SMD LED LTST-T680UWET Datenblatt - Weißlicht, Gelbe Linse - 30mA, 108mW - Technisches Dokument

1. Produktübersicht

Dieses Dokument enthält die vollständigen technischen Spezifikationen für den LTST-T680UWET, eine oberflächenmontierbare (SMD) Leuchtdiode (LED). Diese Komponente ist für automatisierte Leiterplattenbestückungsprozesse (PCB) konzipiert und verfügt über eine miniaturisierte Bauform für platzbeschränkte Anwendungen. Die LED emittiert weißes Licht durch ein gelb getöntes Linsenmaterial. Ihre Hauptfunktion ist die Verwendung als Anzeige- oder Hintergrundbeleuchtungsquelle in einer Vielzahl von Konsumelektronik, Computergeräten, Kommunikationsausrüstung und Beschilderungssystemen.

1.1 Hauptmerkmale

• Konform mit der RoHS-Richtlinie (Beschränkung gefährlicher Stoffe).
• Verpackt in 8-mm-Tape auf 7-Zoll-Rollen für automatisierte Bestückungsautomaten.
• Standard-EIA-Gehäuseform.
• Elektrisch kompatibel mit IC-Logikpegeln.
• Konzipiert für die Kompatibilität mit Standard-Infrarot-Reflow-Lötprozessen.
• Vorkonditioniert auf JEDEC-Feuchtesensitivitätsstufe 3.

1.2 Zielanwendungen

• Statusanzeigen und Hintergrundbeleuchtung für Haushaltsgeräte.
• Allgemeine Beschilderung und Display-Hintergrundbeleuchtung.
• Spezielle und dekorative Beleuchtungsanwendungen.
• Status- und Panelbeleuchtung für Industrieanlagen.

2. Gehäuseabmessungen und mechanische Daten

Der LTST-T680UWET verwendet ein Standard-SMD-LED-Gehäuse. Die Linsenfarbe ist gelb, die emittierte Lichtfarbe ist weiß. Alle kritischen Abmessungen für das PCB-Footprint-Design und die Bauteilplatzierung sind in den Datenblattzeichnungen angegeben. Alle Maße sind in Millimetern (mm) mit einer Standardtoleranz von ±0,2 mm, sofern nicht anders angegeben. Konstrukteure müssen auf die detaillierten Maßzeichnungen zurückgreifen, um eine korrekte PCB-Pad-Anordnung und Montagefreiheit sicherzustellen.

3. Grenzwerte und Kennwerte

Alle Parameter sind bei einer Umgebungstemperatur (Ta) von 25°C angegeben, sofern nicht anders angegeben. Das Überschreiten der absoluten Maximalwerte kann zu dauerhaften Schäden am Bauteil führen.

3.1 Absolute Maximalwerte

• Verlustleistung (Pd):108 mW
• Spitzen-Durchlassstrom (I_F(peak)):100 mA (bei 1/10 Tastverhältnis, 0,1 ms Pulsbreite)
• Dauer-Durchlassstrom (I_F):30 mA DC
• Betriebstemperaturbereich:-40°C bis +85°C
• Lagertemperaturbereich:-40°C bis +100°C

3.2 Empfohlenes IR-Reflow-Profil

Die Komponente ist für bleifreie Lötprozesse geeignet. Das empfohlene Infrarot-Reflow-Lötprofil entspricht dem J-STD-020B-Standard. Dieses Profil definiert kritische Parameter wie Aufheizrate, Vorwärmzeit und -temperatur, Spitzen-Reflow-Temperatur und Abkühlrate, um zuverlässige Lötstellen zu gewährleisten, ohne das LED-Gehäuse zu beschädigen.

3.3 Elektrische und optische Kennwerte

Die folgende Tabelle zeigt die typischen Leistungsparameter bei einem Standard-Teststrom von 20mA.

• Lichtstärke (I_V):2100 - 3300 mcd (Millicandela). Gemessen mit einem Sensor, der auf die CIE photopische Augenempfindlichkeitskurve gefiltert ist.
• Abstrahlwinkel (2θ_1/2):120 Grad. Definiert als der volle Winkel, bei dem die Intensität auf die Hälfte des axialen Spitzenwerts abfällt.
• Farbwertkoordinaten (x, y):Etwa (0,31, 0,31) im CIE-1931-Farbtafeldiagramm, definiert den Weißpunkt.
• Durchlassspannung (V_F):2,8V - 3,6V.
• Sperrstrom (I_R):Maximal 10 µA bei einer Sperrspannung (V_R) von 5V. Hinweis: Diese Komponente ist nicht für den Betrieb unter Sperrvorspannung ausgelegt.

