Техническая спецификация SMD светодиода LTST-010TBKT - Синий InGaN - 20мА - 80мВт

1. Обзор продукта

Настоящий документ содержит полные технические характеристики поверхностно-монтируемого (SMD) светоизлучающего диода (LED). Компонент предназначен для автоматизированных процессов сборки печатных плат (PCB) и подходит для применений с ограниченным пространством. Его миниатюрные размеры и совместимость со стандартными промышленными процессами делают его универсальным выбором для современной электроники.

1.1 Особенности

• Соответствует директиве RoHS (Ограничение использования опасных веществ).
• Упакован в 12-мм ленту на катушках диаметром 7 дюймов для автоматизированной обработки.
• Стандартный форм-фактор корпуса согласно EIA (Альянс электронной промышленности).
• Вход/выход совместим с логическими уровнями интегральных схем (IC).
• Спроектирован для совместимости с автоматическим оборудованием для установки компонентов.
• Подходит для процессов пайки оплавлением в инфракрасном (IR) спектре.
• Предварительно кондиционирован для соответствия уровню чувствительности к влажности 3 по стандарту JEDEC (Объединённый инженерный совет по электронным устройствам).

1.2 Области применения

Данный светодиод предназначен для использования в широком спектре электронного оборудования, включая, но не ограничиваясь:

• Телекоммуникационные устройства (например, беспроводные телефоны, сотовые телефоны).
• Офисная автоматизация и ноутбуки.
• Бытовая техника и потребительская электроника.
• Сетевые системы и промышленное управляющее оборудование.
• Индикаторы состояния и питания.
• Подсветка передних панелей и клавиатур.
• Сигнальное освещение и символические светильники.
• Внутренние вывески и общее декоративное освещение.

2. Габаритные размеры корпуса

Устройство имеет стандартный поверхностно-монтируемый корпус. Критические размеры приведены в технических чертежах исходного документа. Все основные размеры указаны в миллиметрах (мм). Стандартный допуск для этих размеров составляет ±0,1 мм (±0,004 дюйма), если в примечаниях к чертежу не указано иное. Линза прозрачная, цвет источника света — синий, используется полупроводниковый материал нитрида индия-галлия (InGaN).

3. Рейтинги и характеристики

Все рейтинги указаны при температуре окружающей среды (Ta) 25°C. Превышение этих пределов может привести к необратимому повреждению устройства.

3.1 Абсолютные максимальные рейтинги

• Рассеиваемая мощность (Pd):80 мВт
• Пиковый прямой ток (I_F(пик)):100 мА (при скважности 1/10, длительность импульса 0,1 мс)
• Постоянный прямой ток (I_F):20 мА постоянного тока
• Диапазон рабочих температур:от -40°C до +85°C
• Диапазон температур хранения:от -40°C до +100°C

3.2 Рекомендуемый профиль IR оплавления

Для процессов бессвинцовой пайки рекомендуется профиль оплавления, соответствующий стандарту J-STD-020B. Профиль обычно включает стадию предварительного нагрева, температурную выдержку, зону оплавления с пиковой температурой и фазу охлаждения. Максимальная пиковая температура не должна превышать 260°C, а время выше 217°C должно быть ограничено в соответствии со стандартом, чтобы предотвратить тепловое повреждение корпуса светодиода и внутреннего кристалла.

3.3 Электрические и оптические характеристики

Типичные параметры производительности измерены при Ta=25°C и I_F=20мА, если не указано иное.

• Сила света (I_V):90,0 - 224,0 мкд (милликандела). Измерено с фильтром, аппроксимирующим кривую спектральной чувствительности глаза CIE для дневного зрения.
• Угол обзора (2θ_1/2):110 градусов (типично). Определяется как полный угол, при котором сила света составляет половину осевого (на оси) значения.
• Пиковая длина волны излучения (λ_p):468 нм (типично).
• Доминирующая длина волны (λ_d):465 - 475 нм. Определяется по координатам цветности CIE.
• Полуширина спектральной линии (Δλ):35 нм (типично). Ширина спектра излучения на половине его максимальной интенсивности.
• Прямое напряжение (V_F):2,8 - 3,8 В.
• Обратный ток (I_R):10 мкА (максимум) при обратном напряжении (V_R) 5В. Устройство не предназначено для работы при обратном смещении.

