Техническая документация на SMD светодиод LTST-C171TBKT - Размер 1.6x0.8x0.6мм - Напряжение 2.8-3.8В - Синий цвет - Мощность 76мВт

1. Обзор продукта

LTST-C171TBKT — это чип-светодиод для поверхностного монтажа (SMD), разработанный для современной электронной сборки. Он относится к семейству сверхтонких компонентов, отличаясь компактными размерами и высотой всего 0,80 мм. Это делает его подходящим для применений, где ограничения по пространству и низкий профиль являются критически важными факторами проектирования. Устройство использует полупроводниковый материал InGaN (нитрид индия-галлия) для генерации синего света и заключено в прозрачный линзовый корпус. Оно спроектировано для совместимости с автоматическим оборудованием для захвата и установки, а также со стандартными процессами пайки оплавлением, включая инфракрасный (ИК) и парофазный методы, что облегчает крупносерийное производство.

2. Подробный анализ технических параметров

2.1 Предельные эксплуатационные характеристики

Эксплуатационные пределы устройства определены при температуре окружающей среды (Ta) 25°C. Максимальный постоянный прямой ток составляет 20 мА. Для импульсного режима работы допустим пиковый прямой ток 100 мА при скважности 1/10 и длительности импульса 0,1 мс. Максимальная рассеиваемая мощность — 76 мВт. Устройство выдерживает обратное напряжение до 5 В, но непрерывная работа в режиме обратного смещения запрещена. Диапазон рабочих температур составляет от -20°C до +80°C, в то время как диапазон температур хранения шире — от -30°C до +100°C. Устройство рассчитано на пайку при 260°C в течение 5 секунд в ИК/волновых процессах и при 215°C в течение 3 минут в парофазном процессе.

2.2 Электрические и оптические характеристики

Ключевые параметры производительности измеряются при Ta=25°C и прямом токе (IF) 20 мА. Сила света (IV) имеет типичный диапазон от минимума 28,0 мкд до максимума 180,0 мкд. Прямое напряжение (VF) варьируется от 2,80 В до 3,80 В. Устройство излучает синий свет с типичной пиковой длиной волны излучения (λP) 468 нм и диапазоном доминирующей длины волны (λd) от 465,0 нм до 475,0 нм. Полуширина спектральной линии (Δλ) обычно составляет 25 нм, что указывает на спектральную чистоту. Угол обзора (2θ1/2) равен 130 градусам, обеспечивая широкое поле освещения. Обратный ток (IR) составляет максимум 10 мкА при обратном напряжении (VR) 5В.

3. Объяснение системы бинов

Продукт классифицируется по бинам на основе трёх ключевых параметров для обеспечения согласованности в проектировании приложений.

3.1 Биннинг прямого напряжения

Прямое напряжение разбито на бины с шагом 0,2В от 2,80В до 3,80В. Коды бинов: D7 (2,80-3,00В), D8 (3,00-3,20В), D9 (3,20-3,40В), D10 (3,40-3,60В) и D11 (3,60-3,80В). В пределах каждого бина применяется допуск ±0,1В.

3.2 Биннинг силы света

Сила света классифицируется на четыре бина: N (28,0-45,0 мкд), P (45,0-71,0 мкд), Q (71,0-112,0 мкд) и R (112,0-180,0 мкд). Для каждого бина силы света применяется допуск ±15%.

3.3 Биннинг доминирующей длины волны

Синий цвет определяется двумя бинами доминирующей длины волны: AC (465,0-470,0 нм) и AD (470,0-475,0 нм). Допуск для каждого бина составляет ±1 нм.