4. Binning- und Klassifizierungssystem

Um die Konsistenz in der Produktion sicherzustellen, werden LEDs basierend auf Schlüsselparametern in Bins sortiert. Dies ermöglicht es Konstrukteuren, Bauteile auszuwählen, die spezifische Anwendungsanforderungen an Helligkeit, Spannung und Farbe erfüllen.

4.1 Durchlassspannung (V_F) Klasse

LEDs werden nach ihrem Durchlassspannungsabfall bei 20mA sortiert. Die Bins reichen von D7 (2,8V - 3,0V) bis D10 (3,4V - 3,6V) mit einer Toleranz von ±0,1V pro Bin. Dies ist entscheidend für die Auslegung von Strombegrenzungsschaltungen und die Gewährleistung gleichmäßiger Helligkeit in Multi-LED-Arrays.

4.2 Lichtstärke (I_V) Klasse

LEDs werden nach ihrer Lichtausgangsintensität kategorisiert. Die Hauptbins sind X1 (2100 - 2630 mcd) und X2 (2630 - 3300 mcd) mit einer Toleranz von ±15 % innerhalb jedes Bins. Diese Klassifizierung hilft, die gewünschten Helligkeitsstufen in der Endanwendung zu erreichen.

4.3 Farbklasse

Ein detailliertes Farbwert-Binning-System ist mit Codes (Z1-Z4, Y1-Y8, X1-X4, W1-W8) definiert. Jeder Bin spezifiziert einen viereckigen Bereich im CIE-1931-(x,y)-Farbtafeldiagramm mit vier Eckpunkten. Dieses präzise Binning gewährleistet eine enge Kontrolle über den Farbton des emittierten weißen Lichts mit einer Toleranz von ±0,01 in beiden x- und y-Koordinaten. Das Datenblatt enthält eine vollständige Tabelle dieser Koordinatengrenzen und eine grafische Darstellung des Farbwertkoordinatenbereichs.

5. Typische Kennlinien

Das Datenblatt bietet grafische Darstellungen wichtiger Zusammenhänge, die für Schaltungsdesign und thermisches Management wesentlich sind. Diese Kurven zeigen typischerweise:

• Durchlassstrom vs. Durchlassspannung (I-V-Kurve):Zeigt den nichtlinearen Zusammenhang, wichtig für die Bestimmung des Arbeitspunkts und der Verlustleistung.
• Lichtstärke vs. Durchlassstrom:Zeigt, wie die Lichtleistung mit dem Treiberstrom bis zum Maximalwert ansteigt.
• Lichtstärke vs. Umgebungstemperatur:Zeigt die Reduzierung der Lichtleistung bei steigender Sperrschichttemperatur, kritisch für Hochtemperaturumgebungen.
• Relative spektrale Leistungsverteilung:Zeigt die Intensität des emittierten Lichts über verschiedene Wellenlängen und definiert die Farbcharakteristiken.

6. Benutzerhandbuch und Montageanleitung

6.1 Reinigungsverfahren

Nicht spezifizierte chemische Reinigungsmittel sollten nicht verwendet werden, da sie das LED-Gehäuse beschädigen können. Falls eine Reinigung nach dem Löten erforderlich ist, darf die LED bei Raumtemperatur für weniger als eine Minute in Ethylalkohol oder Isopropylalkohol getaucht werden.

6.2 Empfohlene PCB-Pad-Anordnung

Ein vorgeschlagenes Land Pattern (Footprint) für die Leiterplatte wird bereitgestellt, um eine korrekte Lötnahtbildung und mechanische Stabilität während des Infrarot- oder Dampfphasen-Reflow-Lötens sicherzustellen. Die Einhaltung dieses Musters ist für eine zuverlässige Montage entscheidend.

6.3 Tape-and-Reel-Verpackungsspezifikationen

Die Bauteile werden in industrieüblichem geprägtem Trägertape mit Schutzdeckfolie geliefert. Detaillierte Abmessungen für die Taschen, die Teilung und die Gesamtbandbreite sind spezifiziert, um die Kompatibilität mit automatisierten Bestückungsgeräten sicherzustellen.

