Техническая спецификация SMD светодиода LTW-C190DA5 - Белый InGaN - Прямой ток 5мА - Сила света 45-180мкд

1. Обзор продукта

Данный документ содержит полные технические характеристики поверхностно-монтируемого (SMD) светоизлучающего диода (LED) на основе сверхъяркого белого чипа из нитрида индия-галлия (InGaN). Компонент предназначен для автоматизированных процессов сборки, соответствует стандартам RoHS и требованиям к экологичным продуктам, что делает его пригодным для экологически ответственных электронных разработок.

Светодиоды поставляются на стандартных катушках диаметром 7 дюймов в 8-миллиметровой ленте, что облегчает крупносерийное автоматизированное производство с использованием установщиков компонентов. Конструкция совместима с процессами пайки оплавлением в инфракрасной (ИК) печи, что является стандартом для современных линий сборки поверхностного монтажа (SMT). Устройство также отмечено как совместимое с интегральными схемами (ИС), что указывает на возможность его прямого подключения к выходам микросхем без необходимости в дополнительных драйверах во многих приложениях.

2. Предельные эксплуатационные параметры

Предельные эксплуатационные параметры определяют границы, превышение которых может привести к необратимому повреждению устройства. Эти параметры указаны для температуры окружающей среды (Ta) 25°C и ни при каких условиях не должны быть превышены.

• Рассеиваемая мощность (Pd):72 мВт. Это максимальная общая мощность, которую корпус светодиода может рассеять в виде тепла.
• Пиковый прямой ток (I_F(PEAK)):100 мА. Этот ток допустим только в импульсном режиме со скважностью 1/10 и длительностью импульса 0.1 мс. Не предназначен для постоянного тока.
• Постоянный прямой ток (I_F):20 мА. Это максимальный рекомендуемый постоянный прямой ток для надежной долгосрочной работы.
• Обратное напряжение (V_R):5 В. Приложение обратного напряжения, превышающего этот предел, может вызвать мгновенный и катастрофический отказ. В спецификации явно указано, что обратное напряжение не может использоваться для постоянной работы.
• Диапазон рабочих температур (T_opr):от -30°C до +85°C. Гарантируется работа устройства в этом диапазоне температур окружающей среды.
• Диапазон температур хранения (T_stg):от -55°C до +105°C.
• Условия инфракрасной пайки:Корпус выдерживает пиковую температуру 260°C в течение не более 10 секунд во время пайки оплавлением.

3. Электрические и оптические характеристики

Типичные электрические и оптические характеристики измеряются при температуре окружающей среды 25°C и прямом токе (I_F) 5 мА, если не указано иное. Это базовые показатели производительности устройства.

• Сила света (I_V):45.0 мкд (Мин.), 180.0 мкд (Макс.). Интенсивность измеряется с помощью комбинации датчика и фильтра, аппроксимирующей кривую спектральной чувствительности глаза CIE. Фактическое значение для конкретного экземпляра попадает в диапазон сортировки (см. Раздел 4).
• Угол обзора (2θ_1/2):130 градусов (Тип.). Такой широкий угол обзора указывает на ламбертову или близкую к ней диаграмму направленности, что подходит для применений, требующих широкого освещения области.
• Координаты цветности (x, y):x=0.203, y=0.319 (Тип.). Эти координаты на диаграмме цветности CIE 1931 определяют белую точку светодиода. Допуск ±0.01 применяется к этим значениям, и конкретные экземпляры сортируются соответственно.
• Прямое напряжение (V_F):2.55 В (Мин.), 3.15 В (Макс.) при I_F=5мА. Подразумевается, что типичное значение находится примерно в центре этого диапазона. V_Fтакже подлежит сортировке.
• Обратный ток (I_R):10 мкА (Макс.) при V_R=5В.

Важные примечания:

• Предостережение по ЭСР:Светодиод чувствителен к электростатическому разряду (ЭСР) и скачкам напряжения. Обязательны процедуры защиты от ЭСР, включая использование заземленных браслетов, антистатических перчаток и обеспечение заземления всего оборудования.
• Измерительное оборудование:Координаты цветности и значения силы света проверяются с помощью тестера CAS140B.

4. Объяснение системы сортировки

Для обеспечения стабильности в массовом производстве светодиоды сортируются по группам производительности. LTW-C190DA5 использует трехмерную систему сортировки по Прямому напряжению (V_F), Силе света (I_V) и Оттенку (Координаты цветности x, y).

