Technisches Datenblatt für den SMT-Grün-LED-Anzeiger LTL-M11KG1H310U - Rechtwinkliger Sockel - Spannung 2,0V - Leistung 72mW

1. Produktübersicht

Der LTL-M11KG1H310U ist ein Leiterplattenanzeiger (CBI), der für die Oberflächenmontage (SMT) konzipiert ist. Er besteht aus einem schwarzen Kunststoffgehäuse in rechtwinkliger Bauform, in das eine hocheffiziente grüne LED integriert ist. Diese Komponente ist für Anwendungen entwickelt, die eine klare visuelle Statusanzeige in einem kompakten, platinenintegrierten Gehäuse erfordern.

1.1 Kernvorteile

• SMT-Kompatibilität:Konzipiert für automatisierte Bestückungs- und Reflow-Lötprozesse, was die Fertigungseffizienz steigert.
• Verbesserter Kontrast:Das schwarze Kunststoffgehäuse bietet einen kontrastreichen Hintergrund, der die Sichtbarkeit und wahrgenommene Helligkeit der LED verbessert.
• Hohe Effizienz:Verwendet AlInGaP-Grün-Chip-Technologie kombiniert mit einer weißen Streuscheibe für eine gleichmäßige, breitwinklige Lichtverteilung.
• Umweltkonformität:Dies ist ein bleifreies Produkt, das vollständig mit der RoHS-Richtlinie konform ist.
• Stapelbares Design:Das Gehäusedesign ermöglicht die Erstellung vertikaler oder horizontaler Anordnungen und bietet Flexibilität im Panel-Layout.

1.2 Zielanwendungen

Dieser Anzeiger eignet sich für eine Vielzahl elektronischer Geräte, darunter:

• Computer-Peripheriegeräte und Hauptplatinen
• Kommunikationsgeräte (Router, Switches, Modems)
• Unterhaltungselektronik
• Industrielle Steuerpanels und Messgeräte

2. Analyse der technischen Parameter

2.1 Absolute Maximalwerte (Grenzwerte)

Diese Werte definieren die Grenzen, deren Überschreitung zu dauerhaften Schäden am Bauteil führen kann. Ein Betrieb unter diesen Bedingungen ist nicht garantiert.

• Verlustleistung (P_D):72 mW
• Spitzen-Strom (I_FP):80 mA (Tastverhältnis ≤ 1/10, Pulsbreite ≤ 0,1ms)
• Dauer-Strom (I_F):30 mA DC
• Betriebstemperaturbereich (T_opr):-40°C bis +85°C
• Lagertemperaturbereich (T_stg):-40°C bis +100°C
• Lötkolbentemperatur:260°C für maximal 5 Sekunden, gemessen 2,0 mm vom LED-Körper entfernt.

2.2 Elektro-optische Kenngrößen

Gemessen bei einer Umgebungstemperatur (T_A) von 25°C und einem Durchlassstrom (I_F) von 10mA, sofern nicht anders angegeben.

• Lichtstärke (I_V):3 mcd (Min), 8 mcd (Typ), 23 mcd (Max). Der tatsächliche Klassifizierungscode ist auf der Verpackungstüte aufgedruckt.
• Abstrahlwinkel (2θ_1/2):40 Grad. Dies ist der volle Winkel, bei dem die Lichtstärke auf die Hälfte ihres axialen Wertes abfällt.
• Spitzenwellenlänge (λ_P):575 nm (typisch).
• Dominante Wellenlänge (λ_d):564,5 nm (Min), 571 nm (Typ), 576,5 nm (Max). Diese definiert die wahrgenommene Farbe.
• Spektrale Halbwertsbreite (Δλ):15 nm (typisch).
• Durchlassspannung (V_F):1,8V (Min), 2,0V (Typ), 2,4V (Max) bei I_F=10mA.
• Sperrstrom (I_R):10 μA (Max) bei V_R=5V.Hinweis:Dieses Bauteil ist nicht für den Betrieb in Sperrrichtung ausgelegt.

3. Mechanische und Verpackungsinformationen

3.1 Abmessungen

Die Komponente weist ein rechtwinkliges Design auf. Wichtige Abmessungshinweise umfassen:

• Alle Maße sind in Millimetern angegeben, mit einer allgemeinen Toleranz von ±0,25 mm, sofern nicht anders angegeben.
• Das Gehäusematerial ist schwarzer Kunststoff.
• Die integrierte LED emittiert eine grüne (gelb-grüne) Farbe durch eine weiße Streuscheibe.

