Техническая спецификация SMD светодиода LTST-M140KRKT - AlInGaP красный - Угол обзора 120° - Тип. 2.0В - Макс. 30мА

1. Обзор продукта

Настоящий документ содержит полные технические характеристики LTST-M140KRKT — светоизлучающего диода (LED) для поверхностного монтажа (SMD). Этот компонент относится к семейству светодиодов, разработанных в миниатюрных размерах и специальных конфигурациях для облегчения автоматизированной сборки печатных плат (PCB). Его компактная форма делает его особенно подходящим для применений с ограниченным пространством в широком спектре электронного оборудования.

1.1 Особенности

• Соответствует директиве RoHS (Ограничение использования опасных веществ).
• Упакован на 12-мм ленте, намотанной на катушки диаметром 7 дюймов, для автоматизированной обработки.
• Стандартный корпус по спецификации EIA (Альянс электронной промышленности).
• Входные/выходные характеристики совместимы с уровнями логики интегральных схем (IC).
• Разработан для совместимости со стандартным автоматическим оборудованием для установки компонентов.
• Выдерживает процессы пайки оплавлением (IR), обычно используемые в технологии поверхностного монтажа (SMT).
• Предварительно кондиционирован для соответствия уровню чувствительности к влажности JEDEC (Объединенный инженерный совет по электронным устройствам) Level 3.

1.2 Применение

Устройство предназначено для использования в самых разнообразных электронных устройствах, где требуется надежный компактный индикатор или источник света. Типичные области применения включают:

• Телекоммуникационное оборудование (например, беспроводные телефоны, сотовые телефоны).
• Устройства офисной автоматизации (например, ноутбуки, сетевые системы).
• Бытовая техника и потребительская электроника.
• Оборудование для промышленного управления и приборы.
• Индикаторы состояния и питания.
• Подсветка сигналов и символов.
• Подсветка передних панелей и дисплеев.

2. Габаритные размеры и механическая информация

Светодиод поставляется в корпусе для поверхностного монтажа. Цвет линзы — прозрачный, материал источника света — фосфид алюминия-индия-галлия (AlInGaP), излучающий красный свет. Все размерные характеристики приведены в миллиметрах (мм). Общий допуск на размеры составляет ±0,2 мм, если иное не указано в специальном примечании. В спецификации содержатся подробные размерные чертежи самого компонента, а также рекомендуемая разводка контактных площадок на печатной плате для обеспечения правильного проектирования посадочного места для надежной пайки.

3. Номинальные параметры и характеристики

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

3.1 Абсолютные максимальные параметры

• Рассеиваемая мощность (Pd):72 мВт
• Пиковый прямой ток (IFP):80 мА (при импульсных условиях: скважность 1/10, длительность импульса 0,1 мс)
• Постоянный прямой ток (IF):30 мА (DC)
• Обратное напряжение (VR):5 В
• Диапазон рабочих температур:от -40°C до +85°C
• Диапазон температур хранения:от -40°C до +100°C

3.2 Электрические и оптические характеристики

Следующие параметры измеряются при Ta=25°C и прямом токе (IF) 20 мА, если не указано иное.

• Световой поток (Φv):Указано типичное значение; минимальные и максимальные значения определяются бином (см. Раздел 4). Измеряется с фильтром, приближенным к кривой спектральной чувствительности глаза CIE.
• Сила света (Iv):Указано типичное значение; минимальные и максимальные значения определяются бином. Это производное значение для справки.
• Угол обзора (2θ1/2):120 градусов (тип.). Это полный угол, при котором сила света составляет половину значения, измеренного на центральной оси.
• Пиковая длина волны излучения (λP):639 нм (тип.). Длина волны, при которой спектральная излучательная интенсивность максимальна.
• Доминирующая длина волны (λd):631 нм (тип.). Единая длина волны, определяющая воспринимаемый цвет на диаграмме цветности CIE. Допуск составляет ±1 нм.
• Полуширина спектральной линии (Δλ):20 нм (тип.). Спектральная ширина, измеренная на половине максимальной интенсивности.
• Прямое напряжение (VF):2,0 В (тип.), 2,4 В (макс.) при IF=20мА. Допуск ±0,1 В.
• Обратный ток (IR):10 мкА (макс.) при VR=5В.