3.4 Примечания к измерениям

1. Измерение силы света соответствует стандартам CIE для дневного зрения.
2. Допуск доминирующей длины волны составляет ±1 нм.
3. Допуск прямого напряжения для заданного бина составляет ±0,1 В.
4. Тест обратного напряжения предназначен только для информационных/контрольных целей; светодиод является устройством с прямым смещением.

4. Система ранжирования (бинов)

Компоненты сортируются (распределяются по бинам) в соответствии с ключевыми параметрами для обеспечения стабильности в применении. Следующие коды бинов определяют гарантированные диапазоны для каждого параметра.

4.1 Ранг прямого напряжения (V_F)

Сортировка при I_F= 20мА. Допуск на бин составляет ±0,1В.
Коды бинов: D7 (2,8-3,0В), D8 (3,0-3,2В), D9 (3,2-3,4В), D10 (3,4-3,6В), D11 (3,6-3,8В).

4.2 Ранг силы света (I_V)

Сортировка при I_F= 20мА. Допуск на бин составляет ±11%.
Коды бинов: Q2 (90,0-112,0 мкд), R1 (112,0-140,0 мкд), R2 (140,0-180,0 мкд), S1 (180,0-224,0 мкд).

4.3 Ранг доминирующей длины волны (λ_d)

Сортировка при I_F= 20мА. Допуск на бин составляет ±1нм.
Коды бинов: AC (465,0-470,0 нм), AD (470,0-475,0 нм).

5. Типичные кривые характеристик

Исходный документ включает графические представления ключевых характеристик в зависимости от различных параметров. Эти кривые необходимы для детального анализа при проектировании.

• Относительная сила света в зависимости от прямого тока:Показывает, как световой выход увеличивается с ростом тока управления, обычно сублинейным образом при высоких токах из-за нагрева и падения эффективности.
• Относительная сила света в зависимости от температуры окружающей среды:Демонстрирует эффект теплового тушения, при котором световой выход уменьшается с ростом температуры перехода.
• Прямое напряжение в зависимости от прямого тока:Иллюстрирует ВАХ диода, показывая напряжение включения и динамическое сопротивление.
• Прямое напряжение в зависимости от температуры окружающей среды:Показывает отрицательный температурный коэффициент прямого напряжения, что является полезным свойством для датчиков температуры.
• Спектральное распределение:График относительной излучаемой мощности в зависимости от длины волны, с центром вокруг пиковой длины волны 468 нм и типичной полушириной 35 нм.
• Диаграмма направленности (угол обзора):Полярная диаграмма, изображающая пространственное распределение силы света, подтверждающая угол обзора 110 градусов.

6. Руководство пользователя и обращение

6.1 Очистка

Следует использовать только указанные чистящие средства. Неуказанные химикаты могут повредить эпоксидную смолу корпуса светодиода. Если очистка необходима, допустимо погружение в этиловый или изопропиловый спирт при комнатной температуре на время менее одной минуты. Следует избегать механического воздействия или ультразвуковой очистки, если это специально не квалифицировано.

6.2 Рекомендуемая разводка контактных площадок на PCB

Предоставлен шаблон контактных площадок (посадочное место) для печатной платы. Этот шаблон оптимизирован для надёжной пайки с использованием процессов оплавления в инфракрасном спектре или паров фаз. Соблюдение этой рекомендуемой геометрии площадок обеспечивает правильное формирование паяного соединения, самоцентрирование во время оплавления и механическую стабильность.

6.3 Упаковка в ленту и на катушку

Светодиоды поставляются в формованной транспортной ленте с защитной крышкой. Указаны детальные размеры ячеек ленты, шаг и общая ширина ленты. Компоненты намотаны на катушки диаметром 7 дюймов (178 мм). Стандартное количество на полной катушке — 4000 штук, минимальная упаковочная партия для неполных катушек — 500 штук. Упаковка соответствует спецификациям ANSI/EIA-481.

7. Предостережения и примечания по применению

7.1 Предназначение

Эти светодиоды предназначены для использования в стандартном коммерческом и потребительском электронном оборудовании. Они не рассчитаны и не предназначены для критически важных для безопасности применений, где отказ может привести к прямому риску для жизни или здоровья, например, в авиации, медицинских системах жизнеобеспечения или системах управления транспортом. Для таких применений необходимо выбирать компоненты с соответствующими сертификатами надёжности.

