Техническая документация SMD светодиода LTSA-S020ZGWTA - 2.0x1.25x0.8мм - 2.9В - 90мВт - Зеленый рассеянный

1. Обзор продукта

В данном документе подробно описаны спецификации светодиода для поверхностного монтажа (SMD), предназначенного для автоматизированной сборки печатных плат и применений с ограниченным пространством. Компонент оснащен рассеивающей линзой и излучает зеленый свет, что делает его подходящим для различного электронного оборудования, где требуются индикаторные или осветительные функции.

1.1 Ключевые особенности

• Соответствует экологическим стандартам RoHS.
• Упакован на 12-мм ленте, намотанной на катушки диаметром 7 дюймов, для автоматизированной сборки.
• Предварительно кондиционирован по уровню чувствительности к влажности JEDEC MSL 2a.
• Квалификация со ссылкой на AEC-Q101 Rev D, подходит для автомобильных применений.
• Стандартный контур корпуса EIA для совместимости.
• Ток управления, совместимый с микросхемами.
• Разработан для совместимости с автоматическим оборудованием для установки компонентов.
• Подходит для процессов пайки инфракрасным оплавлением.

1.2 Целевые области применения

Данный светодиод предназначен для использования в широком спектре электронного оборудования, включая, но не ограничиваясь, беспроводные и сотовые телефоны, ноутбуки и сетевые системы. Особо упоминается применение в качестве аксессуаров для инженерной техники.

2. Подробный анализ технических характеристик

2.1 Предельные эксплуатационные параметры

Все параметры указаны при температуре окружающей среды (Ta) 25°C. Превышение этих пределов может привести к необратимому повреждению.

• Рассеиваемая мощность (Pd):90 мВт
• Пиковый прямой ток (I_F(пик)):50 мА (при скважности 1/10, длительность импульса 0.1 мс)
• Постоянный прямой ток (I_F):20 мА постоянного тока
• Диапазон рабочих температур:от -40°C до +100°C
• Диапазон температур хранения:от -40°C до +100°C

2.2 Электрические и оптические характеристики

Типичные характеристики измерены при Ta=25°C в указанных условиях испытаний.

• Сила света (I_V):250 - 640 мкд (Типичное значение при I_F= 2 мА). Измерено с датчиком/фильтром, аппроксимирующим кривую спектральной чувствительности глаза CIE.
• Угол обзора (2θ_1/2):110 градусов. Определяется как угол отклонения от оси, при котором сила света составляет половину осевого значения.
• Пиковая длина волны излучения (λ_p):518 нм (по спектральным измерениям).
• Доминирующая длина волны (λ_d):523 - 538 нм (при I_F= 2 мА). Представляет воспринимаемый цвет. Допуск составляет ±1 нм.
• Полуширина спектральной линии (Δλ):35 нм.
• Прямое напряжение (V_F):2.0 - 2.9 В (при I_F= 2 мА). Допуск составляет ±0.1 В.
• Обратное напряжение (V_z):6 - 8 В (при I_z= 10 мкА). Примечание: Устройство не предназначено для работы в обратном направлении; этот параметр используется только для IR-тестирования.
• Обратный ток (I_R):максимум 10 мкА (при V_R= 5В).
• Стойкость к электростатическому разряду (ESD):2000 В (модель человеческого тела).

3. Объяснение системы сортировки

Для обеспечения однородности цвета и яркости компоненты сортируются по группам (бинаризация) на основе ключевых параметров. Маркировка партии указывает коды групп для V_f, I_Vи Цвета (W_d).

3.1 Сортировка по прямому напряжению (V_f)

Измерено при I_F= 2 мА. Допуск внутри каждой группы составляет ±0.1В.

• H3:от 2.0 В (Мин.) до 2.3 В (Макс.)
• H4:от 2.3 В (Мин.) до 2.6 В (Макс.)
• H5:от 2.6 В (Мин.) до 2.9 В (Макс.)

3.2 Сортировка по силе света (I_V)

Измерено при I_F= 2 мА. Допуск внутри каждой группы составляет ±11%.

• T1:от 250 мкд (Мин.) до 400 мкд (Макс.)
• T2:от 400 мкд (Мин.) до 640 мкд (Макс.)

3.3 Сортировка по доминирующей длине волны (W_d)

Измерено при I_F= 2 мА. Допуск внутри каждой группы составляет ±1 нм.

• AQ:от 523 нм (Мин.) до 528 нм (Макс.)
• AR:от 528 нм (Мин.) до 533 нм (Макс.)
• AS:от 533 нм (Мин.) до 538 нм (Макс.)

