Техническая спецификация LTW-270TLA - Боковой SMD светодиод - Белый свет - 10 мА - Макс. 3.4 В

1. Обзор продукта

LTW-270TLA — это светоизлучающий диод (СИД) для поверхностного монтажа (SMD), разработанный специально для применений с боковым излучением света. Его основное назначение — служить источником подсветки для панелей жидкокристаллических дисплеев (ЖКД), где свет необходимо направлять параллельно плоскости световодной пластины. Устройство использует полупроводниковый материал InGaN (нитрид индия-галлия) для получения белого света. Оно упаковано в стандартном формате, соответствующем стандарту EIA, поставляется на 8-миллиметровой ленте, намотанной на катушки диаметром 7 дюймов, что обеспечивает полную совместимость с высокоскоростным автоматическим оборудованием для установки компонентов и стандартными процессами пайки оплавлением в инфракрасной (ИК) печи. Продукт соответствует директиве RoHS (об ограничении использования опасных веществ), что классифицирует его как экологически безопасный продукт.

2. Подробный анализ технических параметров

2.1 Предельные эксплуатационные параметры

Эти параметры определяют предельные значения, превышение которых может привести к необратимому повреждению устройства. Работа на этих пределах или за их пределами не гарантируется. Ключевые параметры включают максимальную рассеиваемую мощность 70 мВт при температуре окружающей среды (Ta) 25°C. Абсолютный максимальный постоянный прямой ток составляет 20 мА. Для импульсного режима допустим пиковый прямой ток 100 мА при определенных условиях: скважность 1/10 и длительность импульса 0,1 мс. Устройство может выдерживать максимальное обратное напряжение 5 В, но непрерывная работа при обратном смещении запрещена. Диапазон рабочих температур составляет от -20°C до +80°C, в то время как диапазон температур хранения шире — от -55°C до +105°C. Критическим параметром для сборки является условие инфракрасной пайки, которое не должно превышать 260°C в течение 10 секунд.

2.2 Электрические и оптические характеристики

Это типичные рабочие параметры, измеренные при Ta=25°C и прямом токе (IF) 10 мА, что является стандартным условием испытаний. Сила света (Iv) составляет минимум 45 мкд и типичный максимум 180 мкд. Угол обзора (2θ1/2) очень широкий, обычно 130 градусов, что способствует достижению равномерной подсветки. Прямое напряжение (VF) при испытательном токе варьируется от минимума 2,8 В до максимума 3,4 В. Обратный ток (IR) очень низкий, максимум 10 мкА при приложенном обратном напряжении (VR) 5 В. Координаты цветности, определяющие точку белого цвета на диаграмме CIE 1931, обычно составляют x=0,31 и y=0,32. Важно отметить, что к этим координатам цветности применяется допуск ±0,01. Во время обращения с компонентами обязательны меры предосторожности от электростатического разряда (ЭСР), такие как использование заземленных браслетов, для предотвращения повреждений.

3. Объяснение системы сортировки (бининга)

Для обеспечения стабильности в массовом производстве светодиоды сортируются по рабочим характеристикам (бина́м). LTW-270TLA использует трехмерную систему сортировки, охватывающую прямое напряжение (VF), силу света (IV) и оттенок (цветовые координаты).

3.1 Сортировка по прямому напряжению (VF)

Светодиоды классифицируются на три бина по напряжению (2, 3, 4) в зависимости от падения напряжения при IF=10 мА. Бин 2 охватывает 2,80 В до 3,00 В, бин 3 — 3,00 В до 3,20 В, а бин 4 — 3,20 В до 3,40 В. К каждому бину применяется допуск ±0,1 В.

3.2 Сортировка по силе света (IV)

Световой поток сортируется на три категории: P (45,0–71,0 мкд), Q (71,0–112,0 мкд) и R (112,0–180,0 мкд). К каждому бину силы света применяется допуск ±15%.

