SMD LED LTST-C170KSKT Datenblatt - Gehäuseabmessungen - Durchlassspannung 1,8-2,4V - Lichtstärke 28-112mcd - Gelbe Farbe - Technisches Dokument

1. Produktübersicht

Dieses Dokument enthält die vollständigen technischen Spezifikationen für eine oberflächenmontierbare (SMD) LED-Lampe. Diese Komponente ist für die automatisierte Leiterplattenbestückung (PCB) konzipiert und ideal für platzbeschränkte Anwendungen in einem breiten Spektrum elektronischer Geräte.

1.1 Merkmale

• Konform mit der RoHS-Richtlinie (Beschränkung gefährlicher Stoffe).
• Verwendet einen ultrahellen Aluminium-Indium-Gallium-Phosphid (AlInGaP) Halbleiterchip zur Erzeugung von gelbem Licht.
• Auf 8-mm-Trägerband verpackt, das auf 7-Zoll-Durchmesser-Spulen gewickelt ist, für effiziente automatisierte Handhabung.
• Entspricht den standardmäßigen EIA-Gehäuseumrissen (Electronic Industries Alliance).
• Elektrisch kompatibel mit Logikpegeln integrierter Schaltungen (IC).
• Für die Kompatibilität mit Standard-Automatik-Bestückungsgeräten (Pick-and-Place) ausgelegt.
• Hält Standard-Infrarot (IR) Reflow-Lötprozessen der Oberflächenmontagetechnik (SMT) stand.

1.2 Anwendungen

Diese LED eignet sich für eine Vielzahl von Anzeige- und Beleuchtungszwecken, einschließlich, aber nicht beschränkt auf:

• Telekommunikationsgeräte, Büroautomatisierungsgeräte, Haushaltsgeräte und industrielle Steuerungssysteme.
• Hintergrundbeleuchtung für Tastaturen und Keypads.
• Status- und Stromanzeigen.
• Mikrodisplays und Panelanzeigen.
• Signalleuchten und symbolische Beleuchtung.

2. Gehäuseabmessungen und mechanische Informationen

Das Bauteil verfügt über ein Standard-SMD-Gehäuse. Die Linse ist wasserklar, während die Lichtquelle über den AlInGaP-Chip eine gelbe Farbe emittiert. Alle kritischen Abmessungen sind in technischen Zeichnungen innerhalb des Datenblatts angegeben, mit Standardtoleranzen von ±0,1 mm, sofern nicht anders angegeben. Dies umfasst Gehäuselänge, -breite, -höhe sowie die Positionierung der Kathoden-/Anodenanschlüsse.

3. Technische Parameter und Kennwerte

Alle Nennwerte und Kenngrößen sind bei einer Umgebungstemperatur (Ta) von 25°C angegeben, sofern nicht anders vermerkt.

3.1 Absolute Maximalwerte

Belastungen über diese Grenzen hinaus können zu dauerhaften Schäden am Bauteil führen.

• Verlustleistung (Pd):75 mW
• Spitzen-Durchlassstrom (IFP):80 mA (bei 1/10 Tastverhältnis, 0,1 ms Impulsbreite)
• Dauer-Durchlassstrom (IF):30 mA DC
• Sperrspannung (VR):5 V
• Betriebstemperaturbereich:-55°C bis +85°C
• Lagertemperaturbereich:-55°C bis +85°C
• Infrarot-Reflow-Lötbedingung:260°C Spitzentemperatur für maximal 10 Sekunden.

3.2 Elektrische und optische Kenngrößen

Typische Leistungsparameter gemessen unter Standardtestbedingungen (IF = 20mA, Ta=25°C).

