Техническая спецификация SMD светодиода LTST-M140TLKT - Синий - Угол обзора 120° - Тип. 3.0В - 102мВт

1. Обзор продукта

В данном документе подробно описаны характеристики светоизлучающего диода (LED) для поверхностного монтажа (SMD). Компонент предназначен для автоматизированных процессов сборки печатных плат (PCB), имеет миниатюрные размеры и подходит для применений с ограниченным пространством. Основным источником света является полупроводник из нитрида индия-галлия (InGaN), излучающий синий свет через прозрачную линзу.

1.1 Особенности

• Соответствует директиве RoHS (об ограничении использования опасных веществ).
• Упакован на 12-мм ленте в катушках диаметром 7 дюймов для автоматизированного монтажа.
• Стандартизированный корпус в соответствии с требованиями EIA (Альянса электронной промышленности).
• Вход совместим с логическими уровнями интегральных схем (IC).
• Разработан для совместимости с автоматизированным сборочным оборудованием.
• Подходит для процессов пайки оплавлением в инфракрасном (ИК) спектре.
• Предварительно кондиционирован для соответствия уровню чувствительности к влажности MSL 3 по стандарту JEDEC.

1.2 Области применения

Данный светодиод предназначен для использования в качестве индикатора состояния, сигнальной лампы или подсветки символов в широком спектре электронного оборудования. Типичные области применения включают:

• Телекоммуникационные устройства (например, беспроводные/сотовые телефоны, сетевые системы).
• Офисная автоматизация (например, ноутбуки).
• Бытовая техника.
• Панели промышленного управления.
• Подсветка передних панелей.
• Внутренние вывески и указатели.

2. Габариты корпуса

Светодиод соответствует стандартному корпусу для поверхностного монтажа. Все критические размеры, включая длину, ширину, высоту и положение контактных площадок, указаны на чертежах спецификации со стандартным допуском ±0,2 мм, если не указано иное. Цвет линзы — прозрачный, цвет источника света — синий (InGaN).

3. Предельные параметры и характеристики

3.1 Абсолютные максимальные параметры

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

• Рассеиваемая мощность (Pd):102 мВт
• Пиковый прямой ток (IFP):100 мА (при скважности 1/10, длительность импульса 0,1 мс)
• Постоянный прямой ток (IF):30 мА (постоянный ток)
• Диапазон рабочих температур:от -40°C до +85°C
• Диапазон температур хранения:от -40°C до +100°C

3.2 Рекомендуемый профиль ИК-оплавления

Предоставлен рекомендуемый температурный профиль для бессвинцовой пайки оплавлением, соответствующий стандарту J-STD-020B. Профиль включает этапы предварительного нагрева, выдержки, оплавления и охлаждения с максимальной температурой не выше 260°C. Соблюдение этого профиля критически важно для предотвращения термического повреждения корпуса светодиода во время сборки.

3.3 Электрические и оптические характеристики

Это типичные параметры производительности, измеренные при Ta=25°C и прямом токе (IF) 20 мА, если не указано иное.

• Световой поток (Φv):0,56 лм (мин.), 1,40 лм (макс.). Измерено с датчиком, отфильтрованным по спектральной чувствительности глаза CIE.
• Сила света (Iv):180 мкд (мин.), 450 мкд (макс.). Опорное значение, полученное из светового потока.
• Угол обзора (2θ1/2):120 градусов (тип.). Определяется как полный угол, при котором сила света падает до половины своего осевого значения.
• Доминирующая длина волны (λd):448 нм (мин.), 458 нм (макс.). Представляет воспринимаемый цвет синего света.
• Полуширина спектральной линии (Δλ):25 нм (тип.). Указывает на спектральную чистоту синего излучения.
• Прямое напряжение (VF):2,6 В (мин.), 3,4 В (макс.) при IF=20мА.
• Обратный ток (IR):10 мкА (макс.) при VR=5В. Примечание: устройство не предназначено для работы в обратном смещении; данный параметр приведен только для справки при испытаниях на утечку.