4.1 Сортировка по прямому напряжению (V_F)

При испытательном токе 5мА устройства классифицируются по трем группам:

- Группа A: V_F= от 2.55В до 2.75В

- Группа B: V_F= от 2.75В до 2.95В

- Группа C: V_F= от 2.95В до 3.15В

К пределу каждой группы применяется допуск ±0.1В.

4.2 Сортировка по силе света (I_V)

При испытательном токе 5мА устройства классифицируются по трем группам:

- Группа P: I_V= от 45.0 мкд до 71.0 мкд

- Группа Q: I_V= от 71.0 мкд до 112.0 мкд

- Группа R: I_V= от 112.0 мкд до 180.0 мкд

К пределу каждой группы применяется допуск ±15%.

4.3 Сортировка по оттенку (Цветности)

Это самый сложный параметр сортировки, определяющий цветовую точку белого света на диаграмме CIE 1931. Определены восемь групп (A1 через A8), каждая представляет небольшую четырехугольную область на плоскости координат (x, y). Предоставленная таблица и диаграмма на странице 5 детализируют точные координаты углов для каждой группы. К значениям (x, y) внутри каждой группы применяется допуск ±0.01. Эта система позволяет разработчикам выбирать светодиоды с очень высокой цветовой однородностью для применений, где критически важна равномерность белого цвета.

5. Корпус и механическая информация

Светодиод поставляется в стандартном SMD корпусе. Конкретные габаритные размеры детализированы в чертежах спецификации. Ключевые механические примечания включают:

• Все основные размеры указаны в миллиметрах с сопутствующим допуском ±0.10 мм (0.004"), если не указано иное.
• Цвет линзы указан как "Зеленый", что обычно относится к цвету заливочной смолы, а не к цвету излучаемого света (который является белым).
• Предоставлены рекомендуемые размеры контактных площадок для обеспечения надежного паяного соединения и правильного позиционирования во время оплавления.

6. Рекомендации по пайке, сборке и хранению

6.1 Процесс пайки

Компонент полностью совместим с инфракрасной (ИК) пайкой оплавлением. Предлагаемый профиль должен соответствовать предельному параметру 260°C в течение 10 секунд. Типичное рекомендуемое условие включает стадию предварительного нагрева при 150-200°C не более 120 секунд, за которой следует пиковая температура, не превышающая 260°C. Время выше температуры ликвидуса и скорость охлаждения должны контролироваться в соответствии со стандартными рекомендациями JEDEC для сборки SMT. Ручная пайка паяльником возможна, но строго ограничена: максимальная температура жала 300°C не более 3 секунд, и разрешена только одна попытка пайки.

6.2 Условия хранения

Правильное хранение имеет решающее значение для сохранения паяемости:

- Запечатанная упаковка:Хранить при ≤ 30°C и ≤ 90% относительной влажности (RH). Срок годности составляет один год при целостности влагозащитного пакета с осушителем.

- Вскрытая упаковка:Если оригинальная упаковка вскрыта, условия хранения не должны превышать 30°C и 60% RH. Компоненты должны быть использованы в течение одной недели. Для более длительного хранения вне оригинального пакета их необходимо хранить в герметичном контейнере с осушителем или в азотном эксикаторе. Компоненты, хранившиеся более одной недели вне оригинальной упаковки, требуют предварительной термообработки (примерно 60°C не менее 20 часов) перед пайкой для удаления поглощенной влаги и предотвращения повреждения "попкорном" во время оплавления.

6.3 Очистка

Если необходима очистка после пайки, следует использовать только указанные растворители. Допустимо погружение светодиода в этиловый или изопропиловый спирт при нормальной температуре менее чем на одну минуту. Использование неуказанных химических жидкостей может повредить корпус светодиода.

7. Упаковка и спецификации катушек

Продукт поставляется для автоматизированной сборки:

- Упакован в 8-миллиметровую тисненую несущую ленту.

- Намотан на стандартные катушки диаметром 7 дюймов (178 мм).

- Каждая полная катушка содержит 4000 штук.

- Минимальный заказ для остатков составляет 500 штук.

- Спецификации ленты и катушки соответствуют ANSI/EIA 481-1-A-1994.

- Пустые ячейки в ленте запечатаны покровной лентой.

- Максимально допустимое количество последовательно отсутствующих компонентов ("пропущенных ламп") на катушке составляет две.