4. Анализ характеристических кривых

В техническом описании представлены типичные характеристические кривые для помощи в проектировании. Эти кривые иллюстрируют зависимость между прямым током и силой света, а также пространственное распределение света (диаграмма направленности). График пространственного распределения имеет решающее значение для понимания профиля освещения, создаваемого рассеивающей линзой, показывая, как свет распределяется в пределах угла обзора 110 градусов. Конструкторы могут использовать кривую зависимости I_Vот I_Fдля оценки яркости при различных токах управления, гарантируя, что светодиод соответствует требованиям применения без превышения предельных параметров.

5. Механическая информация и информация об упаковке

5.1 Габариты корпуса

Светодиод соответствует стандартному контуру корпуса SMD. Ключевые размеры (в миллиметрах) включают размер корпуса приблизительно 2.0 x 1.25 мм при высоте 0.8 мм. Допуски обычно составляют ±0.2 мм, если не указано иное. Для точного проектирования посадочного места следует обращаться к подробному чертежу размеров.

5.2 Рекомендуемая конструкция контактных площадок на печатной плате

Предоставлена рекомендация по посадочному месту для пайки инфракрасным или паровым оплавлением. Соблюдение этого шаблона критически важно для обеспечения правильного формирования паяного соединения, механической стабильности и облегчения отвода тепла во время работы.

6. Рекомендации по пайке и сборке

6.1 Профиль пайки инфракрасным оплавлением

Для бессвинцовых (Pb-free) процессов пайки рекомендуется профиль, соответствующий J-STD-020. Ключевые параметры включают:

• Температура предварительного нагрева:от 150°C до 200°C.
• Время предварительного нагрева:Максимум 120 секунд.
• Пиковая температура:Максимум 260°C.
• Время выше температуры ликвидуса:Максимум 10 секунд (рекомендуется не более двух циклов оплавления).

Примечание: Оптимальный профиль зависит от конкретной конструкции печатной платы, компонентов, паяльной пасты и печи. Рекомендуется характеризация для конкретного процесса сборки.

6.2 Ручная пайка

Если необходима ручная пайка:

• Температура паяльника:Максимум 300°C.
• Время пайки:Максимум 3 секунды на вывод (только один раз).

6.3 Очистка

Если требуется очистка после пайки, используйте спиртовые растворители, такие как этиловый или изопропиловый спирт, при комнатной температуре. Погружение не должно превышать одной минуты. Избегайте не указанных химических очистителей.

7. Условия хранения и меры предосторожности

7.1 Условия хранения

• Запечатанная упаковка:Хранить при температуре ≤30°C и влажности ≤70%. Использовать в течение одного года с даты упаковки при хранении в влагозащитных пакетах с осушителем.
• Вскрытая упаковка:Хранить при температуре ≤30°C и влажности ≤60%. Компоненты должны быть припаяны оплавлением в течение 168 часов (7 дней) после вскрытия.
• Длительное хранение (вскрытая упаковка):Хранить в герметичном контейнере с осушителем или в азотном эксикаторе.
• Прогрев (сушка):Если компоненты находились на воздухе более 168 часов, перед пайкой необходимо прогреть их при температуре около 60°C в течение не менее 48 часов для удаления влаги и предотвращения "вспучивания" (popcorning) во время оплавления.

7.2 Предостережение по применению

Данный светодиод предназначен для обычного электронного оборудования. Он не рекомендуется для критически важных для безопасности применений, где отказ может угрожать жизни или здоровью (например, авиация, медицинские системы жизнеобеспечения) без предварительной консультации и специальной квалификации.

8. Упаковка и информация для заказа

8.1 Спецификации ленты и катушки

• Ширина ленты:12 мм.
• Диаметр катушки:7 дюймов.
• Количество на катушке:2000 штук.
• Минимальный объем заказа:500 штук для остаточных партий.
• Стандарт упаковки:В соответствии с EIA-481-1-B. Пустые ячейки запечатаны покровной лентой. Допускается не более двух последовательно отсутствующих компонентов.

