Техническая документация на оранжевый SMD светодиод LTSA-G6SVUAETU - Автомобильный класс - 140мА - 3.2В тип.

1. Обзор продукта

В данном документе представлены полные технические характеристики высокоинтенсивного светодиода для поверхностного монтажа, предназначенного для автоматизированных процессов сборки и применений с ограниченным пространством. Основной целевой рынок для данного компонента — автомобильная промышленность, в частности, аксессуарные приложения, где надежность и производительность в различных условиях окружающей среды имеют первостепенное значение.

Прибор изготовлен по технологии InGaN (нитрид индия-галлия) для получения желтого источника света, который затем фильтруется через оранжевую линзу для достижения итогового цвета свечения. Такое сочетание обеспечивает эффективное генерирование света и точный контроль цвета. Корпус спроектирован для совместимости со стандартными процессами пайки оплавлением в инфракрасном диапазоне, что делает его пригодным для крупносерийного производства на печатных платах (PCB).

1.1 Ключевые особенности и преимущества

• Автомобильная квалификация:Прибор квалифицирован в соответствии со стандартом AEC-Q101D, который определяет требования к испытаниям на стойкость для дискретных полупроводников в автомобильных приложениях. Это гарантирует надежность в суровых условиях, типичных для транспортных средств.
• Соответствие RoHS:Материалы и производственный процесс соответствуют директиве об ограничении использования опасных веществ, что делает продукт пригодным для глобальных рынков со строгими экологическими нормами.
• Готовность к производству:Компонент поставляется в стандартном формате корпуса EIA на 12-миллиметровой ленте, намотанной на катушки диаметром 7 дюймов. Такая упаковка совместима с автоматическим оборудованием для установки компонентов, оптимизируя сборочную линию.
• Теплоотвод:Катодная рамка выводов спроектирована также в качестве радиатора, способствуя рассеиванию тепловой энергии от полупроводникового перехода, что критически важно для поддержания производительности и долговечности.
• Совместимость с ИС:Электрические характеристики спроектированы для совместимости со стандартными напряжениями и токами управления интегральных схем.

2. Технические параметры и характеристики

2.1 Предельные эксплуатационные параметры

Эти параметры определяют пределы, превышение которых может привести к необратимому повреждению прибора. Работа в таких условиях не гарантируется.

• Рассеиваемая мощность (Pd):900 мВт
• Постоянный прямой ток (IF):250 мА
• Пиковый прямой ток:500 мА (в импульсном режиме: скважность 1/10, длительность импульса 0.1 мс)
• Обратное напряжение (VR):Прибор не предназначен для работы в обратном направлении. Подача обратного смещения может вызвать мгновенный отказ.
• Диапазон рабочих температур (Topr):от -40°C до +110°C
• Диапазон температур хранения (Tstg):от -40°C до +110°C

2.2 Тепловые характеристики

Тепловое сопротивление — ключевой параметр, показывающий, насколько эффективно тепло отводится от полупроводникового перехода в окружающую среду. Более низкие значения лучше для управления температурным режимом.

• Тепловое сопротивление переход-среда (RθJA):45 °C/Вт (тип.). Измерено на подложке FR4 (толщиной 1.6 мм) с медной контактной площадкой 16 мм².
• Тепловое сопротивление переход-точка пайки (RθJS):25 °C/Вт (тип.). Это более низкое значение указывает на более прямой тепловой путь от кристалла к печатной плате через выводы.
• Максимальная температура перехода (Tj):150 °C. Внутренняя температура полупроводника не должна превышать этот предел.

2.3 Электрооптические характеристики при 25°C

Эти параметры измерены в стандартных условиях испытаний (Ta=25°C, IF=140мА) и определяют основную производительность светодиода.

