Техническая спецификация LTST-S326TGKSKT-5A - Двухцветный SMD светодиод Зеленый/Желтый - Обратное напряжение 5В - Прямой ток 20/30мА

1. Обзор продукта

В данном документе подробно описаны технические характеристики двухцветного бокового SMD (Surface Mount Device) светодиода. Этот компонент специально разработан для применений, требующих компактного источника света с боковым излучением, а его основной целевой рынок — модули подсветки ЖК-дисплеев. Ключевые преимущества включают соответствие экологическим нормам, высокую яркость благодаря передовым полупроводниковым материалам и совместимость с современными автоматизированными процессами сборки и пайки.

2. Подробный анализ технических параметров

2.1 Предельные эксплуатационные характеристики

Эксплуатационные пределы устройства определены при температуре окружающей среды (Ta) 25°C. Для зеленого светодиода (чип InGaN) максимальный постоянный прямой ток составляет 20 мА, при этом пиковый прямой ток 100 мА допустим в импульсном режиме (скважность 1/10, длительность импульса 0,1 мс). Его рассеиваемая мощность составляет 76 мВт. Желтый светодиод (чип AlInGaP) имеет более высокий номинальный постоянный прямой ток 30 мА, пиковый 80 мА и рассеиваемую мощность 75 мВт. Для обоих цветов максимальное обратное напряжение составляет 5В. Диапазон рабочих температур от -20°C до +80°C, с более широким диапазоном хранения от -30°C до +100°C. Устройство выдерживает пайку оплавлением при 260°C в течение 5 секунд.

2.2 Электрические и оптические характеристики

Измерено при Ta=25°C и испытательном токе (IF) 5 мА. Ключевые параметры производительности следующие. Световая сила (Iv) для зеленого светодиода имеет минимум 28,0 мкд, типичное значение не указано, максимум 280,0 мкд. Световая сила желтого светодиода варьируется от минимума 7,1 мкд до максимума 71,0 мкд. Оба светодиода имеют широкий угол обзора (2θ1/2) 130 градусов (тип.). Типичная пиковая длина волны излучения (λP) зеленого светодиода составляет 530 нм, с типичной доминирующей длиной волны (λd) 528 нм и полушириной спектра (Δλ) 35 нм. Соответствующие значения для желтого светодиода: 591 нм, 588 нм и 15 нм. Прямое напряжение (VF) при 5 мА составляет типично 2,80В (макс. 3,20В) для зеленого и 1,90В (макс. 2,30В) для желтого. Обратный ток (IR) для обоих составляет максимум 10 мкА при VR=5В.

2.3 Тепловые характеристики

Коэффициент снижения номинала для прямого тока задан линейно от 25°C. Для зеленого светодиода снижение составляет 0,25 мА/°C, что означает уменьшение допустимого постоянного прямого тока на 0,25 мА за каждый градус Цельсия выше 25°C. Для желтого светодиода коэффициент снижения составляет 0,4 мА/°C. Это критически важный параметр для обеспечения долгосрочной надежности и предотвращения теплового разгона в приложении.

3. Объяснение системы сортировки

Продукт сортируется по группам (бинам) на основе световой силы для обеспечения стабильности яркости в приложениях. Для зеленого светодиода коды бинов варьируются от N до S, с минимальной силой света от 28,0 мкд (N) до 180,0 мкд (S) и максимальной от 45,0 мкд (N) до 280,0 мкд (S). Желтый светодиод использует коды бинов от K до P, с минимумами от 7,1 мкд (K) до 45,0 мкд (P) и максимумами от 11,2 мкд (K) до 71,0 мкд (P). Для каждого бина по силе света применяется допуск +/-15%. Эта система позволяет разработчикам выбирать светодиоды с предсказуемым уровнем яркости для своих конкретных задач.

4. Анализ характеристических кривых

Хотя конкретные графические кривые не детализированы в предоставленном тексте, приведенные параметры позволяют сделать выводы о ключевых тенденциях производительности. Значения прямого напряжения (VF) указывают на ВАХ для каждого цвета. Разница в VF (2,80В для зеленого против 1,90В для желтого при 5мА) значительна для проектирования схем, особенно при питании обоих цветов от общего источника напряжения. Данные о полуширине спектра (35нм для зеленого, 15нм для желтого) указывают на то, что желтый светодиод имеет более монохроматический, узкий спектр излучения по сравнению с более широким зеленым излучением. Коэффициенты снижения номинала прямо описывают отрицательную температурную зависимость максимально допустимого прямого тока.

