Техническая документация на SMD светодиод LTST-T680VSWT - Диффузный желтый AlInGaP - 50мА - 130мВт

1. Обзор продукта

Настоящий документ содержит полные технические характеристики LTST-T680VSWT — поверхностно-монтируемого (SMD) светоизлучающего диода (LED). Этот компонент относится к семейству миниатюрных светодиодов, предназначенных для автоматизированных процессов сборки печатных плат (PCB) и применений, где критически важен размер. Светодиод использует полупроводниковый материал арсенид-фосфид алюминия-индия-галлия (AlInGaP) для получения желтого свечения, которое рассеивается линзой для создания более широкого и равномерного светового пучка. Его основная функция — индикация состояния, сигнализация или подсветка передних панелей в широком спектре электронного оборудования.

1.1 Ключевые преимущества и целевой рынок

LTST-T680VSWT предлагает несколько ключевых преимуществ для современного электронного производства. Он полностью соответствует директиве RoHS (об ограничении использования опасных веществ), что делает его пригодным для глобальных рынков со строгими экологическими нормами. Компонент поставляется в стандартной 8-миллиметровой катушечной упаковке на 7-дюймовых (178 мм) катушках, что облегчает высокоскоростную автоматизированную сборку. Его конструкция совместима с процессами пайки инфракрасным (ИК) оплавлением, которые являются стандартом для бессвинцовой сборки печатных плат. Устройство также совместимо с микросхемами, то есть его электрические характеристики позволяют подключать его непосредственно к выходным выводам типовых интегральных схем. Эти особенности делают его идеальным выбором для телекоммуникационного оборудования, устройств офисной автоматизации, бытовой техники, промышленных систем управления, ноутбуков и сетевого оборудования, где требуются надежные и компактные визуальные индикаторы.

2. Подробный анализ технических параметров

Глубокое понимание электрических и оптических параметров необходимо для надежного проектирования схем и достижения стабильных характеристик.

2.1 Абсолютные максимальные параметры

Эти параметры определяют предельные значения, превышение которых может привести к необратимому повреждению устройства. Работа в таких условиях не гарантируется. Абсолютные максимальные параметры указаны при температуре окружающей среды (Ta) 25°C.

• Рассеиваемая мощность (Pd):130 мВт. Это максимальное количество мощности, которое корпус светодиода может рассеять в виде тепла, не превышая своих тепловых пределов.
• Пиковый прямой ток (I_FP):100 мА. Это максимально допустимый мгновенный прямой ток, разрешенный только в импульсном режиме со скважностью 1/10 и длительностью импульса 0.1 мс. Он не должен использоваться для непрерывной работы на постоянном токе.
• Постоянный прямой ток (I_F):50 мА. Это максимальный рекомендуемый постоянный прямой ток для надежной долговременной работы.
• Диапазон рабочих температур:от -40°C до +85°C. Устройство предназначено для работы в этом диапазоне температур окружающей среды.
• Диапазон температур хранения:от -40°C до +100°C. Устройство может храниться без подачи питания в этом диапазоне.

2.2 Электрические и оптические характеристики

Эти параметры определяют типичные характеристики светодиода в нормальных рабочих условиях, измеренные при Ta=25°C и стандартном испытательном токе (I_F) 20мА.

• Сила света (I_V):710.0 - 1800.0 мкд (милликандела). Это мера воспринимаемой мощности видимого света, излучаемого в определенном направлении (по оси). Широкий диапазон управляется через систему бинирования (см. раздел 3). Интенсивность измеряется с помощью датчика с фильтром, соответствующим фотопической чувствительности человеческого глаза (кривая МКО).
• Угол обзора (2θ_1/2):120 градусов (типичное значение). Это полный угол, при котором сила света падает до половины своего осевого значения. Диффузная линза создает этот широкий угол обзора, что делает светодиод подходящим для применений, где важна видимость с боковых позиций.
• Пиковая длина волны излучения (λ_P):592 нм (типичное значение). Это длина волны, на которой спектральное распределение мощности излучаемого света максимально.
• Доминирующая длина волны (λ_d):584.5 - 594.5 нм. Это единственная длина волны, которая наилучшим образом представляет воспринимаемый цвет света, полученный из цветовой диаграммы МКО. Это ключевой параметр для спецификации цвета.
• Полуширина спектральной линии (Δλ):15 нм (типичное значение). Это спектральная ширина полосы, измеренная на половине максимальной интенсивности (полная ширина на половине максимума - FWHM). Значение 15 нм указывает на относительно чистый желтый цвет.
• Прямое напряжение (V_F):2.1В (типичное), 2.6В (максимальное) при I_F=20мА. Это падение напряжения на светодиоде, когда через него протекает ток. Это критический параметр для проектирования схемы ограничения тока.
• Обратный ток (I_R):10 мкА (максимальное) при V_R=5В. Этот параметр проверяется только для контроля качества. Устройство не предназначено для работы при обратном смещении, и подача обратного напряжения может его повредить. В схемах, где возможно обратное напряжение, может потребоваться внешняя защита (например, параллельный диод).