3.2 Verpackungsspezifikation

Die LEDs werden auf Gurt und Rolle für die automatisierte Bestückung geliefert.

• Trägerband:Schwarze leitfähige Polystyrol-Legierung, 0,40 mm dick.
• Rollenmaß:Standardrolle mit 13 Zoll (330 mm) Durchmesser.
• Stückzahl pro Rolle:1.400 Stück.
• Hauptverpackung:Eine Rolle wird zusammen mit einem Trockenmittel und einer Feuchteindikator-Karte in einer Feuchtigkeitssperrbeutel (MBB) verpackt. Drei MBBs werden in einem Innenkarton verpackt (insgesamt 4.200 Stück). Zehn Innenkartons werden in einem Außenkarton verpackt (insgesamt 42.000 Stück).

4. Bestückungs- und Handhabungsrichtlinien

4.1 Lagerbedingungen

• Verschlossene Verpackung:Lagern bei ≤30°C und ≤70 % r.F. Innerhalb eines Jahres nach dem Versiegelungsdatum verwenden.
• Geöffnete Verpackung:Lagern bei ≤30°C und ≤60 % r.F. Die Bauteile sollten innerhalb von 168 Stunden (7 Tagen) nach Öffnen des MBB einem IR-Reflow-Lötprozess unterzogen werden.
• Verlängerte Lagerung (geöffnet):Für eine Lagerung über 168 Stunden hinaus, lagern Sie die Bauteile in einem verschlossenen Behälter mit Trockenmittel oder in einem Stickstoff-Exsikkator. Vor der SMT-Bestückung ist ein Trocknungsprozess (Baking) bei 60°C für mindestens 48 Stunden erforderlich.

4.2 Lötprozess

Handlöten:Maximale Lötkolbentemperatur von 300°C für maximal 3 Sekunden. Nur einmal anwenden.

Reflow-Löten:Befolgen Sie ein JEDEC-konformes Temperaturprofil. Wichtige Parameter sind:

• Vorwärm-/Einweichphase:150°C bis 200°C über maximal 100 Sekunden.
• Zeit oberhalb der Liquidustemperatur (T_L=217°C):60 bis 150 Sekunden.
• Spitzentemperatur (T_P):Maximal 260°C.
• Zeit innerhalb 5°C der spezifizierten Klassifizierungstemperatur (T_C=255°C):Maximal 30 Sekunden.
• Gesamtzeit von 25°C bis zur Spitze:Maximal 5 Minuten.

Vorsicht:Übermäßige Temperatur oder Zeit kann die Linse verformen oder zu einem katastrophalen Ausfall der LED führen. Die maximale Reflow-Temperatur ist nicht gleichbedeutend mit der Wärmeformbeständigkeitstemperatur des Sockels.

4.3 Reinigung

Falls nach dem Löten eine Reinigung erforderlich ist, verwenden Sie alkoholbasierte Lösungsmittel wie Isopropylalkohol. Vermeiden Sie aggressive oder scheuernde Reinigungsmittel.

5. Anwendung und Schaltungsdesign

5.1 Ansteuerungsmethode

LEDs sind stromgesteuerte Bauteile. Um eine gleichmäßige Helligkeit zu gewährleisten, insbesondere beim Parallelbetrieb mehrerer LEDs, muss ein Vorwiderstand in Reihe mit jeder LED verwendet werden. Der Widerstandswert (R) kann mit dem Ohmschen Gesetz berechnet werden: R = (V_Versorgung- V_F) / I_F, wobei V_Fdie Durchlassspannung der LED und I_Fder gewünschte Betriebsstrom ist (z.B. 10mA).

5.2 Designüberlegungen

• Stromregelung:Immer mit einer Konstantstromquelle oder einer Spannungsquelle mit einem Vorwiderstand betreiben. Ein direkter Anschluss an eine Spannungsquelle, die V_Fübersteigt, führt zu übermäßigem Strom und schnellem Ausfall.
• Thermisches Management:Obwohl die Verlustleistung gering ist, stellen Sie in Umgebungen mit hoher Umgebungstemperatur durch Einhaltung des spezifizierten Betriebsstroms sicher, dass die maximale Sperrschichttemperatur nicht überschritten wird.
• ESD-Vorsichtsmaßnahmen:Obwohl für dieses Bauteil nicht explizit angegeben, werden während der Bestückung die üblichen ESD-Handhabungsvorsichtsmaßnahmen für Halbleiterbauelemente empfohlen.

