Техническая документация на SMD светодиод LTST-E142TBKRKT - Двухцветный синий/красный - 20-30мА - 75-76мВт

1. Обзор продукта

LTST-E142TBKRKT — это поверхностно-монтируемый (SMD) светодиод, предназначенный для автоматизированной сборки печатных плат (ПП). Он имеет двухцветную конфигурацию, объединяя синий и красный светодиодные кристаллы в одном компактном корпусе. Такая конструкция особенно выгодна для приложений с ограниченным пространством, где требуется несколько индикаторных функций. Компонент разработан для совместимости со стандартными процессами пайки оплавлением в инфракрасной (ИК) печи, что делает его пригодным для серийного производства.

1.1 Ключевые преимущества

• Миниатюрные размеры:Корпус SMD позволяет реализовывать высокоплотные компоновки ПП, экономя ценное пространство на плате.
• Двухцветная функциональность:Объединяет два различных источника света (синий и красный) в одном корпусе, упрощая конструкцию и сокращая количество компонентов.
• Совместимость с автоматизацией:Поставляется в 8-миллиметровой ленте на 7-дюймовых катушках, полностью совместим с автоматическим оборудованием для установки компонентов.
• Соответствие экологическим нормам:Продукт соответствует директиве RoHS (об ограничении использования опасных веществ).
• Надежность технологического процесса:Выдерживает предварительную кондиционирование по стандарту JEDEC Level 3 и совместим с бессвинцовыми профилями пайки.

1.2 Целевые рынки и области применения

This LED is versatile and finds use across a broad spectrum of electronic equipment. Its primary applications include status indication, signal and symbol illumination, and front-panel backlighting. Target markets encompass telecommunications infrastructure, office automation systems, home appliances, and various industrial equipment where reliable, compact visual indicators are essential.

2. Технические параметры: детальная объективная интерпретация

2.1 Предельно допустимые параметры

Эти параметры определяют пределы, превышение которых может привести к необратимому повреждению устройства. Для синего светодиода максимальный постоянный прямой ток составляет 20 мА при рассеиваемой мощности 76 мВт. Красный светодиод может выдерживать несколько больший постоянный ток — 30 мА при мощности 75 мВт. Оба имеют одинаковый максимальный импульсный прямой ток 80 мА (скважность 1/10, длительность импульса 0,1 мс). Диапазон рабочих температур и температур хранения указан от -40°C до +100°C, что свидетельствует о пригодности для работы в жестких условиях.

2.2 Тепловые характеристики

Теплоотвод критически важен для долговечности светодиода. Максимальная температура перехода (Tj) для обоих кристаллов составляет 140°C. Типичное тепловое сопротивление переход-окружающая среда (Rθja) равно 145°C/Вт. Этот параметр важен для расчета необходимой тепловой конструкции печатной платы (например, площади медной контактной площадки), чтобы поддерживать температуру перехода в безопасных пределах во время работы, особенно при высоких токах.

2.3 Электрические и оптические характеристики

Это ключевые параметры производительности, измеренные в стандартных условиях испытаний (Ta=25°C, IF=20 мА).

• Сила света (Iv):Синий светодиод имеет минимальную силу света 140 мкд и максимальную 420 мкд. Красный светодиод — от 90 мкд до 280 мкд. Этот широкий диапазон управляется системой сортировки.
• Угол обзора (2θ1/2):Типичный угол обзора составляет 120 градусов, обеспечивая широкий, рассеянный характер излучения, подходящий для индикаторных применений.
• Длина волны:Доминирующая длина волны (λd) синего светодиода находится в диапазоне от 465 нм до 475 нм, с типичным пиком излучения (λp) на 468 нм. Доминирующая длина волны красного светодиода — от 623 нм до 638 нм, с типичным пиком на 639 нм. Полуширина спектра составляет 25 нм (синий) и 15 нм (красный), что указывает на чистоту цвета.
• Прямое напряжение (Vf):При токе 20 мА прямое напряжение синего светодиода составляет от 2,8 В до 3,8 В, а красного — от 1,7 В до 2,5 В. Эта разница критически важна для проектирования схемы, особенно при питании обоих цветов от общего источника напряжения.
• Обратный ток (Ir):Максимальный обратный ток при VR=5 В для обоих составляет 10 мкА. В спецификации явно указано, что устройство не предназначено для работы в обратном направлении; этот тест предназначен только для квалификации по ИК-излучению.