• Сила света (Iv):Диапазон от 4.5 кд (мин.) до 11.2 кд (макс.), с типичным значением в этом диапазоне. Интенсивность измеряется с помощью датчика с фильтром, соответствующим кривой спектральной чувствительности глаза CIE.
• Угол обзора (2θ½):120 градусов (тип.). Такой широкий угол обзора указывает на ламбертову или близкую к ней диаграмму направленности, что подходит для применений, требующих широкого освещения, а не сфокусированного луча.
• Координаты цветности (Cx, Cy):Типичные значения: x=0.56, y=0.42. Эти координаты на диаграмме цветности CIE 1931 определяют точку оранжевого цвета.
• Прямое напряжение (VF):Диапазон от 2.8В до 3.6В при 140мА, с типичным значением приблизительно 3.2В. Допуск в пределах своего бина составляет ±0.1В.
• Обратный ток (IR):10 мкА (макс.) при подаче обратного напряжения 5В. Данный тест предназначен только для характеристики, так как прибор не предназначен для работы с обратным смещением.

3. Объяснение системы бининга

Для обеспечения цветовой и яркостной однородности в производстве светодиоды сортируются по бинам на основе ключевых параметров. Формат кода партии: Vf/Iv/Оттенок (например, 24/EA/A20).

3.1 Биннинг прямого напряжения (Vf)

Светодиоды группируются по падению прямого напряжения при испытательном токе 140мА.

• Бин 24:2.8В ≤ Vf< 3.0V
• Бин 64:3.0В ≤ Vf< 3.2V
• Бин A4:3.2В ≤ Vf< 3.4V
• Бин E4:3.4В ≤ Vf ≤ 3.6В

Допуск внутри каждого бина составляет ±0.1В.

3.2 Биннинг силы света (Iv)

Светодиоды сортируются на основе измеренного светового потока.

• Бин DA:4.5 кд ≤ Iv<5.6 кд (13.1 лм до 16.0 лм)
• Бин DB:5.6 кд ≤ Iv<7.1 кд (16.0 лм до 20.6 лм)
• Бин EA:7.1 кд ≤ Iv<9.0 кд (20.6 лм до 26.1 лм)
• Бин EB:9.0 кд ≤ Iv ≤ 11.2 кд (26.1 лм до 32.5 лм)

Допуск для каждого бина интенсивности составляет ±11%.

3.3 Биннинг цвета (Оттенок)

Светодиоды классифицируются в определенные четырехугольники на диаграмме цветности CIE для гарантии точной цветовой однородности. Бины (A10, A20, B10, B20) определяют небольшие смежные области вокруг целевой точки оранжевого цвета (тип. x=0.56, y=0.42). Допуск для координат (x, y) внутри каждого бина оттенка составляет ±0.01, что обеспечивает очень точное соответствие цвета для применений, где критически важна однородность внешнего вида.

4. Механическая информация и информация о корпусе

4.1 Габариты корпуса и полярность

Прибор использует стандартный корпус для поверхностного монтажа. Все размеры указаны в миллиметрах с общим допуском ±0.2 мм, если не указано иное. Важное конструктивное замечание: катодная рамка выводов внутренне соединена с основным радиатором кристалла светодиода. Поэтому правильная идентификация катода (обычно маркируется на корпусе или указывается в посадочном месте) критически важна не только для корректного электрического подключения, но и для оптимального теплоотвода. Рекомендуется монтаж прибора с адекватной термоплощадкой, соединенной с катодом, для максимизации рассеивания тепла.

4.2 Рекомендуемая разводка контактных площадок на PCB

Предоставлен рекомендуемый посадочный рисунок для пайки оплавлением в инфракрасном диапазоне, чтобы обеспечить надежное формирование паяных соединений, правильное самоцентрирование во время оплавления и эффективный теплоотвод от термоплощадки катода к меди печатной платы.

5. Рекомендации по сборке и обращению

5.1 Процесс пайки: Профиль инфракрасного оплавления

Компонент квалифицирован для процессов бессвинцовой пайки. Рекомендуемый профиль оплавления соответствует стандарту J-STD-020. Ключевые параметры обычно включают:

• Предварительный нагрев/Подъем:Контролируемый подъем для активации флюса и минимизации термического удара.
• Зона выдержки:Период при повышенной температуре для обеспечения равномерного нагрева компонента и платы.
• Зона оплавления:Пиковая температура должна быть достаточно высокой для формирования надежных паяных соединений, но не должна превышать максимальную допустимую температуру корпуса светодиода (как определено в предельных эксплуатационных параметрах и уровне чувствительности к влаге).
• Скорость охлаждения:Контролируемое охлаждение для отверждения паяных соединений и минимизации напряжений.

