Техническая спецификация LTST-S327TBJRKT - Двухцветный SMD светодиод (Синий/Красный) - 20мА/25мА

1. Обзор изделия

В данном документе подробно описаны характеристики компактного двухцветного светодиода для поверхностного монтажа. Устройство объединяет два различных светоизлучающих кристалла в одном корпусе: один излучает синий свет на основе технологии InGaN, а другой — красный свет на основе технологии AlInGaP. Такая конфигурация предназначена для применений с ограниченным пространством, требующих нескольких цветов индикации от одного компонента.

1.1 Особенности

• Соответствует экологическим директивам RoHS.
• Конструкция корпуса с боковым излучением и лужеными выводами для улучшенной паяемости.
• Используются высокоэффективные полупроводниковые кристаллы InGaN (синий) и AlInGaP (красный).
• Поставляется на 8-мм ленте, намотанной на катушки диаметром 7 дюймов для автоматизированной сборки.
• Корпус соответствует стандартным контурам EIA (Альянса электронной промышленности).
• Спроектирован для совместимости с интегральными микросхемами.
• Подходит для использования с автоматическим оборудованием для установки компонентов.
• Выдерживает стандартные процессы пайки оплавлением в инфракрасной печи.

1.2 Области применения

Данный компонент подходит для широкого спектра электронного оборудования, где требуется компактная и надежная индикация состояния или подсветка. Типичные области применения включают:

• Телекоммуникационные устройства (например, беспроводные/сотовые телефоны).
• Офисная автоматика и сетевое оборудование.
• Бытовая техника и потребительская электроника.
• Панели промышленного управления и приборов.
• Подсветка клавиатур.
• Индикаторы состояния и питания.
• Подсветка микро-дисплеев и значков.
• Сигнальные и символические светильники.

2. Габариты корпуса и конфигурация выводов

Компонент размещен в стандартном корпусе для поверхностного монтажа (SMD). Линза прозрачная, что позволяет видеть истинный цвет кристалла. Назначение выводов следующее: вывод A1 — анод синего (InGaN) кристалла, вывод A2 — анод красного (AlInGaP) кристалла. Катоды общие. Все размерные допуски составляют ±0,1 мм, если иное не указано на подробном чертеже (ссылка в оригинальной спецификации).

3. Предельные параметры и характеристики

3.1 Абсолютные максимальные параметры

Нагрузки, превышающие эти пределы, могут привести к необратимому повреждению устройства. Все параметры указаны при температуре окружающей среды (Ta) 25°C.

• Рассеиваемая мощность:Синий: 76 мВт, Красный: 62,5 мВт.
• Пиковый прямой ток(скважность 1/10, импульс 0,1 мс): Синий: 100 мА, Красный: 60 мА.
• Постоянный прямой ток (IF):Синий: 20 мА, Красный: 25 мА.
• Диапазон рабочих температур:от -30°C до +85°C.
• Диапазон температур хранения:от -40°C до +85°C.
• Пайка оплавлением в ИК-печи:Выдерживает пиковую температуру 260°C в течение 10 секунд.

3.2 Электрические и оптические характеристики

Типичные параметры измерены при Ta=25°C и IF=20мА, если не указано иное.

• Сила света (IV):
  • Синий: Мин. 28,0 мкд, Тип. -, Макс. 180,0 мкд.
  • Красный: Мин. 18,0 мкд, Тип. -, Макс. 112,0 мкд.
  • Измерено с фильтром, приближенным к спектральной чувствительности глаза CIE.
• Угол обзора (2θ½):Приблизительно 130 градусов для обоих цветов. Это полный угол, при котором интенсивность падает до половины осевого значения.
• Пиковая длина волны (λP):Синий: 468 нм (тип.), Красный: 639 нм (тип.).
• Доминирующая длина волны (λd):
  • Синий: Мин. 465 нм, Макс. 475 нм.
  • Красный: Мин. 624 нм, Макс. 638 нм.
• Спектральная ширина (Δλ):Синий: 15 нм (тип.), Красный: 20 нм (тип.).
• Прямое напряжение (VF) при IF=20мА:
  • Синий: Мин. 2,8В, Макс. 3,8В.
  • Красный: Мин. 1,6В, Макс. 2,4В.
• Обратный ток (IR) при VR=5В:Макс. 10 мкА для обоих цветов. Примечание: Устройство не предназначено для работы в режиме обратного смещения; данный параметр указан только для целей тестирования.

