Техническая спецификация LTW-C230DS2 - SMD светодиод для обратного монтажа, белый свет InGaN, 2.6-3.1В, 72мВт

1. Обзор продукта

LTW-C230DS2 — это светоизлучающий диод (LED) для поверхностного монтажа (SMD), предназначенный для применения в схемах обратного монтажа. Он использует сверхъяркий чип InGaN (нитрид индия-галлия) для получения белого света. Компонент поставляется в стандартной 8-мм катушечной упаковке на катушках диаметром 7 дюймов, что обеспечивает полную совместимость с автоматическим оборудованием для установки компонентов и высокопроизводительными сборочными линиями. Как экологичный продукт, он соответствует директиве RoHS об ограничении использования опасных веществ.

Основное конструктивное преимущество этого светодиода — конфигурация для обратного монтажа, которая позволяет реализовывать инновационные осветительные решения, когда светодиод устанавливается на противоположной стороне печатной платы относительно основных компонентов. Его совместимость с процессами инфракрасной (ИК) пайки оплавлением гарантирует возможность интеграции с использованием стандартных технологий поверхностного монтажа (SMT) без необходимости специальных методов обращения или пайки.

2. Подробный анализ технических параметров

2.1 Предельные эксплуатационные характеристики

Эксплуатационные ограничения устройства определены при температуре окружающей среды (Ta) 25°C. Превышение этих значений может привести к необратимому повреждению.

• Рассеиваемая мощность (Pd):72 мВт. Это максимальное количество мощности, которое корпус светодиода может рассеять в виде тепла без деградации.
• Пиковый прямой ток (IFP):100 мА. Допустим только в импульсном режиме со скважностью 1/10 и длительностью импульса 0.1 мс для предотвращения перегрева.
• Постоянный прямой ток (IF):20 мА. Это рекомендуемый максимальный ток для непрерывной работы.
• Диапазон рабочих температур:от -30°C до +85°C. Гарантируется работа устройства в этом диапазоне температур окружающей среды.
• Диапазон температур хранения:от -55°C до +105°C.
• Условия ИК-оплавления:Выдерживает пиковую температуру 260°C в течение 10 секунд, что соответствует стандартным профилям бессвинцовой пайки.

Важное примечание:Устройство не предназначено для работы при обратном смещении. Непрерывное приложение обратного напряжения запрещено.

2.2 Электрооптические характеристики

Ключевые параметры производительности измеряются при Ta=25°C и стандартном испытательном токе (IF) 2 мА.

• Сила света (Iv):Диапазон от 18.0 мкд (мин.) до 45.0 мкд (тип.). Это воспринимаемая яркость источника света, измеренная датчиком с фильтром, соответствующим фотопической реакции человеческого глаза (кривая МКО).
• Угол обзора (2θ1/2):130 градусов. Этот широкий угол обзора указывает на диффузный характер излучения света, что подходит для общего освещения, а не для сфокусированных лучей.
• Координаты цветности (x, y):Цветовая точка определена в пределах конкретной области на диаграмме цветности МКО 1931. Типичные значения: x=0.294, y=0.286. Допуск должен учитываться в соответствии с системой бинирования.
• Прямое напряжение (VF):Диапазон от 2.6В (мин.) до 3.1В (макс.) при IF=2мА. Этот параметр критически важен для проектирования схемы драйвера.
• Обратный ток (IR):Максимум 10 мкА при приложении обратного напряжения (VR) 5В. Этот тест предназначен только для характеристики; устройство не должно работать в режиме обратного смещения.

3. Объяснение системы бинирования

Для обеспечения цветовой и яркостной однородности в производстве светодиоды сортируются по бинам на основе измеренных параметров. LTW-C230DS2 использует трехмерную систему бинирования.

3.1 Бинирование по прямому напряжению (VF)

Светодиоды классифицируются по бинам (A10, B10, B11, 12, 13) на основе падения прямого напряжения при 2 мА. Каждый бин имеет диапазон 0.1В (например, B10: от 2.70В до 2.80В). Для каждого бина применяется допуск ±0.1В. Это позволяет разработчикам выбирать светодиоды с более точным соответствием VF для приложений с распределением тока.

