Техническая документация SMD светодиода LTST-N682TWQEET - Габаритные размеры корпуса - Белый/Красный - 30мА

1. Обзор продукта

Настоящий документ содержит технические характеристики поверхностно-монтируемого (SMD) светоизлучающего диода (LED). Компонент предназначен для автоматизированных процессов сборки печатных плат (PCB), что делает его пригодным для крупносерийного производства. Его миниатюрные размеры отвечают требованиям приложений с ограниченным пространством, характерных для современных портативных и компактных электронных устройств.

1.1 Ключевые преимущества и целевой рынок

Основные преимущества данного светодиода включают соответствие директиве RoHS (об ограничении использования опасных веществ), совместимость с процессами пайки оплавлением (IR reflow) и упаковку на стандартной для отрасли 8-миллиметровой перфорированной ленте и 7-дюймовых катушках для автоматизированного оборудования pick-and-place. Компонент совместим с интегральными схемами (IC). Области применения охватывают широкий спектр потребительской и промышленной электроники, включая, но не ограничиваясь, телекоммуникационное оборудование (например, беспроводные и сотовые телефоны), устройства офисной автоматизации (например, ноутбуки), сетевые системы, бытовую технику и внутренние вывески. Его основные функции — индикация состояния, подсветка сигналов и символов, а также подсветка передних панелей.

2. Габаритные размеры корпуса и назначение выводов

Светодиод выполнен в специфическом SMD-корпусе. Цвет линзы — желтый. Устройство содержит два различных светодиодных кристалла в одном корпусе: один излучает белый свет, другой — красный. Назначение выводов следующее: выводы 1 и 2 подключены к красному светодиоду, а выводы 3 и 4 — к белому. Все размерные допуски, если не указано иное в подробных механических чертежах, обычно составляют ±0,2 мм.

3. Технические параметры: углубленная объективная интерпретация

3.1 Предельно допустимые режимы эксплуатации

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

• Рассеиваемая мощность:102 мВт для белого светодиода; 78 мВт для красного светодиода. Это максимальная мощность, которую устройство может рассеять.
• Пиковый прямой ток:100 мА для белого, 80 мА для красного. Это максимально допустимый импульсный ток (скважность 1/10, длительность импульса 0,1 мс).
• Постоянный прямой ток:30 мА для обоих цветов. Это максимальный непрерывный прямой ток.
• Диапазон рабочих температур:от -40°C до +85°C.
• Диапазон температур хранения:от -40°C до +100°C.

3.2 Электрические и оптические характеристики

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

• Сила света (Iv):Белый: 1500-3000 мкд (мин-макс). Красный: 650-1300 мкд (мин-макс). Измерение проводилось с фильтром, аппроксимирующим спектральную чувствительность глаза по CIE.
• Угол обзора (2θ½):Обычно 120 градусов. Это полный угол, при котором сила света падает до половины своего осевого значения.
• Доминирующая длина волны (λd):Для красного светодиода: 617-626 нм (мин-макс). Этот параметр определяет воспринимаемый цвет.
• Пиковая длина волны излучения (λP):Для красного светодиода: обычно 624 нм.
• Полуширина спектральной линии (Δλ):Обычно 30 нм для белого, 20 нм для красного. Это указывает на спектральную чистоту.
• Прямое напряжение (VF):Белый: 2,6-3,4 В. Красный: 1,7-2,6 В. Допуск составляет ±0,1 В.
• Обратный ток (IR):Максимум 10 мкА при обратном напряжении (VR) 5 В. Устройство не предназначено для работы в режиме обратного смещения.

4. Объяснение системы сортировки (бининга)

Светодиоды сортируются по бинам на основе ключевых параметров производительности для обеспечения стабильности в производственных партиях.

4.1 Ранг силы света (Iv)

Для белого светодиода бины определяются как W1 (1500-2120 мкд) и W2 (2120-3000 мкд). Для красного светодиода бины — R1 (650-920 мкд) и R2 (920-1300 мкд). Допуск внутри каждого бина по силе света составляет ±11%.