3.3 Важные примечания к характеристикам

• Сила света и доминирующая длина волны являются ключевыми параметрами для обеспечения однородности цвета и яркости.
• Устройство чувствительно к электростатическому разряду (ЭСР). При обращении необходимо использовать соответствующие средства защиты от ЭСР (браслеты, заземленное оборудование).
• Подача обратного напряжения не является нормальным режимом работы и должна быть исключена при проектировании схемы.

4. Система сортировки

Для обеспечения однородности яркости светодиоды сортируются (биннируются) по силе света при токе 20мА. Каждая группа имеет определенные минимальное и максимальное значения с допуском ±15% внутри группы.

4.1 Группы по силе света

Синий кристалл (мкд @ 20мА):

• Группа N: 28,0 – 45,0
• Группа P: 45,0 – 71,0
• Группа Q: 71,0 – 112,0
• Группа R: 112,0 – 180,0

Красный кристалл (мкд @ 20мА):

• Группа M: 18,0 – 28,0
• Группа N: 28,0 – 45,0
• Группа P: 45,0 – 71,0
• Группа Q: 71,0 – 112,0

Такая сортировка позволяет разработчикам выбирать компоненты, соответствующие конкретным требованиям к яркости для их применения, обеспечивая визуальную однородность в производстве.

5. Анализ характеристических кривых

В спецификацию включены типичные характеристические кривые, необходимые для анализа при проектировании. Эти кривые графически отображают взаимосвязь ключевых параметров, предоставляя информацию, выходящую за рамки табличных минимальных/типичных/максимальных значений.

• Прямой ток в зависимости от прямого напряжения (Вольт-амперная характеристика):Эта кривая показывает экспоненциальную зависимость для обоих кристаллов (синего и красного). Она имеет решающее значение для проектирования схемы ограничения тока. Разные напряжения включения (ниже для красного, выше для синего) необходимо учитывать, если кристаллы питаются от общего источника напряжения через отдельные токоограничивающие резисторы.
• Сила света в зависимости от прямого тока:Показывает, как световой поток увеличивается с ростом тока. В рекомендуемом рабочем диапазоне зависимость, как правило, линейна, но насыщается при более высоких токах. Работа вблизи абсолютного максимального тока не рекомендуется для обеспечения эффективности и долговечности.
• Сила света в зависимости от температуры окружающей среды:Демонстрирует тепловое снижение светового потока. Оба типа светодиодов будут демонстрировать снижение силы света при повышении температуры окружающей среды. Это особенно важно для конструкций, где светодиод может подвергаться воздействию высоких температур окружающей среды или где он работает на высоких токах, генерирующих значительное внутреннее тепло.
• Спектральное распределение:Иллюстрирует относительную излучаемую мощность в зависимости от длины волны для каждого кристалла, показывая пиковую длину волны и спектральную ширину.

6. Механика, монтаж и обращение

6.1 Корпус и разводка печатной платы

В спецификации приведены подробные чертежи компонента, включая виды сверху, сбоку и снизу с критическими размерами. Также предоставлен рекомендуемый рисунок контактных площадок (разводка контактных площадок) на печатной плате (PCB) для обеспечения правильного формирования паяного соединения и механической стабильности во время и после процесса оплавления. Соблюдение рекомендуемого посадочного места критически важно для надежного монтажа.

6.2 Рекомендации по пайке

Компонент совместим с процессами пайки оплавлением в инфракрасной (ИК) печи, что является стандартом для SMD-монтажа. Предоставлен рекомендуемый температурный профиль оплавления, соответствующий стандартам JEDEC для бессвинцовой пайки. Ключевые параметры этого профиля включают:

• Предварительный нагрев:от 150°C до 200°C.
• Время выше температуры ликвидуса (TAL):Рекомендуется соблюдать стандартные технологические окна.
• Пиковая температура:Максимум 260°C.
• Время на пике:Максимум 10 секунд.
• Устройство не должно подвергаться более чем двум циклам оплавления.
• Для ручного ремонта паяльником температура жала не должна превышать 300°C, а время контакта должно быть ограничено 3 секундами на соединение.