5. Механическая информация и данные о корпусе

Устройство соответствует стандартному корпусу EIA. Это боковой (прямоугольный) корпус, что означает, что основное излучение света параллельно плоскости монтажа, что идеально подходит для применений с боковой подсветкой, таких как подсветка ЖК-дисплеев. Материал линзы указан как прозрачный. Распиновка четко определена: Катод 1 (C1) для желтого чипа AlInGaP, а Катод 2 (C2) для зеленого чипа InGaN. Компонент поставляется упакованным в 8-мм ленту на катушках диаметром 7 дюймов, совместимых с автоматическим оборудованием для установки. Подробные чертежи размеров корпуса и рекомендуемая разводка контактных площадок для пайки включены в полную спецификацию для руководства при проектировании печатной платы.

6. Руководство по пайке и монтажу

6.1 Профили пайки оплавлением

Предоставлены два рекомендуемых профиля инфракрасной (ИК) пайки оплавлением: один для обычного (оловянно-свинцового) процесса пайки и один для бессвинцового процесса. Ключевые параметры для бессвинцового процесса, в котором используется паста SnAgCu, включают стадию предварительного нагрева и условие пиковой температуры. Подтверждено, что устройство совместимо как с инфракрасным, так и с парофазным процессами пайки оплавлением.

6.2 Очистка

Очистку необходимо проводить с осторожностью. Не следует использовать неуказанные химические жидкости, так как они могут повредить корпус светодиода. Если очистка необходима, рекомендуется погрузить светодиод в этиловый или изопропиловый спирт при нормальной температуре на время менее одной минуты.

6.3 Условия хранения

Для оптимального срока хранения и паяемости светодиоды, извлеченные из оригинальной влагозащитной упаковки, должны пройти пайку оплавлением в течение одной недели. Для более длительного хранения вне оригинальной упаковки их следует хранить в герметичном контейнере с осушителем или в атмосфере азота. Если хранение в распакованном виде превышает неделю, перед сборкой рекомендуется прогрев при температуре около 60°C в течение не менее 24 часов для удаления поглощенной влаги и предотвращения эффекта "попкорна" во время оплавления.

7. Упаковка и информация для заказа

Стандартная упаковка — 3000 штук на катушке диаметром 7 дюймов. Спецификации ленты и катушки соответствуют ANSI/EIA 481-1-A-1994. Пустые ячейки для компонентов на несущей ленте запечатаны верхней покровной лентой. Допускается максимум два последовательно отсутствующих компонента в ленте. Для объемов заказа, не кратных полной катушке, для остаточного количества установлен минимальный упаковочный объем в 500 штук. Артикул LTST-S326TGKSKT-5A следует внутренней системе кодирования производителя, которая обычно кодирует тип корпуса, цвет и информацию о бине.

8. Рекомендации по применению

8.1 Типичные сценарии применения

Основным и явно указанным применением этого бокового светодиода является подсветка ЖК-панелей, где его боковое излучение эффективно вводит свет в световод панели. Его двухцветная возможность (зеленый/желтый) может использоваться для индикаторов состояния, многоцветных эффектов подсветки или в приложениях, требующих определенных цветовых точек, достижимых смешением этих двух основных цветов.

8.2 Соображения при проектировании

Способ управления:Светодиоды — это устройства, управляемые током. Для обеспечения равномерной яркости при параллельном включении нескольких светодиодов настоятельно рекомендуется использовать токоограничивающий резистор, включенный последовательно с каждым отдельным светодиодом (Схема A). Прямое параллельное включение нескольких светодиодов от источника напряжения без индивидуальных резисторов (Схема B) не рекомендуется, так как незначительные различия в характеристиках прямого напряжения (VF) между светодиодами могут привести к значительной разнице в токе и, следовательно, в яркости.

Электростатический разряд (ESD):Светодиод чувствителен к электростатическому разряду. Необходимо принимать меры предосторожности при обращении и сборке: использовать заземленные браслеты или антистатические перчатки, обеспечивать правильное заземление всего оборудования и рабочих поверхностей, а также рассмотреть возможность использования ионизаторов для нейтрализации статических зарядов в рабочей среде.

