Техническая документация на SMD светодиод LTST-C230TBKT-5A - Обратный монтаж - Синий (InGaN) - 2.65-3.15В - 76мВт

1. Обзор продукта

LTST-C230TBKT-5A — это светоизлучающий диод (LED) для поверхностного монтажа (SMD), предназначенный для современных процессов электронной сборки. Его ключевым компонентом является сверхъяркий полупроводниковый кристалл из нитрида индия-галлия (InGaN), излучающий синий свет. Отличительной особенностью данного компонента является конструкция с обратным монтажом, что означает, что основное излучение света происходит через подложку корпуса. Это подтверждается описанием линзы как "Water Clear" (прозрачная), которая, как правило, обеспечивает более широкий или специфичный угол обзора по сравнению с рассеивающими линзами. Устройство поставляется на 8-миллиметровой ленте, намотанной на катушки диаметром 7 дюймов, что обеспечивает полную совместимость с высокоскоростным автоматическим оборудованием для установки компонентов, используемым в серийном производстве.

Продукт классифицируется как "зеленый" (экологичный), что означает его соответствие директиве об ограничении использования опасных веществ (RoHS). Он также спроектирован для совместимости с интегральными схемами (ИС) и способен выдерживать стандартные процессы инфракрасной (ИК) пайки оплавлением, что необходимо для сборки печатных плат (PCB) по бессвинцовой (Pb-free) технологии.

2. Технические параметры: Подробная объективная интерпретация

2.1 Предельно допустимые параметры

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

• Рассеиваемая мощность (Pd):76 мВт. Это максимальное количество мощности, которое светодиод может рассеять в виде тепла без ухудшения своих характеристик или срока службы. Превышение этого предела, особенно при более высоких температурах окружающей среды, может привести к ускоренной деградации светового потока и потенциальному отказу.
• Пиковый прямой ток (I_F(PEAK)):100 мА. Это максимально допустимый мгновенный прямой ток, но только в импульсном режиме со строгим коэффициентом заполнения 1/10 и длительностью импульса 0.1 мс. Он не предназначен для непрерывной работы.
• Постоянный прямой ток (I_F):20 мА. Это рекомендуемый максимальный постоянный прямой ток для надежной долгосрочной работы. Большинство электрических и оптических характеристик измеряются при стандартном испытательном токе 5 мА.
• Рабочая и температура хранения:Устройство может функционировать в средах от -20°C до +80°C и храниться от -30°C до +85°C.
• Условия инфракрасной пайки:Корпус может выдерживать пиковую температуру 260°C до 10 секунд во время пайки оплавлением, что соответствует общим требованиям бессвинцовых процессов.

2.2 Электрооптические характеристики

Эти параметры измеряются при Ta=25°C и I_F=5 мА, если не указано иное, и определяют производительность светодиода.

• Сила света (I_V):Диапазон от минимум 11.2 милликандел (mcd) до максимум 45.0 mcd. Типичное значение не указано, что означает управление производительностью через сортировку (см. Раздел 3). Интенсивность измеряется с помощью датчика с фильтром, соответствующим фотопической реакции человеческого глаза (кривая МКО).
• Угол обзора (2θ_1/2):130 градусов. Это полный угол, при котором сила света падает до половины значения, измеренного на оси (0 градусов). Такой широкий угол обзора характерен для светодиодов с обратным монтажом или бокового свечения и подходит для подсветки и индикаторных применений, требующих широкого освещения.
• Пиковая длина волны (λ_P):468 нанометров (нм). Это длина волны, на которой спектральная мощность излучения максимальна.
• Доминирующая длина волны (λ_d):Диапазон от 465.0 нм до 476.5 нм. Это единственная длина волны, воспринимаемая человеческим глазом, которая определяет цвет света, полученная из диаграммы цветности МКО. Это более релевантный параметр для спецификации цвета, чем пиковая длина волны.
• Полуширина спектральной линии (Δλ):25 нм. Это указывает на спектральную чистоту или ширину полосы излучаемого света, измеренную как ширина на половине максимальной интенсивности.
• Прямое напряжение (V_F):Диапазон от 2.65В до 3.15В при 5 мА. Это падение напряжения на светодиоде, когда через него протекает ток. Это критический параметр для проектирования схемы управления.
• Обратный ток (I_R):Максимум 10 мкА при обратном напряжении (V_R) 5В. Этот светодиод не предназначен для работы в обратном смещении; этот параметр предназначен только для тестирования тока утечки. Применение обратного напряжения в схеме может повредить устройство.

3. Объяснение системы сортировки

Для обеспечения стабильности в массовом производстве светодиоды сортируются по группам производительности. LTST-C230TBKT-5A использует трехмерную систему сортировки.

3.1 Сортировка по прямому напряжению

Группы обозначены от 1 до 5, каждая охватывает диапазон 0.1В от 2.65В до 3.15В при 5 мА. Допуск внутри каждой группы составляет ±0.1В. Это позволяет разработчикам выбирать светодиоды с близким V_Fдля равномерного распределения тока в параллельных массивах.

