SMD LED LTW-C190DA5 Datenblatt - Weißer InGaN - 5mA Durchlassstrom - 45-180mcd Lichtstärke - Technisches Dokument

1. Produktübersicht

Dieses Dokument enthält die vollständigen technischen Spezifikationen für eine Oberflächenmontage (SMD) Leuchtdiode (LED) mit einem ultrahellen Indium-Gallium-Nitrid (InGaN) weißen Chip. Die Komponente ist für automatisierte Bestückungsprozesse ausgelegt und entspricht den RoHS- und Green-Product-Standards, was sie für umweltbewusste Elektronikdesigns geeignet macht.

Die LED wird auf industrieüblichen 8-mm-Trägerbändern auf 7-Zoll-Durchmesser-Spulen geliefert, was eine hochvolumige, automatisierte Pick-and-Place-Fertigung erleichtert. Ihr Design ist mit Infrarot (IR)-Reflow-Lötprozessen kompatibel, dem Standard für moderne Oberflächenmontage (SMT)-Fertigungslinien. Die Bauteile sind zudem als I.C.-kompatibel gekennzeichnet, was bedeutet, dass ihre elektrischen Eigenschaften für die direkte Ansteuerung durch integrierte Schaltkreise geeignet sind, ohne in vielen Anwendungen zusätzliche Treiberschaltungen zu benötigen.

2. Absolute Maximalwerte

Die absoluten Maximalwerte definieren die Belastungsgrenzen, deren Überschreitung zu dauerhaften Schäden am Bauteil führen kann. Diese Werte gelten bei einer Umgebungstemperatur (Ta) von 25°C und dürfen unter keinen Betriebsbedingungen überschritten werden.

• Verlustleistung (Pd):72 mW. Dies ist die maximale Gesamtleistung, die das LED-Gehäuse als Wärme abführen kann.
• Spitzen-Durchlassstrom (I_F(PEAK)):100 mA. Dieser Strom ist nur unter gepulsten Bedingungen mit einem Tastverhältnis von 1/10 und einer Pulsbreite von 0,1 ms zulässig. Er sollte nicht für Gleichstrombetrieb verwendet werden.
• DC-Durchlassstrom (I_F):20 mA. Dies ist der maximal empfohlene kontinuierliche Durchlassstrom für einen zuverlässigen Langzeitbetrieb.
• Sperrspannung (V_R):5 V. Das Anlegen einer Sperrspannung über diesem Grenzwert kann zu sofortigem und katastrophalem Ausfall führen. Das Datenblatt weist ausdrücklich darauf hin, dass eine Sperrspannung nicht für den Dauerbetrieb verwendet werden kann.
• Betriebstemperaturbereich (T_opr):-30°C bis +85°C. Die Funktionsfähigkeit des Bauteils ist innerhalb dieses Umgebungstemperaturbereichs garantiert.
• Lagertemperaturbereich (T_stg):-55°C bis +105°C.
• Infrarot-Lötbedingung:Das Gehäuse hält während des Reflow-Lötens eine Spitzentemperatur von 260°C für maximal 10 Sekunden aus.

3. Elektrische & Optische Kenngrößen

Die typischen elektrischen und optischen Kenngrößen werden bei einer Umgebungstemperatur von 25°C und einem Durchlassstrom (I_F) von 5 mA gemessen, sofern nicht anders angegeben. Dies bildet die Basis für die Bauteilleistung.

• Lichtstärke (I_V):45,0 mcd (Min), 180,0 mcd (Max). Die Intensität wird mit einer Sensor- und Filterkombination gemessen, die der CIE photopischen Augenempfindlichkeitskurve entspricht. Der tatsächliche Wert für eine spezifische Einheit liegt innerhalb eines Binning-Bereichs (siehe Abschnitt 4).
• Abstrahlwinkel (2θ_1/2):130 Grad (typisch). Dieser weite Abstrahlwinkel deutet auf ein lambertisches oder nahezu lambertisches Abstrahlverhalten hin, das für Anwendungen geeignet ist, die eine großflächige Ausleuchtung erfordern.
• Farbwertkoordinaten (x, y):x=0,203, y=0,319 (typisch). Diese Koordinaten im CIE-1931-Farbtafeldiagramm definieren den Weißpunkt der LED. Für diese Werte gilt eine Toleranz von ±0,01, und spezifische Einheiten werden entsprechend sortiert.
• Durchlassspannung (V_F):2,55 V (Min), 3,15 V (Max) bei I_F=5mA. Der typische Wert liegt vermutlich in der Mitte dieses Bereichs. V_Funterliegt ebenfalls einem Binning.
• Sperrstrom (I_R):10 µA (Max) bei V_R=5V.

