SMD LED LTST-C191KSKT Datenblatt - Abmessungen 1,6x0,8x0,55mm - Spannung 1,8-2,4V - Gelbe Farbe - Technisches Dokument auf Deutsch

1. Produktübersicht

Dieses Dokument enthält die vollständigen technischen Spezifikationen für eine oberflächenmontierbare (SMD) LED-Lampe. Für die automatisierte Leiterplattenbestückung (PCB) konzipiert, ist dieses Bauteil ideal für platzbeschränkte Anwendungen in einer Vielzahl elektronischer Geräte.

1.1 Merkmale

• Konform mit den RoHS-Umweltstandards.
• Außergewöhnlich flaches Gehäuseprofil von 0,55 mm.
• Verwendet einen ultrahellen Aluminium-Indium-Gallium-Phosphid (AlInGaP) Halbleiterchip.
• Geliefert auf industrieüblichem 8-mm-Trägerband auf 7-Zoll-Durchmesser-Spulen für die automatisierte Handhabung.
• Kompatibel mit standardisierten EIA-Gehäuseumrissen.
• Die Eingangslogikpegel sind mit integrierten Schaltkreisen (I.C.) kompatibel.
• Konzipiert für die Kompatibilität mit automatischen Bestückungsgeräten (Pick-and-Place).
• Geeignet für den Einsatz in Infrarot (IR)-Reflow-Lötprozessen.

1.2 Anwendungen

Diese LED eignet sich für zahlreiche Anwendungen, einschließlich, aber nicht beschränkt auf:

• Telekommunikationsgeräte, Büroautomationsausrüstung, Haushaltsgeräte und industrielle Steuerungssysteme.
• Hintergrundbeleuchtung für Tastaturen und Keypads.
• Status- und Stromversorgungsanzeigen.
• Mikrodisplays und Panelanzeigen.
• Signalisierung und symbolische Beleuchtung.

2. Gehäuseabmessungen und Konfiguration

Das Bauteil verfügt über ein kompaktes, rechteckiges SMD-Gehäuse. Die Linse ist wasserklar, während die Lichtquelle mittels AlInGaP-Technologie eine gelbe Farbe emittiert. Kritische Maßtoleranzen betragen typischerweise ±0,1 mm, sofern in der detaillierten mechanischen Zeichnung nicht anders angegeben.

3. Grenzwerte und Kennwerte

3.1 Absolute Maximalwerte

Die Grenzwerte gelten bei einer Umgebungstemperatur (Ta) von 25°C. Eine Überschreitung kann zu dauerhaften Schäden führen.

• Verlustleistung (Pd):75 mW
• Spitzen-Strom in Durchlassrichtung (I_F(peak)):80 mA (bei 1/10 Tastverhältnis, 0,1 ms Impulsbreite)
• Dauer-Strom in Durchlassrichtung (I_F):30 mA DC
• Stromreduzierung (Derating):Lineare Reduzierung ab 50°C um 0,4 mA/°C
• Sperrspannung (V_R):5 V
• Betriebstemperaturbereich (T_opr):-55°C bis +85°C
• Lagertemperaturbereich (T_stg):-55°C bis +85°C
• Infrarot-Reflow-Löten:Hält einer Spitzentemperatur von 260°C für 10 Sekunden stand.

3.2 Empfohlenes IR-Reflow-Profil

Für bleifreie (Pb-free) Lötprozesse wird ein Profil mit einer Spitzentemperatur von 260°C für maximal 10 Sekunden empfohlen. Das genaue Temperaturprofil sollte für das spezifische PCB-Design, die verwendete Lötpaste und den Lötofen charakterisiert werden, unter Beachtung der JEDEC-Standards und der Richtlinien des Lötpastenherstellers.

3.3 Elektrische und optische Kennwerte

Typische Werte gelten bei Ta=25°C und I_F=20mA, sofern nicht anders angegeben.

