Техническая спецификация LTW-327ZDSKG-5A: Двухцветный бокового свечения SMD светодиод - Белый/Зеленый - 5мА

1. Обзор продукта

LTW-327ZDSKG-5A — это двухцветный поверхностно-монтируемый (SMD) светодиод бокового (прямоугольного) свечения. Этот компонент специально разработан для применений, требующих освещения сбоку корпуса, что делает его идеальным выбором для систем подсветки ЖК-панелей, панелей с краевой подсветкой и других световых решений в условиях ограниченного пространства, где свет необходимо направлять параллельно, а не перпендикулярно плате.

Устройство объединяет два различных полупроводниковых чипа в одном корпусе: чип InGaN (нитрид индия-галлия) для излучения белого света и чип AlInGaP (фосфид алюминия-индия-галлия) для излучения зеленого света. Такая двухчиповая конфигурация позволяет смешивать цвета или независимо управлять двумя источниками света в одном компактном форм-факторе. Корпус имеет оловянное покрытие выводной рамки для улучшенной паяемости и поставляется на 8-миллиметровой ленте, намотанной на катушки диаметром 7 дюймов, что совместимо с высокоскоростным автоматизированным оборудованием для монтажа компонентов.

1.1 Ключевые особенности и преимущества

• Два источника цвета:Объединяет белый и зеленый светодиоды в одном корпусе стандарта EIA, экономя место на плате и упрощая конструкцию.
• Прямоугольное излучение:Конструкция бокового свечения оптимизирована для направления света параллельно поверхности печатной платы, что критически важно для применений с краевой подсветкой.
• Высокая яркость:Использует передовые технологии чипов InGaN и AlInGaP для обеспечения высокой силы света.
• Совместимость с производством:Корпус разработан для совместимости со стандартными автоматизированными системами установки и процессами пайки оплавлением в инфракрасном (ИК) диапазоне.
• Соответствие экологическим нормам:Продукт соответствует директиве RoHS (об ограничении использования опасных веществ).

2. Подробные технические характеристики

2.1 Предельные эксплуатационные параметры

Эти параметры определяют предельные значения, превышение которых может привести к необратимому повреждению устройства. Работа на этих пределах или за их пределами не гарантируется и должна быть исключена при проектировании схемы.

• Рассеиваемая мощность (Pd):Белый: 35 мВт, Зеленый: 48 мВт. Это максимально допустимая мощность, рассеиваемая в виде тепла.
• Пиковый прямой ток (I_FP):Белый: 50 мА, Зеленый: 40 мА. Это максимальный импульсный ток (скважность 1/10, длительность импульса 0.1 мс), который светодиод может кратковременно выдержать.
• Постоянный прямой ток (I_F):Белый: 10 мА, Зеленый: 20 мА. Это максимальный рекомендуемый постоянный ток для непрерывной работы при температуре окружающей среды Ta=25°C.
• Диапазоны температур:Эксплуатация: от -20°C до +80°C; Хранение: от -40°C до +85°C.
• Условия пайки:Выдерживает пайку оплавлением в ИК-диапазоне с пиковой температурой 260°C в течение 10 секунд.
• Электростатический разряд (ESD):Порог по модели человеческого тела (HBM) составляет 2000В. Обязательны соответствующие меры предосторожности при обращении с ESD.

2.2 Электрические и оптические характеристики

Это типичные параметры производительности, измеренные при температуре окружающей среды (Ta) 25°C и прямом токе (I_F) 5мА, если не указано иное.

• Сила света (I_V):Ключевой показатель яркости.
  • Белый: Минимум 28.0 мкд, Типовое значение не указано, Максимум 112.0 мкд.
  • Зеленый: Минимум 4.5 мкд, Типовое значение не указано, Максимум 18.0 мкд.
• Угол обзора (2θ_1/2):Приблизительно 130 градусов для обоих цветов, определяет угловой разброс излучаемого света.
• Прямое напряжение (V_F):Падение напряжения на светодиоде при протекании тока.
  • Белый: Мин. 2.70В, Тип. 3.00В, Макс. 3.15В.
  • Зеленый: Мин. 1.70В, Тип. 2.00В, Макс. 2.40В.
  Разница в V_Fмежду цветами важна для проектирования схемы управления, особенно если они питаются от общего источника тока.
• Спектральные свойства зеленого чипа (при I_F=5мА):
  • Пиковая длина волны (λ_P): Типично 575 нм.
  • Доминирующая длина волны (λ_d): Типично 570 нм.
  • Полуширина спектра (Δλ): Типично 20 нм.
  • Координаты цветности (x, y): Типично (0.3, 0.3) на диаграмме CIE 1931.
• Обратный ток (I_R):Максимум 100 мкА при обратном напряжении (V_R) 5В. Устройство не предназначено для работы в режиме обратного смещения.

3. Объяснение системы сортировки

Светодиоды сортируются по группам производительности для обеспечения однородности. Код классификации указан на упаковочном пакете.

3.1 Сортировка по силе света (I_V)

Светодиоды группируются на основе измеренной световой отдачи при 5мА.