4. Анализ характеристических кривых

В техническом описании приведены типичные характеристические кривые, которые необходимы инженерам-проектировщикам. Эти кривые графически отображают зависимость между прямым током и силой света, влияние температуры окружающей среды на силу света, а также спектральное распределение мощности излучаемого синего света. Анализ ВАХ помогает в выборе соответствующего токоограничивающего резистора для достижения желаемой яркости при сохранении эффективности. Кривая температурного снижения номинала показывает, как световой выход уменьшается при повышении температуры окружающей среды выше 30°C, со скоростью, определяемой коэффициентом снижения номинала. Кривая спектрального распределения подтверждает пиковую и доминирующую длины волн, гарантируя, что излучаемый цвет соответствует требованиям применения.

5. Механическая и упаковочная информация

5.1 Габаритные размеры корпуса

Чип-светодиод соответствует стандартным размерам корпуса EIA. Все критические размеры указаны в миллиметрах с общим допуском ±0,10 мм, если не указано иное. Сверхтонкий профиль 0,80 мм является ключевой механической особенностью.

5.2 Идентификация полярности и проектирование контактных площадок

Компонент имеет анодный и катодный выводы. Техническое описание включает рекомендуемую разводку контактных площадок (посадочное место) для обеспечения надёжного формирования паяного соединения и правильного выравнивания во время оплавления. Соблюдение этого посадочного места критически важно для механической стабильности и управления тепловым режимом.

5.3 Спецификации на ленте и катушке

Устройство поставляется на 8-мм ленте в катушках диаметром 7 дюймов, совместимых с автоматическим сборочным оборудованием. Стандартное количество на катушке — 3000 штук. Упаковка соответствует спецификациям ANSI/EIA 481-1-A-1994, пустые ячейки для компонентов запечатаны верхней покровной лентой.

6. Руководство по пайке и сборке

6.1 Профили пайки оплавлением

Предоставлены детальные рекомендуемые профили оплавления как для обычных (оловянно-свинцовых), так и для бессвинцовых процессов пайки. Бессвинцовый профиль специально откалиброван для паяльной пасты SnAgCu. Ключевые параметры включают температуру и время предварительного нагрева, время выше температуры ликвидуса, пиковую температуру (макс. 260°C) и время при пиковой температуре (макс. 5 секунд).

6.2 Меры предосторожности при хранении и обращении

Светодиоды следует хранить в среде, не превышающей 30°C и 70% относительной влажности. Компоненты, извлечённые из оригинального влагозащитного пакета, должны быть пропаяны оплавлением в течение 672 часов (28 дней). Для хранения сверх этого срока рекомендуется прогрев при температуре около 60°C в течение не менее 24 часов перед сборкой, чтобы предотвратить повреждение, вызванное влагой (эффект "попкорна") во время оплавления.

6.3 Инструкции по очистке

Если очистка после пайки необходима, следует использовать только указанные растворители. Допустимо погружение светодиода в этиловый или изопропиловый спирт при нормальной температуре на время менее одной минуты. Использование неуказанных химикатов может повредить материал корпуса.

7. Рекомендации по применению

7.1 Типичные сценарии применения

Этот синий SMD светодиод подходит для подсветки в потребительской электронике (например, клавиатуры, индикаторные лампы), индикаторов состояния в коммуникационном и офисном оборудовании, а также для декоративного освещения. Его тонкий профиль делает его идеальным для тонких устройств, таких как смартфоны, планшеты и ультратонкие дисплеи.

7.2 Проектирование схемы управления

Светодиоды являются устройствами с токовым управлением. Для обеспечения равномерной яркости при использовании нескольких светодиодов, включённых параллельно, настоятельно рекомендуется использовать отдельный токоограничивающий резистор, включённый последовательно с каждым светодиодом. Прямое параллельное включение нескольких светодиодов от одного источника тока (Схема B) не рекомендуется, так как незначительные различия в характеристике прямого напряжения (Vf) отдельных светодиодов могут привести к значительному неравномерному распределению тока и, как следствие, к неравномерной яркости.