Wichtige Hinweise:

• ESD-Vorsicht:Die LED ist empfindlich gegenüber elektrostatischen Entladungen (ESD) und elektrischen Überspannungen. Richtige ESD-Handhabungsverfahren sind zwingend erforderlich, einschließlich der Verwendung geerdeter Handgelenkbänder, antistatischer Handschuhe und der Sicherstellung, dass alle Geräte ordnungsgemäß geerdet sind.
• Messgeräte:Die Farbwertkoordinaten und Lichtstärkewerte werden mit einem CAS140B-Tester verifiziert.

4. Erklärung des Binning-Systems

Um die Konsistenz in der Massenproduktion sicherzustellen, werden LEDs nach Leistungsklassen sortiert. Der LTW-C190DA5 verwendet ein dreidimensionales Binning-System für Durchlassspannung (V_F), Lichtstärke (I_V) und Farbton (Farbwertkoordinaten x, y).

4.1 Durchlassspannung (V_F) Binning

Bei einem Prüfstrom von 5mA werden die Einheiten in drei Klassen eingeteilt:

- Klasse A: V_F= 2,55V bis 2,75V

- Klasse B: V_F= 2,75V bis 2,95V

- Klasse C: V_F= 2,95V bis 3,15V

Auf jede Klassengrenze wird eine Toleranz von ±0,1V angewendet.

4.2 Lichtstärke (I_V) Binning

Bei einem Prüfstrom von 5mA werden die Einheiten in drei Klassen eingeteilt:

- Klasse P: I_V= 45,0 mcd bis 71,0 mcd

- Klasse Q: I_V= 71,0 mcd bis 112,0 mcd

- Klasse R: I_V= 112,0 mcd bis 180,0 mcd

Auf jede Klassengrenze wird eine Toleranz von ±15% angewendet.

4.3 Farbton (Farbwert) Binning

Dies ist der komplexeste Binning-Parameter, der den Farbpunkt des weißen Lichts im CIE-1931-Diagramm definiert. Es werden acht Klassen (A1 bis A8) definiert, die jeweils einen kleinen viereckigen Bereich auf der (x, y)-Koordinatenebene darstellen. Die bereitgestellte Tabelle und das Diagramm auf Seite 5 geben die genauen Eckkoordinaten für jede Klasse an. Innerhalb jeder Klasse gilt eine Toleranz von ±0,01 für die (x, y)-Werte. Dieses System ermöglicht es Entwicklern, LEDs mit sehr enger Farbkonstanz für Anwendungen auszuwählen, bei denen ein einheitliches weißes Erscheinungsbild entscheidend ist.

5. Gehäuse & Mechanische Informationen

Die LED wird in einem standardmäßigen SMD-Gehäuse geliefert. Die spezifischen Gehäuseabmessungen sind in den Datenblattzeichnungen detailliert. Wichtige mechanische Hinweise umfassen:

• Alle Hauptabmessungen sind in Millimetern angegeben, mit einer begleitenden Toleranz von ±0,10 mm (0,004"), sofern nicht anders angegeben.
• Die Linsenfarbe ist als "Grün" spezifiziert, was sich typischerweise auf die Farbe des Vergussharzes bezieht, nicht auf die emittierte Lichtfarbe (die weiß ist).
• Empfohlene Lötpad-Abmessungen werden bereitgestellt, um eine zuverlässige Lötstelle und eine korrekte Ausrichtung während des Reflow-Lötens sicherzustellen.

6. Löt-, Bestückungs- & Lagerrichtlinien

6.1 Lötprozess

Die Komponente ist vollständig mit Infrarot (IR)-Reflow-Löten kompatibel. Das vorgeschlagene Profil muss den absoluten Maximalwert von 260°C für 10 Sekunden einhalten. Eine typische empfohlene Bedingung umfasst eine Vorwärmphase bei 150-200°C für maximal 120 Sekunden, gefolgt von einer Spitzentemperatur von nicht mehr als 260°C. Die Zeit oberhalb der Liquidustemperatur und die Abkühlrate sollten gemäß den standardmäßigen JEDEC-Richtlinien für die SMT-Bestückung kontrolliert werden. Handlöten mit einem Lötkolben ist möglich, aber streng begrenzt: eine maximale Lötspitzentemperatur von 300°C für nicht mehr als 3 Sekunden, und nur ein Lötversuch ist erlaubt.

