Техническая спецификация SMD светодиода LTST-T680VEWT - AlInGaP красный - угол обзора 120° - 2.1В типично - 50мА

1. Обзор продукта

В данном документе подробно описаны технические характеристики светодиода для поверхностного монтажа (SMD), предназначенного для автоматизированной сборки печатных плат (ПП). Компонент разработан для применения в условиях ограниченного пространства в широком спектре электронного оборудования. Его миниатюрные габариты и совместимость со стандартными процессами сборки делают его подходящим для интеграции в современную потребительскую и промышленную электронику, где требуется надежная индикация состояния или подсветка.

1.1 Особенности

• Соответствует директиве RoHS (об ограничении использования опасных веществ).
• Упакован в 8-мм ленту на катушках диаметром 7 дюймов для автоматизированных установочных машин.
• Стандартный корпус в соответствии с EIA (Альянс электронной промышленности).
• Вход/выход совместим с логическими уровнями интегральных схем (ИС).
• Разработан для совместимости с автоматическим оборудованием для установки компонентов.
• Подходит для процессов пайки оплавлением в инфракрасном (ИК) диапазоне.
• Предварительно кондиционирован для соответствия уровню чувствительности к влажности JEDEC (Объединенный инженерный совет по электронным устройствам) MSL 3.

1.2 Области применения

• Телекоммуникационное оборудование (например, беспроводные телефоны, сотовые телефоны).
• Устройства офисной автоматизации (например, ноутбуки, сетевые системы).
• Бытовая техника и потребительская электроника.
• Панели промышленного управления и приборов.
• Универсальные индикаторы состояния и питания.
• Подсветка сигналов и символов.
• Подсветка передних панелей и дисплеев.

2. Корпус и габариты

Светодиод использует рассеивающий материал линзы и полупроводниковый материал AlInGaP (фосфид алюминия-индия-галлия) в качестве источника света, излучающий красный цвет. Габаритные размеры корпуса приведены на подробных чертежах (см. рисунки в оригинальной спецификации). Все основные размеры указаны в миллиметрах (мм) со стандартным допуском ±0,2 мм, если не указано иное. Компонент чувствителен к полярности, и правильная ориентация при установке имеет решающее значение для корректной работы.

3. Предельные параметры и характеристики

3.1 Абсолютные максимальные значения

Нагрузки, превышающие эти пределы, могут привести к необратимому повреждению устройства. Все параметры указаны при температуре окружающей среды (Ta) 25°C.

• Рассеиваемая мощность (Pd):130 мВт
• Пиковый прямой ток (IFP):100 мА (при скважности 1/10, длительность импульса 0,1 мс)
• Постоянный прямой ток (IF):50 мА
• Обратное напряжение (VR):5 В
• Диапазон рабочих температур (Topr):от -40°C до +85°C
• Диапазон температур хранения (Tstg):от -40°C до +100°C

3.2 Рекомендуемый профиль ИК-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. Соблюдение указанных ограничений по времени и температуре, особенно максимальной пиковой температуры 260°C, крайне важно для предотвращения термического повреждения корпуса светодиода и обеспечения надежности паяных соединений.

3.3 Электрические и оптические характеристики

Типичные параметры измерены при Ta=25°C и прямом токе (IF) 20мА, если не указано иное.

• Сила света (Iv):710,0 - 1400,0 мкд (милликандела). Измерено с фильтром, аппроксимирующим кривую спектральной чувствительности глаза CIE.
• Угол обзора (2θ1/2):120 градусов (типично). Определяется как полный угол, при котором сила света составляет половину осевой (на оси) силы света.
• Длина волны пикового излучения (λP):633 нм (нанометра, типично). Длина волны, на которой спектральная плотность мощности максимальна.
• Доминирующая длина волны (λd):624 нм (типично). Единичная длина волны, воспринимаемая человеческим глазом, определяемая по диаграмме цветности CIE. Допуск ±1 нм.
• Полуширина спектральной линии (Δλ):15 нм (типично). Ширина спектра на половине максимальной интенсивности.
• Прямое напряжение (VF):2,1 В (типично), 2,6 В (максимум). Допуск ±0,1 В при IF=20мА.
• Обратный ток (IR):10 мкА (микроампер, максимум) при VR=5В.

4. Система сортировки

Для обеспечения единообразия яркости в производственных приложениях светодиоды сортируются по группам (бина) на основе силы света, измеренной при токе 20мА.

• Код группы V1:от 710,0 мкд (мин.) до 900,0 мкд (макс.)
• Код группы V2:от 900,0 мкд (мин.) до 1120,0 мкд (макс.)
• Код группы W1:от 1120,0 мкд (мин.) до 1400,0 мкд (макс.)

Допуск внутри каждой группы по интенсивности составляет приблизительно ±11%. Конструкторам следует учитывать это различие при использовании нескольких светодиодов в массиве для достижения равномерного внешнего вида.