6. Leistungskurven und Kennlinien

Das Datenblatt verweist auf typische Leistungskurven, die den Zusammenhang zwischen Schlüsselparametern veranschaulichen. Während spezifische Grafiken im bereitgestellten Text nicht detailliert sind, zeigen solche Kurven typischerweise:

• Relative Lichtstärke vs. Durchlassstrom:Zeigt, wie die Lichtleistung mit dem Strom ansteigt, typischerweise bei höheren Strömen in einer sublinearen Weise.
• Durchlassspannung vs. Durchlassstrom:Zeigt die Dioden-Kennlinie (I-V-Kennlinie).
• Relative Lichtstärke vs. Umgebungstemperatur:Veranschaulicht die Abnahme der Lichtleistung bei steigender Sperrschichttemperatur.
• Spektrale Verteilung:Eine Grafik, die die Intensität des emittierten Lichts über verschiedene Wellenlängen zeigt, zentriert um die dominante Wellenlänge von 571 nm.

Diese Kurven sind für Entwickler unerlässlich, um die Leistung unter nicht standardmäßigen Bedingungen (unterschiedliche Treiberströme oder Temperaturen) vorherzusagen und die Schaltung hinsichtlich Effizienz und Lebensdauer zu optimieren.

7. Technischer Vergleich und Positionierung

Der LTL-M11KG1H310U unterscheidet sich durch sein integriertes rechtwinkliges SMT-Gehäuse. Im Vergleich zu diskreten LEDs, die separate Sockel oder Abstandshalter benötigen, bietet diese CBI-Lösung:

• Vereinfachte Bestückung:Eine einzelne Komponente ersetzt LED und Sockel, reduziert die Teileanzahl und Bestückungsschritte.
• Konsistente Ausrichtung:Das integrierte Gehäuse gewährleistet eine präzise und konsistente Positionierung der LED relativ zur Leiterplatte und zum Panel-Ausschnitt.
• Optimierte Betrachtung:Das rechtwinklige Design ist ideal für Anwendungen, bei denen der Anzeiger von der Frontplatte eines Gehäuses aus betrachtet werden muss, senkrecht zur Hauptplatine.
• Kontrastverbesserung:Das schwarze Gehäuse ist ein entscheidender Vorteil gegenüber klaren oder weißen Gehäusen und verbessert die Lesbarkeit unter verschiedenen Lichtverhältnissen erheblich.

8. Häufig gestellte Fragen (FAQ)

8.1 Was ist der Unterschied zwischen Spitzenwellenlänge und dominanter Wellenlänge?

Spitzenwellenlänge (λ_P):Die einzelne Wellenlänge, bei der die spektrale Leistungsverteilung maximal ist (typisch 575 nm).Dominante Wellenlänge (λ_d):Die einzelne Wellenlänge, die, kombiniert mit einem Referenzweißlicht, der wahrgenommenen Farbe der LED entspricht. Sie wird aus dem CIE-Farbdiagramm abgeleitet und ist für die menschliche Farbwahrnehmung relevanter (typisch 571 nm).

8.2 Warum ist ein Trocknungsprozess (Baking) erforderlich, wenn der MBB länger als 168 Stunden geöffnet war?

Die Kunststoffverpackung ist feuchtigkeitsempfindlich (MSL 3). Bei Exposition gegenüber Umgebungsfeuchtigkeit kann Feuchtigkeit absorbiert werden. Während des Hochtemperatur-Reflow-Prozesses kann diese eingeschlossene Feuchtigkeit sich rasch ausdehnen ("Popcorn-Effekt") und zu innerer Delamination oder Rissen im LED-Gehäuse führen. Das Baking entfernt diese absorbierte Feuchtigkeit.

8.3 Kann ich diese LED dauerhaft mit 20 mA betreiben?

Ja. Der absolute maximale Dauer-Strom beträgt 30 mA. Ein Betrieb mit 20 mA liegt innerhalb der Spezifikation. Sie müssen jedoch sicherstellen, dass die Verlustleistung (V_F* I_F) 72 mW nicht überschreitet. Bei einer typischen V_Fvon 2,0 V und I_F=20 mA beträgt die Leistung 40 mW, was akzeptabel ist.

8.4 Wie interpretiere ich den Lichtstärke-Bin-Code?

Auf der Verpackungstüte ist ein I_V-Klassifizierungscode aufgedruckt. Dieser Code entspricht dem gemessenen Lichtstärke-Bin für die LEDs in dieser Tüte (z.B. ein Code, der das 8-12 mcd Bin angibt). Entwickler sollten das erforderliche Bin spezifizieren oder auf Helligkeitsschwankungen vorbereitet sein, wenn Teile aus verschiedenen Chargen gemischt werden.