Техническая документация на двухцветный SMD светодиод LTST-C235TBJRKT - Габаритные размеры - Синий 3.3В / Красный 2.0В

1. Обзор изделия

Настоящий документ содержит полные технические характеристики двухцветного светодиода для поверхностного монтажа (SMD). Компонент объединяет два различных полупроводниковых кристалла в одном корпусе: один излучает синий свет на основе технологии InGaN (нитрид индия-галлия), другой излучает красный свет на основе технологии AlInGaP (фосфид алюминия-индия-галлия). Такая конструкция позволяет реализовать компактные многоцветные индикаторные или осветительные решения в стандартном форм-факторе, совместимом с EIA.

Светодиоды поставляются на 8-миллиметровой ленте, намотанной на катушки диаметром 7 дюймов, что обеспечивает полную совместимость с высокоскоростным автоматическим оборудованием для установки компонентов, используемым в современном электронном производстве. Изделие классифицируется как "зелёный" продукт и соответствует директиве RoHS (об ограничении использования опасных веществ). Устройство также предназначено для пайки оплавлением в инфракрасной (ИК) печи, что является стандартным процессом для монтажа компонентов поверхностного монтажа на печатные платы (ПП).

2. Абсолютные максимальные режимы

Абсолютные максимальные режимы определяют пределы, превышение которых может привести к необратимому повреждению устройства. Эти значения указаны при температуре окружающей среды (Ta) 25°C и не должны превышаться ни при каких условиях эксплуатации.

• Рассеиваемая мощность:Синий кристалл: 76 мВт, Красный кристалл: 75 мВт.
• Пиковый прямой ток:Измеряется при скважности 1/10 и длительности импульса 0.1 мс. Синий кристалл: 100 мА, Красный кристалл: 80 мА.
• Постоянный прямой ток:Максимальный постоянный прямой ток. Синий кристалл: 20 мА, Красный кристалл: 30 мА.
• Диапазон рабочих температур:от -20°C до +80°C.
• Диапазон температур хранения:от -30°C до +100°C.
• Условия инфракрасной пайки:Устройство может выдерживать пиковую температуру 260°C в течение не более 10 секунд во время пайки оплавлением.

Эксплуатация светодиода вблизи или за пределами этих пределов может значительно сократить срок его службы и надёжность. Конструкторы должны обеспечить, чтобы схема управления поддерживала условия в пределах указанных диапазонов.

3. Электрические и оптические характеристики

Эти характеристики измерены при Ta=25°C в стандартных условиях испытаний и представляют типичные показатели устройства.

3.1 Сила света и угол обзора

Сила света (Iv) — это мера воспринимаемой мощности света, излучаемого в определённом направлении. Измеряется в милликанделах (мкд).

• Синий кристалл (InGaN):Типичная сила света составляет 45.0 мкд при прямом токе (IF) 20 мА, с минимальным гарантированным значением 28.0 мкд.
• Красный кристалл (AlInGaP):Типичная сила света составляет 45.0 мкд при IF=20 мА, с минимальным гарантированным значением 18.0 мкд.

Угол обзора (2θ1/2) для обоих цветов составляет 130 градусов. Это полный угол, при котором сила света падает до половины значения на центральной оси (0 градусов). Угол 130 градусов указывает на широкую диаграмму направленности, что подходит для применений, требующих широкой видимости.

3.2 Спектральные характеристики

Спектральные свойства определяют качество цвета излучаемого света.

• Пиковая длина волны (λP):Длина волны, на которой спектр излучения наиболее интенсивен. Синий: 468 нм (тип.), Красный: 639 нм (тип.).
• Доминирующая длина волны (λd):Единая длина волны, воспринимаемая человеческим глазом, которая наилучшим образом представляет цвет. Определяется по диаграмме цветности CIE. Синий: 470 нм (тип.), Красный: 631 нм (тип.).
• Полуширина спектральной линии (Δλ):Ширина спектра излучения на половине его максимальной интенсивности. Синий: 25 нм (тип.), Красный: 20 нм (тип.). Более узкая полуширина указывает на более насыщенный, чистый цвет.

