Техническая документация на SMD светодиод LTST-020KRKT - 2.0x1.25x1.1мм - 2.4В - 72мВт - Красный AlInGaP

1. Обзор продукта

Настоящий документ содержит полные технические характеристики миниатюрного светодиода (LED) для поверхностного монтажа (SMD). Этот компонент предназначен для автоматизированных процессов сборки печатных плат (PCB), что делает его идеальным для крупносерийного производства. Его компактные габариты отвечают потребностям приложений с ограниченным пространством в широком спектре современной электроники.

1.1 Ключевые преимущества

Данный светодиод предлагает ряд ключевых преимуществ для инженеров-конструкторов и производителей. Он соответствует директиве RoHS (об ограничении использования опасных веществ), обеспечивая экологическую безопасность. Компонент поставляется на стандартных для отрасли 12-мм лентах на катушках диаметром 7 дюймов, что полностью совместимо с автоматическими установочными машинами, упрощая сборочную линию. Кроме того, он рассчитан на пайку в инфракрасной (ИК) печи оплавления, что является стандартом для бессвинцовой (Pb-free) сборки печатных плат. Его электрические характеристики совместимы с уровнями логики интегральных схем (ИС), упрощая проектирование схемы управления.

1.2 Целевой рынок и области применения

Универсальность данного SMD светодиода делает его подходящим для широкого спектра электронного оборудования. Основные области применения включают телекоммуникационные устройства, такие как беспроводные и сотовые телефоны, портативные компьютеры, такие как ноутбуки и планшеты, а также сетевые системы. Он также часто используется в бытовой технике для индикации состояния и в различном промышленном оборудовании. Конкретные функции в этих устройствах включают индикаторы состояния, подсветку передних панелей и клавиатур, а также слабую подсветку символов и сигналов.

2. Подробный анализ технических параметров

Тщательное понимание электрических и оптических параметров имеет решающее значение для надежного проектирования схем и достижения стабильной работы.

2.1 Предельные эксплуатационные параметры

Эти параметры определяют предельные значения, превышение которых может привести к необратимому повреждению устройства. Они указаны при температуре окружающей среды (Ta) 25°C. Максимальный постоянный прямой ток (IF) составляет 30 мА. В импульсном режиме со скважностью 1/10 и длительностью импульса 0.1 мс допустим пиковый прямой ток 80 мА. Общая рассеиваемая мощность (Pd) не должна превышать 72 мВт. Устройство рассчитано на работу в диапазоне температур от -40°C до +85°C и может храниться в средах от -40°C до +100°C.

2.2 Электрооптические характеристики

Эти характеристики измерены в стандартных условиях испытаний (Ta=25°C, IF=20мА) и определяют типичные показатели. Сила света (Iv) имеет типичное значение в определенном диапазоне, с конкретными минимальными и максимальными значениями, подробно описанными в разделе сортировки. Угол обзора (2θ1/2), при котором интенсивность составляет половину осевого значения, равен 110 градусам, обеспечивая широкую диаграмму направленности. Излучаемый свет находится в красном спектре с пиковой длиной волны излучения (λp) 639 нм и доминирующей длиной волны (λd) 631 нм. Ширина спектральной полосы (Δλ) составляет приблизительно 20 нм. Прямое напряжение (VF) обычно составляет 2.0 вольта, максимум 2.4 вольта при 20мА. Обратный ток (IR) ограничен максимумом 10 мкА при обратном напряжении (VR) 5В; обратите внимание, что устройство не предназначено для работы в режиме обратного смещения.

3. Объяснение системы сортировки

Для обеспечения стабильности в массовом производстве светодиоды сортируются по группам производительности. Это позволяет разработчикам выбирать компоненты, соответствующие конкретным минимальным требованиям для их приложения.

3.1 Сортировка по силе света

Сила света классифицируется по различным группам, каждая из которых определяется кодом (R1, R2, S1, S2) и диапазоном минимальной/максимальной интенсивности, измеряемой в милликанделах (мкд) при 20мА. Например, группа R1 охватывает интенсивности от 112 до 140 мкд, а группа S2 — от 220 до 280 мкд. В пределах каждой группы применяется допуск +/-11%. Эта система позволяет закупать светодиоды с гарантированными минимальными уровнями яркости.

4. Анализ характеристических кривых

Графические данные дают более глубокое понимание поведения устройства в различных условиях, что необходимо для надежного проектирования.

4.1 Зависимость силы света от прямого тока

Зависимость между прямым током (IF) и силой света (Iv) в рабочем диапазоне, как правило, линейна. Увеличение тока увеличивает световой поток, но разработчики должны оставаться в пределах абсолютных максимальных значений тока и рассеиваемой мощности, чтобы обеспечить долговечность.

4.2 Зависимость прямого напряжения от прямого тока

Эта кривая показывает ВАХ диода. Прямое напряжение увеличивается логарифмически с ростом тока. Понимание этой кривой важно для проектирования токоограничивающего резистора, включенного последовательно со светодиодом, для установки желаемой рабочей точки и компенсации колебаний напряжения питания.

4.3 Температурная зависимость

Работа светодиода чувствительна к температуре. Как правило, прямое напряжение (VF) немного уменьшается с увеличением температуры перехода, а сила света (Iv) также снижается. Конструкции для сред с высокой температурой окружающей среды или работы на высокой мощности должны учитывать это снижение номинальных характеристик.