• Группы для белого светодиода:
  • N: 28.0 - 45.0 мкд
  • P: 45.0 - 71.0 мкд
  • Q: 71.0 - 112.0 мкд
• Группы для зеленого светодиода:
  • J: 4.5 - 7.1 мкд
  • K: 7.1 - 11.2 мкд
  • L: 11.2 - 18.0 мкд

Допуск для каждой группы силы света составляет +/- 15%.

3.2 Сортировка по оттенку (цветности) для зеленого светодиода

Зеленые светодиоды также сортируются по их цветовой точке на диаграмме цветности CIE 1931, определяемой координатами (x, y). Указаны шесть групп (S1 через S6) с точными границами координат. Допуск для каждой группы оттенка составляет +/- 0.01 по обеим координатам x и y. Это обеспечивает высокую однородность цвета для применений, где критически важен точный зеленый цвет.

4. Анализ характеристических кривых

В спецификации приведены типичные характеристические кривые, которые необходимы для понимания поведения устройства в различных условиях. Хотя конкретные графики не воспроизводятся в тексте, они обычно включают:

• Относительная сила света в зависимости от прямого тока:Показывает, как яркость увеличивается с ростом тока вплоть до предельных значений.
• Прямое напряжение в зависимости от прямого тока:Иллюстрирует вольт-амперную характеристику диода.
• Относительная сила света в зависимости от температуры окружающей среды:Демонстрирует тепловое снижение светового потока, что критически важно для управления температурным режимом в применении.
• Спектральное распределение мощности:Для зеленого светодиода, показывает интенсивность излучаемого света на каждой длине волны с центром около пиковой длины волны ~575 нм.

Конструкторам следует использовать эти кривые для выбора подходящих рабочих точек и понимания компромиссов в производительности, особенно в отношении эффективности и тепловых эффектов.

5. Механическая информация и данные о корпусе

5.1 Назначение выводов и полярность

Модель LTW-327ZDSKG-5A имеет желтую линзу. Назначение выводов следующее:

• Анод 1 (A1): Подключен к чипу AlInGaP (зеленый).
• Анод 2 (A2): Подключен к чипу InGaN (белый).

Общий катод подразумевается, но явно не обозначен в предоставленном тексте. Механический чертеж покажет площадку катода. Правильная полярность необходима для предотвращения повреждений.

5.2 Габаритные размеры корпуса и допуски

Устройство соответствует стандартному контуру корпуса EIA для светодиодов бокового свечения. Все размеры указаны в миллиметрах, стандартный допуск составляет ±0.10 мм, если на подробном чертеже корпуса не указано иное. Спецификация включает рекомендуемые размеры и ориентацию паяльных площадок для обеспечения правильного механического выравнивания и надежности паяных соединений во время оплавления.

6. Руководство по монтажу, пайке и обращению

6.1 Процесс пайки

Светодиод совместим с процессами пайки оплавлением в инфракрасном (ИК) диапазоне. Рекомендуется соблюдать предложенный температурный профиль с пиковой температурой 260°C, выдерживаемой в течение 10 секунд. Соблюдение этого профиля критически важно для предотвращения теплового повреждения корпуса светодиода или внутренних проводных соединений.

6.2 Очистка

Если необходима очистка после пайки, следует использовать только указанные химические вещества. Неуказанные химикаты могут повредить пластиковый корпус. Рекомендуемый метод — погружение светодиода в этиловый или изопропиловый спирт при нормальной температуре на время менее одной минуты.

6.3 Хранение и чувствительность к влаге

Светодиоды являются влагочувствительными устройствами. Установлены особые условия хранения:

• Герметичная упаковка:Хранить при температуре ≤30°C и относительной влажности (RH) ≤90%. Использовать в течение одного года.
• Вскрытая упаковка:Условия хранения не должны превышать 30°C или 60% RH. Рекомендуется завершить пайку оплавлением в течение одной недели после вскрытия.
• Длительное хранение (вскрытая упаковка):Хранить в герметичном контейнере с осушителем или в азотном эксикаторе.
• Просушка (Rebaking):Если хранение вне оригинальной упаковки превышает одну неделю, перед пайкой требуется просушка при температуре приблизительно 60°C в течение не менее 20 часов для удаления поглощенной влаги и предотвращения эффекта "попкорна" во время оплавления.

6.4 Меры предосторожности от электростатического разряда (ESD)

Устройство имеет порог ESD 2000В (HBM). Для предотвращения повреждения от статического электриства обязательно использовать соответствующие средства контроля ESD: антистатические браслеты, перчатки и обеспечить надлежащее заземление всего оборудования и рабочих мест.

7. Упаковка и заказ

7.1 Спецификации ленты и катушки

Светодиоды поставляются на стандартной промышленной тисненой транспортной ленте шириной 8 мм с верхней защитной лентой. Лента намотана на катушки диаметром 7 дюймов (178 мм).