• Lichtstärke (Iv):28,0 - 112,0 mcd (Millicandela). Der tatsächliche Wert ist klassifiziert (gebinned).
• Betrachtungswinkel (2θ1/2):130 Grad. Dies ist der volle Winkel, bei dem die Intensität die Hälfte des axialen Spitzenwerts beträgt.
• Spitzen-Emissionswellenlänge (λP):588,0 nm (typisch).
• Dominante Wellenlänge (λd):587,0 - 594,5 nm. Diese definiert die wahrgenommene Farbe und ist klassifiziert.
• Spektrale Halbwertsbreite (Δλ):15 nm (typisch).
• Durchlassspannung (VF):1,80 - 2,40 V. Der tatsächliche Wert ist klassifiziert.
• Sperrstrom (IR):10 μA maximal bei VR = 5V.

3.3 Hinweis zu elektrostatischer Entladung (ESD)

Dieses Bauteil ist empfindlich gegenüber elektrostatischer Entladung und elektrischen Überspannungen. Während der Handhabung müssen geeignete ESD-Schutzmaßnahmen ergriffen werden, einschließlich der Verwendung geerdeter Handgelenkbänder, antistatischer Handschuhe und der Sicherstellung, dass alle Geräte ordnungsgemäß geerdet sind. Die angegebene Sperrspannungsfestigkeit dient nur Testzwecken; die LED ist nicht für den Betrieb unter Sperrspannung ausgelegt.

4. Bin-Klassifizierungssystem

Um Anwendungskonsistenz zu gewährleisten, werden die Bauteile basierend auf Schlüsselparametern in Klassen (Bins) sortiert. Dies ermöglicht es Designern, LEDs mit eng gruppierten Eigenschaften auszuwählen.

4.1 Vorwärtsspannung (Vf) Klasse

Klassifiziert bei einem Prüfstrom von 20mA. Toleranz pro Klasse: ±0,1V.

• Klasse 3: 1,80V - 1,90V
• Klasse 4: 1,90V - 2,00V
• Klasse 5: 2,00V - 2,10V
• Klasse 6: 2,10V - 2,20V
• Klasse 7: 2,20V - 2,30V
• Klasse 8: 2,30V - 2,40V

4.2 Lichtstärke (Iv) Klasse

Klassifiziert bei einem Prüfstrom von 20mA. Toleranz pro Klasse: ±15%.

• Klasse N: 28,0 mcd - 45,0 mcd
• Klasse P: 45,0 mcd - 71,0 mcd
• Klasse Q: 71,0 mcd - 112,0 mcd

4.3 Farbton (Dominante Wellenlänge λd) Klasse

Klassifiziert bei einem Prüfstrom von 20mA. Toleranz pro Klasse: ±1 nm.

• Klasse J: 587,0 nm - 589,5 nm
• Klasse K: 589,5 nm - 592,0 nm
• Klasse L: 592,0 nm - 594,5 nm

5. Analyse typischer Kennlinien

Das Datenblatt enthält grafische Darstellungen wichtiger Zusammenhänge, die für Schaltungsdesign und thermisches Management entscheidend sind.

• Durchlassstrom vs. Durchlassspannung (I-V-Kennlinie):Zeigt den exponentiellen Zusammenhang, entscheidend für die Bestimmung des erforderlichen Vorwiderstandswerts und der Verlustleistung.
• Lichtstärke vs. Durchlassstrom:Veranschaulicht, wie die Lichtleistung mit dem Strom bis zum Maximalwert ansteigt.
• Lichtstärke vs. Umgebungstemperatur:Zeigt die Abnahme der Lichtleistung bei steigender Sperrschichttemperatur, was für Anwendungen in Hochtemperaturumgebungen entscheidend ist.
• Relative spektrale Leistungsverteilung:Stellt das Emissionsspektrum dar, zentriert um die Spitzenwellenlänge von ~588 nm, und bestätigt die gelbe Lichtausgabe.
• Abstrahlcharakteristik (Betrachtungswinkeldiagramm):Ein Polardiagramm, das die Winkelverteilung der Lichtintensität zeigt und den weiten Betrachtungswinkel von 130 Grad bestätigt.

