SMD LED LTST-G683GEBW Datenblatt - 3,2x2,8x1,9mm Gehäuse - 2,8V/3,8V Durchlassspannung - 20mA/30mA Strom - RGB-Farben - Deutsche Technische Dokumentation

1. Produktübersicht

Die LTST-G683GEBW ist eine für die automatisierte Leiterplattenmontage (PCB) konzipierte Oberflächenmontage-LED (SMD). Ihre Miniaturgröße macht sie für platzbeschränkte Anwendungen in einem breiten Spektrum elektronischer Geräte geeignet. Das Bauteil integriert drei verschiedene LED-Chips in einem einzigen Gehäuse: einen grünen InGaN-Chip, einen roten AlInGaP-Chip und einen blauen InGaN-Chip, jeweils mit unabhängigen elektrischen Anschlüssen. Diese Konfiguration ermöglicht die individuelle Steuerung jeder Farbe für Statusanzeigen, Symbolbeleuchtung und Frontpanel-Hintergrundbeleuchtung.

1.1 Kernmerkmale

• Konform mit den RoHS-Umweltrichtlinien.
• Verpackt in 8mm-Bändern auf 7-Zoll-Rollen für die automatisierte Bestückung.
• Standard-EIA-Gehäusefußabdruck gewährleistet Kompatibilität mit industrieüblicher Bestückungstechnik.
• Integrierte Schaltung (I.C.) kompatible Ansteuercharakteristik.
• Ausgelegt für Infrarot (IR) Reflow-Lötprozesse.
• Vorkonditioniert auf JEDEC Feuchtesensitivitätsstufe 3 (MSL 3).

1.2 Zielanwendungen

• Telekommunikationsgeräte (schnurlose/Mobiltelefone).
• Büroautomatisierungsgeräte und Notebook-Computer.
• Netzwerksysteme und Haushaltsgeräte.
• Innenschilder und Statusanzeigen.
• Signal- und Symbolleuchten.

2. Detaillierte Analyse der technischen Parameter

2.1 Absolute Maximalwerte

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

• Verlustleistung:80 mW (Grün/Blau), 72 mW (Rot).
• Spitzen-Durchlassstrom (1/10 Tastverhältnis, 0,1ms Puls):100 mA (Grün/Blau), 80 mA (Rot).
• DC-Durchlassstrom:20 mA (Grün/Blau), 30 mA (Rot).
• Betriebstemperaturbereich:-40°C bis +85°C.
• Lagertemperaturbereich:-40°C bis +100°C.

2.2 Elektrische & Optische Kenngrößen

Gemessen bei Ta=25°C mit einem Durchlassstrom (IF) von 20mA, sofern nicht anders angegeben.

• Lichtstärke (Iv):
  • Grün: Min. 900 mcd, Typ. 2240 mcd (Max.).
  • Rot: Min. 355 mcd, Typ. 900 mcd (Max.).
  • Blau: Min. 180 mcd, Typ. 355 mcd (Max.).
• Lichtstrom (Φv):Typische Werte sind 3,5 lm (Grün), 2,1 lm (Rot), 0,9 lm (Blau).
• Abstrahlwinkel (2θ1/2):Typisch 120 Grad.
• Spitzenwellenlänge (λP):Typische Werte sind 518 nm (Grün), 630 nm (Rot), 465 nm (Blau).
• Dominante Wellenlänge (λd):
  • Grün: 520-530 nm.
  • Rot: 617-629 nm.
  • Blau: 465-475 nm.
• Spektrale Halbwertsbreite (Δλ):Typische Werte sind 35 nm (Grün), 20 nm (Rot), 25 nm (Blau).
• Durchlassspannung (VF):
  • Grün/Blau: Min. 2,8V, Max. 3,8V.
  • Rot: Min. 1,8V, Max. 2,4V.
• Sperrstrom (IR):Maximal 10 μA bei VR=5V. Das Bauteil ist nicht für den Betrieb in Sperrrichtung ausgelegt.

3. Erklärung des Binning-Systems

Das Produkt wird basierend auf Lichtstärke und dominanter Wellenlänge in Bins eingeteilt, um Farb- und Helligkeitskonsistenz in der Produktion sicherzustellen.