• Lichtstärke (I_V):28,0 - 180,0 mcd (gemessen mit einem CIE-Augennachfaltigkeitsfilter).
• Abstrahlwinkel (2θ_1/2):130 Grad (der Winkel außerhalb der Achse, bei dem die Intensität halb so groß ist wie auf der Achse).
• Spitzen-Emissionswellenlänge (λ_P):588 nm.
• Dominante Wellenlänge (λ_d):584,5 - 597,0 nm (definiert die wahrgenommene Farbe).
• Spektrale Halbwertsbreite (Δλ):15 nm.
• Durchlassspannung (V_F):1,8 - 2,4 V.
• Sperrstrom (I_R):10 μA (max.) bei V_R=5V.
• Kapazität (C):40 pF (typisch) bei V_F=0V, f=1MHz.

Hinweis zu ESD:Dieses Bauteil ist empfindlich gegenüber elektrostatischer Entladung (ESD). Während der Handhabung sind geeignete ESD-Vorkehrungen, einschließlich der Verwendung geerdeter Handgelenkbänder und antistatischer Arbeitsplätze, zwingend erforderlich.

4. Bin-Klassifizierungssystem

Die Bauteile werden basierend auf Schlüsselparametern in Bins sortiert, um Konsistenz in der Produktion sicherzustellen. Der Bin-Code ist Teil der vollständigen Produktbestellinformation.

4.1 Durchlassspannung (V_F) Klassifizierung

• Bin F2:1,8V (Min.) bis 2,1V (Max.)
• Bin F3:2,1V (Min.) bis 2,4V (Max.)
• Toleranz: ±0,1V pro Bin.

4.2 Lichtstärke (I_V) Klassifizierung

• Bin N:28,0 mcd (Min.) bis 45,0 mcd (Max.)
• Bin P:45,0 mcd (Min.) bis 71,0 mcd (Max.)
• Bin Q:71,0 mcd (Min.) bis 112,0 mcd (Max.)
• Bin R:112,0 mcd (Min.) bis 180,0 mcd (Max.)
• Toleranz: ±15% pro Bin.

4.3 Farbton / Dominante Wellenlänge (λ_d) Klassifizierung

• Bin H:584,5 nm (Min.) bis 587,0 nm (Max.)
• Bin J:587,0 nm (Min.) bis 589,5 nm (Max.)
• Bin K:.5 nm (Min) to 592.0 nm (Max)
• Bin L:592,0 nm (Min.) bis 594,5 nm (Max.)
• Bin M:594,5 nm (Min.) bis 597,0 nm (Max.)
• Toleranz: ±1 nm pro Bin.

5. Typische Kennlinien

Grafische Daten veranschaulichen das Verhalten des Bauteils unter verschiedenen Bedingungen. Diese Kurven sind für das detaillierte Schaltungsdesign und das thermische Management unerlässlich.

• Relative Lichtstärke vs. Durchlassstrom:Zeigt die nichtlineare Beziehung zwischen Treiberstrom und Lichtausbeute.
• Relative Lichtstärke vs. Umgebungstemperatur:Demonstriert die Abnahme der Lichtausbeute mit steigender Sperrschichttemperatur.
• Durchlassspannung vs. Durchlassstrom:Veranschaulicht die Dioden-Kennlinie (I-V-Kurve).
• Spektrale Verteilung:Zeigt die relative Strahlungsleistung über das Wellenlängenspektrum, zentriert um die Spitzenwellenlänge.

6. Benutzerhinweise und Handhabung

6.1 Reinigung

Falls nach dem Löten eine Reinigung erforderlich ist, verwenden Sie ausschließlich spezifizierte Lösungsmittel. Tauchen Sie die LED bei Raumtemperatur für weniger als eine Minute in Ethylalkohol oder Isopropylalkohol. Verwenden Sie keine Ultraschallreinigung oder nicht spezifizierte Chemikalien.

6.2 Empfohlene PCB-Pad-Anordnung

Ein detailliertes Lötflächenmuster (Land Pattern) wird bereitgestellt, um eine ordnungsgemäße Lötstellenbildung, Bauteilausrichtung und Wärmeableitung während des Reflow-Lötens sicherzustellen. Die Einhaltung dieses Musters ist entscheidend für die Fertigungsausbeute und die langfristige Zuverlässigkeit.

6.3 Band- und Spulenverpackung

Die Bauteile werden in geprägter Trägerbandverpackung geliefert, die mit einem Deckband versiegelt und auf 7-Zoll (178 mm) Durchmesser-Spulen aufgewickelt ist. Die Standardverpackung enthält 5000 Stück pro Spule. Die Verpackung entspricht den ANSI/EIA-481-Spezifikationen.