6. Montage- und Handhabungsrichtlinien

6.1 Reinigung

Es sollten nur spezifizierte Reinigungsmittel verwendet werden. Nicht spezifizierte Chemikalien können das LED-Gehäuse beschädigen. Falls Reinigung erforderlich ist, die LED bei Raumtemperatur für weniger als eine Minute in Ethylalkohol oder Isopropylalkohol eintauchen.

6.2 Empfohlenes Lötpads-Layout für die Leiterplatte

A detailed land pattern (footprint) is provided to ensure proper solder joint formation, component alignment, and thermal relief during reflow soldering. Adhering to this pattern is essential for manufacturing yield and reliability.

.3 Soldering Process

Reflow Soldering (Pb-Free Process Recommended):

• Pre-heat Temperature:°C - 200°C
• Pre-heat Time:Maximum 120 seconds.
• Peak Temperature:Maximum 260°C.
• Time Above Liquidus (at peak):Maximum 10 seconds. The reflow process should not be repeated more than twice.

Hand Soldering (Soldering Iron):

• Iron Tip Temperature:Maximum 300°C.
• Contact Time:Maximum 3 seconds per joint. This should be performed only once.

The provided temperature profile is based on JEDEC standards. The actual profile must be characterized for the specific PCB design, solder paste, and oven used.

.4 Storage Conditions

Sealed Moisture-Barrier Bag (MBP):Store at ≤30°C and ≤90% Relative Humidity (RH). The shelf life within the sealed bag with desiccant is one year.

After Bag Opening:Store at ≤30°C and ≤60% RH. Components should be subjected to IR reflow within 672 hours (28 days) of exposure. For storage beyond this period, bake at approximately 60°C for at least 20 hours before assembly to remove absorbed moisture and prevent "popcorning" during reflow.

. Packaging Information

The LEDs are supplied on embossed carrier tape with a protective cover tape.

• Reel Size: inches (178 mm) in diameter.
• Tape Width: mm.
• Quantity per Reel: pieces.
• Minimum Packing Quantity: pieces for remainder lots.
• The packaging conforms to ANSI/EIA-481 specifications. A maximum of two consecutive missing components (pockets) is allowed per reel.

. Application Notes and Cautions

.1 Intended Use

This LED is designed for general-purpose electronic equipment (e.g., consumer electronics, office equipment, communications devices). It is not rated for safety-critical applications where failure could lead to direct risk to life or health (e.g., aviation, medical life-support, transportation control). For such applications, consultation with the component manufacturer is mandatory to assess suitability and reliability requirements.

.2 Design Considerations

• Current Limiting:An external series resistor is always required to limit the forward current to the desired value (≤30 mA DC). The resistor value is calculated using Ohm's Law: R = (Vsupply - VF) / IF, where VF is the forward voltage from the appropriate bin.
• Thermal Management:The power dissipation (Pd = VF * IF) must not exceed 75 mW. Adequate PCB copper area (using the recommended pad layout) helps dissipate heat and maintain lower junction temperature, preserving luminous output and longevity.
• Reverse Voltage Protection:If the circuit exposes the LED to potential reverse bias (e.g., in AC or multiplexed circuits), a protection diode in parallel (cathode to cathode) is recommended.

. Technical Comparison and Differentiation

Key advantages of this component in its class include:

• Material Technology:The use of AlInGaP provides higher efficiency and better temperature stability for red, orange, and yellow colors compared to older technologies like GaAsP.
• Wide Viewing Angle:The 130-degree viewing angle offers broad, even illumination suitable for status indicators that need to be visible from various angles.
• Robust Packaging:Compatibility with IR reflow soldering and standard SMT processes ensures high reliability in volume manufacturing.
• Comprehensive Binning:The three-parameter binning (Vf, Iv, Wavelength) allows for precise color and brightness matching in applications requiring multiple LEDs.

. Frequently Asked Questions (FAQs)

Q: What is the typical forward voltage for calculating my current-limiting resistor?

A: Use the maximum Vf from your specified bin (e.g., 2.40V for Bin 8) for a conservative design that ensures current never exceeds the desired limit, even with component variation.

Q: Can I drive this LED with a 3.3V or 5V logic supply?