3.2 Сортировка по силе света

Группы обозначены L1, L2, M1, M2, N1, N2, с минимальной интенсивностью от 11.2 mcd до 35.5 mcd. Допуск для каждой группы составляет ±15%. Это позволяет осуществлять выбор на основе требований к яркости для конкретного применения.

3.3 Сортировка по доминирующей длине волны

Определены две группы: AC (465.0-470.0 нм) и AD (470.0-476.5 нм). Допуск составляет ±1 нм. Это обеспечивает цветовую однородность в партии светодиодов, что крайне важно для применений, таких как многосегментные дисплеи или подсветка со смешением цветов.

4. Анализ характеристических кривых

Хотя конкретные графические данные упоминаются, но не предоставлены в текстовом отрывке, типичные кривые для таких светодиодов включают:

• Относительная сила света в зависимости от прямого тока (I_Vvs. I_F):Показывает, как световой выход увеличивается с током, обычно сублинейным образом при высоких токах из-за нагрева и падения эффективности.
• Прямое напряжение в зависимости от прямого тока (V_Fvs. I_F):Демонстрирует экспоненциальную ВАХ диода. Напряжение увеличивается с током и уменьшается с ростом температуры перехода.
• Относительная сила света в зависимости от температуры окружающей среды:Иллюстрирует эффект температурного тушения, когда световой выход уменьшается при повышении температуры окружающей среды (и, следовательно, перехода). Правильное тепловое управление является ключом к поддержанию стабильной яркости.
• Спектральное распределение мощности:График, показывающий интенсивность излучаемого света в спектре длин волн, с центром вокруг пиковой длины волны 468 нм с характерной полушириной.

5. Механическая информация и данные о корпусе

5.1 Габаритные размеры корпуса

Светодиод соответствует стандартному контуру корпуса EIA. Ключевые размерные допуски составляют ±0.10 мм, если не указано иное. Точная посадочная площадка и высота компонента определены в размерных чертежах, указанных в спецификации.

5.2 Идентификация полярности и проектирование контактных площадок

Для светодиодов с обратным монтажом идентификация полярности (катод/анод) обычно маркируется на верхней части корпуса или указывается специфичной формой или разницей в размере контактной площадки на чертеже посадочного места. Спецификация включает рекомендуемые размеры паяльных площадок для обеспечения надежного паяного соединения и правильного выравнивания во время оплавления. Следование этим рекомендациям критически важно для механической стабильности и тепловых характеристик.

6. Рекомендации по пайке и сборке

6.1 Профиль групповой пайки оплавлением

Предоставлен рекомендуемый профиль инфракрасной (ИК) пайки оплавлением для бессвинцовых процессов. Ключевые параметры включают зону предварительного нагрева (150-200°C), контролируемый подъем до пиковой температуры, не превышающей 260°C, и время выше ликвидуса (TAL), которое обеспечивает правильное формирование паяного соединения без подвергания светодиода чрезмерному термическому напряжению. Компонент может выдерживать эту пиковую температуру максимум 10 секунд. Профиль основан на стандартах JEDEC для обеспечения надежности.

6.2 Ручная пайка

Если необходима ручная пайка паяльником, температура жала не должна превышать 300°C, а время контакта должно быть ограничено максимум 3 секундами для одной операции.

6.3 Очистка

Если требуется очистка после пайки, следует использовать только указанные растворители. Рекомендуется погружать светодиод в этиловый или изопропиловый спирт при нормальной температуре менее чем на одну минуту. Неуказанные химикаты могут повредить пластиковый корпус или линзу.

6.4 Хранение и обращение

• Меры предосторожности от ЭСР:Светодиоды чувствительны к электростатическому разряду (ЭСР). При обращении следует использовать антистатические браслеты, перчатки и правильно заземленное оборудование.
• Чувствительность к влаге:Корпус чувствителен к влаге. В запечатанном виде с осушителем его следует хранить при ≤30°C и ≤90% относительной влажности и использовать в течение одного года. После вскрытия условия хранения не должны превышать 30°C и 60% относительной влажности. Компоненты, подвергшиеся воздействию более 672 часов (уровень MSL 2a), должны быть прогреты при температуре около 60°C в течение не менее 20 часов перед пайкой, чтобы предотвратить "вспучивание" (popcorning) во время оплавления.

7. Упаковка и информация для заказа

Стандартная упаковка — 8-миллиметровая рельефная несущая лента на катушках диаметром 7 дюймов (178 мм). Каждая катушка содержит 3000 штук. Пустые ячейки в ленте запечатаны верхней покрывающей лентой. Упаковка соответствует спецификациям ANSI/EIA-481. Для количеств меньше полной катушки применяется минимальная упаковочная партия в 500 штук для остатков.

8. Рекомендации по применению

8.1 Типичные сценарии применения

Конструкция с обратным монтажом и широкий угол обзора делают этот светодиод подходящим для:

• Боковая подсветка (Edge-lit):Для ЖК-дисплеев в потребительской электронике, бытовой технике и автомобильных интерьерах, где свет вводится сбоку в световодную пластину.
• Индикаторы состояния:На лицевых панелях оборудования, где полезен широкий угол обзора.
• Декоративное освещение:В вывесках или акцентном освещении, где требуется боковое излучение.

