzeigen hinaus eignen sich Helligkeit und Abstrahlwinkel dieser LED zur Hintergrundbeleuchtung kleiner Symbole auf Frontplatten oder zur Beleuchtung bei schlechten Lichtverhältnissen für Sensoren. Ihre kompakte Bauform ist ideal für tragbare Geräte wie Kommunikationsgeräte und Computerperipherie. Bei Verwendung in Arrays muss auf die Stromverteilung und die thermische Kopplung zwischen benachbarten LEDs geachtet werden.

10. Häufig gestellte Fragen (basierend auf technischen Parametern)

F: Was ist der Unterschied zwischen Spitzenwellenlänge und dominanter Wellenlänge?
A: Die Spitzenwellenlänge (λ_P) ist die Wellenlänge, bei der die abgegebene optische Leistung maximal ist. Die dominante Wellenlänge (λ_d) ist die einzelne Wellenlänge monochromatischen Lichts, die der wahrgenommenen Farbe der LED entspricht. λ_d ist für die Farbangabe relevanter.

F: Kann ich diese LED mit einer 5-V-Versorgung ohne Widerstand betreiben?
A: Nein. Ein direkter Anschluss an 5 V würde einen Strom erzwingen, der den Maximalwert bei weitem überschreitet und sofort zu einem katastrophalen Ausfall führen würde. Ein strombegrenzender Widerstand oder eine Konstantstromquelle ist immer erforderlich.

F: Warum sind die Lagerbedingungen nach dem Öffnen der Tüte so streng?
A: SMD-LED-Gehäuse können Feuchtigkeit aus der Luft aufnehmen. Während des Hochtemperatur-Reflow-Lötprozesses verwandelt sich diese eingeschlossene Feuchtigkeit schnell in Dampf und erzeugt einen Innendruck, der zu einer Delamination des Gehäuses oder zum Bruch des Chips führen kann. Die 168-Stunden-Bodenlebensdauer und die Trocknungsverfahren sind standardisierte Methoden, um diesen Fehlermodus zu verhindern.