A: Yes. For a 3.3V supply and a target current of 20mA, using a typical Vf of 2.0V, the series resistor would be approximately (3.3V - 2.0V) / 0.020A = 65 Ohms. A standard 68 Ohm resistor would be suitable. For a 5V supply, the resistor would be approximately (5V - 2.0V) / 0.020A = 150 Ohms.

Q: How does temperature affect brightness?

A: Luminous intensity decreases as the ambient (and thus junction) temperature increases. Refer to the "Luminous Intensity vs. Ambient Temperature" curve in the datasheet. For high-temperature environments, derating the operating current or improving heat sinking may be necessary.

Q: What is the difference between Peak Wavelength and Dominant Wavelength?

A: Peak Wavelength (λP) is the single wavelength at which the emission spectrum is strongest. Dominant Wavelength (λd) is derived from the color coordinates and represents the single wavelength of a pure monochromatic light that would appear to have the same color to the human eye. λd is more relevant for color specification.

. Design and Usage Case Example

Scenario: Designing a multi-LED status panel for a network router.

1. Requirement:Four yellow status indicators for "Power," "Internet," "Wi-Fi," and "Ethernet." They must be uniformly bright and visually matched in color.
2. Selection:Specify LEDs from the same Intensity Bin (e.g., Bin Q for high brightness) and the same Hue Bin (e.g., Bin K) to ensure consistency. The Forward Voltage bin is less critical for matching but affects power supply design.
3. Circuit Design:Using a 5V system rail. Assuming a chosen Vf of 2.2V (mid-range) and a target current of 20mA for good brightness and longevity. Calculate resistor: R = (5V - 2.2V) / 0.020A = 140 Ohms. Use a 150 Ohm standard resistor for a slight derating (~19mA).
4. Layout:Place LEDs on the PCB using the recommended land pattern. Ensure adequate spacing for airflow and to prevent thermal coupling. Connect each LED in parallel with its own current-limiting resistor to the 5V supply, controlled by individual microcontroller GPIO pins set to sink current.
5. Manufacturing:Follow the recommended IR reflow profile. After assembly, verify light output and color consistency.

. Operating Principle Introduction

This LED is a semiconductor photonic device. Its core is a chip made of AlInGaP materials, forming a p-n junction. When a forward voltage exceeding the junction's built-in potential is applied, electrons and holes are injected across the junction. When these charge carriers recombine, they release energy in the form of photons (light). The specific composition of the AlInGaP alloy determines the bandgap energy, which directly defines the wavelength (color) of the emitted light—in this case, in the yellow region (~587-595 nm). The water-clear epoxy lens encapsulates the chip, provides mechanical protection, and shapes the light output beam.

. Technology Trends

The development of SMD LEDs like this one is driven by several ongoing trends in electronics:

• Miniaturization:Continuous reduction in package size to enable higher-density PCB designs and smaller end products.
• Fortschritte in der Epitaxie und Chipdesign führen zu höherer Lichtausbeute (mehr Licht pro elektrischem Watt), was den Stromverbrauch und die thermische Belastung reduziert.Verbesserte Farbwiedergabe und Farbraum:
• Während dies eine monochrome LED ist, zielen breitere Trends auf die Entwicklung von Schmalbandemittern für Display-Hintergrundbeleuchtung und Spezialbeleuchtung ab, um einen größeren Farbraum zu erreichen.Erhöhte Zuverlässigkeit und Robustheit:
• Verbesserungen bei Verpackungsmaterialien und -prozessen führen zu längeren Betriebslebensdauern und besserer Widerstandsfähigkeit gegen Temperaturwechsel, Feuchtigkeit und andere Umwelteinflüsse.Integration:
• Ein Trend hin zur Integration mehrerer LED-Chips (z.B. RGB), Steuerschaltungen und sogar Treiber in einzelne, intelligentere Modulgehäuse.A trend towards integrating multiple LED chips (e.g., RGB), control circuitry, and even drivers into single, smarter package modules.