Техническая документация SMD светодиода LTST-C19DTGKT-NB - Корпус 0603 - 2.5-3.1В - Зеленый - 38мВт

1. Обзор продукта

Данный документ содержит полные технические характеристики миниатюрного светодиода для поверхностного монтажа (SMD). Разработанный для автоматизированной сборки на печатных платах (ПП), этот компонент идеально подходит для применений с ограниченным пространством в широком спектре потребительской и промышленной электроники. Его компактные размеры и совместимость с высокопроизводительными производственными процессами делают его универсальным выбором для современного электронного проектирования.

1.1 Ключевые особенности и преимущества

Данный светодиод предлагает ряд преимуществ для разработчиков и производителей. В нем используется сверхъяркий полупроводниковый чип на основе нитрида индия-галлия (InGaN), известный высокой эффективностью и хорошей чистотой цвета в зеленом спектре. Компонент полностью соответствует директиве об ограничении использования опасных веществ (RoHS). Поставляется на стандартных 8-миллиметровых носителях в катушках диаметром 7 дюймов, что облегчает автоматизированную установку оборудованием pick-and-place. Конструкция корпуса совместима с процессами пайки оплавлением в инфракрасной (ИК) печи, что соответствует стандартным бессвинцовым (Pb-free) сборочным линиям.

1.2 Целевые применения и рынки

Данный SMD светодиод подходит для множества применений, где требуется надежная, компактная индикация или подсветка. Основные рынки включают телекоммуникационное оборудование (например, сотовые и беспроводные телефоны), устройства офисной автоматизации (например, ноутбуки, сетевые системы) и различную бытовую технику. Конкретные применения охватывают подсветку клавиатур или клавиатурных панелей, индикаторы состояния электронных устройств, интеграцию в микродисплеи и общие сигнальные или символические осветительные приборы.

2. Габаритные размеры и механические характеристики

Светодиод выполнен в стандартном корпусе 0603, что означает размеры примерно 1.6 мм в длину и 0.8 мм в ширину. Специфическая линза для данной модели — прозрачная с черным колпачком, что помогает улучшить контраст за счет уменьшения паразитной засветки, когда светодиод выключен. Сам источник света — зеленый чип на основе InGaN. Все критические размеры указаны в миллиметрах со стандартным допуском ±0.1 мм, если иное не указано на подробном механическом чертеже, включенном в документацию.

3. Технические характеристики и параметры

3.1 Предельные эксплуатационные параметры

Эти параметры определяют пределы, превышение которых может привести к необратимому повреждению устройства. Они указаны при температуре окружающей среды (Ta) 25°C. Максимальный постоянный прямой ток (IF) составляет 10 мА. Более высокий пиковый прямой ток 40 мА допустим в импульсном режиме (скважность 1/10, длительность импульса 0.1 мс). Максимальная рассеиваемая мощность — 38 мВт. Устройство выдерживает порог электростатического разряда (ESD) 2000 В по модели человеческого тела (HBM). Допустимый диапазон рабочих температур составляет от -20°C до +80°C, в то время как диапазон температур хранения шире — от -30°C до +100°C. Светодиод может выдерживать пайку оплавлением с пиковой температурой 260°C в течение максимум 10 секунд.

3.2 Рекомендуемый профиль ИК оплавления для бессвинцового процесса

Предоставлен рекомендуемый профиль пайки оплавлением для обеспечения надежных паяных соединений без повреждения светодиода. Профиль обычно включает стадию предварительного нагрева, температурную выдержку, зону оплавления с пиковой температурой и период охлаждения. Соблюдение указанных ограничений по времени и температуре, особенно пика 260°C в течение 10 секунд, имеет решающее значение для сохранения целостности устройства.

3.3 Электрические и оптические характеристики

Это типичные рабочие параметры, измеренные при Ta=25°C и прямом токе (IF) 5 мА, если не указано иное.

• Сила света (Iv):Диапазон от минимум 45.0 милликандел (мкд) до максимум 180.0 мкд. Типичное значение находится в этом диапазоне. Измерение проводится по кривой спектральной чувствительности глаза CIE.
• Угол обзора (2θ½):50 градусов. Это полный угол, при котором сила света составляет половину значения, измеренного на центральной оси.
• Пиковая длина волны излучения (λP):Обычно 534.0 нанометра (нм).
• Доминирующая длина волны (λd):Диапазон от 520.0 нм до 535.0 нм. Эта единственная длина волны наилучшим образом представляет воспринимаемый цвет светодиода.
• Полуширина спектральной линии (Δλ):Обычно 35 нм. Это указывает на спектральную чистоту излучаемого света.
• Прямое напряжение (VF):Диапазон от 2.50 Вольт до 3.10 Вольт при IF=5 мА.
• Обратный ток (IR):Максимум 10 микроампер (мкА) при приложенном обратном напряжении (VR) 5 В. Примечание: устройство не предназначено для работы в режиме обратного смещения.