3. Объяснение системы сортировки

Для обеспечения постоянства цвета и яркости в производстве светодиоды сортируются по группам (бинаризация).

3.1 Сортировка по силе света (Iv)

Синие светодиоды сортируются по кодам P, Q, R и S с диапазонами силы света от 140-185 мкд до 315-420 мкд. Красные светодиоды используют коды Q2, R1, R2, S1 и S2, охватывая диапазоны от 90-112 мкд до 224-280 мкд. Внутри каждой группы допуск составляет ±11%.

3.2 Сортировка по доминирующей длине волны (Wd)

Только для синего светодиода определены группы по доминирующей длине волны: код AC (465-470 нм) и код AD (470-475 нм) с жестким допуском ±1 нм на группу. Такой точный контроль необходим для применений, требующих определенных оттенков синего цвета.

4. Анализ характеристических кривых

В спецификации приведены типичные кривые электрических и оптических характеристик. Хотя конкретные графики не воспроизводятся в предоставленном тексте, они обычно включают:

• Вольт-амперная характеристика (ВАХ):Показывает зависимость между прямым током (If) и прямым напряжением (Vf) для каждого цвета. Используется для определения рабочей точки и необходимого последовательного сопротивления.
• Относительная сила света в зависимости от прямого тока:Иллюстрирует, как световой поток увеличивается с ростом тока вплоть до максимального значения.
• Относительная сила света в зависимости от температуры окружающей среды:Демонстрирует снижение светового потока при повышении температуры перехода, подчеркивая важность теплового проектирования.
• Спектральное распределение:Изображает относительную излучаемую мощность в зависимости от длины волны, показывая пик и форму спектра излучения для каждого цвета.

5. Механическая информация и данные о корпусе

5.1 Габаритные размеры корпуса

Светодиод поставляется в стандартном корпусе EIA. Все критические размеры (длина, ширина, высота, расстояние между выводами) указаны в миллиметрах с общим допуском ±0,2 мм. Распиновка четко определена: выводы 2 и 3 предназначены для синего кристалла, а выводы 1 и 4 — для красного. Эта информация необходима для проектирования посадочного места на печатной плате.

5.2 Рекомендуемая контактная площадка на ПП

Предоставлена рекомендация по рисунку контактных площадок для обеспечения качественной пайки, механической стабильности и оптимальных тепловых характеристик. Следование этому руководству помогает предотвратить "эффект надгробия" и обеспечивает надежные электрические соединения.

6. Рекомендации по пайке и сборке

6.1 Профиль пайки оплавлением в ИК-печи

Приведен рекомендуемый профиль оплавления, соответствующий стандарту J-STD-020B для бессвинцовых процессов. Ключевые параметры включают температуру предварительного нагрева 150-200°C, максимальную температуру не выше 260°C и общее время выше температуры ликвидуса, подобранное для обеспечения правильного формирования паяного соединения без подвергания светодиода чрезмерному термическому напряжению.

6.2 Условия хранения

Из-за чувствительности корпуса к влаге (уровень 3) предписаны строгие условия хранения. Не вскрытые катушки должны храниться при температуре ≤30°C и влажности ≤70% и использоваться в течение одного года. После вскрытия влагозащитного пакета компоненты должны храниться при ≤30°C и ≤60% влажности и подвергнуты пайке оплавлением в течение 168 часов. Если этот срок превышен, перед сборкой требуется прогрев при 60°C в течение 48 часов.

6.3 Очистка

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

7. Упаковка и информация для заказа

7.1 Спецификации ленты и катушки

Компоненты поставляются на 8-миллиметровой несущей ленте, намотанной на катушки диаметром 7 дюймов (178 мм). Каждая катушка содержит 4000 штук. Предоставлены детальные размеры ячеек ленты и катушки для обеспечения совместимости с автоматическим сборочным оборудованием. Упаковка соответствует спецификациям ANSI/EIA 481.

8. Рекомендации по применению

8.1 Типовые схемы включения

При проектировании схемы управления необходимо учитывать различные прямые напряжения синего и красного кристаллов. Распространенная конструкция использует источник постоянного тока или источник напряжения с токоограничивающим резистором, включенным последовательно с анодом каждого светодиода. Катоды обоих светодиодов могут быть соединены с землей. Независимое управление каждым цветом достигается путем подачи напряжения на соответствующие аноды.

