Техническая спецификация SMT CBI двухцветного светодиодного индикатора LTL-M12YG1H310U - Желто-зеленый/Желтый - 10мА

1. Обзор продукта

LTL-M12YG1H310U — это индикатор для печатных плат (CBI), выполненный по технологии поверхностного монтажа (SMT). Он состоит из черного пластикового корпуса с прямым углом, предназначенного для установки со специальными светодиодными лампами. Такая конструкция облегчает сборку на печатные платы (PCB). Основная функция — обеспечение четкой визуальной индикации состояния с высоким контрастом. Устройство оснащено двухцветным светодиодным источником, способным излучать желто-зеленый или желтый свет через белую рассеивающую линзу, что способствует достижению равномерного свечения.

1.1 Ключевые особенности и преимущества

• Конструкция для поверхностного монтажа:Оптимизирована для автоматизированных процессов установки и пайки оплавлением, что повышает эффективность и надежность производства.
• Корпус с высоким контрастом:Черный пластиковый корпус значительно улучшает контрастность излучаемого света, делая индикатор более заметным, особенно в условиях яркого окружающего освещения.
• Двухцветная функциональность:Объединяет желто-зеленый и желтый светодиодные кристаллы в одном корпусе, позволяя реализовать индикацию двух состояний (например, ожидание/активность, норма/предупреждение) с использованием одного посадочного места на плате.
• Энергоэффективность:Характеризуется низким энергопотреблением и высокой световой отдачей, что делает его подходящим для приложений, чувствительных к питанию.
• Соответствие экологическим нормам:Это бессвинцовый продукт, соответствующий директиве об ограничении использования опасных веществ (RoHS).
• Прочная конструкция:Разработан для работы в стандартных процессах SMT-сборки, включая предварительную кондиционирование, соответствующее уровню чувствительности к влаге JEDEC MSL 3.

1.2 Целевые области применения и рынки

Данный индикатор предназначен для использования в обычном электронном оборудовании в нескольких ключевых отраслях:

• Компьютерные системы:Индикаторы питания, активности накопителей или сетевого подключения на материнских платах, серверах и периферийных устройствах.
• Коммуникационное оборудование:Светодиодные индикаторы на маршрутизаторах, коммутаторах, модемах и другом сетевом оборудовании.
• Потребительская электроника:Индикаторы питания, режима работы или функций в бытовой технике, аудио/видео оборудовании и устройствах домашней автоматизации.
• Промышленные системы управления:Индикаторы состояния и неисправностей на панелях управления, станках и приборах, где требуется надежная визуальная обратная связь.

2. Подробный анализ технических параметров

Все параметры указаны при температуре окружающей среды (TA) 25°C, если не оговорено иное. Понимание этих пределов критически важно для надежного проектирования схем.

2.1 Предельные эксплуатационные параметры

Эти параметры определяют предельные значения, превышение которых может привести к необратимому повреждению устройства. Работа в таких условиях не гарантируется.

• Рассеиваемая мощность (PD):72 мВт (для каждого цвета, желто-зеленого и желтого). Это максимально допустимая мощность, рассеиваемая в виде тепла.
• Пиковый прямой ток (IFP):80 мА. Этот ток допустим только в импульсном режиме (скважность ≤ 1/10, длительность импульса ≤ 0.1 мс) в течение очень короткого времени.
• Постоянный прямой ток (IF):30 мА. Это максимальный рекомендуемый ток для непрерывной работы.
• Диапазон рабочих температур:от -40°C до +85°C. Гарантируется работа устройства в этом диапазоне температур окружающей среды.
• Диапазон температур хранения:от -40°C до +100°C. Устройство может храниться без повреждений в этих пределах.

2.2 Электрические и оптические характеристики

Это типичные параметры производительности в стандартных условиях испытаний (IF = 10 мА).

• Сила света (Iv):
  • Желто-зеленый: Типичное значение 8.7 мкд (Мин. 4.5 мкд, Макс. 23 мкд).
  • Желтый: Типичное значение 15 мкд (Мин. 4.5 мкд, Макс. 23 мкд).
  • Код классификации Iv нанесен на каждый упаковочный пакет для сортировки.
  • Измерение выполняется с датчиком/фильтром, аппроксимирующим кривую спектральной чувствительности глаза CIE.
• Угол обзора (2θ1/2):40 градусов для обоих цветов. Это полный угол, при котором сила света падает до половины своего осевого пикового значения, определяя ширину луча.
• Пиковая длина волны (λP):
  • Желто-зеленый: 574 нм.
  • Желтый: 592 нм.
  • Это длина волны в наивысшей точке излучаемого спектра.
• Доминирующая длина волны (λd):
  • Желто-зеленый: 570 нм (диапазон 564-574 нм).
  • Желтый: 590 нм (диапазон 584-596 нм).
  • Это единственная длина волны, воспринимаемая человеческим глазом, полученная из цветовой диаграммы CIE.
• Полуширина спектра (Δλ):Приблизительно 15 нм для обоих цветов, что указывает на спектральную чистоту.
• Прямое напряжение (VF):Типичное значение 2.5 В (мин. 2.0 В) при 10 мА для обоих цветов. Этот параметр критически важен для расчета токоограничивающего резистора.
• Обратный ток (IR):Максимум 10 мкА при приложенном обратном напряжении (VR) 5 В.Важно:Данное устройство не предназначено для работы в режиме обратного смещения; это условие испытания предназначено только для характеристики.