5. Типичные характеристики (графики)

В спецификацию включены графические представления ключевых зависимостей (см. оригинальные рисунки). Обычно они иллюстрируют:

• Относительная сила света в зависимости от прямого тока:Показывает, как световой поток увеличивается с ростом тока, обычно нелинейно, подчеркивая важность стабилизации тока.
• Относительная сила света в зависимости от температуры окружающей среды:Демонстрирует снижение светового потока при повышении температуры перехода, что является критическим фактором для теплового режима.
• Прямое напряжение в зависимости от прямого тока:Изображает вольт-амперную характеристику диода.
• Спектральное распределение:График зависимости относительной интенсивности от длины волны, показывающий узкую полосу излучения, характерную для светодиодов AlInGaP, с центром около 633 нм.

6. Руководство пользователя и обращение

6.1 Очистка

Если очистка необходима после пайки или из-за загрязнения, используйте только указанные растворители. Погрузите светодиод в этиловый или изопропиловый спирт при комнатной температуре менее чем на одну минуту. Не используйте ультразвуковую очистку или неуказанные химические жидкости, так как они могут повредить эпоксидную линзу или корпус.

6.2 Рекомендуемая конфигурация контактных площадок на ПП

Предоставлен рекомендуемый рисунок контактных площадок (посадочное место) для ПП, обеспечивающий правильное формирование паяльного соединения и механическую стабильность при пайке оплавлением в ИК-диапазоне или паровом оплавлении. Следование этой рекомендации помогает предотвратить "эффект надгробия" (подъем компонента одним концом) и обеспечивает надежное электрическое соединение.

6.3 Упаковка: Лента и катушка

Светодиоды поставляются в тисненой транспортной ленте с защитной крышкой, намотанной на катушки диаметром 7 дюймов (178 мм). Ключевые характеристики включают:

• Шаг карманов:8 мм.
• Количество на катушке:2000 штук.
• Максимальное количество последовательно отсутствующих компонентов:Два кармана.
• Упаковка соответствует спецификациям ANSI/EIA-481.

Данный формат упаковки является стандартным для высокоскоростных автоматизированных линий сборки.

7. Важные предупреждения и примечания по применению

7.1 Предназначение

Данный светодиод предназначен для использования в стандартном коммерческом и промышленном электронном оборудовании. Он не предназначен для критически важных для безопасности применений, где отказ может напрямую угрожать жизни или здоровью (например, авиация, медицинские системы жизнеобеспечения, управление транспортом). Для таких применений обязательна консультация с производителем по поводу компонентов с повышенными требованиями к надежности.

7.2 Условия хранения

Правильное хранение жизненно важно для предотвращения поглощения влаги, которое может вызвать "вспучивание" (растрескивание корпуса) во время пайки оплавлением.

• Запечатанная упаковка:Хранить при температуре ≤30°C и относительной влажности (RH) ≤70%. Использовать в течение одного года.
• Вскрытая упаковка:Если влагозащитный пакет вскрыт, компоненты следует хранить при температуре ≤30°C и относительной влажности ≤60%. Настоятельно рекомендуется завершить процесс ИК-оплавления в течение 168 часов (7 дней) после вскрытия.
• Длительное хранение (вскрытая упаковка):Для хранения более 168 часов поместите компоненты в герметичный контейнер с осушителем или в азотный эксикатор. Компоненты, хранившиеся вне пакета более 168 часов, требуют предварительной кондиционирующей сушки (прокалки) не менее 48 часов при температуре около 60°C перед пайкой для удаления поглощенной влаги.

7.3 Рекомендации по пайке

Соблюдайте следующие условия пайки, чтобы предотвратить термическое повреждение:

• Пайка оплавлением:
  • Предварительный нагрев: 150–200°C
  • Время предварительного нагрева: максимум 120 секунд
  • Пиковая температура: максимум 260°C
  • Время выше температуры ликвидуса: максимум 10 секунд (допускается максимум два цикла оплавления)
• Ручная пайка (паяльником):
  • Температура жала паяльника: максимум 300°C
  • Время контакта: максимум 3 секунды (только один раз на вывод)

Обратите внимание, что оптимальный профиль оплавления зависит от конкретной конструкции ПП, припоя и печи. Предоставленный профиль на основе стандартов JEDEC служит общим ориентиром.

7.4 Проектирование схемы управления

Светодиоды являются приборами, управляемыми током. Их прямое напряжение (VF) имеет допуск и отрицательный температурный коэффициент. Для обеспечения равномерной яркости при управлении несколькими светодиодами, особенно включенными параллельно, токоограничивающий резистор должен быть включен последовательно скаждымсветодиодом. Не рекомендуется включать светодиоды параллельно без индивидуальных резисторов (как в Модели схемы B), поскольку небольшие различия в VF приведут к значительным различиям в распределении тока и, как следствие, в силе света.