• Количество на катушке:3000 штук.
• Минимальный объем заказа (MOQ):500 штук для остаточных количеств.
• Стандарты упаковки:Соответствует спецификациям ANSI/EIA-481.
• Качество:Максимальное количество последовательно отсутствующих компонентов (пустых ячеек) в ленте — два.

Предоставлены подробные механические чертежи размеров ячеек ленты, ступицы и фланца катушки для настройки автоматизированного оборудования.

8. Примечания по применению и конструктивные соображения

8.1 Целевые области применения

Основное применение этого двухцветного светодиода бокового свечения — подсветка ЖК-дисплеев, особенно для дисплеев малого и среднего размера в потребительской электронике, промышленных панелях и автомобильных интерьерах. Конструкция с прямоугольным излучением позволяет размещать его на краю световодной пластины, эффективно вводя свет в панель. Другие потенциальные применения включают индикаторы состояния в ограниченном пространстве, декоративную краевую подсветку и подсветку клавиатур или символов.

8.2 Соображения по проектированию схемы

• Ограничение тока:Всегда используйте последовательный резистор или источник постоянного тока для ограничения прямого тока до рекомендуемого постоянного значения (10мА для белого, 20мА для зеленого) или ниже. Превышение I_Fсокращает срок службы и может вызвать мгновенный отказ.
• Независимое управление:Два анода позволяют независимо управлять белым и зеленым светодиодами. Это позволяет смешивать цвета (для создания оттенков сине-зеленого или аква) или реализовывать раздельные сигнальные функции.
• Тепловое управление:Хотя рассеиваемая мощность мала, обеспечение достаточной площади меди на печатной плате или тепловых переходных отверстий для площадки катода может помочь поддерживать более низкую температуру перехода, сохраняя световой поток и долговечность, особенно в условиях высокой температуры окружающей среды.
• Источник напряжения:Учитывайте различные прямые напряжения при проектировании схемы управления. Может быть достаточно одного источника тока с резистором для каждого цвета, но необходимо проверить запас по напряжению для обоих.

8.3 Надежность и срок службы

Срок службы светодиода сильно зависит от условий эксплуатации. Ключевые факторы включают:

• Ток управления:Работа ниже максимального номинального тока значительно продлевает срок службы.
• Температура перехода (T_j):Высокая T_jускоряет снижение светового потока и может смещать цветность. Эффективный отвод тепла через печатную плату имеет решающее значение.
• Защита от окружающей среды:Пластиковый корпус обеспечивает базовую защиту, но следует избегать воздействия агрессивных химикатов, УФ-излучения или экстремальной влажности за пределами указанных диапазонов.

9. Техническое сравнение и отличительные особенности

LTW-327ZDSKG-5A отличается своей специфической комбинацией характеристик:

• По сравнению с одноцветными светодиодами бокового свечения:Предоставляет гибкость конструкции, предлагая два цвета в одном корпусе, сокращая количество компонентов и занимаемую площадь на плате по сравнению с использованием двух отдельных одноцветных светодиодов.
• По сравнению со светодиодами с верхним излучением:Профиль прямоугольного излучения является его определяющей характеристикой, позволяющей реализовывать совершенно другие оптические конструкции, ориентированные на краевую подсветку, а не на прямое освещение.
• По сравнению с другими двухцветными светодиодами:Использование InGaN для белого и AlInGaP для зеленого представляет собой комбинацию, выбранную для эффективности и качества цвета. Специфическая структура сортировки как по силе света, так и по оттенку (для зеленого) указывает на акцент на однородности цвета для дисплейных применений.

10. Часто задаваемые вопросы (FAQ)

В1: Могу ли я одновременно питать белый и зеленый светодиоды на их максимальном постоянном токе?
О1: Да, но необходимо учитывать общую рассеиваемую мощность. Одновременная работа при I_{F(Белый)}=10мА (V_F~3.0В, P=30мВт) и I_{F(Зеленый)}=20мА (V_F~2.0В, P=40мВт) дает в сумме ~70мВт. Убедитесь, что тепловая среда применения может справиться с этой суммарной тепловой нагрузкой, не превышая максимальную температуру перехода.

В2: В чем разница между пиковой и доминирующей длиной волны?
О2: Пиковая длина волны (λ_P) — это длина волны, на которой спектр излучения имеет максимальную интенсивность. Доминирующая длина волны (λ_d) — это длина волны монохроматического света, соответствующая воспринимаемому цвету светодиода при сравнении с эталонным белым светом. λ_dболее актуальна для спецификации цвета.

В3: Почему условия хранения для вскрытой упаковки строже, чем для герметичной?
О3: Герметичная упаковка содержит осушитель для поддержания сухой внутренней атмосферы. После вскрытия влагочувствительный пластиковый корпус подвергается воздействию окружающей влажности, которую он может поглощать. Избыточная поглощенная влага может быстро испаряться во время пайки (оплавления), вызывая внутреннее расслоение или растрескивание (эффект "попкорна").

В4: Как интерпретировать код группы на упаковочном пакете?
О4: Код указывает на группу производительности светодиодов в этом пакете. Например, код может указывать "Q-K-S4"