3. Система сортировки и классификации

Продукт использует систему классификации для обеспечения стабильности ключевых оптических параметров.

• Сортировка по силе света (Iv):Значение Iv классифицируется, и соответствующий код печатается на каждом упаковочном пакете. Это позволяет разработчикам выбирать компоненты в определенном диапазоне яркости для однородного внешнего вида панели.
• Сортировка по длине волны:Доминирующая длина волны (λd) указывается с диапазоном (например, 564-574 нм для желто-зеленого). Компоненты сортируются так, чтобы попадать в эти хроматические пределы.
• Прямое напряжение:Хотя указано типичное значение, диапазон мин./макс. (от 2.0 В до 2.5 В при 10 мА) определяет допустимое отклонение для этого параметра.

4. Анализ характеристических кривых

Типичные характеристические кривые (ссылки в спецификации) визуально показывают поведение устройства в различных условиях. Разработчикам следует обращаться к этим графикам для детального анализа.

• Относительная сила света в зависимости от прямого тока:Эта кривая показывает, как световой выход увеличивается с током. Обычно она нелинейна, и работа выше рекомендуемого постоянного тока может не дать пропорционального увеличения яркости, одновременно увеличивая нагрев и сокращая срок службы.
• Прямое напряжение в зависимости от прямого тока:Эта ВАХ-характеристика необходима для понимания динамического сопротивления светодиода и проектирования соответствующей схемы управления.
• Относительная сила света в зависимости от температуры окружающей среды:Световой выход светодиода обычно уменьшается с ростом температуры перехода. Эта кривая помогает оценить снижение яркости в условиях высокой температуры.
• Спектральное распределение:Графики, показывающие относительную интенсивность в зависимости от длины волны для каждого цвета, с центром вокруг их пиковых длин волн (574 нм и 592 нм).

5. Механическая информация и информация об упаковке

5.1 Габаритные размеры

Устройство размещено в черном пластиковом корпусе с прямым углом. Ключевые размерные примечания:

• Все основные размеры указаны в миллиметрах, с допуском по умолчанию ±0.25 мм, если не указано иное.
• Материал корпуса — черный пластик.
• Встроенный светодиод — двухцветный (желто-зеленый/желтый) тип с белой рассеивающей линзой.
• Для точного планирования посадочного места на PCB и размещения следует обращаться к подробным размерным чертежам.

5.2 Идентификация полярности и монтаж

Как компонент для поверхностного монтажа, правильная ориентация во время установки жизненно важна. Диаграмма посадочного места в спецификации указывает на контактные площадки катода и анода. Разработчики должны убедиться, что посадочное место на PCB соответствует этой диаграмме, чтобы предотвратить неправильную установку автоматизированным оборудованием.

6. Рекомендации по пайке и сборке

Соблюдение этих рекомендаций критически важно для предотвращения повреждений в процессе сборки.

6.1 Хранение и обращение

• Запечатанная упаковка:Хранить при температуре ≤30°C и влажности ≤70% RH. Использовать в течение одного года с даты упаковки.
• Вскрытая упаковка:Если влагозащитный пакет (MBB) вскрыт, условия хранения не должны превышать 30°C и 60% RH.
• Срок хранения на производстве:Компоненты, подвергшиеся воздействию окружающего воздуха, должны пройти пайку оплавлением в течение 168 часов (7 дней).
• Повторная сушка:Если воздействие превышает 168 часов, перед пайкой требуется сушка при 60°C в течение не менее 48 часов для удаления поглощенной влаги и предотвращения \"эффекта попкорна\" во время оплавления.

6.2 Процесс пайки

• Пайка оплавлением (рекомендуется):Необходимо использовать профиль оплавления, соответствующий стандартам JEDEC.
  • Предварительный нагрев/прогрев: 150-200°C, максимум до 100 секунд.
  • Время выше температуры плавления припоя (T_L=217°C): 60-150 секунд.
  • Пиковая температура (T_P): максимум 260°C.
  • Время в пределах 5°C от указанной классификационной температуры (T_C=255°C): максимум 30 секунд.
  • Общее время от 25°C до пика: максимум 5 минут.
• Ручная пайка:При необходимости используйте паяльник с максимальной температурой 300°C не более 3 секунд на соединение. Избегайте приложения механического напряжения к выводам во время пайки.
• Очистка:Используйте только спиртосодержащие растворители, такие как изопропиловый спирт (IPA). Избегайте агрессивных или неизвестных химических очистителей.

Критическое примечание:Максимальная температура оплавления не является показателем температуры тепловой деформации (HDT) или температуры плавления корпуса. Превышение пределов по времени/температуре может деформировать пластиковую линзу или вызвать катастрофический отказ светодиода.