4. Система сортировки (бининг)

Светодиоды сортируются по группам производительности для обеспечения однородности. Конструкторы могут выбирать группы для соответствия конкретным требованиям приложения по яркости, напряжению и цвету.

4.1 Сортировка по световому потоку/силе света

Группы (S1, S2, T1, T2) определяют минимальные и максимальные значения светового потока и соответствующей силы света при 20мА.

4.2 Сортировка по прямому напряжению

Группы (D6, D7, D8, D9) определяют диапазоны прямого напряжения (VF) при 20мА с допуском ±0,1В на группу. Это помогает проектировать согласованные схемы управления током.

4.3 Сортировка по доминирующей длине волны

Группы (AA, AB) определяют узкие диапазоны для доминирующей синей длины волны при 20мА с допуском ±1нм на группу, обеспечивая постоянство цвета.

5. Типичные характеристики (графики)

В спецификации представлены графики ключевых зависимостей:

• Относительная сила света в зависимости от прямого тока:Показывает, как световой выход увеличивается с ростом тока, обычно сублинейно при высоких токах.
• Прямое напряжение в зависимости от прямого тока:Иллюстрирует вольт-амперную характеристику диода.
• Относительная сила света в зависимости от температуры окружающей среды:Демонстрирует отрицательный температурный коэффициент светового выхода; сила света уменьшается с ростом температуры перехода.
• Диаграмма направленности (угол обзора):Полярная диаграмма, показывающая пространственное распределение силы света.

6. Руководство пользователя

6.1 Очистка

Если очистка необходима после пайки, используйте только указанные растворители. Погрузите светодиод в этиловый или изопропиловый спирт при комнатной температуре на время менее одной минуты. Избегайте не указанных химикатов, которые могут повредить эпоксидную линзу или корпус.

6.2 Рекомендуемая конфигурация контактных площадок на PCB

Предоставлен проект посадочного места для контактных площадок поверхностного монтажа. Следование этой рекомендации обеспечивает правильное формирование паяного соединения, механическую стабильность и теплоотвод во время пайки оплавлением.

6.3 Упаковка в ленту и на катушку

Указаны подробные размеры несущей ленты (размер гнезда, шаг) и 7-дюймовой катушки. Лента использует верхнюю крышку для защиты компонентов. Стандартное количество на катушке — 3000 штук.

7. Меры предосторожности и примечания по применению

7.1 Предназначение

Данный светодиод предназначен для электронного оборудования общего назначения. Он не рассчитан на применение в критически важных для безопасности системах, где отказ может угрожать жизни или здоровью (например, авиация, медицинские системы жизнеобеспечения). Для таких применений требуется консультация с производителем.

7.2 Условия хранения

• Запечатанный пакет:Хранить при температуре ≤30°C и влажности ≤70%. Использовать в течение одного года после вскрытия пакета.
• После вскрытия пакета:Хранить при температуре ≤30°C и влажности ≤60%. Для компонентов, извлеченных из сухого пакета, завершить пайку оплавлением в течение 168 часов (уровень MSL 3).
• Длительное хранение (вскрытый пакет):Хранить в герметичном контейнере с осушителем. Если хранение превышает 168 часов, перед пайкой рекомендуется прогрев при 60°C в течение 48 часов для удаления поглощенной влаги и предотвращения \"вспучивания\" (popcorning) во время оплавления.

7.3 Процесс пайки

Предоставлены подробные условия пайки:

• Пайка оплавлением:Следуйте профилю, соответствующему стандартам JEDEC, с предварительным нагревом, максимальной температурой ≤260°C и контролируемым временем выше температуры ликвидуса.
• Ручная пайка:При необходимости используйте паяльник с температурой ≤300°C не более 3 секунд, прикладывая тепло только один раз.

Соблюдение этих ограничений крайне важно для предотвращения термической деградации внутренней структуры светодиода и эпоксидной линзы.