3. Объяснение системы бинирования

Для обеспечения стабильности в массовом производстве светодиоды сортируются на группы или "бины" по ключевым параметрам. Это позволяет разработчикам выбирать компоненты, соответствующие конкретным требованиям к однородности цвета и яркости в их приложении.

3.1 Ранг прямого напряжения (V_f)

Светодиоды бинируются по падению прямого напряжения при 20мА. Код бина, минимальное и максимальное значения приведены ниже. Допуск внутри каждого бина составляет ±0.1В.

• D2:1.8В (Мин) - 2.0В (Макс)
• D3:2.0В (Мин) - 2.2В (Макс)
• D4:2.2В (Мин) - 2.4В (Макс)
• D5:2.4В (Мин) - 2.6В (Макс)

3.2 Ранг силы света (I_V)

Светодиоды бинируются по осевой силе света при 20мА. Допуск внутри каждого бина составляет ±11%.

• V1:710.0 мкд (Мин) - 900.0 мкд (Макс)
• V2:900.0 мкд (Мин) - 1120.0 мкд (Макс)
• W1:1120.0 мкд (Мин) - 1400.0 мкд (Макс)
• W2:1400.0 мкд (Мин) - 1800.0 мкд (Макс)

3.3 Ранг доминирующей длины волны (W_d)

Светодиоды бинируются по доминирующей длине волны при 20мА для обеспечения цветовой однородности. Допуск внутри каждого бина составляет ±1нм.

• H:584.5 нм (Мин) - 587.0 нм (Макс)
• J:587.0 нм (Мин) - 589.5 нм (Макс)
• K:589.5 нм (Мин) - 592.0 нм (Макс)
• L:592.0 нм (Мин) - 594.5 нм (Макс)

4. Анализ характеристических кривых

Графические данные дают представление о том, как характеристики светодиода изменяются в зависимости от рабочих условий. В техническом описании приведены типичные кривые для следующих зависимостей (все при 25°C, если не указано иное).

4.1 Зависимость прямого тока от прямого напряжения (Вольт-амперная характеристика)

Эта кривая показывает нелинейную зависимость между током, протекающим через светодиод, и напряжением на нем. Это важно для выбора подходящего метода ограничения тока (резистор или драйвер постоянного тока). Кривая показывает "напряжение включения" и то, как V_Fувеличивается с ростом I_F.

.

4.2 Зависимость силы света от прямого тока

Эта кривая иллюстрирует, как световой поток (в мкд) зависит от тока управления. Обычно она линейна в определенном диапазоне, но насыщается при более высоких токах. Это помогает разработчикам сбалансировать требования к яркости с энергопотреблением и тепловым режимом.

4.3 Зависимость силы света от температуры окружающей среды

Эта кривая демонстрирует тепловое снижение светового потока. При повышении температуры окружающей среды световая отдача светодиода уменьшается, что приводит к снижению интенсивности при том же токе управления. Это критически важный фактор для применений, работающих в условиях высоких температур.

4.4 Относительное спектральное распределение мощности_PНа этом графике показана интенсивность излучаемого света в видимом спектре. Он показывает пиковую длину волны (λ

~592нм) и спектральную полуширину (Δλ~15нм), подтверждая узкополосное желтое излучение, характерное для технологии AlInGaP.

5. Механическая и упаковочная информация

5.1 Габаритные размеры корпуса

Светодиод соответствует стандартному контуру SMD-корпуса EIA. Все критические размеры, включая длину, ширину, высоту и расстояние между выводами, приведены на чертежах в техническом описании с общим допуском ±0.2мм. Линза описана как "Диффузная", что рассеивает свет для достижения заявленного угла обзора 120 градусов.

