Техническая документация на SMD светодиод LTST-C930KAKT - AlInGaP красно-оранжевый - 30мА - 75мВт

1. Обзор изделия

Настоящий документ содержит полные технические характеристики высокоинтенсивного светодиода для поверхностного монтажа, предназначенного для автоматизированных процессов сборки. Устройство использует передовую технологию полупроводников AlInGaP для получения красно-оранжевого свечения. Оно спроектировано для надежности и производительности в широком спектре современных электронных приложений, где критически важны компактность, эффективность и стабильный световой поток.

1.1 Особенности

• Соответствует экологическим директивам RoHS.
• Оснащено купольной линзой для оптимизированного распределения света.
• Использует сверхъяркий кристалл AlInGaP для высокой световой отдачи.
• Поставляется на стандартных 7-дюймовых катушках в 8-мм ленте для автоматизированного монтажа.
• Корпус соответствует стандартам EIA.
• Спроектирован для совместимости с интегральными схемами (I.C. compatible).
• Подходит для использования с автоматическим оборудованием для установки компонентов.
• Выдерживает процессы пайки инфракрасным (ИК) оплавлением.

1.2 Области применения

Данный светодиод подходит для различных применений, включая:

• Телекоммуникационное оборудование, системы офисной автоматизации, бытовую технику и промышленные панели управления.
• Подсветку клавиатур и кнопочных панелей.
• Индикаторы состояния и питания.
• Микродисплеи и панельные индикаторы.
• Сигнальная и символическая подсветка.

2. Габаритные размеры и конфигурация корпуса

Устройство имеет стандартный корпус для поверхностного монтажа. Ключевые размеры включают длину, ширину и высоту с типичным допуском ±0,1 мм, если не указано иное. Линза прозрачная, цвет источника света — AlInGaP красно-оранжевый. Подробные чертежи с указанием всех критических размеров являются важной частью процесса проектирования печатной платы.

3. Технические параметры и характеристики

Все номинальные значения и характеристики определены при температуре окружающей среды (Ta) 25°C, если не указано иное.

3.1 Предельные эксплуатационные параметры

Превышение этих пределов может привести к необратимому повреждению устройства.

• Рассеиваемая мощность: 75 мВт
• Пиковый прямой ток (скважность 1/10, импульс 0,1 мс): 80 мА
• Постоянный прямой ток: 30 мА
• Обратное напряжение: 5 В
• Диапазон рабочих температур: от -30°C до +85°C
• Диапазон температур хранения: от -40°C до +85°C
• Условия инфракрасной пайки: 260°C, не более 10 секунд.

3.2 Рекомендуемый профиль ИК оплавления

Для бессвинцовых процессов пайки рекомендуется профиль оплавления с пиковой температурой 260°C в течение не более 10 секунд. Профиль должен включать соответствующие этапы предварительного нагрева и охлаждения для минимизации термических напряжений на компоненте и печатной плате.

3.3 Электрические и оптические характеристики

Типичные параметры производительности, измеренные в стандартных условиях испытаний (IF=20мА).

• Сила света (Iv): 300 мкд (мин.), 1050 мкд (тип.)
• Угол обзора (2θ1/2): 25 градусов
• Пиковая длина волны излучения (λP): 621 нм (тип.)
• Доминирующая длина волны (λd): 615 нм (тип.)
• Полуширина спектральной линии (Δλ): 18 нм (тип.)
• Прямое напряжение (VF): 2,0 В (тип.), 2,4 В (макс.)
• Обратный ток (IR): 10 мкА (макс.) при VR=5В

Примечания к измерениям:Сила света измеряется с использованием комбинации сенсора и фильтра, аппроксимирующей кривую спектральной чувствительности глаза CIE. Угол обзора определяется как угол отклонения от оси, при котором интенсивность падает до половины своего осевого значения. Доминирующая длина волны определяется по координатам цветности CIE.

3.4 Предостережение относительно электростатического разряда (ESD)

Данное устройство чувствительно к электростатическому разряду. Необходимо соблюдать соответствующие процедуры обращения с ESD, включая использование заземленных браслетов, антистатических перчаток и обеспечение правильного заземления всего оборудования и рабочих мест для предотвращения повреждений.

4. Система сортировки (бининг)

Для обеспечения постоянства цвета и яркости в производстве устройства сортируются по бинам на основе силы света.