8.2 Вопросы проектирования

• Ограничение тока:Всегда используйте последовательный резистор или активное управление током, чтобы не превысить максимальный постоянный прямой ток (20 мА для синего, 30 мА для красного).
• Тепловое проектирование:Используйте рекомендованную компоновку контактных площадок на ПП и обеспечьте достаточную площадь меди для отвода тепла, особенно при работе вблизи предельных значений или при высоких температурах окружающей среды.
• Защита от ЭСР:Хотя это явно не указано, при обращении следует соблюдать стандартные меры предосторожности от электростатического разряда.

9. Техническое сравнение и дифференциация

Основное отличие данного компонента заключается в его двухцветной конструкции в одном корпусе. По сравнению с использованием двух отдельных SMD светодиодов, это сокращает занимаемую площадь на печатной плате примерно на 50%, упрощает спецификацию материалов (BOM) и требует только одной операции установки компонентов во время сборки, повышая производительность. Широкий угол обзора 120 градусов является стандартной особенностью индикаторных светодиодов, обеспечивая хорошую видимость под углом.

10. Часто задаваемые вопросы (на основе технических параметров)

В: Могу ли я питать синий и красный светодиоды одновременно от одного источника тока?

О: Не напрямую в простой последовательной цепи из-за их различных характеристик прямого напряжения. Для них потребуются отдельные токоограничивающие цепи (например, индивидуальные резисторы), чтобы обеспечить правильный ток для каждого.

В: Что означают коды сортировки в номере детали?

О: Номер детали LTST-E142TBKRKT, вероятно, включает фиксированные коды сортировки по интенсивности и длине волны. Для конкретных проектов, требующих точного соответствия цвета или яркости, инженерам следует обращаться к полным таблицам сортировки (разделы 4.1 и 4.2) и, возможно, потребуется указывать точные коды групп при заказе.

В: Подходит ли этот светодиод для наружного применения?

О: Диапазон рабочих температур (-40°C до +100°C) предполагает, что он может выдерживать широкие колебания окружающей среды. Однако в спецификации не указан класс защиты от проникновения (IP). Для наружного использования потребуется дополнительная защита от окружающей среды (конформное покрытие, корпуса) для защиты от влаги и пыли.

11. Практический пример использования

Сценарий: Двухрежимный индикатор состояния на сетевом маршрутизаторе.Один светодиод LTST-E142TBKRKT может указывать на несколько состояний системы: Выключен (нет питания), Горит синим (система включена и работает нормально), Горит красным (ошибка системы или загрузка) и Мигает красным (сетевая активность или конкретная неисправность). Это объединяет то, что могло бы потребовать два отдельных светодиода, в один, создавая более чистый дизайн передней панели. Схема управления будет включать два вывода GPIO микроконтроллера, каждый из которых подключен через соответствующий токоограничивающий резистор к аноду одного цвета светодиода, при этом общие катоды заземлены.

12. Введение в принцип работы

Излучение света в светодиодах основано на явлении электролюминесценции в полупроводниковом материале. Когда прямое напряжение прикладывается к p-n переходу, электроны и дырки рекомбинируют, высвобождая энергию в виде фотонов. Цвет света определяется шириной запрещенной зоны полупроводникового материала. Синий светодиод использует кристалл из нитрида индия-галлия (InGaN), который имеет более широкую запрещенную зону, производя более энергичный (более коротковолновый) синий свет. Красный светодиод использует кристалл из фосфида алюминия-индия-галлия (AlInGaP), который имеет более узкую запрещенную зону, производя менее энергичный (более длинноволновый) красный свет. Корпус включает прозрачную линзу, формирующую световой поток в заданный угол обзора.

13. Тенденции развития

Общая тенденция в области SMD светодиодов для индикации и подсветки продолжает двигаться в сторону повышения эффективности (больше светового потока на ватт электрической мощности), увеличения миниатюризации и большей интеграции. Многокристальные корпуса (как этот двухцветный) и даже RGB (красный-зеленый-синий) корпуса становятся все более распространенными, позволяя реализовать полноцветную программируемость на крошечной площади. Кроме того, достижения в области материалов корпусов и технологии люминофоров постоянно повышают надежность, постоянство цвета и устойчивость к термическим и экологическим нагрузкам. Стремление к снижению энергопотребления во всех электронных устройствах также подталкивает производителей светодиодов к разработке компонентов, обеспечивающих требуемую яркость при все более низких токах.