Соблюдение этого профиля крайне важно для предотвращения повреждений от термического напряжения или чрезмерной температуры.

5.2 Очистка

Если требуется очистка после сборки, следует использовать только указанные растворители. Допустимо погружение светодиода в этиловый или изопропиловый спирт при комнатной температуре на время менее одной минуты. Использование неуказанных или агрессивных химических очистителей может повредить эпоксидную линзу или материал корпуса, что приведет к снижению светового потока или преждевременному отказу.

5.3 Чувствительность к влаге и хранение

Данный продукт классифицируется как Уровень чувствительности к влаге (MSL) 2 в соответствии со стандартом JEDEC J-STD-020.

• Запечатанная упаковка:При хранении в оригинальной влагозащищенной упаковке с осушителем срок годности составляет один год при температуре ≤30°C и влажности ≤70%.
• После вскрытия:После вскрытия защитной упаковки компоненты должны храниться при температуре ≤30°C и влажности ≤60%. Рекомендуется завершить процесс пайки оплавлением в течение одного года после вскрытия.
• Длительное хранение/Прогрев:Для компонентов, хранившихся вне оригинальной упаковки более года, перед пайкой рекомендуется прогрев при температуре приблизительно 60°C в течение не менее 48 часов для удаления поглощенной влаги и предотвращения \"эффекта попкорна\" (растрескивания корпуса) во время оплавления.

6. Упаковка и заказ

Стандартная конфигурация упаковки — 1000 штук на 7-дюймовой катушке. Компоненты поставляются на 12-миллиметровой рельефной несущей ленте, запечатанной покровной лентой. Размеры ленты и катушки соответствуют спецификациям ANSI/EIA-481. Для количеств меньше полной катушки минимальная упаковочная единица для остатков составляет 500 штук. Упаковка обеспечивает совместимость с питателями автоматического сборочного оборудования.

7. Примечания по применению и рекомендации по проектированию

7.1 Целевые области применения

Данный светодиод предназначен для автомобильных аксессуарных приложений. Это может включать интерьерное фоновое освещение, индикаторные лампы на приборной панели, подсветку переключателей или внешнее декоративное освещение, где требуется надежная квалификация (AEC-Q101). Он не предназначен для критически важных для безопасности применений, таких как фары, стоп-сигналы или указатели поворота, без предварительной консультации и дополнительной квалификации.

7.2 Рекомендации по проектированию схемы

• Управление током:Светодиод — это прибор, управляемый током. Для установки прямого тока (IF) необходимо использовать источник постоянного тока или токоограничивающий резистор, включенный последовательно с источником напряжения. Типичный рабочий режим — 140мА, но он может работать до максимального постоянного тока 250мА при соответствующем тепловом проектировании.
• Тепловое проектирование:Мощность, рассеиваемая в светодиоде (Pd ≈ VF * IF), генерирует тепло. Используя значения теплового сопротивления (RθJA, RθJS), разработчик может рассчитать ожидаемый рост температуры перехода относительно окружающей среды (ΔTj = Pd * Rθ). Температура перехода (Tj = Ta + ΔTj) должна поддерживаться ниже 150°C. Максимизация площади меди на печатной плате, соединенной с катодной площадкой, является наиболее эффективным способом снижения RθJS и управления температурой.
• Защита от ЭСР:Хотя это явно не указано в предоставленном отрывке спецификации, светодиоды InGaN могут быть чувствительны к электростатическому разряду (ЭСР). Во время сборки следует соблюдать стандартные меры предосторожности при обращении с ЭСР.

7.3 Надежность и срок службы

Квалификация по AEC-Q101D включает серию ускоренных испытаний на стойкость, моделирующих жизненные циклы в автомобильной среде, включая работу при высокой температуре (HTOL), температурные циклы и устойчивость к влажности. Это обеспечивает уверенность в надежности прибора для использования в сложных автомобильных условиях, где обычны экстремальные температуры, вибрация и влажность. Сила света и характеристики прямого напряжения будут постепенно изменяться в течение десятков тысяч часов работы; скорость этого изменения сильно зависит от поддержания температуры перехода как можно более низкой во время работы.