4. Система бининга и классификации

Для обеспечения согласованности в применении светодиоды сортируются по бинам на основе ключевых параметров. Это позволяет разработчикам выбирать компоненты, соответствующие конкретным требованиям схемы или эстетики.

4.1 Биннинг прямого напряжения (VF)

Бины определены для падения прямого напряжения при IF=5 мА. Код E2 охватывает 2.5В до 2.7В, E3 — 2.7В до 2.9В, а E4 — 2.9В до 3.1В. В пределах каждого бина применяется допуск ±0.1В.

4.2 Биннинг силы света (Iv)

Бины определены для светового потока при IF=5 мА. Код P охватывает 45.0 до 71.0 мкд, Q — 71.0 до 112.0 мкд, а R — 112.0 до 180.0 мкд. В пределах каждого бина применяется допуск ±15%.

4.3 Биннинг доминирующей длины волны (Оттенок)

Бины определены для цветовой точки (доминирующая длина волны). Код AP охватывает 520.0 до 525.0 нм, AQ — 525.0 до 530.0 нм, а AR — 530.0 до 535.0 нм. В пределах каждого бина применяется допуск ±1 нм.

5. Типичные рабочие кривые и графические данные

Документация включает несколько характеристических кривых, построенных при температуре окружающей среды 25°C. Эти графики дают визуальное представление о поведении устройства в различных условиях. Типичные кривые включают зависимость прямого напряжения от прямого тока (V-I кривая), изменение силы света в зависимости от прямого тока, влияние температуры окружающей среды на силу света и относительное спектральное распределение мощности, показывающее пиковую длину волны и спектральную ширину. Анализ этих кривых необходим для проектирования схем, например, для выбора соответствующих токоограничивающих резисторов и понимания работы в различных тепловых условиях.

6. Руководство пользователя и инструкции по обращению

6.1 Процедуры очистки

Следует избегать неспецифицированных химических очистителей, так как они могут повредить корпус светодиода. Если очистка необходима после пайки или из-за загрязнения, рекомендуемый метод — погрузить светодиоды в этиловый или изопропиловый спирт при комнатной температуре менее чем на одну минуту. После этого компоненты должны быть тщательно высушены.

6.2 Рекомендуемый посадочный рисунок на ПП

Предоставлен подробный чертеж рекомендуемой конфигурации контактных площадок на печатной плате. Следование этому рисунку обеспечивает правильное формирование паяльного валика, хорошее механическое сцепление и правильное выравнивание во время процесса оплавления. Конструкция учитывает размеры компонента и способствует надежному электрическому соединению.

6.3 Спецификации упаковки в ленте и на катушке

Светодиоды поставляются в тисненой несущей ленте с защитной крышкой, намотанной на катушки диаметром 7 дюймов (178 мм). Стандартное количество на катушке — 4000 штук. Указаны подробные размеры кармана ленты, шага и ступицы катушки для обеспечения совместимости с автоматизированным сборочным оборудованием. Упаковка соответствует стандартам ANSI/EIA-481.

7. Важные предостережения и примечания по применению

7.1 Предназначение и надежность

Данный светодиод предназначен для использования в стандартном электронном оборудовании. Для применений, требующих исключительной надежности, или там, где отказ может угрожать жизни или здоровью (например, авиация, медицинские устройства, системы безопасности), обязательна предварительная техническая консультация перед внедрением для оценки пригодности и потенциальной необходимости дополнительного отбора или квалификации.

7.2 Условия хранения и чувствительность к влаге

Правильное хранение критически важно для предотвращения поглощения влаги, которое может вызвать \"вздутие\" или расслоение во время пайки оплавлением. Не вскрытые влагозащитные пакеты должны храниться при ≤30°C и ≤90% относительной влажности, а компоненты должны быть использованы в течение одного года. После вскрытия оригинального пакета светодиодам присваивается уровень чувствительности к влаге (MSL) 3. Это означает, что они должны быть подвергнуты пайке оплавлением в течение 168 часов (7 дней) после воздействия среды с условиями ≤30°C/60% относительной влажности. Для хранения за пределами этого срока вне оригинального пакета их следует хранить в герметичном контейнере с осушителем. Компоненты, превысившие срок жизни в 168 часов, требуют процесса прокалки (примерно 60°C в течение не менее 20 часов) для удаления влаги перед пайкой.