7. Wichtige Hinweise

7.1 Anwendungsbereich

Dieses Produkt ist für Standard-Elektronikgeräte im kommerziellen und industriellen Bereich konzipiert. Es ist nicht für sicherheitskritische Anwendungen vorgesehen, bei denen ein Ausfall ohne vorherige Konsultation und spezifische Qualifizierung zu einer direkten Gefährdung von Leben oder Gesundheit führen könnte (z. B. Luftfahrt, medizinische Lebenserhaltung, Verkehrssteuerung).

7.2 Lagerbedingungen

Versiegelte Verpackung:Lagern bei ≤ 30°C und ≤ 90% relativer Luftfeuchtigkeit (RH). Die Haltbarkeit beträgt ein Jahr, solange die Feuchtigkeitssperrbeutel (mit Trockenmittel) ungeöffnet bleiben.

Geöffnete Verpackung:Für Bauteile, die aus ihrem versiegelten Beutel entnommen wurden, darf die Lagerumgebung 30°C / 60% RH nicht überschreiten. Die Bauteile sollten innerhalb von 672 Stunden (28 Tagen) nach dem Kontakt mit der Umgebungsluft (MSL 2a) dem IR-Reflow-Löten unterzogen werden. Bei längerer Exposition müssen die Bauteile vor der Bestückung etwa 20 Stunden bei ca. 60°C getrocknet (gebaked) werden, um aufgenommene Feuchtigkeit zu entfernen und ein \"Popcorning\" während des Reflow-Lötens zu verhindern.

7.3 Lötinstruktionen

Reflow-Löten:

- Vorwärmen: 150°C bis 200°C.

- Vorwärmzeit: Maximal 120 Sekunden.

- Spitzentemperatur: Maximal 260°C.

- Zeit über 260°C: Maximal 10 Sekunden.

- Maximale Anzahl Reflow-Durchläufe: Zwei.

Handlöten (Lötkolben):

- Lötspitzentemperatur: Maximal 300°C.

- Lötzeit pro Anschluss: Maximal 3 Sekunden.

- Maximale Anzahl Handlöt-Durchläufe: Einer.

8. Technische Vertiefung und Designüberlegungen

8.1 Photometrische und kolorimetrische Analyse

Die Verwendung eines AlInGaP-Chips ist ein entscheidender Unterscheidungsfaktor. Im Vergleich zu traditionellen, phosphorkonvertierten oder älteren Halbleitermaterialien bietet AlInGaP eine höhere intrinsische Effizienz im Bernstein-Gelb-Grün-Spektrum, was die \"ultrahelle\" Charakteristik ergibt. Die Binning der dominanten Wellenlänge gewährleistet eine enge Farbkonsistenz, was für Anwendungen wie Statusanzeigen, bei denen die Farbwahrnehmung über mehrere Einheiten hinweg einheitlich sein muss, entscheidend ist. Der breite Abstrahlwinkel von 130 Grad macht diese LED für Anwendungen geeignet, die eine breite Sichtbarkeit erfordern, nicht nur einen schmalen Strahl.

8.2 Elektrisches Design und Ansteuerung

Der Durchlassspannungsbereich von 1,8V bis 2,4V bei 20mA ist relativ niedrig, was eine direkte Ansteuerung von vielen Logikpegel-Ausgängen (3,3V, 5V) über einen einfachen Vorwiderstand ermöglicht. Die Derating-Kurve für den Durchlassstrom ist kritisch: Der maximal zulässige Dauerstrom nimmt linear von 30mA bei 50°C Umgebungstemperatur ab. Für einen zuverlässigen Betrieb bei hohen Umgebungstemperaturen oder in geschlossenen Räumen muss der Treiberstrom entsprechend reduziert werden, um die Sperrschichttemperatur innerhalb sicherer Grenzen zu halten und eine beschleunigte Lichtstromdegradation zu verhindern.