6.3 Очистка

Если очистка после пайки необходима, следует использовать только указанные растворители. Допустимо погружение светодиода в этиловый или изопропиловый спирт при комнатной температуре на время менее одной минуты. Неуказанные или агрессивные химикаты могут повредить материал корпуса или линзу.

6.4 Хранение и чувствительность к влаге

Светодиоды упакованы в влагозащитный пакет с осушителем для предотвращения поглощения влаги, которое может вызвать "вспучивание" (растрескивание корпуса) во время оплавления. Уровень чувствительности к влаге (MSL) соответствует уровню 3.

• Запечатанный пакет:Хранить при температуре ≤ 30°C и относительной влажности (RH) ≤ 90%. Срок годности — один год с даты запечатывания пакета.
• После вскрытия:Условия хранения не должны превышать 30°C / 60% RH. Компоненты должны быть использованы в течение одной недели. Если они хранятся дольше вне оригинального пакета, перед пайкой их необходимо прогреть при температуре около 60°C в течение не менее 20 часов для удаления поглощенной влаги.

7. Упаковка для производства

Компоненты поставляются на формованной несущей ленте для автоматизированной сборки. Ширина ленты составляет 8 мм. Лента намотана на стандартную катушку диаметром 7 дюймов (178 мм). Каждая катушка содержит 3000 штук. Предоставлены подробные размеры карманов ленты, покровной ленты и катушки для обеспечения совместимости с питателями автоматического оборудования. Спецификация упаковки соответствует стандартам ANSI/EIA-481.

8. Рекомендации и предостережения по применению

8.1 Особенности проектирования

• Ограничение тока:Светодиоды являются устройствами с токовым управлением. При подключении к источнику напряжения для каждого кристалла (синего и красного) последовательно должен использоваться внешний токоограничивающий резистор. Значение резистора рассчитывается по закону Ома: R = (V_{питания}- V_F) / I_F, где V_F — прямое напряжение светодиода при требуемом токе I_F. Используйте максимальное значение V_F из спецификации, чтобы гарантировать, что ток не превысит предел при любых условиях.
• Тепловой режим:Хотя рассеиваемая мощность мала, обеспечение достаточной площади медного покрытия на печатной плате вокруг тепловых площадок (если они есть) или достаточной ширины проводников помогает рассеивать тепло, поддерживая производительность и долговечность светодиода, особенно при более высоких температурах окружающей среды.
• Защита от ЭСР:Включите защитные диоды от ЭСР на чувствительных сигнальных линиях, подключенных к анодам светодиодов, если эти линии подведены к разъемам или доступным пользователю областям.

8.2 Типовая схема включения

Используется схема с общим катодом. Для независимого управления синим и красным светодиодами:

• Подключите общий катод (C) к земле.
• Подключите анод синего светодиода (A1) к положительному источнику питания через токоограничивающий резистор (R_Синий).
• Подключите анод красного светодиода (A2) к положительному источнику питания через отдельный токоограничивающий резистор (R_{Красный}).
• R_Синийи R_{Красный}будут иметь разные значения из-за различного V_F кристаллов при одинаковом требуемом токе.
• Каждый анод затем может управляться выводом GPIO микроконтроллера или переключающим транзистором.

8.3 Надежность и область применения

Компонент предназначен для использования в стандартном коммерческом и промышленном электронном оборудовании. Для применений, требующих исключительной надежности, где отказ может представлять угрозу безопасности (например, авиация, медицинское жизнеобеспечение, управление транспортом), обязательны дополнительная квалификация и консультации с производителем компонента. Параметры, указанные в данной спецификации, гарантируются при заявленных условиях испытаний. Работоспособность в конечном применении зависит от правильного проектирования схемы, разводки печатной платы и соблюдения рекомендаций по обращению и монтажу.