7.3 Рекомендации по пайке

Рассмотрены два метода пайки. Для пайки оплавлением профиль должен ограничивать предварительный нагрев до 150-200°C с максимальным временем предварительного нагрева 120 секунд. Пиковая температура не должна превышать 260°C, а время выше этой температуры должно быть ограничено максимум 10 секундами. Оплавление должно выполняться максимум два раза. Для ручной пайки паяльником температура жала не должна превышать 300°C, а время контакта должно быть ограничено 3 секундами на паяное соединение, в идеале за одну операцию. Подчеркивается, что оптимальный профиль оплавления зависит от конкретной конструкции ПП, компонентов и используемой паяльной пасты и должен быть соответствующим образом охарактеризован.

8. Меры предосторожности от электростатического разряда (ESD)

Светодиоды чувствительны к электростатическому разряду и скачкам напряжения. Для предотвращения скрытых или катастрофических повреждений во время обращения и сборки должны быть реализованы строгие меры контроля ESD. Это включает использование заземленных браслетов, антистатических перчаток и обеспечение правильного заземления всех рабочих мест, инструментов и оборудования. Рейтинг 2000В HBM указывает на базовый уровень защиты, но предотвращение воздействия источников ESD всегда является основной стратегией.

9. Соображения по проектированию и интеграции в схему

При интеграции данного светодиода в схему необходимо рассчитать несколько факторов. Токоограничивающий резистор почти всегда требуется при питании от источника напряжения. Его значение можно рассчитать по закону Ома: R = (V_питания - VF_светодиода) / IF, где VF_светодиода — прямое напряжение выбранного бина, а IF — желаемый ток накачки (не превышающий 10 мА постоянного тока). Например, при питании 5В и типичном VF 2.8В при 5 мА, резистор будет (5 - 2.8) / 0.005 = 440 Ом. Стандартный резистор на 470 Ом будет подходящим выбором. Разработчикам также следует учитывать тепловую среду, так как повышенная температура окружающей среды снизит световой поток и повлияет на долгосрочную надежность. Достаточное расстояние на ПП может помочь с отводом тепла.

10. Анализ производительности и контекст сравнения

Использование чипа InGaN для зеленого свечения представляет собой стандартную современную технологию, предлагающую хорошую эффективность и стабильность цвета по сравнению со старыми технологиями. Корпус 0603 является одним из самых маленьких среди широко используемых SMD светодиодов, что позволяет создавать высокоплотные компоновки. Указанный диапазон силы света и угол обзора делают этот компонент хорошо подходящим для индикаторов состояния прямого наблюдения и подсветки низкого уровня. Детальная структура бининга позволяет осуществлять точный выбор в применениях, где важна согласованность цвета или прямое напряжение между несколькими светодиодами, например, в многодиодных массивах или дисплеях.

11. Часто задаваемые вопросы (FAQ)

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

О: Пиковая длина волны (λP) — это единственная длина волны, на которой спектр излучения имеет максимальную интенсивность. Доминирующая длина волны (λd) выводится из цветовых координат на диаграмме цветности CIE и представляет собой единственную длину волны чистого монохроматического света, который выглядел бы для человеческого глаза того же цвета, что и светодиод. λd часто более актуальна для спецификации цвета.

В: Могу ли я питать этот светодиод без токоограничивающего резистора?

О: Нет. Светодиод — это устройство, управляемое током. Подключение его непосредственно к источнику напряжения вызовет чрезмерный ток, быстро превышающий предельные параметры и разрушающий компонент. Последовательный резистор или схема драйвера постоянного тока обязательны.

В: Почему важна чувствительность к влаге при хранении и обращении (MSL)?

О: Пластиковые SMD корпуса могут поглощать влагу из воздуха. Во время высокотемпературного процесса пайки оплавлением эта захваченная влага может быстро испаряться, создавая внутреннее давление, которое может привести к растрескиванию корпуса или его расслоению от чипа (\"вздутие\"). Соблюдение рейтингов MSL и процедур прокалки предотвращает этот вид отказа.

В: Как интерпретировать коды бинов при заказе?

О: Полная спецификация продукта определяется комбинацией бинов для VF, Iv и оттенка (например, E3-Q-AP). Для получения согласованных результатов в производственной партии рекомендуется указывать требуемые коды бинов или допустимый диапазон при размещении заказов.

12. Обзор технологии и тенденции

Данный светодиод использует полупроводниковый материал InGaN, который является стандартом для производства сверхъярких синих, зеленых и белых светодиодов. Тенденция в SMD светодиодах продолжается в сторону повышения эффективности (больше светового потока на ватт), уменьшения размеров корпусов для увеличения гибкости проектирования и улучшения цветопередачи и согласованности. Производственные процессы сосредоточены на более жестких допусках бининга и повышенной надежности для удовлетворения требований автомобильной, промышленной и потребительской отраслей. Переход на бессвинцовую пайку, как указано в данной документации, теперь является универсальным отраслевым стандартом, обусловленным экологическими нормами.