6.4 Rollenspezifikationen

LEDs sind auf 7-Zoll (178 mm) große Rollen aufgewickelt. Jede Rolle enthält 2000 Stück. Die Verpackung entspricht den ANSI/EIA-481-Standards. Die Spezifikationen umfassen die maximal zulässige Anzahl aufeinanderfolgender leerer Taschen (zwei) und Anforderungen an das Verschließen des Tapes.

7. Wichtige Hinweise und Anwendungsnotizen

7.1 Bestimmungsgemäße Verwendung und Zuverlässigkeit

Diese LED ist für den Einsatz in Standard-Elektronikgeräten wie Bürogeräten, Kommunikationsausrüstung und Haushaltsgeräten konzipiert. Sie ist nicht für Anwendungen vorgesehen, bei denen ein Ausfall direkt Leben oder Gesundheit gefährden könnte (z. B. Luftfahrt, medizinische Lebenserhaltungssysteme, kritische Sicherheitssysteme), ohne vorherige Konsultation und spezifische Qualifikation.

7.2 Lager- und Handhabungsbedingungen

Versiegelte Verpackung:Die feuchtigkeitsempfindlichen Bauteile sind mit Trockenmittel in einer Feuchtigkeitssperrbeutel verpackt. Sie sollten bei ≤30°C und ≤70 % relativer Luftfeuchtigkeit (RH) gelagert und innerhalb eines Jahres nach dem Versiegelungsdatum verwendet werden.

Geöffnete Verpackung:Sobald der Originalbeutel geöffnet ist, dürfen die Umgebungslagerbedingungen 30°C und 60 % RH nicht überschreiten. Komponenten, die Umgebungsbedingungen ausgesetzt waren, sollten innerhalb von 168 Stunden (7 Tagen) einem IR-Reflow-Lötprozess unterzogen werden. Für eine längere Lagerung nach dem Öffnen müssen LEDs in einem versiegelten Behälter mit Trockenmittel oder in einem stickstoffgespülten Exsikkator gelagert werden, um Feuchtigkeitsaufnahme zu verhindern, die während des Reflow zu "Popcorning" führen kann.

8. Designüberlegungen und Anwendungsvorschläge

Bei der Integration des LTST-T680UWET in ein Design müssen mehrere Faktoren berücksichtigt werden. Das Durchlassspannungs-Binning erfordert eine sorgfältige Auslegung des strombegrenzenden Widerstands oder Treiberschaltkreises, um einen gleichmäßigen Strom und Helligkeit über mehrere LEDs hinweg sicherzustellen, insbesondere bei Parallelschaltung. Der breite 120-Grad-Abstrahlwinkel macht ihn für Anwendungen geeignet, die eine breite Ausleuchtung anstelle eines fokussierten Strahls erfordern. Das thermische Management ist kritisch; die maximale Sperrschichttemperatur darf nicht überschritten werden, was die Berücksichtigung der Wärmeleitfähigkeit der Leiterplatte, der Umgebungstemperatur und der Verlustleistung der LED beinhaltet. Für beste Lötresultate sollte das bereitgestellte Reflow-Profil genau eingehalten werden, um thermischen Schock oder Lötfehler zu vermeiden.

9. Technischer Vergleich und Differenzierung

Im Vergleich zu generischen SMD-LEDs bietet diese Komponente definiertes und kontrolliertes Binning für Lichtstärke, Durchlassspannung und Farbwert. Diese Klassifizierungsebene bietet Konstrukteuren vorhersehbare Leistung, was für Produkte mit konsistentem visuellem Erscheinungsbild und Helligkeit wesentlich ist. Die Vorkonditionierung auf JEDEC-Stufe 3 zeigt ein robustes Gehäuse an, das standardmäßigen Oberflächenmontageprozessen mit einer spezifizierten Lagerzeit standhalten kann, wodurch das Risiko montagebedingter Ausfälle reduziert wird.

10. Häufig gestellte Fragen (basierend auf technischen Parametern)

F: Kann ich diese LED mit ihrem maximalen Dauerstrom von 30 mA betreiben?
A: Zwar möglich, reduziert der Betrieb am absoluten Maximalwert jedoch die Lebensdauer und erhöht die Sperrschichttemperatur. Für optimale Zuverlässigkeit und Langlebigkeit wird ein Betrieb mit einem niedrigeren Strom (z. B. 20 mA) empfohlen.