3.1 Binning der Lichtstärke

Die Intensität wird mit einem zweistelligen Code (z.B. A1, B4, D12) gebinnt. Der erste Buchstabe (A-D) definiert den Grün-Intensitätsbereich, während die Zahl (1-12) die entsprechenden Rot- und Blau-Intensitätsbereiche definiert. Jedes Bin hat eine Toleranz von ±11%.

• Grün-Intensitätsgruppen:A (900-1120 mcd), B (1120-1400 mcd), C (1400-1800 mcd), D (1800-2240 mcd).
• Rot/Blau-Intensitäts-Untergruppen:Die Zahlen 1-12 entsprechen spezifischen Minimal- und Maximalwerten für rote und blaue LEDs, wie in der Kreuztabelle detailliert aufgeführt.

3.2 Binning der dominanten Wellenlänge

Die Wellenlänge wird mit den Codes E1 bis E4 gebinnt, mit einer Toleranz von ±1 nm pro Bin.

• E1:Grün 520-525 nm, Rot 617-629 nm, Blau 465-470 nm.
• E2:Grün 520-525 nm, Rot 617-629 nm, Blau 470-475 nm.
• E3:Grün 525-530 nm, Rot 617-629 nm, Blau 465-470 nm.
• E4:Grün 525-530 nm, Rot 617-629 nm, Blau 470-475 nm.

4. Analyse der Kennlinien

Das Datenblatt enthält typische Kennlinien, die für den Schaltungsentwicklungsprozess unerlässlich sind.

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

Diese Kurve zeigt den nichtlinearen Zusammenhang zwischen der angelegten Durchlassspannung und dem resultierenden Strom für jeden Farbchip. Entwickler nutzen dies zur Auswahl geeigneter Vorwiderstände. Die rote LED hat typischerweise eine niedrigere Durchlassspannung (~2,0V) im Vergleich zu den grünen und blauen LEDs (~3,2V).

4.2 Lichtstärke vs. Durchlassstrom

4.3 Spektrale Verteilung

Obwohl nicht explizit grafisch dargestellt, definieren die angegebene Spitzenwellenlänge und spektrale Halbwertsbreite das Emissionsspektrum für jede Farbe. Die auf InGaN basierenden grünen und blauen LEDs haben breitere spektrale Breiten (~25-35 nm) im Vergleich zur roten AlInGaP-LED (~20 nm).

5. Mechanische & Gehäuseinformationen

5.1 Gehäuseabmessungen

Das Bauteil entspricht einem Standard-SMD-Fußabdruck. Wichtige Abmessungen (in Millimetern) sind: Länge: 3,2 mm, Breite: 2,8 mm, Höhe: 1,9 mm. Toleranzen sind typisch ±0,2 mm.

5.2 Pinbelegung & Polarität

Das 6-Pad-Gehäuse hat folgende unabhängige Anoden-/Kathodenverbindungen:

Pins 1 & 6: Blaue LED.

• Pins 2 & 5: Rote LED.
• Pins 3 & 4: Grüne LED.
• Bei der PCB-Layout-Erstellung muss die korrekte Polarität beachtet werden.

5.3 Empfohlene PCB-Pad-Gestaltung

Ein Land Pattern Diagramm wird bereitgestellt, um eine zuverlässige Lötung zu gewährleisten. Das Pad-Design berücksichtigt Wärmeableitung und die korrekte Bildung von Lötfilletten während des Reflow-Prozesses.

6. Löt- & Montageanleitung

6.1 IR-Reflow-Lötprofil

Ein bleifreies Lötprofil wird empfohlen, konform mit J-STD-020B.