9. Техническое сравнение и отличительные особенности

Данное устройство выделяется сочетанием характеристик: два светоизлучающих кристалла разных цветов в одном боковом корпусе. Это экономит место на печатной плате по сравнению с использованием двух отдельных светодиодов. Использование сверхъярких чипов InGaN (для зеленого) и AlInGaP (для желтого) указывает на ориентацию на высокую эффективность и световой поток. Его совместимость с автоматической установкой и стандартными процессами пайки оплавлением (включая бессвинцовую) делает его подходящим для крупносерийного современного производства электроники. Широкий угол обзора 130 градусов оптимизирован для применений подсветки, где требуется равномерное освещение.

10. Часто задаваемые вопросы (на основе технических параметров)

В: Могу ли я одновременно питать зеленый и желтый светодиоды на их максимальном постоянном токе?

О: Нет. Предельные эксплуатационные характеристики указаны для каждого кристалла независимо. Одновременная работа обоих на 20мА (зеленый) и 30мА (желтый) превысит общие тепловые конструктивные пределы корпуса. Общая рассеиваемая мощность должна рассчитываться на основе фактически используемых прямых напряжений и токов.

В: Почему прямое напряжение разное для двух цветов?

О: Прямое напряжение — это фундаментальное свойство, определяемое шириной запрещенной зоны полупроводникового материала. InGaN (зеленый) имеет большую ширину запрещенной зоны, чем AlInGaP (желтый), что приводит к более высокому прямому напряжению, необходимому для достижения того же тока.

В: Как интерпретировать коды бинов по силе света?

О: Выберите код бина, который гарантирует вашу минимально необходимую яркость. Например, если вашему проекту требуется не менее 100 мкд от зеленого светодиода, вы должны указать бин R (112,0-180,0 мкд) или выше. Типичное значение не гарантируется, гарантируется только диапазон мин./макс. для выбранного бина.

В: Требуется ли радиатор?

О: Для работы на максимальном номинальном токе или близком к нему, особенно при повышенной температуре окружающей среды, тщательное тепловое управление печатной платы является обязательным. Необходимо следовать кривой снижения номинала. Для работы на низких токах (например, 5-10 мА) обычно достаточно стандартной разводки печатной платы.

11. Практический пример проектирования и использования

Сценарий: Проектирование двухстатусного индикатора для портативного устройства.LTST-S326TGKSKT-5A может использоваться для отображения статуса зарядки: желтый — зарядка, зеленый — полный заряд. Разработчик размещает светодиод на краю печатной платы, стороной излучения к световоду или окну в корпусе. Проектируются две независимые цепи ограничения тока — одна для анода желтого (с резистором, рассчитанным для Vпитания, VF_желтый~1,9В и желаемого I_F), и одна для анода зеленого (рассчитанная для VF_зеленый~2,8В). Общий катод подключается к земле. Широкий угол обзора обеспечивает видимость индикатора под разными углами. Разработчик должен убедиться, что разводка контактных площадок на печатной плате соответствует рекомендуемой схеме для получения надежного паяного соединения и правильного выравнивания.

12. Введение в технические принципы

Светодиоды (LED) — это полупроводниковые p-n переходные устройства, излучающие свет посредством электролюминесценции. При приложении прямого напряжения электроны и дырки рекомбинируют в активной области, высвобождая энергию в виде фотонов. Цвет излучаемого света определяется энергией запрещенной зоны полупроводникового материала. Данное устройство содержит два разных полупроводниковых кристалла в одном корпусе: кристалл нитрида индия-галлия (InGaN) для зеленого излучения и кристалл фосфида алюминия-индия-галлия (AlInGaP) для желтого излучения. Боковой корпус реализован за счет специальной механической конструкции, которая ориентирует основную светоизлучающую поверхность кристалла перпендикулярно выводам корпуса, направляя свет через боковую сторону компонента.

13. Тренды и контекст отрасли

Разработка этого компонента соответствует нескольким ключевым трендам в оптоэлектронной промышленности. Переход к соответствию RoHS и "зеленым" продуктам отражает глобальные экологические нормы. Использование высокоэффективных материалов, таких как InGaN и AlInGaP, обусловлено постоянным спросом на более высокую яркость и меньшее энергопотребление в портативных устройствах и дисплеях. Инновации в упаковке, такие как боковые форматы, имеют решающее значение для создания более тонких и компактных конечных продуктов, особенно в потребительской электронике, такой как смартфоны, планшеты и ноутбуки. Кроме того, совместимость с полностью автоматизированными высокоскоростными линиями поверхностного монтажа является фундаментальным требованием для рентабельного массового производства. Включение подробных профилей пайки, особенно для бессвинцовых процессов, подчеркивает переход отрасли к более экологичному производству.