F: Was ist der Zweck der detaillierten Farbbinning-Tabelle?
A: Sie ermöglicht eine präzise Farbabstimmung in Anwendungen, bei denen mehrere LEDs nebeneinander verwendet werden (z. B. Hintergrundbeleuchtungs-Arrays, Beschilderung). Die Auswahl von LEDs aus derselben Farbbin gewährleistet ein einheitliches weißes Erscheinungsbild ohne merkliche Farbverschiebungen.

F: Warum ist die 168-Stunden-Lagerzeit nach dem Öffnen der Verpackung wichtig?
A: SMD-LED-Gehäuse können Feuchtigkeit aus der Luft aufnehmen. Während des Hochtemperatur-Reflow-Prozesses kann diese eingeschlossene Feuchtigkeit schnell verdampfen und zu innerer Delamination oder Rissbildung ("Popcorning") führen. Die 168-Stunden-Grenze ist die sichere Expositionszeit für die spezifizierte Feuchtesensitivitätsstufe.

11. Praktische Design- und Anwendungsbeispiele

Beispiel 1: Statusanzeigepanel:In einem Netzwerkrouter könnten mehrere LTST-T680UWET-LEDs hinter lichtdurchlässigen Kunststoffkappen verwendet werden, um Strom, Netzwerkaktivität und Portstatus anzuzeigen. Ihr breiter Abstrahlwinkel gewährleistet die Sichtbarkeit aus verschiedenen Blickwinkeln. Die Verwendung von LEDs aus derselben V_F- und I_V-Bin stellt sicher, dass alle Anzeigen bei Ansteuerung durch ein gemeinsames Strombegrenzungswiderstandsnetzwerk die gleiche Helligkeit haben.

Beispiel 2: Hintergrundbeleuchtung für Membrantastatur:Die LED kann auf einer flexiblen Leiterplatte hinter einer Silikon-Gummimatte montiert werden, um eine gleichmäßige Hintergrundbeleuchtung zu bieten. Die gelbe Linse kann helfen, ein warmweißes oder spezifisch gefärbtes Licht zu erzeugen, wenn sie mit den Overlay-Grafiken kombiniert wird. Die Kompatibilität mit IR-Reflow ermöglicht es, sie gleichzeitig mit anderen SMD-Bauteilen auf der Flexschaltung zu löten.

12. Funktionsprinzip

Eine LED ist eine Halbleiterdiode. Wenn eine Durchlassspannung angelegt wird, die ihren charakteristischen Schwellenwert überschreitet, rekombinieren Elektronen mit Löchern im aktiven Bereich des Bauteils und setzen Energie in Form von Photonen (Licht) frei. Die Lichtfarbe wird durch die Bandlücke der verwendeten Halbleitermaterialien bestimmt. Eine weiße LED verwendet typischerweise einen blau emittierenden Halbleiterchip, der mit einer Phosphorschicht beschichtet ist. Der Phosphor absorbiert einen Teil des blauen Lichts und emittiert es als gelbes Licht neu. Die Mischung aus dem verbleibenden blauen Licht und dem konvertierten gelben Licht wird vom menschlichen Auge als weiß wahrgenommen. Die gelbe externe Linse modifiziert weiterhin den endgültigen Farbausgang und die Betrachtungseigenschaften.

13. Technologietrends

Der allgemeine Trend in der SMD-LED-Technologie geht weiterhin in Richtung höherer Lichtausbeute (mehr Lichtleistung pro Watt elektrischer Eingangsleistung), was hellere Displays oder geringeren Stromverbrauch ermöglicht. Es gibt auch Bestrebungen für einen verbesserten Farbwiedergabeindex (CRI) und eine präzisere Farbkonsistenz über Produktionschargen hinweg. Die Gehäusetechnik entwickelt sich weiter, um eine höhere Leistungsdichte und ein besseres thermisches Management bei immer kleineren Abmessungen zu ermöglichen. Darüber hinaus ist die Integration intelligenter Treiber und Steuerschaltungen direkt in das LED-Gehäuse ein Bereich der laufenden Entwicklung für Smart-Lighting-Anwendungen.