Техническая документация на SMD светодиод LTST-C230KGKT - AlInGaP зеленый - 20мА - 2.4В

1. Обзор продукта

В данном документе представлены полные технические характеристики поверхностно-монтируемого (SMD) светоизлучающего диода (LED). Продукт представляет собой чип-светодиод для обратного монтажа, использующий полупроводниковую технологию фосфида алюминия-индия-галлия (AlInGaP) для получения зеленого света. Он предназначен для автоматизированных процессов сборки и совместим с инфракрасной пайкой оплавлением, что делает его пригодным для крупносерийного производства. Устройство поставляется на 8-миллиметровой несущей ленте, намотанной на катушки диаметром 7 дюймов, для эффективной работы с автоматами установки компонентов.

1.1 Ключевые преимущества

• Высокая яркость:Кристалл AlInGaP обеспечивает высокую силу света.
• Совместимость с дизайном:Имеет стандартный корпус согласно нормам EIA.
• Удобство для производства:Совместим с автоматическим оборудованием для установки и процессами инфракрасной пайки оплавлением.
• Соответствие экологическим нормам:Продукт соответствует директиве RoHS (об ограничении использования опасных веществ).

2. Подробный анализ технических параметров

2.1 Предельные эксплуатационные параметры

Следующие параметры определяют пределы, превышение которых может привести к необратимому повреждению устройства. Все значения указаны при температуре окружающей среды (Ta) 25°C.

• Рассеиваемая мощность (Pd):75 мВт
• Пиковый прямой ток (IFP):80 мА (при скважности 1/10, длительности импульса 0.1 мс)
• Постоянный прямой ток (IF):30 мА
• Обратное напряжение (VR):5 В
• Диапазон рабочих температур (Topr):от -30°C до +85°C
• Диапазон температур хранения (Tstg):от -40°C до +85°C
• Условия инфракрасной пайки:Пиковая температура 260°C не более 10 секунд.

2.2 Электрооптические характеристики

Эти параметры определяют производительность устройства в нормальных рабочих условиях, обычно измеряются при Ta=25°C и прямом токе (IF) 20мА, если не указано иное.

• Сила света (Iv):18.0 мкд (мин.), 35.0 мкд (тип.). Измерено с датчиком/фильтром, аппроксимирующим кривую спектральной чувствительности глаза CIE.
• Угол обзора (2θ1/2):130 градусов. Это полный угол, при котором сила света составляет половину значения, измеренного на центральной оси.
• Пиковая длина волны излучения (λP):574 нм.
• Доминирующая длина волны (λd):571 нм. Это расчетная длина волны, полученная из диаграммы цветности CIE, которая наилучшим образом представляет воспринимаемый глазом цвет.
• Полуширина спектральной линии (Δλ):15 нм. Этот параметр указывает на спектральную чистоту излучаемого света.
• Прямое напряжение (VF):2.0 В (мин.), 2.4 В (тип.) при IF=20мА.
• Обратный ток (IR):10 мкА (макс.) при VR=5В.

3. Объяснение системы сортировки (бининга)

Устройства сортируются по группам (бина) на основе ключевых параметров для обеспечения единообразия в применении. Коды групп для данного продукта определены следующим образом:

3.1 Сортировка по прямому напряжению

Сортировка при IF=20мА. Допуск для каждой группы составляет ±0.1В.
Код группы 4: 1.90В - 2.00В
Код группы 5: 2.00В - 2.10В
Код группы 6: 2.10В - 2.20В
Код группы 7: 2.20В - 2.30В
Код группы 8: 2.30В - 2.40В

3.2 Сортировка по силе света

Сортировка при IF=20мА. Допуск для каждой группы составляет ±15%.
Код группы M: 18.0 мкд - 28.0 мкд
Код группы N: 28.0 мкд - 45.0 мкд
Код группы P: 45.0 мкд - 71.0 мкд

3.3 Сортировка по доминирующей длине волны

Сортировка при IF=20мА. Допуск для каждой группы составляет ±1нм.
Код группы C: 567.5 нм - 570.5 нм
Код группы D: 570.5 нм - 573.5 нм
Код группы E: 573.5 нм - 576.5 нм

4. Анализ характеристических кривых

В техническом описании приведены типовые характеристические кривые, необходимые для проектирования. Хотя конкретные графики не воспроизводятся в тексте, они обычно включают:

• Относительная сила света в зависимости от прямого тока:Показывает, как световой поток увеличивается с ростом тока, что важно для проектирования схемы управления.
• Прямое напряжение в зависимости от прямого тока:Вольт-амперная характеристика, имеющая решающее значение для расчета рассеиваемой мощности и выбора токоограничивающих резисторов.
• Относительная сила света в зависимости от температуры окружающей среды:Демонстрирует снижение светового потока при нагреве, что критически важно для применений в различных условиях окружающей среды.
• Спектральное распределение:График зависимости относительной интенсивности от длины волны, показывающий пик на 574нм и полуширину 15нм.