3.3 Электрические параметры

• Прямое напряжение (VF):Падение напряжения на светодиоде при работе на указанном токе.
  • Синий кристалл: Типичное 3.3В, Максимальное 3.8В при IF=20 мА.
  • Красный кристалл: Типичное 2.0В, Максимальное 2.4В при IF=20 мА.
• Обратный ток (IR):Максимальный ток утечки при приложении обратного напряжения (VR) 5В. Максимальный обратный ток для обоих кристаллов составляет 10 мкА.Важное примечание:Этот параметр предназначен только для целей испытаний; светодиод не предназначен для работы в режиме обратного смещения.

Предостережение по ЭСР:Светодиоды чувствительны к электростатическому разряду (ЭСР). Для предотвращения повреждений во время сборки и обращения обязательны соответствующие меры предосторожности от ЭСР, такие как использование заземлённых браслетов, антистатических ковриков и оборудования.

4. Система сортировки

Для учёта естественных вариаций в производственном процессе светодиоды сортируются по группам (бина) производительности. Это обеспечивает однородность в пределах производственной партии.

4.1 Сортировка по силе света

Сила света для каждого цвета сортируется в соответствии со следующими кодами. Допуск внутри каждого бина составляет +/-15%.

Сортировка синего кристалла (мкд @20мА):

• Код N: 28.0 – 45.0 мкд
• Код P: 45.0 – 71.0 мкд
• Код Q: 71.0 – 112.0 мкд
• Код R: 112.0 – 180.0 мкд

Сортировка красного кристалла (мкд @20мА):

• Код M: 18.0 – 28.0 мкд
• Код N: 28.0 – 45.0 мкд
• Код P: 45.0 – 71.0 мкд
• Код Q: 71.0 – 112.0 мкд

Указание кода бина при заказе позволяет конструкторам выбирать светодиоды с желаемым уровнем яркости для своего применения, обеспечивая визуальную однородность между несколькими экземплярами.

5. Рекомендации по пайке и сборке

5.1 Профиль оплавления

Устройство предназначено для бессвинцовых процессов пайки. Предоставляется рекомендуемый профиль инфракрасного (ИК) оплавления, соответствующий стандартам JEDEC. Ключевые параметры включают:

• Предварительный нагрев:от 150°C до 200°C.
• Время предварительного нагрева:Максимум 120 секунд.
• Пиковая температура:Максимум 260°C.
• Время выше температуры ликвидуса:Максимум 10 секунд (рекомендуется для не более двух циклов оплавления).

Точный профиль должен быть определён для конкретной конструкции ПП, используемой паяльной пасты и печи. Профиль на странице 3 технического описания служит общим ориентиром.

5.2 Ручная пайка

Если необходима ручная пайка, необходимо соблюдать крайнюю осторожность:

• Температура паяльника:Максимум 300°C.
• Время пайки:Максимум 3 секунды на соединение.
• Ручная пайка должна ограничиваться только единичным ремонтом, а не массовым производством.

5.3 Очистка

Следует использовать только указанные чистящие средства. Неуказанные химикаты могут повредить корпус светодиода.

• Рекомендуемые растворители:Этиловый спирт или изопропиловый спирт.
• Процедура:При необходимости очистки погрузите светодиод при нормальной температуре на время менее одной минуты.

6. Механические данные и информация об упаковке

6.1 Габаритные размеры и назначение выводов

Светодиод поставляется в стандартном SMD-корпусе. Линза прозрачная. Назначение выводов следующее:

• Выводы 1, 2: Анод и катод для синего (InGaN) кристалла.
• Выводы 3, 4: Анод и катод для красного (AlInGaP) кристалла.

В техническом описании приведены подробные механические чертежи со всеми критическими размерами в миллиметрах. Допуск для большинства размеров составляет ±0.10 мм, если не указано иное. Также включена рекомендуемая конфигурация контактных площадок на ПП для обеспечения надёжного формирования паяных соединений и правильного позиционирования во время оплавления.

6.2 Упаковка в ленте на катушке

Светодиоды поставляются в стандартной для отрасли формованной несущей ленте.

• Размер катушки:Диаметр 7 дюймов.
• Количество на катушке:3000 штук.
• Минимальное количество упаковки:500 штук для остаточных количеств.
• Покровная лента:Пустые ячейки для компонентов запечатаны верхней покровной лентой.
• Отсутствующие светодиоды:Максимальное количество последовательно отсутствующих светодиодов в ленте — два.