5.2 Идентификация полярности и проектирование контактных площадок на печатной плате

Компонент имеет анод и катод. Техническое описание включает рекомендуемый рисунок контактных площадок на печатной плате (посадочное место) для пайки инфракрасным или парофазным оплавлением. Соблюдение этого рисунка контактных площадок имеет решающее значение для получения надежных паяных соединений, правильного позиционирования и управления теплоотдачей во время процесса пайки. Полярность обычно указывается маркировкой на корпусе компонента или асимметричной особенностью корпуса.

6. Рекомендации по пайке, монтажу и обращению

6.1 Рекомендуемый профиль ИК-оплавления (бессвинцовый)

• Устройство сертифицировано для бессвинцовых процессов пайки согласно J-STD-020B. Приведен примерный температурный профиль оплавления, который включает ключевые параметры:Температура предварительного нагрева:
• 150-200°CВремя предварительного нагрева:
• Максимум 120 секунд.Пиковая температура корпуса:
• Максимум 260°C.Время выше температуры ликвидуса (TAL):
• Рекомендуется следовать рекомендациям JEDEC, обычно 60-150 секунд.Максимальное количество проходов:

Поскольку конструкция платы, паяльная паста и характеристики печи различаются, этот профиль следует использовать в качестве цели и настраивать для конкретной сборочной линии.

6.2 Ручная пайка

• Если необходима ручная пайка, необходимо соблюдать особую осторожность:Температура паяльника:
• Максимум 300°C.Время пайки:
• Максимум 3 секунды на вывод.Количество раз:

Только один раз. Повторный нагрев может повредить корпус и полупроводник.

6.3 Очистка

Если требуется очистка после пайки, следует использовать только указанные растворители, чтобы избежать повреждения пластикового корпуса. Допустимые методы включают погружение в этиловый или изопропиловый спирт при нормальной температуре на время менее одной минуты. Необходимо избегать неуказанных химических очистителей.

6.4 Хранение и чувствительность к влажности

Светодиоды упакованы в влагозащитный пакет с осушителем. В запечатанном виде их следует хранить при температуре ≤30°C и относительной влажности (RH) ≤70% и использовать в течение одного года. После вскрытия пакета компоненты подвергаются воздействию окружающей влажности. Им присвоен уровень чувствительности к влаге (MSL) 3, что означает, что они должны быть оплавлены в течение 168 часов (7 дней) после вскрытия в условиях цеха (≤30°C/60% RH). Если это время превышено, компоненты требуют процедуры прокаливания (приблизительно 60°C в течение не менее 48 часов) для удаления поглощенной влаги перед пайкой, чтобы предотвратить "вспучивание" или растрескивание корпуса во время оплавления.

7. Информация об упаковке и заказе

7.1 Спецификации на ленте и катушке

LTST-T680VSWT поставляется в стандартной 8-миллиметровой тисненой транспортной ленте на катушках диаметром 7 дюймов (178 мм). Каждая катушка содержит 2000 штук. Карманы ленты запечатаны верхней покровной лентой. Упаковка соответствует спецификациям ANSI/EIA-481. Максимально допустимое количество последовательно отсутствующих компонентов в ленте — два.

8. Примечания по применению и рекомендации по проектированию

8.1 Метод управления_FСветодиод — это устройство с токовым управлением. Для обеспечения равномерной яркости, особенно когда несколько светодиодов соединены параллельно, каждый светодиод должен управляться своим собственным токоограничивающим резистором или, предпочтительно, источником постоянного тока. Не рекомендуется подключать светодиоды параллельно непосредственно к источнику напряжения из-за разброса прямого напряжения (V

) от образца к образцу, что может вызвать значительные различия в токе и, следовательно, в яркости.

8.2 Тепловой режим

Хотя рассеиваемая мощность относительно невелика (макс. 130 мВт), правильное тепловое проектирование продлевает срок службы светодиода и поддерживает стабильный световой поток. Убедитесь, что конструкция контактных площадок на печатной плате обеспечивает адекватный теплоотвод, и избегайте непрерывной работы светодиода на его абсолютном максимальном токе (50 мА) в условиях высокой температуры окружающей среды без предварительной оценки.

8.3 Область применения и надежность

Этот светодиод предназначен для использования в стандартном коммерческом и промышленном электронном оборудовании. Он не предназначен специально и не тестировался для применений, где отказ может напрямую угрожать жизни или здоровью, например, в критически важных медицинских, авиационных, транспортных или системах безопасности. Для таких применений с высокими требованиями к надежности обязательна консультация с производителем компонентов для получения конкретных данных о квалификации.