8.3 Thermische und mechanische Gestaltung

Das ultraflache 0,55-mm-Profil ist ein bedeutender Vorteil für moderne, schlanke Geräte. Die minimale Gehäusemasse bedeutet jedoch auch eine begrenzte thermische Masse. Die Wärmeableitung erfolgt hauptsächlich über die Lötpads in die Leiterplatte. Daher sind das empfohlene PCB-Pad-Design und die Verwendung von Wärmeableitungsanschlüssen oder kleinen Kupferflächen unter dem Bauteil wichtig für die Steuerung der Sperrschichttemperatur. Eine hochwertige Lötstelle ist sowohl für die elektrische Verbindung als auch für die Wärmeleitung von größter Bedeutung.

8.4 Fertigungs- und Bestückungskompatibilität

Die Konformität mit EIA-Standards und die Verpackung in 8-mm-Bändern gewährleistet eine nahtlose Integration in hochvolumige, automatisierte SMT-Fertigungslinien. Die angegebene Kompatibilität mit IR-Reflow-Prozessen ist validiert, aber Entwickler müssen ihr Ofenprofil sorgfältig entwickeln. Die Vorwärmphase ist entscheidend, um die Temperatur langsam ansteigen zu lassen und thermischen Schock zu minimieren, während die Zeit über der Liquidustemperatur (TAL) und die Spitzentemperatur kontrolliert werden müssen, um die Lötpaste vollständig zu schmelzen, ohne die Epoxidlinse der LED oder die internen Bonddrähte zu beschädigen.

8.5 Vergleich und Auswahlhilfe

Bei der Auswahl einer LED müssen Ingenieure mehrere Parameter aus dem Datenblatt abwägen. Für hohe Helligkeitsanforderungen sollte ein Bin aus dem oberen Ende des I_V-Bereichs (z. B. Q oder R) spezifiziert werden. Für Anwendungen, die empfindlich auf Stromverbrauch oder Wärmeentwicklung in einer Reihenschaltung reagieren, ist ein niedrigerer V_F-Bin (F2) vorzuziehen. Für strikte Farbabstimmung sollte ein enger λ_d-Bin (z. B. J oder K) ausgewählt und während der gesamten Produktion beibehalten werden. Die 0,55-mm-Höhe ist ein entscheidender Vorteil gegenüber Standard-LEDs mit 0,6 mm oder 0,8 mm in ultraflachen Produkten, erfordert jedoch möglicherweise eine präzisere Kontrolle der Lötpastenmenge und des Reflow-Profils, um Tombstoning zu vermeiden.

9. Häufig gestellte Fragen (FAQ)

F: Was ist der typische Betriebsstrom für diese LED?

A: Die Kennwerte werden bei 20mA getestet, was ein üblicher Betriebspunkt ist. Sie kann mit entsprechender thermischer Behandlung bis zum absoluten Maximum von 30mA DC betrieben werden, jedoch können Lebensdauer und Effizienz bei niedrigeren Strömen optimiert sein.

F: Wie interpretiere ich die Bin-Codes bei der Bestellung?

A: Die vollständige Produktteilenummer enthält Codes für V_F-, I_V- und λ_d-Bins. Sie müssen die gewünschte Kombination (z. B. F2, R, K) angeben, um die exakte für Ihr Design erforderliche elektrische und optische Leistung zu erhalten.

F: Kann ich diese LED für Innenraumbeleuchtung in Fahrzeugen verwenden?

A: Obwohl sie im Bereich von -55°C bis +85°C arbeitet, erfordern Automobilanwendungen oft eine spezifische AEC-Q102-Qualifizierung für die Zuverlässigkeit unter rauen Umgebungsbedingungen, die durch dieses kommerzielle Datenblatt nicht impliziert wird. Eine Konsultation mit dem Hersteller für automobiltaugliche Produkte ist erforderlich.

F: Warum sind die Lagerbedingungen nach dem Öffnen der Verpackung so wichtig?

A: SMD-Gehäuse können Feuchtigkeit aus der Luft aufnehmen. Während der hohen Hitze des Reflow-Lötens kann diese eingeschlossene Feuchtigkeit schnell verdampfen und zu innerer Delamination oder Rissbildung (\"Popcorning\") führen. Die 672-Stunden-Bodenlebensdauer und das Trocknungsverfahren (Baking) sind kritische Kontrollen, um diesen Fehlermodus zu verhindern.