Vorwärmen:

• 150-200°C für maximal 120 Sekunden.Spitzentemperatur:
• Maximal 260°C.Zeit oberhalb Liquidus:
• Entsprechend der Profilkurve.Lötlimit:
• Maximal zwei Reflow-Zyklen, jeweils 10 Sekunden Spitzenzeit.6.2 Lagerbedingungen

Verschweißter Beutel (MSL 3):

• Lagern bei ≤30°C und ≤70% r.F. Innerhalb eines Jahres nach Öffnen des Beutels verwenden.Nach Beutelöffnung:
• Lagern bei ≤30°C und ≤60% r.F. IR-Reflow innerhalb von 168 Stunden (1 Woche) abschließen.Erweiterte Lagerung (Geöffnet):
• Verwenden Sie verschlossene Behälter mit Trockenmittel. Bei Lagerung >168 Stunden vor dem Löten bei 60°C für 48+ Stunden backen.6.3 Reinigung

Falls Reinigung erforderlich ist, verwenden Sie alkoholbasierte Lösungsmittel wie Isopropylalkohol oder Ethylalkohol. Die LED bei Raumtemperatur für weniger als eine Minute eintauchen. Vermeiden Sie nicht spezifizierte chemische Reiniger.

7. Verpackungs- & Bestellinformationen

7.1 Spezifikationen für Band und Rolle

Die LEDs werden in geprägter Trägerbandverpackung geliefert.

Bandbreite:

• 8 mm.Rollen-Durchmesser:
• 7 Zoll.Stückzahl pro Rolle:
• 2000 Stück.Mindestbestellmenge (MOQ):
• 500 Stück für Restposten.Verpackung entspricht den EIA-481-1-B Spezifikationen.
• 8. Anwendungsvorschläge

8.1 Typische Anwendungsschaltungen

Jeder Farbkanal benötigt einen Reihen-Vorwiderstand. Der Widerstandswert (R) kann mit dem Ohmschen Gesetz berechnet werden: R = (Vcc - VF) / IF, wobei Vcc die Versorgungsspannung, VF die Durchlassspannung der LED und IF der gewünschte Durchlassstrom (z.B. 20mA) ist. Separate Widerstände für jede Farbe sind aufgrund ihrer unterschiedlichen VF-Charakteristika zwingend erforderlich.

8.2 Designüberlegungen

Thermisches Management:

• Stellen Sie sicher, dass das PCB-Layout eine ausreichende Wärmeableitung bietet, insbesondere beim Betrieb mehrerer LEDs oder bei hohen Umgebungstemperaturen.ESD-Schutz:
• Obwohl nicht explizit als empfindlich angegeben, werden während der Montage standardmäßige ESD-Handhabungsvorkehrungen für Halbleiter empfohlen.Optisches Design:
• Die diffuse Linse bietet einen weiten Abstrahlwinkel (120°). Für gerichtetes Licht können sekundäre Optiken erforderlich sein.9. Technischer Vergleich & Differenzierung

Die LTST-G683GEBW bietet eine kompakte, integrierte RGB-Lösung. Wichtige Unterscheidungsmerkmale sind:

Integrierte Drei-Farben-Lösung:

• Vereint drei diskrete Farben in einem 3,2x2,8mm-Fußabdruck und spart so Leiterplattenfläche im Vergleich zu drei separaten LEDs.Unabhängige Steuerung:
• Separate Anoden/Kathoden ermöglichen individuelle Dimmung und Farbmischung, anders als bei RGB-LEDs mit gemeinsamer Anode oder Kathode.Hohe Helligkeit:
• Bietet hohe Lichtstärke-Bins, insbesondere für Grün, geeignet für Anwendungen mit hoher Sichtbarkeitsanforderung.Prozesskompatibilität:
• Voll kompatibel mit hochvolumiger, automatisierter SMT-Montage und bleifreien Reflow-Prozessen.10. Häufig gestellte Fragen (FAQ)

10.1 Kann ich die rote LED mit 30mA und die grüne/blaue gleichzeitig mit 20mA betreiben?

Ja, die Absolute Maximalwerte spezifizieren einen DC-Durchlassstrom von 30mA für die rote LED und 20mA für die grünen/blauen LEDs. Sie müssen Ihre Treiberschaltung so auslegen, dass sie diese spezifischen Ströme für jeden Kanal bereitstellt. Das Überschreiten des Nennstroms verringert die Lebensdauer und kann zu Ausfällen führen.