4.1 Коды бинов силы света

Для красно-оранжевого цвета, измерено при 20мА. Допуск внутри каждого бина составляет +/-15%.

• R: 112,0 - 180,0 мкд
• S: 180,0 - 280,0 мкд
• T: 280,0 - 450,0 мкд
• U: 450,0 - 710,0 мкд
• V: 710,0 - 1120,0 мкд
• W: 1120,0 - 1800,0 мкд
• X: 1800,0 - 2800,0 мкд
• Y: 2800,0 - 4500,0 мкд

Такая сортировка позволяет разработчикам выбрать подходящий класс яркости для конкретного применения, балансируя требования к стоимости и производительности.

5. Типичные кривые характеристик

Графические данные дают более глубокое понимание поведения устройства в различных условиях. Ключевые кривые обычно включают:

• Относительная сила света в зависимости от прямого тока:Показывает, как световой выход увеличивается с ростом тока накачки, подчеркивая нелинейную зависимость и важность стабилизации тока.
• Относительная сила света в зависимости от температуры окружающей среды:Демонстрирует тепловое снижение светового выхода, что критически важно для конструкций, работающих в условиях повышенных температур.
• Прямое напряжение в зависимости от прямого тока:Иллюстрирует ВАХ диода, что необходимо для проектирования схемы ограничения тока.
• Спектральное распределение:График относительной излучаемой мощности в зависимости от длины волны, показывающий узкую полосу излучения, характерную для светодиодов AlInGaP, с центром около 621 нм.

Анализ этих кривых помогает инженерам прогнозировать реальную производительность, управлять тепловыми эффектами и оптимизировать схему управления для эффективности и долговечности.

6. Руководство пользователя и инструкции по обращению

6.1 Очистка

Неспецифицированные химические очистители могут повредить корпус светодиода. Если очистка необходима после пайки, погрузите светодиод в этиловый или изопропиловый спирт при комнатной температуре менее чем на одну минуту. Следует избегать агрессивных растворителей или ультразвуковой очистки, если они специально не одобрены.

6.2 Рекомендуемая конфигурация контактных площадок на ПП

Предоставляется рекомендуемый посадочный рисунок (footprint) для печатной платы, обеспечивающий правильное формирование паяного соединения, механическую стабильность и отвод тепла. Следование этому проекту минимизирует эффект "гробницы" и обеспечивает надежное электрическое соединение после оплавления.

6.3 Спецификации упаковки в ленте и на катушке

Компоненты поставляются в формованной несущей ленте с защитной крышкой. Ключевые детали упаковки включают:

• Диаметр катушки: 7 дюймов.
• Шаг карманов: Определен для 8-мм ленты.
• Количество на катушке: 1500 штук (стандартная полная катушка).
• Минимальное количество упаковки: 500 штук для остаточных катушек.
• Отсутствующие компоненты: Допускается не более двух последовательных пустых карманов.
• Стандарты: Упаковка соответствует спецификациям ANSI/EIA-481.

Данная упаковка совместима со стандартным автоматизированным оборудованием для поверхностного монтажа (SMT).

7. Важные предостережения и примечания по применению

7.1 Предполагаемое применение

Данный светодиод предназначен для использования в стандартном коммерческом и потребительском электронном оборудовании. Он не предназначен для критически важных для безопасности применений, где отказ может угрожать жизни или здоровью (например, авиация, медицинские системы жизнеобеспечения, системы безопасности транспорта). Для таких применений с высокими требованиями к надежности требуется консультация.

7.2 Условия хранения

Герметичная упаковка:Хранить при температуре ≤30°C и относительной влажности (RH) ≤90%. Срок годности в влагозащитном пакете с осушителем составляет один год.
Вскрытая упаковка:Для компонентов, извлеченных из влагозащитного пакета, условия хранения не должны превышать 30°C и 60% RH. Компоненты должны быть подвергнуты ИК оплавлению в течение одной недели (Уровень чувствительности к влаге 3, MSL 3). Для хранения более одной недели используйте герметичный контейнер с осушителем или азотный эксикатор. Компоненты, хранящиеся вне пакета более недели, требуют предварительной сушки при температуре около 60°C в течение не менее 20 часов перед пайкой, чтобы предотвратить "вспучивание" (popcorning) во время оплавления.

7.4 Рекомендации по пайке

Детальные параметры пайки критически важны для надежности.