7.2 Условия хранения

Запечатанная упаковка:Хранить при температуре ≤30°C и относительной влажности (RH) ≤70%. Срок годности в запечатанном влагозащитном пакете с осушителем составляет один год.
Вскрытая упаковка:Для компонентов, извлечённых из запечатанного пакета, условия хранения не должны превышать 30°C и 60% RH. Компоненты должны быть подвергнуты пайке оплавлением в течение 168 часов (7 дней) после нахождения в этих условиях (уровень чувствительности к влажности MSL 3). Для более длительного хранения вне пакета храните в герметичном контейнере с осушителем или в атмосфере азота. Компоненты, находившиеся на воздухе более 168 часов, требуют процесса "пропекания" (например, 60°C в течение 48 часов) перед пайкой для удаления поглощённой влаги и предотвращения повреждения типа "попкорн" во время оплавления.

7.3 Рекомендации по пайке

Пайка оплавлением (рекомендуется):
- Температура предварительного нагрева: 150-200°C
- Время предварительного нагрева: максимум 120 секунд
- Пиковая температура: максимум 260°C
- Время при пиковой температуре/время пайки: максимум 10 секунд (допускается не более двух циклов оплавления)
Ручная пайка (при необходимости):
- Температура паяльника: максимум 300°C
- Время пайки на вывод: максимум 3 секунды (только однократная операция)

Важное примечание:Оптимальный профиль оплавления зависит от конкретной конструкции печатной платы, плотности компонентов, паяльной пасты и печи. Предоставленные параметры являются рекомендациями. Для достижения надёжных паяных соединений без теплового стресса для светодиода рекомендуется проводить характеристику на уровне платы.

7.4 Метод управления

Светодиод является устройством, управляемым током. Для обеспечения стабильной и постоянной силы света он должен управляться источником стабилизированного тока, а не источником напряжения. Простой последовательный токоограничивающий резистор является наиболее распространённым методом при питании от шины напряжения. Значение резистора рассчитывается по закону Ома: R = (V_{питания}- V_F) / I_F. Для прецизионных применений или для поддержания постоянной яркости при изменениях температуры и напряжения питания рекомендуется схема драйвера постоянного тока (линейного или импульсного). Управление светодиодом стабильным током в пределах его указанных пределов (например, 20мА постоянного тока) имеет решающее значение для достижения желаемого светового потока, цвета и долгосрочной надёжности.

8. Соображения по проектированию и рекомендации по применению

8.1 Тепловой менеджмент

Хотя рассеиваемая мощность относительно невелика (макс. 80мВт), эффективный тепловой менеджмент всё равно важен для долговечности и стабильной работы. Сила света светодиода уменьшается с ростом температуры перехода (тепловое тушение). Убедитесь, что печатная плата имеет адекватный теплоотвод, особенно если светодиод работает на максимальном постоянном токе или близко к нему. Избегайте размещения светодиода рядом с другими значительными источниками тепла на плате.

8.2 Оптическое проектирование

Угол обзора 110 градусов обеспечивает широкую, рассеянную диаграмму направленности, подходящую для индикаторов состояния и подсветки. Для применений, требующих более сфокусированного луча, необходимо использовать вторичную оптику (линзы или отражатели). Прозрачная линза оптимальна для передачи истинного цвета. При проектировании световодов или рассеивателей для подсветки следует учитывать пространственное распределение интенсивности (диаграмму направленности) для достижения равномерного освещения.

8.3 Электрическое проектирование

Учитывайте бинирование прямого напряжения в вашем проекте. Схема должна корректно работать во всём диапазоне V_F (от 2,8В до 3,8В). При использовании простого резистора рассчитайте его для самого высокого V_F в выбранном бине, чтобы гарантировать минимально необходимый ток. Для параллельных цепочек светодиодов рассмотрите возможность использования отдельных токоограничивающих резисторов на каждую цепочку, чтобы компенсировать разброс V_F и предотвратить перераспределение тока. Всегда предусматривайте защиту от обратного подключения напряжения и переходных процессов в линии питания, поскольку светодиод имеет низкий максимальный рейтинг обратного напряжения.

8.4 Производство и сборка

Используйте совместимость компонента с автоматизированной сборкой. Упаковка в ленту и на катушку предназначена для высокоскоростных автоматов установки компонентов. Точно следуйте рекомендуемому профилю IR оплавления и разводке контактных площадок PCB, чтобы обеспечить высокий процент выхода годных изделий с первого прохода и надёжность. Строго соблюдайте процедуры обращения с учётом уровня чувствительности к влажности (MSL 3), чтобы предотвратить растрескивание корпуса из-за влаги во время пайки.