4.2 Ранг цветности по CIE

Цветовые координаты белого светодиода (x, y на диаграмме цветности CIE 1931) сортируются по нескольким категориям (например, A1, A2, A3, B1, B2, B3), каждая из которых определяется четырехугольной областью на диаграмме. Допуск для координат цветности внутри каждого бина составляет ±0,01. Это обеспечивает постоянство цвета для приложений, где критически важна точная подгонка белой точки.

5. Анализ характеристических кривых

Техническая спецификация включает типичные характеристические кривые, которые необходимы для проектирования схем. Эти кривые графически отображают взаимосвязь между различными параметрами, предоставляя информацию, выходящую за рамки табличных типовых значений. Конструкторам следует обращаться к этим кривым, чтобы понять поведение устройства в нестандартных условиях (например, при различных прямых токах или температурах окружающей среды). Ключевые кривые обычно включают зависимость прямого тока от силы света, прямого тока от прямого напряжения, а также влияние температуры окружающей среды на силу света. Анализ этих кривых помогает в выборе соответствующих токоограничивающих резисторов и прогнозировании производительности в целевой рабочей среде.

6. Механическая и упаковочная информация

6.1 Рекомендуемая контактная площадка на PCB

Предоставлен дизайн посадочного места для обеспечения качественной пайки и механической стабильности. Соблюдение этой рекомендуемой конфигурации контактных площадок крайне важно для получения надежных паяных соединений и управления теплоотводом в процессе оплавления.

6.2 Размеры упаковки на ленте и катушке

Компоненты поставляются на 8-миллиметровой перфорированной несущей ленте, намотанной на катушки диаметром 7 дюймов (178 мм). Указаны подробные размеры ячейки ленты, ступицы катушки и катушки в целом. Стандартное количество на катушке — 2000 штук, минимальная упаковочная партия для остатков — 500 штук. Упаковка соответствует спецификации EIA-481-1-B.

7. Рекомендации по пайке и сборке

7.1 Профиль пайки оплавлением (IR)

Предоставлен рекомендуемый профиль инфракрасной (IR) пайки оплавлением для бессвинцовых процессов, соответствующий стандарту J-STD-020B. Ключевые параметры включают температуру предварительного нагрева 150-200°C, максимальную пиковую температуру 260°C и время выше температуры ликвидуса, не превышающее указанных пределов. Важно отметить, что оптимальный профиль зависит от конкретного дизайна PCB, припоя и характеристик печи; поэтому рекомендуется проводить характеристику на уровне платы.

7.2 Условия хранения

Для невскрытых влагозащищенных пакетов с осушителем светодиоды должны храниться при температуре ≤ 30°C и относительной влажности (RH) ≤ 70% и использоваться в течение одного года. После вскрытия оригинальной упаковки условия хранения не должны превышать 30°C и 60% RH. Компоненты, подвергшиеся воздействию окружающей среды более 168 часов, должны быть просушены при температуре около 60°C в течение не менее 48 часов перед пайкой, чтобы предотвратить \"вспучивание\" (popcorning) или расслоение во время оплавления.

7.3 Очистка

Если очистка после пайки необходима, следует использовать только указанные спиртовые растворители, такие как этиловый или изопропиловый спирт, при нормальной температуре в течение менее одной минуты. Неуказанные химические вещества могут повредить корпус светодиода.

8. Рекомендации по применению

8.1 Типичные сценарии применения

Этот двухцветный светодиод идеально подходит для приложений, требующих многостатусной индикации с одного посадочного места компонента. Примеры включают индикацию состояния питания/зарядки (красный — зарядка, белый — полный), индикаторы сетевой активности или обратную связь по выбору режима в потребительской электронике и промышленных панелях управления.

8.2 Соображения при проектировании

• Ограничение тока:Всегда используйте последовательный резистор для ограничения прямого тока до рекомендуемого постоянного значения (макс. 30 мА) или ниже, чтобы обеспечить долговечность и управлять яркостью.
• Тепловой менеджмент:Убедитесь, что разводка PCB обеспечивает адекватный теплоотвод, особенно при работе вблизи предельных значений, чтобы предотвратить перегрев и ускоренную деградацию светового потока.
• Защита от ЭСР (ESD):Хотя это явно не указано, обращение с SMD светодиодами с соблюдением соответствующих мер предосторожности от электростатического разряда является стандартной отраслевой практикой.
• Оптический дизайн:Учитывайте угол обзора 120 градусов при проектировании световодов, линз или рассеивателей для достижения желаемой картины освещения.