3.2 Бинирование по силе света (IV)

Светодиоды сортируются по бинам яркости (M, N). Бин M охватывает 18-28 мкд, а бин N — 28-45 мкд при IF=2мА. Для каждого бина применяется допуск ±15%. Этот код бина указан на упаковочном пакете для идентификации.

3.3 Бинирование по оттенку (цвету)

Белая цветовая точка определяется координатами цветности (x, y) на диаграмме МКО 1931. Светодиоды распределяются по четырем квадрантам: S1, S2, S3 и S4. Каждый бин определяет конкретную область параллелограмма на цветовой диаграмме. Для каждой координаты внутри бина применяется допуск ±0.01. Эта система гарантирует, что излучаемый белый свет попадает в предсказуемую и однородную цветовую область.

4. Анализ характеристических кривых

В спецификации приведены типичные характеристические кривые, иллюстрирующие взаимосвязь ключевых параметров. Хотя конкретные графики не детализированы в предоставленном тексте, стандартные кривые светодиодов обычно включают:

• Относительная сила света в зависимости от прямого тока:Показывает, как световой выход увеличивается с током, обычно нелинейным образом, в конечном итоге достигая насыщения.
• Прямое напряжение в зависимости от прямого тока:Демонстрирует ВАХ диода, показывая экспоненциальную зависимость и напряжение включения.
• Относительная сила света в зависимости от температуры окружающей среды:Иллюстрирует снижение светового выхода при повышении температуры перехода, что является критическим фактором для управления температурным режимом.
• Диаграмма направленности (угол обзора):Полярная диаграмма, показывающая угловое распределение интенсивности света.

Эти кривые необходимы для прогнозирования реальной производительности в различных рабочих условиях, выходящих за рамки стандартной испытательной точки.

5. Механическая информация и упаковка

5.1 Габаритные размеры корпуса

Светодиод соответствует стандартным габаритным размерам корпуса EIA. Все критические механические размеры приведены в чертежах спецификации (не полностью детализированы в предоставленном тексте, но обычно включают длину, ширину, высоту и расстояние между контактными площадками). Допуски, как правило, составляют ±0.10 мм, если не указано иное. Цвет линзы — желтый.

5.2 Расположение контактных площадок для пайки

Предоставлены рекомендуемые размеры контактных площадок для обеспечения надлежащего механического крепления и теплоотвода в процессе оплавления. Следование этим рекомендациям предотвращает эффект "гробового камня" и обеспечивает надежность паяных соединений.

5.3 Спецификации катушечной упаковки

Компонент поставляется в тисненой несущей ленте с защитной крышкой, намотанной на катушки диаметром 7 дюймов (178 мм). Стандартное количество на катушке — 3000 штук. Упаковка соответствует спецификациям ANSI/EIA-481. Ключевые примечания включают: пустые карманы запаяны, минимальное количество для остатков — 500 штук, допускается не более двух последовательно отсутствующих компонентов на катушке.

6. Рекомендации по сборке и обращению

6.1 Процесс пайки

Устройство полностью совместимо с инфракрасной (ИК) пайкой оплавлением. Рекомендуется следующий профиль:

• Предварительный нагрев:150-200°C.
• Время предварительного нагрева:Максимум 120 секунд.
• Пиковая температура:Максимум 260°C.
• Время при пиковой температуре:Максимум 10 секунд (оплавление не должно выполняться более двух раз).

Для ручного ремонта паяльником температура жала не должна превышать 300°C, а время контакта должно быть ограничено 3 секундами для одной операции. Фактический профиль должен быть определен для конкретной конструкции печатной платы, используемой паяльной пасты и печи.

6.2 Очистка

Если очистка необходима после пайки, следует использовать только указанные растворители. Неуказанные химические вещества могут повредить корпус светодиода. Допустимые методы включают погружение светодиода в этиловый или изопропиловый спирт при комнатной температуре на время менее одной минуты.

6.3 Хранение и чувствительность к влаге

Светодиоды являются влагочувствительными устройствами (MSL 2a).