• Пайка оплавлением (рекомендуется):
  • Температура предварительного нагрева: 150-200°C
  • Время предварительного нагрева: До 120 секунд.
  • Пиковая температура: Максимум 260°C.
  • Время выше температуры ликвидуса: Максимум 10 секунд.
  • Количество проходов: Максимум два цикла оплавления.
• Ручная пайка (паяльником):
  • Температура жала паяльника: Максимум 300°C.
  • Время контакта: Максимум 3 секунды на контактную площадку.
  • Количество ремонтов: Только один раз.

Оптимальный профиль оплавления зависит от конкретной конструкции ПП, припоя и печи. Предоставленные параметры основаны на стандартах JEDEC и служат надежной отправной точкой. Рекомендуется характеризация для конкретной сборочной линии.

7.5 Метод управления

Светодиоды являются устройствами с токовым управлением. Для обеспечения равномерной яркости при параллельном подключении нескольких светодиодов последовательно с каждым отдельным светодиодом должен быть установлен токоограничивающий резистор. Прямое питание светодиодов от источника напряжения без стабилизации тока приводит к нестабильной яркости и потенциальному повреждению из-за перегрузки по току из-за естественного разброса прямого напряжения (VF) от устройства к устройству. Значение последовательного резистора рассчитывается по закону Ома: R = (Vисточника - VF_светодиода) / Iжелаемый.

8. Рекомендации по применению и соображения при проектировании

8.1 Тепловой менеджмент

Хотя рассеиваемая мощность относительно невелика (75 мВт), эффективный тепловой менеджмент на печатной плате важен для обеспечения долгосрочной надежности и стабильного светового потока, особенно при высоких температурах окружающей среды или при работе на максимальном токе. Обеспечение достаточной площади меди вокруг контактных площадок светодиода помогает рассеивать тепло.

8.2 Оптическое проектирование

Угол обзора 25 градусов обеспечивает относительно сфокусированный луч. Для применений, требующих более широкого освещения, могут потребоваться вторичная оптика, такая как световоды или рассеиватели. Прозрачная линза подходит для применений, где сам кристалл светодиода не виден, или где используется смешение цветов.

8.3 Защита схемы

В дополнение к последовательным токоограничивающим резисторам рассмотрите возможность включения защиты от обратной полярности, если подключение источника питания доступно пользователю. Диоды подавления переходных напряжений (TVS) или другие защитные цепи могут быть оправданы в условиях электрических помех.

9. Технология и принцип работы

Данный светодиод основан на полупроводниковом материале фосфида алюминия-индия-галлия (AlInGaP). При приложении прямого напряжения к p-n переходу электроны и дырки рекомбинируют в активной области, высвобождая энергию в виде фотонов. Конкретный состав сплава AlInGaP определяет ширину запрещенной зоны, которая напрямую соответствует длине волны излучаемого света — в данном случае, в красно-оранжевом спектре (приблизительно 615-621 нм). Технология AlInGaP известна своей высокой внутренней квантовой эффективностью и отличными характеристиками в диапазоне от красного до янтарного цвета, предлагая превосходную яркость и стабильность по сравнению со старыми технологиями, такими как GaAsP.

10. Часто задаваемые вопросы на основе технических параметров

В: Могу ли я питать этот светодиод током 30мА непрерывно?
О: Да, 30мА — это максимальный номинальный постоянный прямой ток. Для оптимального срока службы часто рекомендуется питание на уровне типичного испытательного условия 20мА или ниже.

В: Какое значение резистора следует использовать с источником питания 5В?
О: Используя типичное VF 2,0В и желаемый ток 20мА: R = (5В - 2,0В) / 0,020А = 150 Ом. Подойдет стандартный резистор 150 Ом. Всегда рассчитывайте, используя максимальное VF (2,4В), чтобы гарантировать, что минимальный ток достаточен для вашего применения.

В: Как температура влияет на яркость?
О: Сила света уменьшается с ростом температуры перехода. Кривые характеристик показывают это снижение. Адекватный теплоотвод и избегание работы на максимальном токе при высоких температурах окружающей среды являются ключом к поддержанию стабильного светового потока.

В: Подходит ли этот светодиод для импульсного режима работы?
О: Да, он может выдерживать пиковый прямой ток 80мА при низкой скважности (1/10) и короткой длительности импульса (0,1 мс). Это может использоваться для мультиплексирования или достижения кажущейся более высокой яркости.