9. Техническое сравнение и дифференциация

По сравнению с одноцветными SMD светодиодами, это двухкристальное устройство позволяет экономить место на PCB, объединяя две индикаторные функции в одном корпусе. Раздельные белый и красный кристаллы позволяют осуществлять независимое управление. Указанные бины силы света и цветности CIE обеспечивают уровень постоянства характеристик, важный для приложений, требующих единообразного внешнего вида множества устройств. Совместимость со стандартными процессами IR пайки оплавлением отличает его от светодиодов, которые могут требовать ручной или волновой пайки.

10. Часто задаваемые вопросы на основе технических параметров

В: Могу ли я одновременно питать белый и красный светодиоды их максимальным постоянным током?

О: Нет. Необходимо соблюдать предельно допустимые режимы по рассеиваемой мощности (102 мВт белый, 78 мВт красный) и учитывать тепловые аспекты. Одновременная работа при 30 мА каждый, вероятно, превысит тепловую емкость корпуса, если не предусмотрено исключительное теплоотведение. Рекомендуется снижение номинальных параметров (дерейтинг).

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

О: Пиковая длина волны (λP) — это длина волны в наивысшей точке спектра излучения светодиода. Доминирующая длина волны (λd) выводится из цветовых координат и представляет собой длину волны монохроматического света, который соответствовал бы воспринимаемому цвету светодиода. λd более актуальна для спецификации цвета.

В: Почему условия хранения после вскрытия пакета такие строгие (168 часов)?

О: SMD-корпуса могут поглощать влагу из атмосферы. Во время высокотемпературного процесса пайки оплавлением эта захваченная влага может быстро испаряться, создавая внутреннее давление, которое может привести к растрескиванию корпуса или расслоению внутренних соединений (\"вспучивание\"). Срок хранения 168 часов и процедура просушки снижают этот риск.

11. Практический пример использования

Сценарий: Проектирование индикатора состояния для портативного устройства

Конструктор создает компактную Bluetooth-колонку. Один светодиод LTST-N682TWQEET размещается на передней панели. Микроконтроллер управляет красным светодиодом (выводы 1-2) для индикации \"питание включено/зарядка\" и белым светодиодом (выводы 3-4) для индикации \"режим сопряжения Bluetooth/полностью заряжено\". Используя общее значение токоограничивающего резистора, рассчитанное для тока ~20 мА (например, на основе VF=3,0 В для белого и источника питания 5 В), оба светодиода обеспечивают хорошую яркость. Угол обзора 120 градусов гарантирует видимость статуса с широкого диапазона. Компонент устанавливается с помощью автоматизированной сборки с ленты и катушки.

12. Введение в принцип работы

Светоизлучающие диоды (LED) — это полупроводниковые устройства, излучающие свет при прохождении через них электрического тока. Это явление, называемое электролюминесценцией, происходит, когда электроны рекомбинируют с дырками внутри устройства, высвобождая энергию в виде фотонов. Цвет излучаемого света определяется шириной запрещенной зоны полупроводникового материала. Белый светодиод в данном корпусе, вероятно, использует синий или ультрафиолетовый светодиодный кристалл, покрытый люминофором, который преобразует часть излучаемого света в более длинные волны, создавая широкий спектр, воспринимаемый как белый. Красный светодиод использует полупроводниковый материал AlInGaP (фосфид алюминия-индия-галлия), который эффективен для получения красного, оранжевого и желтого света.

13. Тенденции развития

Общая тенденция для SMD светодиодов в индикаторных приложениях продолжает двигаться в сторону повышения эффективности (больше люмен на ватт), что позволяет достигать той же яркости при меньших токах, снижая энергопотребление и тепловую нагрузку. Размеры корпусов также продолжают уменьшаться. Растет акцент на более узкую сортировку по цвету и силе света для удовлетворения требований приложений, нуждающихся в высокой визуальной однородности, таких как видеостены и салоны автомобилей. Кроме того, интеграция управляющей электроники (например, драйверов постоянного тока) в корпус светодиода становится все более распространенной для упрощения проектирования и повышения стабильности характеристик.