9. Рекомендации по применению и конструктивные соображения

При интеграции данного светодиода в конструкцию учитывайте следующее:

• Ограничение тока:Всегда используйте последовательный резистор или драйвер постоянного тока для ограничения прямого тока безопасным значением, обычно на уровне или ниже максимального постоянного тока 20 мА. Для точного расчета резистора следует учитывать группу V_F.
• Тепловой режим:Хотя рассеиваемая мощность мала (90 мВт), убедитесь, что печатная плата обеспечивает адекватный теплоотвод, особенно при работе при высоких температурах окружающей среды или близко к максимальному току.
• Оптическая конструкция:Рассеивающая линза обеспечивает широкий, равномерный угол обзора, подходящий для панельных индикаторов. Для получения сфокусированного света могут потребоваться вторичная оптика.
• Защита от электростатического разряда (ESD):Хотя светодиод рассчитан на 2кВ по модели HBM, в чувствительных средах применяйте стандартные меры по обращению с ESD и, при необходимости, схемную защиту (например, TVS-диоды).

10. Техническое сравнение и отличительные особенности

Данный светодиод выделяется сочетанием своих особенностей: квалификация по AEC-Q101 делает его кандидатом для автомобильных аксессуарных применений. Предварительное кондиционирование по MSL 2a повышает надежность для стандартных процессов оплавления. Детальная система сортировки позволяет добиться более точного соответствия цвета и яркости в производственных партиях по сравнению с несортированными компонентами. Широкий угол обзора 110 градусов с рассеивающей линзой идеально подходит для применений, требующих широкого, не слепящего освещения.

11. Часто задаваемые вопросы (на основе технических параметров)

В: В чем разница между пиковой и доминирующей длиной волны?
О: Пиковая длина волны (518 нм) - это точка максимальной мощности на спектральной кривой. Доминирующая длина волны (523-538 нм) определяется по цветовой диаграмме CIE и представляет собой одну длину волны, которая наилучшим образом соответствует воспринимаемому цвету света, что более актуально для человеческого зрения.

В: Могу ли я питать этот светодиод постоянным током 20 мА непрерывно?
О: Да, 20 мА - это максимальный номинальный постоянный прямой ток при 25°C. Для надежной работы, особенно при более высоких температурах окружающей среды, рекомендуется снижение номинального тока. Всегда учитывайте предел рассеиваемой мощности (90 мВт).

В: Почему существует номинальное обратное напряжение, если устройство не предназначено для обратной работы?
О: Номинальное значение V_z(6-8В) в первую очередь является тестовым параметром для внутреннего контроля качества (IR-тест). Оно указывает напряжение пробоя. При проектировании схемы вы должны гарантировать, что на светодиод никогда не подается обратное смещение, так как даже небольшие обратные токи могут ухудшить его характеристики.

В: Как интерпретировать код группы "H4/T2/AR" на этикетке?
О: Это указывает на конкретную партию, в которой светодиоды имеют прямое напряжение от 2.3В до 2.6В (H4), силу света от 400 до 640 мкд (T2) и доминирующую длину волны от 528 до 533 нм (AR).

12. Практический пример проектирования и использования

Сценарий: Проектирование индикатора состояния для потребительского маршрутизатора.Светодиод должен быть зеленым, видимым под разными углами и надежным при непрерывной работе. Данный компонент подходит. Ток управления 5-10 мА обеспечит достаточную яркость, оставаясь в пределах нормы, гарантируя долгосрочную надежность. Конструктор выберет токоограничивающий резистор на основе типичного V_F(например, 2.5В для группы H4) и напряжения питания (например, 3.3В). Широкий угол обзора гарантирует видимость статуса независимо от ориентации маршрутизатора. Упаковка на ленте и катушке позволяет эффективную автоматизированную сборку на основной плате маршрутизатора.

13. Принцип работы

Это полупроводниковый светоизлучающий диод (LED). Когда прикладывается прямое напряжение, превышающее его пороговое значение, электроны и дырки рекомбинируют в активной области (состоящей из InGaN для зеленого излучения), высвобождая энергию в виде фотонов (света). Конкретный состав материала определяет длину волны (цвет) излучаемого света. Рассеивающая эпоксидная линза инкапсулирует полупроводниковый кристалл, обеспечивая защиту от окружающей среды, механическую поддержку и формирование светового потока в широкий, равномерный луч.

14. Технологические тренды

Оптоэлектронная промышленность продолжает развиваться в нескольких ключевых областях, актуальных для подобных компонентов: повышение световой отдачи (больше светового потока на ватт), улучшение однородности цвета и ужесточение допусков при сортировке, повышение надежности и расширение диапазона рабочих температур для автомобильного и промышленного рынков, а также дальнейшая миниатюризация корпусов. Стремление к повышению эффективности и более широкому внедрению светодиодов в общем освещении и автомобильных применениях стимулирует постоянное совершенствование полупроводниковых материалов и технологий корпусирования.