3.3 Профиль пайки

Предложен рекомендуемый профиль пайки оплавлением (IR) для бессвинцовых процессов сборки, соответствующий стандарту J-STD-020B. Профиль включает этапы предварительного нагрева, выдержки, оплавления и охлаждения с определенными временными и температурными ограничениями, при этом максимальная температура корпуса не должна превышать 260°C. Соблюдение таких профилей критически важно для предотвращения термического повреждения корпуса светодиода во время сборки.

4. Система бинов

Для обеспечения стабильности светового потока светодиоды сортируются по бинам на основе измеренного светового потока. Код бина определяет конкретный диапазон. Для LTST-M140KRKT (красный цвет, тестирование при 20мА) определены следующие бины:

• B2:Световой поток 0,27 - 0,34 лм (Сила света 90 - 112 мкд)
• C1:Световой поток 0,34 - 0,42 лм (Сила света 112 - 140 мкд)
• C2:Световой поток 0,42 - 0,54 лм (Сила света 140 - 180 мкд)
• D1:Световой поток 0,54 - 0,67 лм (Сила света 180 - 224 мкд)
• D2:Световой поток 0,67 - 0,84 лм (Сила света 224 - 280 мкд)

Допуск для каждого бина по силе света составляет ±11%. Значение силы света (мкд) приведено для справки. Конструкторам следует указывать требуемый код бина при заказе, чтобы гарантировать необходимый уровень яркости для их применения.

5. Типичные характеристики (графики)

В спецификации представлены графики ключевых характеристик для помощи в анализе конструкции. Эти кривые, обычно построенные в зависимости от прямого тока или температуры окружающей среды, дают представление о поведении устройства в нестандартных условиях. Типичные кривые включают:

• Относительная сила света в зависимости от прямого тока:Показывает, как световой выход увеличивается с ростом тока вплоть до максимального номинала.
• Прямое напряжение в зависимости от прямого тока:Иллюстрирует ВАХ диода.
• Относительная сила света в зависимости от температуры окружающей среды:Демонстрирует тепловое снижение светового выхода, что критически важно для применений при высоких температурах.
• Спектральное распределение:График относительной интенсивности в зависимости от длины волны, показывающий пик около 639 нм и спектральную ширину.
• Диаграмма направленности (угол обзора):Полярная диаграмма, показывающая угловое распределение силы света.

6. Руководство пользователя и инструкции по обращению

6.1 Очистка

Если очистка после пайки необходима, используйте только указанные растворители. Допустимо погружение светодиода в этиловый или изопропиловый спирт при комнатной температуре на время менее одной минуты. Использование неуказанных или агрессивных химических очистителей может повредить пластиковый корпус и линзу.

6.2 Хранение и чувствительность к влаге

Этот компонент чувствителен к влаге. Когда герметичный влагозащитный пакет (с осушителем) не вскрыт, светодиоды следует хранить при температуре ≤30°C и влажности ≤70% и использовать в течение одного года. После вскрытия оригинальной упаковки условия хранения не должны превышать 30°C и 60% влажности. Компоненты, подвергшиеся воздействию окружающего воздуха, должны быть подвергнуты пайке оплавлением в течение 168 часов (JEDEC Level 3). Для хранения сверх этого срока их необходимо хранить в герметичном контейнере с осушителем или в азотной среде. Светодиоды, хранящиеся вне упаковки более 168 часов, требуют предварительной сушки при температуре около 60°C в течение не менее 48 часов перед пайкой для удаления поглощенной влаги и предотвращения эффекта \"попкорна\" во время оплавления.