3.3 Сортировка по оттенку (цвету)

Точка белого цвета точно контролируется через бины оттенка, определенные на диаграмме цветности CIE 1931. Указанные бины: A0, B3, B4, B5, B6 и C0, каждый из которых представляет собой определенную четырехугольную область на плоскости координат x,y. К координатам внутри каждого бина применяется допуск ±0,01. Эта система позволяет разработчикам выбирать светодиоды с точно согласованными цветовыми характеристиками для применений, требующих однородного белого цвета.

4. Механическая информация и упаковка

4.1 Габаритные размеры корпуса

Светодиод поставляется в стандартном SMD-корпусе. Подробный чертеж показывает все критические размеры, включая длину, ширину, высоту корпуса и расположение маркера катода. Все размеры указаны в миллиметрах, стандартный допуск составляет ±0,10 мм, если не указано иное. Геометрия боковой линзы является ключевой особенностью, направляющей выход света параллельно плоскости монтажа.

4.2 Упаковка в ленту и на катушку

Компоненты поставляются на тисненой несущей ленте шириной 8 мм. Лента намотана на стандартную катушку диаметром 7 дюймов (178 мм). Каждая катушка содержит 4000 штук. Упаковка соответствует спецификациям ANSI/EIA 481-1-A-1994. Важные примечания включают: пустые ячейки запечатаны покровной лентой, минимальный заказ для остатков составляет 500 штук, и допускается не более двух последовательно отсутствующих компонентов на катушке.

4.3 Рекомендуемая контактная площадка и полярность

Предоставляется рекомендуемый посадочный рисунок (контактная площадка) для проектирования печатной платы (ПП) для обеспечения надежной пайки и правильного механического выравнивания. В документе также указано рекомендуемое направление пайки относительно подачи ленты для оптимизации процесса установки. Четкая маркировка полярности (идентификация катода) на компоненте должна соответствовать соответствующей площадке на ПП.

5. Рекомендации по пайке и сборке

5.1 Профиль пайки оплавлением

Предоставлен подробный рекомендуемый профиль инфракрасной пайки оплавлением. Ключевые параметры включают температуру предварительного нагрева от 150°C до 200°C, время предварительного нагрева до 120 секунд максимум, пиковую температуру корпуса не выше 260°C и время при этой пиковой температуре, ограниченное максимум 10 секундами. Светодиод не должен подвергаться более чем двум циклам оплавления в этих условиях. Подчеркивается, что оптимальный профиль зависит от конкретной конструкции ПП, припоя и печи, поэтому рекомендуется проводить характеристику на уровне платы.

5.2 Ручная пайка

Если необходима ручная пайка, она должна выполняться при температуре жала паяльника не выше 300°C. Время контакта для каждого вывода должно быть ограничено максимум 3 секундами, и это должно быть сделано только один раз.

5.3 Очистка

Очистка после пайки должна проводиться только при необходимости. Следует использовать только указанные химикаты: рекомендуется погружение в этиловый или изопропиловый спирт при нормальной температуре менее чем на одну минуту. Использование неуказанных химических жидкостей может повредить корпус светодиода.

6. Хранение и обращение

Не вскрытая упаковка:Светодиоды в оригинальной влагозащитном барьерном пакете (с осушителем) должны храниться при температуре 30°C или ниже и относительной влажности 90% или ниже. Срок годности в этих условиях составляет один год.
Вскрытая упаковка:После вскрытия влагозащитного пакета условия хранения не должны превышать 30°C и 60% относительной влажности. Настоятельно рекомендуется завершить процесс ИК-оплавления в течение одной недели после вскрытия. Для хранения более одной недели светодиоды следует поместить в герметичный контейнер с осушителем или в азотный эксикатор. Если хранение вне оригинального пакета превышает неделю, перед пайкой требуется прогрев при температуре около 60°C в течение не менее 20 часов для удаления поглощенной влаги и предотвращения повреждения типа \"попкорн\" во время оплавления.

7. Примечания по применению и рекомендации по проектированию

7.1 Целевые области применения

Основное применение LTW-270TLA — в качестве бокового источника света в блоках подсветки ЖК-дисплеев (БП). Его широкий угол обзора помогает равномерно распределять свет на торец световодной пластины. Он подходит для обычного электронного оборудования, включая устройства офисной автоматики, средства связи и бытовую технику.