5. Механическая информация и данные о корпусе

5.1 Габаритные размеры корпуса

Устройство соответствует стандартному корпусу EIA. Все размеры указаны в миллиметрах с общим допуском ±0.10мм, если не указано иное. Техническое описание включает подробный чертеж с размерами, показывающий длину, ширину, высоту и расположение выводов для конфигурации обратного монтажа.

5.2 Идентификация полярности

Как компонент для обратного монтажа, идентификация полярности на печатной плате имеет критическое значение. Предлагаемая в техническом описании конфигурация контактных площадок четко указывает геометрию площадок катода и анода для обеспечения правильной ориентации во время сборки.

5.3 Спецификации ленты и катушки

Устройство поставляется на 8-миллиметровой несущей ленте в соответствии со стандартом EIA-481, намотанной на катушки диаметром 7 дюймов (178 мм). Каждая катушка содержит 3000 штук. Ключевые спецификации ленты включают размеры ячеек, требования к покровной ленте и начальной/конечной ленте для обеспечения совместимости с автоматическим оборудованием.

6. Рекомендации по пайке и сборке

6.1 Профиль пайки оплавлением

Предоставлен рекомендуемый профиль инфракрасной пайки оплавлением для бессвинцовых процессов. Ключевые параметры включают:
- Предварительный нагрев:150-200°C.
- Время предварительного нагрева:Максимум 120 секунд.
- Пиковая температура:Максимум 260°C.
- Время выше температуры ликвидуса:В соответствии с конкретным профилем (см. стр. 3 исходного документа).
- Критическое ограничение:Устройство не должно подвергаться воздействию температуры 260°C более 10 секунд. Пайку оплавлением следует проводить не более двух раз.

6.2 Ручная пайка

Если необходима ручная пайка:
- Температура паяльника:Максимум 300°C.
- Время пайки:Максимум 3 секунды на соединение.
- Важно:Ручную пайку следует выполнять только один раз.

6.3 Условия хранения

• Запечатанная упаковка (с осушителем):Хранить при температуре ≤30°C и влажности ≤90%. Рекомендуется использовать в течение одного года после вскрытия влагозащитного пакета.
• Вскрытая упаковка / после воздействия среды:Хранить при температуре ≤30°C и влажности ≤60%. Компоненты должны быть подвергнуты пайке оплавлением в течение 672 часов (28 дней) после воздействия окружающего воздуха (MSL 2a). Для более длительного хранения используйте герметичный контейнер с осушителем или азотный эксикатор. Компоненты, хранившиеся более 672 часов, требуют предварительной сушки при температуре около 60°C в течение не менее 20 часов перед пайкой.

6.4 Очистка

Не используйте неуказанные химические вещества. Если требуется очистка после пайки, погрузите светодиод в этиловый или изопропиловый спирт при комнатной температуре менее чем на одну минуту.

7. Упаковка и информация для заказа

Стандартная единица заказа — катушка диаметром 7 дюймов, содержащая 3000 штук. Минимальное количество упаковки для остатков составляет 500 штук. Упаковка на ленте и катушке обеспечивает совместимость с высокоскоростными автоматизированными линиями сборки. Артикул LTST-C230KGKT кодирует конкретные характеристики данного устройства.

8. Рекомендации по применению

8.1 Типичные сценарии применения

Данный светодиод подходит для широкого спектра применений, требующих компактного ярко-зеленого индикатора, включая, но не ограничиваясь:
- Индикаторы состояния на потребительской электронике (например, маршрутизаторы, зарядные устройства, бытовая техника).
- Подсветка мембранных переключателей или небольших панелей.
- Декоративное освещение в ограниченном пространстве.
- Индикаторы на панелях промышленного управления.