9. Введение в технологию и принцип работы

LTST-T680VSWT основан на полупроводниковой технологии арсенид-фосфида алюминия-индия-галлия (AlInGaP). Эта система материалов обладает высокой эффективностью для получения света в красной, оранжевой, янтарной и желтой областях спектра. При подаче прямого напряжения электроны и дырки рекомбинируют в активной области полупроводника, высвобождая энергию в виде фотонов. Конкретный состав слоев AlInGaP определяет ширину запрещенной зоны и, следовательно, длину волны (цвет) излучаемого света. Желтый люминофор не используется; цвет является неотъемлемым свойством полупроводникового материала, что обеспечивает высокую чистоту и стабильность цвета. Диффузная эпоксидная линза инкапсулирует полупроводниковый кристалл, обеспечивая механическую защиту, формируя световой пучок и улучшая угол обзора.

10. Практические примеры проектирования и использования

10.1 Пример: Индикатор состояния для сетевого коммутатора

1. В 24-портовом сетевом коммутаторе каждый порт может иметь несколько светодиодов (например, связь, активность, скорость). LTST-T680VSWT с его широким углом обзора 120 градусов является отличным выбором для индикаторов состояния на передней панели. Разработчик должен:_VОпределить требуемую яркость на основе расстояния просмотра и окружающего освещения. Выбрать соответствующий бин I
2. (например, V2 для средней яркости).
3. Выбрать ток управления, обычно 10-20 мА, чтобы сбалансировать яркость и мощность. Использование микросхемы драйвера постоянного тока для всех светодиодов обеспечивает идеальную однородность.
4. Спроектировать посадочное место на печатной плате точно в соответствии с рекомендациями технического описания, чтобы обеспечить правильную пайку.

Следовать рекомендациям по обращению с MSL-3: хранить вскрытые катушки в сухом шкафу и обеспечить сборку плат в течение 168 часов после вскрытия катушки.

10.2 Пример: Подсветка мембранной клавиатуры

1. Для подсветки символов на панели управления ключевым фактором является равномерная видимость с боковых углов. Диффузная линза этого светодиода является преимуществом.
2. Светодиод будет установлен за полупрозрачной или лазерно-гравированной иконкой на панели.
3. Широкий угол обзора обеспечивает равномерное освещение иконки, даже если светодиод не идеально центрован за ней.
4. Для достижения определенного желтого оттенка разработчик должен указать узкий бин доминирующей длины волны (например, K: 589.5-592.0 нм), чтобы соответствовать другим индикаторам или фирменным цветам.

Для ограничения тока можно использовать простой последовательный резистор, если только один или два светодиода питаются от стабилизированного источника напряжения.

11. Часто задаваемые вопросы (на основе технических параметров)

В1: Могу ли я управлять этим светодиодом от логики 3.3В без резистора?No.О:_FТипичное V

составляет 2.1В, но оно может достигать 2.6В. Прямое подключение к 3.3В вызовет ток, ограниченный только динамическим сопротивлением светодиода и источником, что, вероятно, превысит абсолютный максимальный постоянный ток 50 мА и разрушит устройство. Всегда требуется токоограничивающий резистор или стабилизатор.

В2: В чем разница между пиковой длиной волны и доминирующей длиной волны?О:_P)Пиковая длина волны (λ) — это единственная длина волны, на которой светодиод излучает наибольшую оптическую мощность._d)Доминирующая длина волны (λ_d) — это единственная длина волны монохроматического света, который выглядел бы для человеческого глаза таким же цветом, как свет светодиода. λ

— это параметр, используемый для спецификации цвета и бинирования.

В3: Почему существует ограничение в 168 часов после вскрытия пакета?

О: Пластиковый корпус светодиода может поглощать влагу из воздуха. Во время высокотемпературного процесса пайки оплавлением эта захваченная влага может быстро испаряться, создавая давление пара внутри корпуса, что может привести к расслоению или растрескиванию ("вспучиванию"). Ограничение в 168 часов и процедура прокаливания являются защитой от этого вида отказа.

В4: Как интерпретировать коды бинов при заказе?_fО: Вы указываете номер детали LTST-T680VSWT, за которым следуют коды для конкретных бинов V_V, I_d и W