8.2 Вопросы проектирования

• Управление током:Используйте драйвер постоянного тока или токоограничивающий резистор, включенный последовательно со светодиодом, для поддержания стабильной яркости и предотвращения теплового разгона. Стандартная рабочая точка — 5-20 мА постоянного тока.
• Тепловое управление:Хотя рассеиваемая мощность мала, обеспечение хорошего теплового пути от контактных площадок светодиода к меди печатной платы помогает поддерживать производительность и долговечность, особенно при более высоких температурах окружающей среды или токах управления.
• Оптическое проектирование:Прозрачная линза создает более сфокусированную диаграмму направленности по сравнению с рассеивающей линзой. Учитывайте это при проектировании световода или рассеивателя для применений с подсветкой.

9. Техническое сравнение и дифференциация

Основное отличие этого светодиода заключается в егоархитектуре с обратным монтажом. В отличие от светодиодов с верхним излучением, свет излучается через подложку, что часто позволяет осуществить монтаж с меньшим профилем и обеспечивает очень широкий угол обзора, идеальный для бокового ввода света в световоды. Использованиекристалла InGaNобеспечивает высокую эффективность и яркость в синем спектре. Соответствие стандартамавтоматической установкииИК пайки оплавлениемделает его готовым компонентом для современных высокообъемных линий сборки SMT, отличая его от старых светодиодов для монтажа в отверстия или ручной сборки.

10. Часто задаваемые вопросы (на основе технических параметров)

В: Могу ли я питать этот светодиод током 20 мА непрерывно?

О: Да, 20 мА — это максимальный рекомендуемый постоянный прямой ток. Для оптимального срока службы и учета тепловых эффектов обычно работают на этом значении или ниже, например, на стандартном испытательном токе 5 мА.

В: Что означает код сортировки в номере детали (например, -5A)?

О: Хотя в отрывке это явно не детализировано, суффиксы типа "-5A" часто указывают на конкретные комбинации групп для прямого напряжения, интенсивности и/или длины волны в соответствии с предоставленными списками кодов. Это позволяет осуществлять точный выбор в соответствии с потребностями применения.

В: Требуется ли для этого светодиода радиатор?

О: Для работы на токе 20 мА или ниже в типичных условиях окружающей среды самой меди печатной платы обычно достаточно для отвода тепла. Для высоких температур окружающей среды или при работе на предельно допустимых параметрах рекомендуется улучшить тепловую конструкцию посадочного места на плате.

В: Можно ли его использовать для автомобильного внешнего освещения?

О: В спецификации указано, что светодиод предназначен для обычного электронного оборудования. Для применений с особыми требованиями к надежности, таких как автомобильное внешнее освещение, необходимо проконсультироваться с производителем, чтобы проверить пригодность и получить соответствующие автомобильные квалификации.

11. Практический пример использования

Пример проектирования: Подсветка для небольшого дисплея приборной панели

Разработчику необходимо равномерно подсветить 2-дюймовый монохромный ЖК-дисплей. Он выбирает LTST-C230TBKT-5A из-за его свойства бокового излучения. Четыре светодиода размещаются вдоль одного края акриловой световодной пластины (LGP). Светодиоды питаются последовательно от драйвера постоянного тока, установленного на 15 мА на светодиод, что обеспечивает равномерный ток и яркость. Широкий угол обзора 130 градусов эффективно вводит свет в LGP. Разработчик выбирает светодиоды из одной группы интенсивности (например, M1) и группы длины волны (например, AC), чтобы гарантировать одинаковую яркость и цвет по всему дисплею. Разводка печатной платы следует рекомендуемым размерам контактных площадок и включает тепловые переходы к земляной плоскости для отвода тепла.

12. Введение в принцип работы

Излучение света в этом светодиоде основано на электролюминесценции в полупроводниковом p-n переходе, изготовленном из материалов InGaN. При приложении прямого напряжения электроны и дырки инжектируются в активную область, где они рекомбинируют. В полупроводниках InGaN эта рекомбинация высвобождает энергию в основном в виде синих фотонов. Конкретная длина волны (синий цвет) определяется шириной запрещенной зоны сплава InGaN. Конструкция "обратного монтажа" означает, что кристалл смонтирован таким образом, что генерирующая свет активная область излучает вниз через прозрачную подложку кристалла, которая затем формируется и направляется прозрачной эпоксидной линзой корпуса.

13. Тенденции развития

Тенденция в SMD светодиодах, подобных этому, продолжается в направлении повышения световой отдачи (больше светового потока на ватт электрической мощности), улучшения цветовой однородности за счет более жесткой сортировки и повышения надежности в условиях повышенных температур и влажности. Технология корпусов развивается, позволяя создавать еще меньшие посадочные места при сохранении или увеличении светового потока. Также наблюдается сильная тенденция к более широкому внедрению бессвинцовых и бесгалогенных материалов для соответствия развивающимся экологическим нормам по всему миру. Интеграция светодиодов в автоматизированные процессы сборки и контроля остается ключевым направлением, обеспечивая совместимость с интеллектуальными производственными линиями Индустрии 4.0.