Данная упаковка соответствует спецификациям ANSI/EIA 481-1-A-1994, обеспечивая совместимость с автоматическим сборочным оборудованием.

7. Хранение и обращение

7.1 Условия хранения

• Запечатанная упаковка (с осушителем):Хранить при температуре ≤30°C и относительной влажности (ОВ) ≤90%. Использовать в течение одного года.
• Вскрытая упаковка:Условия хранения не должны превышать 30°C и 60% ОВ. Для длительного хранения вне оригинального пакета хранить в герметичном контейнере с осушителем или в азотном эксикаторе.

7.2 Требования к сушке

Если светодиоды хранились вне оригинальной влагозащитной упаковки более одной недели, их необходимо просушить перед пайкой для удаления поглощённой влаги и предотвращения "вспучивания" (popcorning) во время оплавления.

• Условия сушки:Приблизительно 60°C в течение не менее 20 часов.
• Оплавление после вскрытия:Рекомендуется завершить пайку ИК оплавлением в течение одной недели после вскрытия оригинальной упаковки.

8. Примечания по применению и предостережения

8.1 Предназначение

Данный светодиод предназначен для применения в обычном электронном оборудовании, включая офисную технику, устройства связи и бытовую технику. Он не предназначен для критически важных для безопасности применений, где отказ может угрожать жизни или здоровью (например, авиация, медицинские системы жизнеобеспечения, системы безопасности транспорта) без предварительной консультации и специальной квалификации.

8.2 Рекомендации по проектированию

• Ограничение тока:Всегда используйте последовательный токоограничивающий резистор или источник постоянного тока, чтобы гарантировать, что прямой ток (IF) не превышает максимальное постоянное значение (20 мА для синего, 30 мА для красного).
• Тепловой режим:Хотя рассеиваемая мощность мала, обеспечение достаточной площади медного покрытия на ПП или тепловых переходных отверстий может помочь поддерживать более низкую температуру перехода, особенно в условиях высокой температуры окружающей среды, тем самым сохраняя световой поток и долговечность.
• Защита от обратного напряжения:Поскольку устройство не предназначено для работы в обратном режиме, схемотехнические решения должны предотвращать приложение любого обратного смещения к выводам светодиода.
• Управление двумя цветами:Два кристалла электрически независимы. Ими можно управлять отдельно или вместе с помощью соответствующей схемы. При одновременном включении обоих необходимо учитывать общую рассеиваемую мощность для корпуса.

9. Типовые сценарии применения

Двухцветная возможность данного светодиода делает его универсальным для различных функций индикации и отображения состояния.

• Индикаторы состояния:Используются в потребительской электронике, сетевом оборудовании и промышленных системах управления для отображения различных рабочих состояний (например, питание включено/ожидание, сетевая активность, аварийные состояния).
• Двухцветные индикаторы:Могут использоваться в простых сегментных индикаторах или в качестве подсветки кнопок, где требуются два цвета.
• Автомобильное интерьерное освещение:Для некритичного интерьерного освещения, хотя потребуется специальная автомобильная квалификация.
• Пользовательские интерфейсы бытовой техники:Обеспечение чёткой, многостатусной обратной связи на стиральных машинах, духовках или аудиооборудовании.

10. Анализ характеристик и графики

Техническое описание включает типовые графики характеристик, которые необходимы для углублённого анализа при проектировании. Хотя конкретные графики не воспроизводятся в тексте, они обычно иллюстрируют следующие зависимости:

• Прямой ток в зависимости от прямого напряжения (Вольт-амперная характеристика):Показывает нелинейную зависимость, что крайне важно для расчёта требуемого напряжения управления и значения последовательного резистора.
• Сила света в зависимости от прямого тока:Демонстрирует, как световой выход увеличивается с током, помогая оптимизировать соотношение яркости и энергопотребления.
• Сила света в зависимости от температуры окружающей среды:Показывает снижение светового выхода с ростом температуры, что критически важно для конструкций, работающих в условиях повышенных температур.
• Спектральное распределение:Графики, изображающие относительную интенсивность в зависимости от длины волны, подтверждающие значения пиковой и доминирующей длины волны, а также спектральную чистоту.

Конструкторам следует обращаться к этим графикам для прогнозирования поведения устройства в нестандартных условиях (разные токи или температуры) и для обеспечения надёжной работы в предполагаемом диапазоне эксплуатации.