7.5 Чувствительность к электростатическому разряду (ЭСР)

Как и большинство полупроводниковых приборов, светодиоды подвержены повреждению от электростатического разряда. Во время сборки и обращения следует соблюдать стандартные меры предосторожности при работе с ЭСР. Это включает использование заземленных рабочих мест, браслетов и проводящих контейнеров.

8. Детальный технический анализ и конструкторские соображения

8.1 Материальная технология: AlInGaP

Использование фосфида алюминия-индия-галлия (AlInGaP) в качестве активного полупроводникового материала является ключевым для производительности данного светодиода. Технология AlInGaP обеспечивает высокоэффективное излучение в красной и оранжево-янтарной области видимого спектра. По сравнению со старыми технологиями, такими как GaAsP, светодиоды AlInGaP предлагают превосходную световую отдачу, лучшую температурную стабильность и более длительный срок службы. Рассеивающая линза дополнительно расширяет угол обзора до 120 градусов, что делает его идеальным для применений, требующих широкоугольной видимости.

8.2 Тепловой режим

Максимальная рассеиваемая мощность составляет 130 мВт. Хотя это значение кажется низким, эффективный отвод тепла через печатную плату по-прежнему важен. Сила света светодиода уменьшается с ростом температуры его перехода, как показано на графиках характеристик. Для конструкций, работающих при высоких температурах окружающей среды или близко к максимальному прямому току, обеспечение адекватного теплоотвода в конструкции контактной площадки ПП (например, тепловые переходные отверстия к внутренним заземляющим слоям) может помочь поддерживать стабильную яркость и долговечность.

8.3 Интеграция в оптическую конструкцию

Угол обзора 120 градусов с рассеивающей линзой обеспечивает мягкий широкий луч, подходящий для индикаторных применений, где светодиод может просматриваться под разными углами. Конструкторам следует учитывать эту диаграмму направленности при проектировании световодов, линз или рамок, чтобы избежать нежелательных "горячих точек" или теней. Доминирующая длина волны 624 нм находится в красно-оранжевой области, которая хорошо видна человеческому глазу и является стандартным цветом для индикаторов "питание включено" или "активен".

8.4 Надежность и срок службы

Указанный диапазон рабочих температур от -40°C до +85°C и диапазон температур хранения до 100°C указывают на надежную конструкцию. Предварительное кондиционирование до уровня JEDEC 3 предполагает, что корпус может выдерживать типичные условия производственного цеха в течение ограниченного времени. Долгосрочная надежность зависит от рабочего тока и температуры перехода; снижение рабочего тока относительно абсолютного максимума 50 мА значительно продлит срок службы устройства.

9. Сравнение и руководство по выбору

При выборе SMD светодиода для применения в качестве красного индикатора ключевыми отличительными особенностями являются:

• Угол обзора:Угол 120° у данного компонента шире, чем у многих стандартных светодиодов (часто 60-90°), что обеспечивает лучшую видимость вне оси.
• Сортировка по интенсивности:Наличие нескольких групп по интенсивности (V1, V2, W1) позволяет конструкторам выбрать подходящий уровень яркости для своего применения, потенциально оптимизируя стоимость.
• Прямое напряжение:Типичное VF 2,1В относительно низкое, что снижает энергопотребление и упрощает проектирование для низковольтных систем по сравнению с некоторыми другими светодиодными технологиями.
• Совместимость корпуса:Стандартный корпус EIA обеспечивает совместимость с обширной библиотекой существующих посадочных мест на ПП и библиотек сопел установочных машин.

10. Часто задаваемые вопросы (FAQ)

В: Могу ли я управлять этим светодиодом напрямую от логического выхода 3,3В или 5В?

О: Нет. Вы должны использовать последовательный токоограничивающий резистор. Например, при питании 5В и целевом токе 20мА, используя типичное VF 2,1В, номинал резистора будет R = (5В - 2,1В) / 0,02А = 145 Ом. Подойдет стандартный резистор 150 Ом.

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

О: Пиковая длина волны (λP) - это физическая длина волны, на которой светодиод излучает максимальную оптическую мощность. Доминирующая длина волны (λd) - это воспринимаемая единичная длина волны, соответствующая цвету, видимому человеческим глазом, рассчитанная по координатам цвета CIE. λd часто более актуальна для спецификации цвета.

В: Почему влажность при хранении так критична?

О: Пластиковый корпус светодиода может поглощать влагу. Во время высокотемпературного процесса пайки оплавлением эта захваченная влага может быстро испаряться, создавая внутреннее давление, которое может расслоить корпус или растрескать эпоксидную линзу, приводя к немедленному или скрытому отказу.

В: Как интерпретировать значение силы света (например, 900 мкд)?

О: Сила света измеряет воспринимаемую яркость точечного источника света в определенном направлении (кандела). 900 мкд (0,9 кд) - это довольно ярко для стандартного индикаторного светодиода. Значение измерено на оси. Из-за угла обзора 120° интенсивность значительно падает под большими углами.