5. Механическая информация и данные о корпусе

5.1 Габаритные размеры корпуса

Устройство соответствует отраслевому стандарту корпуса для поверхностного монтажа. Ключевые размеры включают длину корпуса 2.0 мм, ширину 1.25 мм и высоту 1.1 мм. Все размерные допуски, как правило, составляют ±0.1 мм, если не указано иное. Для точного проектирования посадочного места следует обращаться к подробным механическим чертежам.

5.2 Идентификация полярности и проектирование контактных площадок

Катод обычно маркируется на устройстве, часто выемкой, зеленой точкой или другой длиной вывода. Рекомендуемый рисунок контактных площадок на печатной плате (посадочное место) предоставляется для обеспечения правильного формирования паяного соединения во время оплавления. Этот рисунок имеет решающее значение для достижения надежного механического и электрического соединения, предотвращая образование перемычек припоя или эффект "гробового камня".

6. Рекомендации по пайке и сборке

Правильное обращение и сборка критически важны для сохранения надежности и производительности устройства.

6.1 Рекомендуемый профиль ИК оплавления

Для бессвинцовых (Pb-free) процессов пайки рекомендуется определенный температурный профиль оплавления, соответствующий стандартам, таким как J-STD-020. Этот профиль включает стадию предварительного нагрева, подъем температуры, время выше температуры ликвидуса (TAL), пиковую температуру, не превышающую 260°C, и контролируемую скорость охлаждения. Соблюдение этого профиля предотвращает тепловой удар и повреждение корпуса светодиода.

6.2 Условия хранения

SMD светодиоды являются влагочувствительными устройствами (MSD). При хранении в оригинальном герметичном влагозащитном пакете с осушителем их следует хранить при температуре ≤30°C и относительной влажности (RH) ≤70% и использовать в течение одного года. После вскрытия пакета начинается "срок хранения на открытом воздухе". Компоненты следует хранить при ≤30°C и ≤60% RH, и рекомендуется обработать их (оплавить) в течение 168 часов (7 дней). При более длительном воздействии требуется процедура прокаливания (например, 60°C в течение 48 часов) для удаления поглощенной влаги и предотвращения "вспучивания" во время оплавления.

6.3 Очистка

Если очистка после пайки необходима, следует использовать только указанные растворители. Допустимо погружение светодиода в этиловый или изопропиловый спирт при комнатной температуре на время менее одной минуты. Агрессивные или неуказанные химические вещества могут повредить эпоксидную линзу или материал корпуса.

7. Упаковка и обращение

Компоненты поставляются на рельефной несущей ленте с защитной крышкой, намотанной на катушки диаметром 7 дюймов (178 мм). Стандартное количество на катушке — 4000 штук. Упаковка соответствует спецификациям ANSI/EIA-481. При обращении следует соблюдать меры предосторожности от электростатического разряда (ESD).

8. Примечания по применению и рекомендации по проектированию

8.1 Проектирование схемы управления

Светодиоды являются устройствами с токовым управлением. Для обеспечения стабильной яркости и предотвращения "перетягивания" тока каждый светодиод в параллельной конфигурации должен иметь свой собственный токоограничивающий резистор. Значение резистора рассчитывается по закону Ома: R = (Vcc - VF) / IF, где Vcc — напряжение питания, VF — прямое напряжение светодиода, а IF — желаемый прямой ток. Управление светодиодом с помощью источника постоянного тока является наиболее стабильным методом.

8.2 Тепловой режим

Хотя рассеиваемая мощность мала, эффективный тепловой режим на печатной плате может повысить долговечность и поддерживать стабильный световой поток. Обеспечение достаточной площади меди вокруг контактных площадок светодиода помогает рассеивать тепло. Для приложений с высокой температурой окружающей среды или высокими токами управления тепловые соображения становятся более критичными.

8.3 Оптическое проектирование

Угол обзора 110 градусов обеспечивает широкую диаграмму направленности, подходящую для индикаторов состояния. Для приложений, требующих более сфокусированного луча, могут использоваться вторичная оптика, такая как линзы или световоды. Выбор цвета линзы (в данном случае прозрачный) влияет на воспринимаемый цвет и рассеивание излучаемого света.

9. Надежность и предостережения

Данный продукт предназначен для использования в стандартном коммерческом и промышленном электронном оборудовании. Для приложений, требующих исключительной надежности, где отказ может угрожать безопасности (например, авиация, медицинские системы жизнеобеспечения), обязательны дополнительные квалификационные испытания и консультации с производителем компонентов. Всегда эксплуатируйте устройство в пределах опубликованных предельных эксплуатационных параметров и рекомендуемых рабочих условий.

10. Техническое сравнение и тенденции

Данный красный светодиод на основе AlInGaP предлагает преимущества в эффективности и стабильности цвета по сравнению со старыми технологиями, такими как GaAsP. Тенденция в SMD светодиодах продолжается в сторону более высокой световой отдачи (больше светового потока на ватт), меньших размеров корпусов и улучшенной надежности в жестких условиях окружающей среды. Использование бессвинцовых и соответствующих RoHS материалов и процессов теперь является стандартом во всей отрасли.