6.2 Lagerbedingungen

Eine ordnungsgemäße Lagerung ist entscheidend für die Aufrechterhaltung der Lötbarkeit:

- Versiegelte Verpackung:Lagern bei ≤ 30°C und ≤ 90% relativer Luftfeuchtigkeit (RH). Die Haltbarkeit beträgt ein Jahr, wenn die feuchtigkeitsgeschützte Beutel mit Trockenmittel intakt ist.

- Geöffnete Verpackung:Wenn die Originalverpackung geöffnet wird, darf die Lagerumgebung 30°C und 60% RH nicht überschreiten. Die Komponenten sollten innerhalb einer Woche verwendet werden. Für eine längere Lagerung außerhalb des Originalbeutels müssen sie in einem verschlossenen Behälter mit Trockenmittel oder in einem Stickstoff-Exsikkator aufbewahrt werden. Komponenten, die länger als eine Woche außerhalb der Originalverpackung gelagert wurden, erfordern vor dem Löten eine Back-Vorbehandlung (ca. 60°C für mindestens 20 Stunden), um aufgenommene Feuchtigkeit zu entfernen und "Popcorning"-Schäden während des Reflow-Lötens zu verhindern.

6.3 Reinigung

Wenn eine Reinigung nach dem Löten erforderlich ist, sollten nur spezifizierte Lösungsmittel verwendet werden. Das Eintauchen der LED in Ethylalkohol oder Isopropylalkohol bei Raumtemperatur für weniger als eine Minute ist akzeptabel. Die Verwendung nicht spezifizierter chemischer Flüssigkeiten kann das LED-Gehäuse beschädigen.

7. Verpackungs- & Spulenspezifikationen

Das Produkt wird für die automatisierte Bestückung geliefert:

- Verpackt in 8 mm breiter, geprägter Trägerbandfolie.

- Auf Standard-7-Zoll (178 mm) Durchmesser-Spulen aufgewickelt.

- Jede volle Spule enthält 4000 Stück.

- Die Mindestbestellmenge für Restposten beträgt 500 Stück.

- Die Band- und Spulenspezifikationen entsprechen ANSI/EIA 481-1-A-1994.

- Leere Taschen im Band sind mit einem Deckband versiegelt.

- Die maximal zulässige Anzahl aufeinanderfolgender fehlender Komponenten ("fehlende Lampen") auf einer Spule beträgt zwei.

8. Anwendungshinweise & Designüberlegungen

Bestimmungsgemäße Verwendung:Diese LED ist für Standard-Elektronikgeräteanwendungen konzipiert, einschließlich Bürogeräten, Kommunikationsgeräten und Haushaltsgeräten.

Kritische Anwendungen:Das Datenblatt enthält einen wichtigen Haftungsausschluss. Es wird darauf hingewiesen, dass eine Beratung erforderlich ist, bevor diese LED in Anwendungen eingesetzt wird, bei denen außergewöhnliche Zuverlässigkeit erforderlich ist, insbesondere wenn ein Ausfall Leben oder Gesundheit gefährden könnte. Dazu gehören, sind aber nicht beschränkt auf, Luftfahrt, Transport, Verkehrssteuerung, medizinische/Lebenserhaltungssysteme und Sicherheitsvorrichtungen. Für solche Anwendungen müssen Komponenten mit entsprechenden Zuverlässigkeitsqualifikationen beschafft werden.

Schaltungsdesign:Aufgrund der Diodennatur von LEDs ist fast immer ein strombegrenzender Widerstand oder eine Konstantstromquelle in Reihe mit der LED erforderlich, wenn sie an eine Spannungsquelle angeschlossen wird. Der Wert des Vorwiderstands (R_s) kann mit dem Ohmschen Gesetz berechnet werden: R_s= (V_versorgung- V_F) / I_F. Entwickler sollten die maximale V_Faus der gewählten Klasse oder dem Datenblatt verwenden, um unter allen Bedingungen ausreichenden Strom sicherzustellen. Der weite V_F-Bereich (2,55V-3,15V) unterstreicht die Bedeutung dieser Berechnung oder die Verwendung aktiver Konstantstromtreiber für eine gleichmäßige Helligkeit.