7.2 Проектирование схемы

Ограничительный резистор необходим при питании светодиода от источника напряжения для установки требуемого прямого тока (например, 10 мА для тестирования, до 20 мА максимум постоянного тока). Значение резистора можно рассчитать по закону Ома: R = (V_источника - VF_светодиода) / I_светодиода. Прямое напряжение (VF), используемое в расчете, должно быть максимальным значением из спецификации (3,4 В) или соответствующим значением бина, чтобы гарантировать, что ток никогда не превысит абсолютный максимальный рейтинг в наихудших условиях.

7.3 Тепловой режим

Хотя само устройство имеет низкое энергопотребление, правильное тепловое проектирование на ПП по-прежнему важно для долгосрочной надежности, особенно при работе при высоких температурах окружающей среды или близко к максимальному току. Коэффициент снижения номинала для постоянного прямого тока составляет 0,25 мА/°C выше 25°C. Это означает, что допустимый постоянный ток линейно уменьшается с ростом температуры окружающей среды. Обеспечение достаточной площади меди вокруг контактных площадок может помочь рассеять тепло.

8. Техническое сравнение и руководство по выбору

Ключевым отличием LTW-270TLA является геометрия его боковой линзы, которая отличается от светодиодов с верхним излучением. При выборе светодиода для краевой подсветки обязателен тип с боковым излучением. Разработчики должны сравнивать такие параметры, как сила света (для достижения целевой яркости), угол обзора (для равномерности), прямое напряжение (для проектирования драйвера и энергоэффективности) и бины цветности (для цветовой согласованности нескольких светодиодов). Широкий угол обзора 130 градусов является значительным преимуществом для подсветки. Детальная система сортировки позволяет точно согласовывать электрические и оптические характеристики в массивах, что критически важно для предотвращения видимых градиентов яркости или цвета на конечном дисплее.

9. Часто задаваемые вопросы (ЧЗВ)

В: В чем разница между значениями \"Типичное\" и \"Макс./Мин.\" в таблице характеристик?
О: \"Типичное\" представляет ожидаемое среднее значение в стандартных условиях испытаний. \"Мин.\" и \"Макс.\" определяют гарантированные пределы рабочих характеристик для всех устройств; любое изделие будет иметь значение параметра, попадающее между указанными минимумом и максимумом.

В: Могу ли я питать этот светодиод от источника постоянного напряжения?
О: Нет. Светодиоды — это устройства с токовым управлением. Их прямое напряжение имеет допуск и изменяется с температурой. Питание постоянным напряжением (даже \"типичным\" VF) может привести к чрезмерному току и быстрому выходу из строя. Всегда используйте драйвер постоянного тока или источник напряжения с последовательным ограничительным резистором.

В: Почему важен код бина?
О: Код бина (например, для VF, IV, оттенка) указывает на конкретное подмножество рабочих характеристик светодиода. Для производства заказ светодиодов из одного и того же бина обеспечивает согласованную яркость, цвет и энергопотребление всех изделий в вашем продукте, что жизненно важно для качества.

В: Как интерпретировать диаграмму цветности и бины?
О: Диаграмма CIE 1931 отображает все воспринимаемые цвета. Координаты (x,y) указывают точку белого цвета светодиода. Бины (A0, B3 и т.д.) — это предопределенные области на этой карте. Светодиоды из одного бина будут излучать свет очень похожего белого цвета (например, холодного белого, нейтрального белого).

10. Принципы работы и технология

LTW-270TLA основан на технологии полупроводников InGaN. Когда прикладывается прямое напряжение, превышающее потенциал перехода диода, электроны и дырки рекомбинируют в активной области полупроводника, высвобождая энергию в виде фотонов (света). Конкретный состав слоев InGaN определяет длину волны излучаемого света. Для получения белого света из полупроводника, изначально излучающего синий свет, на синий светодиодный кристалл обычно наносится люминофорное покрытие. Часть синего света преобразуется люминофором в более длинные волны (желтый, красный), и смесь синего и преобразованного света воспринимается человеческим глазом как белый. Боковой корпус включает в себя формованную линзу, которая формирует и направляет этот излучаемый свет в боковом направлении.