7.3 Защита от электростатического разряда (ЭСР)

Светодиод чувствителен к электростатическому разряду. Во время обращения и сборки должны быть реализованы надлежащие меры контроля ЭСР. К ним относятся использование заземлённых браслетов или антистатических перчаток, обеспечение правильного заземления всех рабочих мест и оборудования, а также поддержание контролируемой влажности в зоне сборки.

8. Техническое сравнение и отличительные особенности

Основной отличительной особенностью этого компонента является его сверхнизкая высота 0,80 мм, что является преимуществом по сравнению со стандартными корпусами светодиодов. Сочетание широкого угла обзора 130 градусов и чётко определённой структуры бинов для силы света, напряжения и длины волны предоставляет проектировщикам предсказуемую производительность. Его совместимость со стандартными процессами пайки ИК, парофазной и волновой пайкой обеспечивает гибкость в производстве без необходимости в специализированном оборудовании.

9. Часто задаваемые вопросы (ЧЗВ)

В: В чём разница между пиковой длиной волны и доминирующей длиной волны?

О: Пиковая длина волны (λP) — это длина волны, на которой спектр излучения имеет максимальную интенсивность. Доминирующая длина волны (λd) выводится из диаграммы цветности CIE и представляет собой одну длину волны, которая наилучшим образом соответствует воспринимаемому цвету света. Для проектирования доминирующая длина волны более актуальна для спецификации цвета.

В: Могу ли я управлять этим светодиодом без последовательного резистора?

О: Это не рекомендуется. Прямое напряжение имеет диапазон (2,8-3,8В). Подключение его непосредственно к источнику напряжения, близкому к этому диапазону, может вызвать чрезмерный ток, если Vf светодиода находится на нижней границе, что потенциально может его повредить. Последовательный резистор необходим для надёжной установки и ограничения рабочего тока.

В: Как температура влияет на производительность?

О: При увеличении температуры окружающей среды сила света, как правило, уменьшается. В техническом описании указан коэффициент снижения номинала для прямого тока выше 30°C. Кроме того, прямое напряжение имеет отрицательный температурный коэффициент, что означает его незначительное уменьшение при повышении температуры.

10. Пример внедрения в проект

Рассмотрим проект портативного устройства, требующего несколько синих индикаторов состояния. Проектировщик выбирает LTST-C171TBKT из-за его низкого профиля. Чтобы обеспечить равномерную яркость всех 5 индикаторов, он указывает светодиоды из одного бина силы света (например, бин Q) и одного бина прямого напряжения (например, бин D9). Имеется источник постоянного напряжения 5В. Используя типичное Vf 3,3В (середина D9) и целевой ток 20 мА, значение последовательного резистора рассчитывается как R = (5В - 3,3В) / 0,020А = 85 Ом. Будет выбран стандартный резистор 82 Ом или 91 Ом с проверкой номинальной мощности. Разводка печатной платы использует рекомендуемые размеры контактных площадок и включает надлежащие зоны защиты от ЭСР в зоне сборки.

11. Введение в принцип работы

Это полупроводниковый светоизлучающий диод. Когда прямое напряжение прикладывается между анодом и катодом, электроны и дырки инжектируются в активную область полупроводникового материала InGaN. Эти носители заряда рекомбинируют, высвобождая энергию в виде фотонов (света). Конкретная ширина запрещённой зоны материала InGaN определяет длину волны излучаемых фотонов, которая в данном случае находится в синей области видимого спектра. Прозрачная эпоксидная линза формирует световой поток и обеспечивает защиту от окружающей среды.

12. Тенденции развития технологий

Тенденция в области SMD светодиодов продолжает двигаться в сторону повышения эффективности (больше люмен на ватт), уменьшения размеров корпусов и улучшения управления тепловым режимом для возможности использования более высоких токов управления. Также уделяется внимание ужесточению допусков бинов для обеспечения более стабильного цвета и яркости для требовательных применений, таких как подсветка дисплеев. Стремление к миниатюризации в потребительской электронике стимулирует создание ещё более тонких корпусов, чем представленные здесь 0,80 мм.