• Запечатанная упаковка:Хранить при температуре ≤30°C и влажности ≤90%. Использовать в течение одного года.
• Вскрытая упаковка:Хранить при температуре ≤30°C и влажности ≤60%. Компоненты должны быть подвергнуты ИК-оплавлению в течение 672 часов (28 дней) после вскрытия. Для хранения более одной недели вне оригинального пакета хранить в герметичном контейнере с осушителем или в азотном эксикаторе. Компоненты, хранившиеся в открытом виде более недели, требуют предварительной просушки при температуре около 60°C в течение не менее 20 часов перед сборкой для удаления поглощенной влаги и предотвращения эффекта "попкорна" во время оплавления.

6.4 Меры предосторожности от электростатического разряда (ESD)

Светодиоды подвержены повреждению от статического электричества и электрических перенапряжений. Рекомендуется использовать антистатический браслет или перчатки при обращении. Все оборудование, включая рабочие места и машины, должно быть надлежащим образом заземлено.

7. Примечания по применению и рекомендации по проектированию

7.1 Типичные области применения

Этот светодиод предназначен для общего освещения и индикации в потребительской электронике, офисном оборудовании, устройствах связи и бытовой технике. Его возможность обратного монтажа позволяет реализовывать уникальные решения для подсветки клавиатур, панелей и дисплеев, где источник света необходимо скрыть или установить на обратной стороне печатной платы.

7.2 Рекомендации по проектированию

• Ограничение тока:Всегда используйте последовательный токоограничивающий резистор или драйвер постоянного тока. Не подключайте напрямую к источнику напряжения. Максимальный постоянный прямой ток составляет 20 мА.
• Тепловой режим:Хотя рассеиваемая мощность невелика (72 мВт), обеспечение достаточной площади медных проводников на печатной плате для контактных площадок помогает рассеивать тепло, поддерживая световой выход и долговечность.
• Оптическая конструкция:Угол обзора 130 градусов обеспечивает широкое, рассеянное освещение. Для получения более сфокусированного света потребуются вторичная оптика (линзы или световоды).
• Выбор бина:Для приложений, требующих однородного цвета и яркости, указывайте у производителя единый бин или узкую комбинацию бинов.

7.3 Ограничения применения

Консультируйтесь с производителем для приложений, требующих высокой надежности, особенно там, где отказ может представлять риск для жизни или здоровья (например, авиация, медицина, транспортные системы безопасности). Этот продукт предназначен для стандартных коммерческих и промышленных сред.

8. Часто задаваемые вопросы (FAQ)

В: В чем разница между светодиодом для обратного монтажа и стандартным SMD светодиодом с верхним излучением?
О: Светодиод для обратного монтажа предназначен для установки на обратной стороне печатной платы, при этом его светоизлучающая поверхность направлена вниз к плате. Затем он светит через отверстие или апертуру в плате. Стандартный светодиод с верхним излучением излучает свет перпендикулярно от поверхности платы, на которой он установлен.

В: Могу ли я питать этот светодиод током 20 мА непрерывно?
О: Да, 20 мА — это максимальный номинальный постоянный прямой ток. Для оптимального срока службы и надежности часто рекомендуется питать его меньшим током (например, 10-15 мА), так как это снижает тепловыделение.

В: Почему сила света указана при таком низком токе (2 мА)?
О: 2 мА — это стандартное испытательное условие для характеристики яркости светодиода на низком уровне мощности, что позволяет легче сравнивать разные модели светодиодов и обеспечивает последовательное бинирование. Яркость будет пропорционально выше при максимальном рабочем токе 20 мА.

В: Как интерпретировать координаты цветности (x=0.294, y=0.286)?
О: Эти координаты определяют точку на диаграмме цветового пространства МКО 1931. Эта конкретная точка попадает в область "белого" цвета. Точный воспринимаемый белый цвет (например, холодный белый, нейтральный белый) зависит от точного местоположения. Система бинирования (S1-S4) группирует светодиоды с близко совпадающими координатами для обеспечения цветовой однородности.

В: Требуется ли для этого светодиода радиатор?
О: Из-за низкой рассеиваемой мощности (72 мВт) специальный радиатор, как правило, не требуется. Однако хорошие практики разводки печатной платы, такие как использование достаточной площади меди для тепловых контактных площадок, необходимы для отвода тепла от перехода светодиода, особенно в условиях высокой температуры окружающей среды или при работе на максимальном токе.