8.2 Соображения по проектированию

• Ограничение тока:Всегда используйте последовательный резистор или драйвер постоянного тока, чтобы ограничить прямой ток максимум до 30мА постоянного тока. Типичная рабочая точка — 20мА.
• Тепловой менеджмент:Убедитесь, что конструкция печатной платы обеспечивает отвод тепла, особенно при работе, близкой к максимальному току, или при высоких температурах окружающей среды, поскольку сила света уменьшается с ростом температуры.
• Защита от ЭСР:Светодиоды чувствительны к электростатическому разряду (ЭСР). Обеспечьте надлежащий контроль ЭСР во время обращения и сборки, например, используя заземленные браслеты и рабочие места.
• Защита от обратного напряжения:Максимальное обратное напряжение составляет всего 5В. Включите защиту (например, параллельный диод), если схема может подвергать светодиод потенциальному обратному смещению.

9. Техническое сравнение и дифференциация

Ключевыми отличительными факторами данного светодиода являются егоконструкция для обратного монтажаитехнология AlInGaP. Обратный монтаж позволяет получить более низкий профиль сборки, так как светодиод монтируется на противоположной стороне печатной платы относительно направления обзора. Технология AlInGaP обеспечивает более высокую эффективность и лучшую стабильность характеристик по сравнению со старыми технологиями, такими как стандартный GaP для зеленых светодиодов, что приводит к более высокой яркости и более стабильному цвету.

10. Часто задаваемые вопросы (FAQ)

В: В чем разница между пиковой длиной волны и доминирующей длиной волны?
О: Пиковая длина волны (λP) — это длина волны, на которой спектр излучения имеет максимальную интенсивность (574нм). Доминирующая длина волны (λd) — это расчетное значение (571нм), полученное из диаграммы цветности CIE, которое наилучшим образом представляет цвет, воспринимаемый человеческим глазом.

В: Могу ли я питать этот светодиод от источника 3.3В?
О: Да, но вы должны использовать токоограничивающий резистор. Например, при VF=2.4В и токе 20мА, номинал резистора будет R = (3.3В - 2.4В) / 0.02А = 45 Ом. Используйте ближайшее стандартное значение и проверьте номинальную мощность.

В: Что означает "MSL 2a" для хранения?
О: Уровень чувствительности к влаге 2a указывает, что компонент может находиться в условиях производственного цеха (≤60% влажности, ≤30°C) до 4 недель (672 часов), прежде чем потребуется его сушка перед пайкой оплавлением для предотвращения повреждения типа "попкорн".

11. Практический пример проектирования

Сценарий:Проектирование индикатора состояния для портативного устройства, питаемого от источника USB 5В. Индикатор должен быть ярко-зеленым и смонтирован на нижней стороне печатной платы, быть видимым через небольшое окно.

Решение:LTST-C230KGKT идеально подходит благодаря возможности обратного монтажа. Спроектирована простая схема с последовательным резистором: R = (5В - 2.4В) / 0.02А = 130 Ом. Выбран резистор 130Ω, 1/8Вт. Разводка печатной платы использует предложенные в техническом описании размеры контактных площадок. Светодиод размещен на нижнем слое, а смотровое окно в корпусе выровнено по его положению. Угол обзора 130 градусов обеспечивает хорошую видимость.

12. Введение в технологический принцип

Данный светодиод основан на полупроводниковом материале — фосфиде алюминия-индия-галлия (AlInGaP). Когда прямое напряжение прикладывается к p-n переходу, электроны и дырки рекомбинируют в активной области, высвобождая энергию в виде фотонов (света). Конкретное соотношение алюминия, индия и галлия в кристаллической решетке определяет ширину запрещенной зоны, которая напрямую соответствует длине волны (цвету) излучаемого света — в данном случае зеленому (~571нм). Линза "прозрачная" изготовлена из эпоксидной смолы или силикона без рассеивателя, что позволяет видеть собственный яркий, насыщенный цвет кристалла.

13. Отраслевые тренды

Тренд в SMD индикаторных светодиодах продолжается в сторону повышения эффективности (больше светового потока на мА), улучшения цветовой однородности за счет более жесткой сортировки и повышения надежности при высокотемпературных процессах пайки, таких как бессвинцовая пайка оплавлением. Также наблюдается стремление к миниатюризации при сохранении или увеличении оптических характеристик. Корпуса для обратного монтажа и бокового свечения становятся все более популярными для создания гладких, низкопрофильных дизайнов в современной потребительской электронике. Кроме того, растет область интеграции с электроникой управления (например, встроенные ИС для постоянного тока или управления цветом), хотя данное конкретное устройство остается дискретным стандартным компонентом.