10.2 Was ist der Unterschied zwischen Spitzenwellenlänge und dominanter Wellenlänge?

Spitzenwellenlänge (λP)

ist die Wellenlänge, bei der die optische Ausgangsleistung maximal ist.Dominante Wellenlänge (λd)wird aus dem CIE-Farbtafeld abgeleitet und repräsentiert die einzelne Wellenlänge eines monochromatischen Lichts, das für das menschliche Auge die gleiche Farbe zu haben scheint. λd ist für die Farbwahrnehmung in Anwendungen relevanter.10.3 Wie interpretiere ich den Bincode A7 oder D12?

Der Bincode stellt Farb- und Helligkeitsabgleich sicher. Zum Beispiel bedeutet Code "A7", dass die Intensität der grünen LED im Bin "A" (900-1120 mcd) liegt und die Intensitäten der roten & blauen LEDs der Untergruppe "7" entsprechen (siehe Kreuztabelle für genaue Min/Max-Werte für Rot und Blau). Geben Sie für konsistente Produktionsläufe immer die erforderlichen Bincodes an.

11. Praktische Design-Fallstudie

Szenario:

Entwurf einer Multi-Status-Anzeige für ein Netzwerkgerät. Die Anzeige muss Stromversorgung (Grün), Aktivität (Blinkend Blau) und Fehler (Rot) anzeigen.Umsetzung:Verwenden Sie die LTST-G683GEBW. Verbinden Sie jeden Farbkanal über einen Vorwiderstand mit einem GPIO-Pin eines Mikrocontrollers. Berechnen Sie die Widerstände: Für eine 5V-Versorgung, R_Grün/Blau ≈ (5V - 3,2V) / 0,02A = 90Ω (91Ω Standard verwenden). R_Rot ≈ (5V - 2,0V) / 0,02A = 150Ω. Die Firmware kann dann jede LED unabhängig für konstante, blinkende oder Mischfarbenzustände steuern, alles innerhalb eines einzigen, winzigen Fußabdrucks.12. Einführung in das Funktionsprinzip

Leuchtdioden (LEDs) sind Halbleiterbauelemente, die Licht emittieren, wenn ein elektrischer Strom durch sie fließt. Dieses Phänomen wird Elektrolumineszenz genannt. In der LTST-G683GEBW:

Die

• Grünen und BlauenChips verwenden Indium-Gallium-Nitrid (InGaN) Halbleitermaterial. Die Bandlückenenergie der InGaN-Aktivschicht bestimmt die emittierte Farbe (grün oder blau).Der
• RoteChip verwendet Aluminium-Indium-Gallium-Phosphid (AlInGaP) Material, das für hocheffiziente rote und bernsteinfarbene Emission optimiert ist.Bei Flusspolung rekombinieren Elektronen und Löcher im aktiven Bereich und setzen Energie in Form von Photonen (Licht) frei. Die diffuse Epoxidharzlinse verkapselt den Chip, bietet mechanischen Schutz und formt den Lichtausgangsstrahl.
• 13. Technologietrends

Der SMD-LED-Markt entwickelt sich weiter in Richtung:

Höherer Effizienz:

• Steigerung der Lumen pro Watt (lm/W), um bei gleichem elektrischem Input mehr Lichtausbeute zu bieten, wodurch Stromverbrauch und thermische Belastung reduziert werden.Miniaturisierung:
• Entwicklung noch kleinerer Gehäusegrößen (z.B. 2,0x1,6mm, 1,6x0,8mm) für ultra-kompakte Konsumelektronik.Verbesserte Farbwiedergabe & Konsistenz:
• Engere Binning-Toleranzen und neue Phosphortechnologien für präzisere und stabilere Farbpunkte, entscheidend für Display-Hintergrundbeleuchtung und Architekturbeleuchtung.Integrierte Smart-Features:
• Trend zu LEDs mit integrierten Treibern, Controllern oder Kommunikationsschnittstellen (wie I2C), um das Systemdesign zu vereinfachen.Bauteile wie die LTST-G683GEBW repräsentieren die etablierte Mainstream-Technologie und bieten eine zuverlässige, kosteneffektive Mehrfarbenlösung für allgemeine Indikatoranwendungen.

Devices like the LTST-G683GEBW represent the established mainstream technology offering a reliable, cost-effective multi-color solution for general indicator applications.