6.3 Рекомендации по пайке

Поддерживаются два основных метода пайки:

Пайка оплавлением (рекомендуется):

- Температура предварительного нагрева: 150-200°C

- Время предварительного нагрева: макс. 120 секунд

- Пиковая температура: макс. 260°C (корпус)

- Время выше температуры ликвидуса: макс. 10 секунд

- Количество циклов оплавления: макс. два раза

Ручная пайка (паяльником):

- Температура жала паяльника: макс. 300°C

- Время пайки на вывод: макс. 3 секунды

- Количество циклов пайки: только один раз

Крайне важно отметить, что оптимальный профиль оплавления зависит от конкретной конструкции печатной платы, припойной пасты и используемой печи. Предоставленный профиль служит ориентиром, основанным на стандартах JEDEC.

6.4 Проектирование схемы управления

Светодиод — это устройство, управляемое током. Его световой выход в первую очередь является функцией прямого тока, а не напряжения. Для обеспечения стабильной яркости и предотвращения повреждений схема управления должна включать механизм ограничения тока. При параллельном подключении нескольких светодиодов настоятельно рекомендуется использовать индивидуальный токоограничивающий резистор, включенный последовательно с каждым светодиодом. Эта практика компенсирует незначительные различия в прямом напряжении (VF) отдельных устройств, обеспечивая равномерное распределение тока и, следовательно, равномерную силу света во всех светодиодах в массиве. Не рекомендуется питать светодиоды напрямую от источника напряжения без регулирования тока, так как это может привести к тепловому разгону и выходу устройства из строя.

7. Упаковка и спецификации ленты и катушки

Светодиоды поставляются в формате ленты на катушке, совместимом с высокоскоростным автоматизированным сборочным оборудованием. Ключевые детали упаковки включают:

• Ширина ленты: 12 мм.
• Диаметр катушки: 7 дюймов.
• Количество на полной катушке: 3000 штук.
• Минимальный заказ для остатков: 500 штук.
• Упаковка соответствует спецификациям ANSI/EIA-481.
• Пустые ячейки в несущей ленте запечатаны верхней покровной лентой.
• Допускается не более двух последовательно отсутствующих компонентов на катушке.

Предоставлены подробные размерные чертежи несущей ленты, покровной ленты и катушки для обеспечения совместимости с системами подачи.

8. Примечания по применению и предостережения

8.1 Предназначение

Данный светодиод предназначен для использования в стандартном электронном оборудовании общего назначения, таком как потребительская электроника, офисное оборудование и бытовая техника. Он не предназначен и не сертифицирован специально для применений, где отказ может привести к прямой угрозе жизни, здоровью или безопасности без предварительной консультации и дополнительной квалификации. К таким применениям относятся, но не ограничиваются, авиация, транспорт, управление движением, медицинские/системы жизнеобеспечения и критические устройства безопасности.

8.2 Тепловой режим

Хотя корпус имеет указанную рассеиваемую мощность, эффективный тепловой режим на уровне печатной платы необходим для поддержания производительности и долговечности, особенно при работе при высоких температурах окружающей среды или близких к максимальному току. Разводка печатной платы должна обеспечивать достаточную площадь меди вокруг контактных площадок для отвода тепла от перехода светодиода.

8.3 Особенности оптического проектирования

Угол обзора 120 градусов обеспечивает широкую, рассеянную диаграмму направленности, подходящую для индикаторов состояния и подсветки, где желательна видимость под широким углом. Для применений, требующих более сфокусированного луча, потребуется вторичная оптика (например, линзы или отражатели). Прозрачная линза минимизирует поглощение света, максимизируя выходную мощность кристалла AlInGaP.

9. Обзор технологии и материалов

LTST-M140KRKT использует полупроводниковый материал фосфид алюминия-индия-галлия (AlInGaP) для своей излучающей области. Технология AlInGaP особенно хорошо подходит для производства высокоэффективных красных, оранжевых и янтарных светодиодов. По сравнению со старыми технологиями, такими как фосфид арсенида галлия (GaAsP), AlInGaP предлагает значительно более высокую световую отдачу, лучшую температурную стабильность и более длительный срок службы. Свет генерируется за счет электролюминесценции, когда электроны рекомбинируют с дырками в активной области полупроводника, высвобождая энергию в виде фотонов. Конкретный состав слоев AlInGaP разработан для генерации фотонов на целевой доминирующей длине волны 631 нм, которая воспринимается человеческим глазом как красный свет.