8. Примечания по применению и рекомендации по проектированию

Предназначение:Данный светодиод предназначен для применения в стандартном электронном оборудовании, включая офисную технику, устройства связи и бытовую технику.

Критически важные применения:В спецификации содержится важный отказ от ответственности. В нем указано, что требуется консультация перед использованием этого светодиода в приложениях, где необходима исключительная надежность, особенно там, где отказ может угрожать жизни или здоровью. Это включает, но не ограничивается, авиацию, транспорт, управление движением, медицинские/системы жизнеобеспечения и устройства безопасности. Для таких применений необходимо приобретать компоненты с соответствующей квалификацией надежности.

Проектирование схемы:Вследствие диодной природы светодиодов, при подключении к источнику напряжения почти всегда требуется токоограничивающий резистор или драйвер постоянного тока, включенный последовательно со светодиодом. Значение последовательного резистора (R_s) можно рассчитать по закону Ома: R_s= (V_{питания}- V_F) / I_F. Разработчикам следует использовать максимальное V_Fиз выбранной группы или спецификации, чтобы обеспечить достаточный ток при любых условиях. Широкий диапазон V_F (2.55В-3.15В) подчеркивает важность этого расчета или использования активных драйверов постоянного тока для стабильной яркости.

Тепловой режим:Хотя это не мощный светодиод, соблюдение максимальной рассеиваемой мощности (72мВт) и диапазона рабочих температур важно для долговечности. Чрезмерный ток или плохая тепловая конструкция печатной платы, ведущая к высокой температуре перехода, ускорят деградацию светового потока и сократят срок службы.

9. Техническое сравнение и ключевые особенности

LTW-C190DA5 представляет собой светодиод SMD стандартной яркости белого цвета для общих целей индикации и подсветки. Его ключевые отличительные особенности включают:

• Технология InGaN:Использование чипа из нитрида индия-галлия является стандартом для современных белых и синих светодиодов, обеспечивая хорошую эффективность и надежность.
• Соответствие RoHS/Экологичность:Необходимо для большинства мировых рынков сегодня.
• Всесторонняя сортировка:Трехпараметрическая сортировка (V_F, I_V, Оттенок) позволяет точно подбирать светодиоды для применений, требующих однородности цвета или яркости среди нескольких светодиодов.
• Совместимость с SMT:8-миллиметровая лента и катушечная упаковка, а также совместимость с ИК оплавлением обязательны для экономически эффективного крупносерийного производства.
• Широкий угол обзора:Угол обзора 130 градусов делает его подходящим для применений, где светодиод должен быть виден с широкого диапазона позиций, а не только строго по оси.

10. Часто задаваемые вопросы (FAQ)

В1: Какое типичное прямое напряжение для питания этого светодиода?

О1: Типичное V_Fсоставляет около 2.85В при 5мА, но может варьироваться от 2.55В до 3.15В. Всегда проектируйте, исходя из максимального V_Fв выбранной вами группе, чтобы обеспечить достижение желаемого тока.

В2: Могу ли я питать этот светодиод постоянным током 20мА?

О2: Да, 20мА - это максимальный рекомендуемый постоянный прямой ток. Работа на этом максимуме даст наибольшую светоотдачу, но может сократить долгосрочный срок службы по сравнению с меньшими токами. Всегда учитывайте тепловой режим.

В3: Как интерпретировать диаграмму сортировки по оттенку (Страница 5)?

О3: На диаграмме нанесены восемь групп (A1-A8) на диаграмму цветности CIE 1931. Каждая группа представляет собой небольшой четырехугольник. Координаты (x, y) в таблице определяют углы этих четырехугольников. Вы выбираете код группы, чтобы гарантировать, что цветовая точка светодиода попадает в эту конкретную область на диаграмме.

В4: В моем процессе сборки используется профиль оплавления с пиком 250°C. Это допустимо?

О4: Да, пик 250°C находится в пределах указанного предела 260°C макс. Убедитесь, что общее время выше температуры ликвидуса припоя и скорости нагрева/охлаждения контролируются в соответствии со стандартными рекомендациями по SMT.

В5: Почему защита от ЭСР так важна для светодиодов?

О5: Полупроводниковый переход в светодиоде очень чувствителен к высоковольтным электростатическим разрядам, которые могут мгновенно ухудшить или разрушить устройство. Повреждение от ЭСР может быть не сразу заметно, но может вызвать преждевременный отказ или изменение характеристик.