8. Соображения по проектированию и технический анализ

8.1 Управление током

Абсолютный максимальный постоянный ток составляет 30мА, при типичной рабочей точке 20мА. Для обеспечения долговечности и стабильного светового выхода настоятельно рекомендуется управлять светодиодом с помощью источника постоянного тока, а не источника постоянного напряжения. Простой последовательный резистор можно использовать со стабильным источником напряжения, но его номинал должен быть рассчитан на основе группы прямого напряжения (VF) конкретного светодиода и желаемого тока, с учетом колебаний источника питания.

8.2 Тепловой режим

При максимальной рассеиваемой мощности 102мВт радиатор, как правило, не требуется для индикаторов с низким коэффициентом заполнения. Однако для применений с высокой температурой окружающей среды, непрерывной работой на максимальном токе или при близком расположении нескольких светодиодов, разводка печатной платы должна обеспечивать достаточную площадь меди вокруг контактных площадок светодиода для отвода тепла. Это помогает поддерживать более низкую температуру перехода, что критически важно для сохранения светового выхода и срока службы.

8.3 Оптическое проектирование

Угол обзора 120 градусов довольно широк, что делает этот светодиод подходящим для применений, требующих широкой видимости. Для более сфокусированного света потребуется вторичная оптика (например, линзы, световоды). Прозрачная линза обеспечивает минимальное рассеивание света, что дает более интенсивное, точечное свечение по сравнению с рассеивающими линзами.

8.4 Длина волны и постоянство цвета

Жесткая сортировка по доминирующей длине волны (±1нм в группах AA/AB) является ключевой особенностью для применений, требующих одинакового синего цвета на нескольких устройствах, например, в многосветодиодных дисплеях или массивах подсветки. Конструкторам следует указывать требуемую группу длины волны для обеспечения визуальной однородности.

9. Сравнение и руководство по выбору

При выборе SMD светодиода ключевыми параметрами для сравнения являются: сила света/световой поток (для яркости), угол обзора (для ширины луча), прямое напряжение (для проектирования драйвера), доминирующая длина волны (для цвета) и размер корпуса. Данный конкретный светодиод предлагает сбалансированное сочетание умеренной яркости, очень широкого угла обзора и стандартного синего цвета в распространенном SMD корпусе, что делает его универсальным выбором для индикации состояния. Для более высоких требований к яркости следует выбрать устройство из группы с более высоким световым потоком (T1, T2). Для снижения энергопотребления преимуществом будет устройство с более низкой группой VF (D6, D7) в сочетании с соответствующим токоограничивающим резистором.

10. Часто задаваемые вопросы (FAQ)

В: Могу ли я питать этот светодиод напрямую от логического выхода 5В?

О: Нет. Типичное прямое напряжение составляет около 3,0В, а питание 5В вызовет чрезмерный ток, что может разрушить светодиод. Вы должны использовать токоограничивающий резистор или схему драйвера постоянного тока.

В: В чем разница между световым потоком (лм) и силой света (мкд)?

О: Световой поток измеряет общую мощность видимого света, излучаемого во всех направлениях. Сила света измеряет яркость в определенном направлении (обычно по центральной оси). В спецификации на этот светодиод указаны оба параметра, причем сила света является производным опорным значением. Широкий угол 120° означает, что осевая сила света (мкд) ниже, чем у светодиода с узким углом и таким же общим световым потоком (лм).

В: Почему влажность при хранении так важна?

О: SMD светодиоды чувствительны к влаге. Поглощенная влага может быстро испаряться во время высокотемпературного процесса пайки оплавлением, вызывая внутреннее расслоение, растрескивание или \"вспучивание\" (popcorning), что приводит к отказу. Указанные условия хранения и срок монтажа (168 часов) предотвращают это.

В: Подходит ли этот светодиод для использования на улице?

О: Диапазон рабочих температур составляет от -40°C до +85°C, что охватывает многие уличные условия. Однако длительное воздействие прямого солнечного света (УФ), проникновение влаги и температурные циклы за пределами указанных пределов могут ухудшить состояние эпоксидной линзы и сократить срок службы. Для суровых уличных условий следует рассматривать светодиоды, специально предназначенные для такого применения.