Thermisches Management:Obwohl es sich nicht um eine Hochleistungs-LED handelt, ist die Einhaltung der maximalen Verlustleistung (72 mW) und des Betriebstemperaturbereichs wichtig für die Lebensdauer. Übermäßiger Strom oder schlechtes PCB-Wärmemanagement, das zu hohen Sperrschichttemperaturen führt, beschleunigt den Lichtstromrückgang und verkürzt die Betriebslebensdauer.

9. Technischer Vergleich & Hauptmerkmale

Der LTW-C190DA5 repräsentiert eine Standardhelligkeits-Weiß-SMD-LED für allgemeine Anzeige- und Hintergrundbeleuchtungszwecke. Seine wichtigsten Unterscheidungsmerkmale und Eigenschaften umfassen:

• InGaN-Technologie:Die Verwendung eines Indium-Gallium-Nitrid-Chips ist Standard für moderne weiße und blaue LEDs und bietet gute Effizienz und Zuverlässigkeit.
• RoHS/Green-Konformität:Essentiell für die meisten globalen Märkte heute.
• Umfassendes Binning:Das Drei-Parameter-Binning (V_F, I_V, Farbton) ermöglicht eine präzise Auswahl für Anwendungen, die Farb- oder Helligkeitsgleichheit über mehrere LEDs hinweg erfordern.
• SMT-Kompatibilität:Die 8-mm-Band- und Spulenverpackung sowie die Kompatibilität mit IR-Reflow sind für eine kosteneffiziente, hochvolumige Fertigung zwingend erforderlich.
• Weiter Abstrahlwinkel:Der 130-Grad-Abstrahlwinkel macht sie für Anwendungen geeignet, bei denen die LED aus einem weiten Bereich von Positionen sichtbar sein muss, nicht nur direkt auf der Achse.

10. Häufig gestellte Fragen (FAQ)

F1: Was ist die typische Durchlassspannung zum Betreiben dieser LED?

A1: Die typische V_Fliegt bei 5mA bei etwa 2,85V, kann aber zwischen 2,55V und 3,15V variieren. Entwerfen Sie Ihre Schaltung immer für die maximale V_Fin Ihrer gewählten Klasse, um sicherzustellen, dass der gewünschte Strom erreicht wird.

F2: Kann ich diese LED kontinuierlich mit 20 mA betreiben?

A2: Ja, 20 mA ist der maximal empfohlene DC-Durchlassstrom. Der Betrieb bei diesem Maximum erzeugt die höchste Lichtausbeute, kann aber im Vergleich zu niedrigeren Strömen die Langzeitlebensdauer verringern. Berücksichtigen Sie stets das thermische Management.

F3: Wie interpretiere ich das Farbton-Binning-Diagramm (Seite 5)?

A3: Das Diagramm zeigt die acht Klassen (A1-A8) im CIE-1931-Farbtafeldiagramm. Jede Klasse ist ein kleines Viereck. Die (x, y)-Koordinaten in der Tabelle definieren die Ecken dieser Vierecke. Sie wählen einen Klassencode, um zu garantieren, dass der Farbpunkt der LED innerhalb dieser spezifischen Region im Diagramm fällt.

F4: Mein Bestückungsprozess verwendet ein Reflow-Profil mit einem Peak von 250°C. Ist das akzeptabel?

A4: Ja, ein Peak von 250°C liegt innerhalb des spezifizierten Grenzwerts von max. 260°C. Stellen Sie sicher, dass die Gesamtzeit oberhalb der Liquidustemperatur und die Anstiegsraten gemäß den standardmäßigen SMT-Richtlinien kontrolliert werden.

F5: Warum ist ESD-Schutz für LEDs so wichtig?

A5: Der Halbleiterübergang in einer LED ist sehr empfindlich gegenüber hochspannungs-elektrostatischen Entladungen, die das Bauteil sofort verschlechtern oder zerstören können. ESD-Schäden sind möglicherweise nicht sofort sichtbar, können aber zu vorzeitigem Ausfall oder veränderter Leistung führen.