7. Упаковка и информация для заказа

7.1 Спецификация упаковки

• Несущая лента:Компоненты поставляются на катушках длиной 13 дюймов. Несущая лента изготовлена из черного проводящего полистиролового сплава толщиной 0.40 мм.
• Количество на катушке:1400 штук.
• Защита от влаги:Каждая катушка упакована с осушителем и индикаторной картой влажности внутри влагозащитного пакета (MBB).
• Внутренняя коробка:Содержит 3 MBB (всего 4200 штук).
• Внешняя коробка:Содержит 10 внутренних коробок (всего 42000 штук).

7.2 Расшифровка номера модели

Номер детали LTL-M12YG1H310U можно интерпретировать как часть семейной системы кодирования, хотя полная расшифровка является собственностью производителя. Он идентифицирует этот конкретный вариант SMT CBI с двухцветным желто-зеленым/желтым выходом.

8. Соображения по проектированию приложений

8.1 Проектирование схемы управления

Светодиоды — это устройства с токовым управлением. Последовательный токоограничивающий резистор обязателен при питании от источника напряжения. Значение резистора (R_series) можно рассчитать по закону Ома: R_series= (V_supply- V_F) / I_F. Используйте максимальное значение V_Fиз спецификации для консервативного проектирования, чтобы гарантировать, что ток не превысит желаемый уровень. Например, для работы при 10 мА от источника питания 5 В: R = (5В - 2.5В) / 0.01А = 250 Ом. Резистор стандартного номинала 270 Ом будет безопасным выбором.

8.2 Тепловой менеджмент

Хотя рассеиваемая мощность мала (72 мВт), обеспечение правильной разводки PCB может помочь управлять теплом. Подключите тепловые площадки (если они есть в посадочном месте) к медной области, чтобы она действовала как радиатор. Избегайте размещения индикатора рядом с другими значительными источниками тепла на плате.

8.3 Оптическая интеграция

Угол обзора 40 градусов обеспечивает достаточно широкий луч. Белая рассеивающая линза создает равномерное, мягкое свечение, а не резкий точечный источник. Черный корпус предотвращает утечку света и улучшает внешний вид в выключенном состоянии. Учитывайте эти факторы при проектировании световодов или вырезов в панели.

9. Сравнение и дифференциация

LTL-M12YG1H310U предлагает конкретные преимущества в своей категории:

• По сравнению с одноцветными SMT светодиодами:Предоставляет два различных цвета (желто-зеленый и желтый) в одном корпусе, экономя место на PCB и затраты на сборку по сравнению с использованием двух отдельных одноцветных светодиодов для индикации двух состояний.
• По сравнению со светодиодами в сквозном исполнении:Конструкция SMT устраняет необходимость сверления отверстий, позволяет использовать более плотную компоновку PCB и совместима с полностью автоматизированными сборочными линиями, снижая стоимость и время производства.
• По сравнению со светодиодами без рассеивателя:Интегрированная белая рассеивающая линза обеспечивает более равномерное и эстетически приятное световое пятно по сравнению со светодиодами с прозрачными линзами, которые могут демонстрировать более выраженную \"горячую точку\".

10. Часто задаваемые вопросы (FAQ)

В1: Могу ли я питать этот светодиод током 20 мА непрерывно?

О1: Предельное значение постоянного прямого тока составляет 30 мА. Хотя работа при 20 мА находится в этом пределе, вы должны обратиться к кривой \"Относительная сила света в зависимости от прямого тока\". Увеличение светового выхода с 10 мА до 20 мА может быть сублинейным, а увеличение рассеиваемой мощности (тепла) может сократить срок службы. Для оптимального срока службы рекомендуется работать в типичных условиях испытаний 10 мА.

В2: Как управлять двумя цветами независимо?

О2: В спецификации подразумевается конфигурация с общим катодом или общим анодом для двух кристаллов внутри корпуса. Схема на диаграмме посадочного места покажет распиновку. Вам понадобятся два отдельных токоограничивающих резистора и схемы управления (например, выводы GPIO микроконтроллера) для независимого управления каждым цветовым каналом.

В3: Является ли срок хранения на производстве 168 часов после вскрытия пакета строгим требованием?

О3: Да, это критически важно для надежности. Воздействие более 168 часов позволяет влаге впитаться в пластиковый корпус. Во время оплавления эта влага может быстро испариться, вызывая внутреннее расслоение или растрескивание (\"эффект попкорна\"). Если срок превышен, необходимо выполнить обязательную сушку в течение 48 часов при 60°C.

В4: В чем разница между пиковой длиной волны и доминирующей длиной волны?

О4: Пиковая длина волны (λP) — это физическая длина волны в точке наивысшей интенсивности на графике спектрального выхода. Доминирующая длина волны (λd) — это расчетное значение, основанное на восприятии цвета человеком (диаграмма CIE), и представляет собой \"цвет\", который мы фактически видим. Для светодиодов эти значения часто близки, но не идентичны.

11. Пример проектирования и использования

Сценарий: Проектирование панели состояния для сетевого маршрутизатора.

Разработчику нужны индикаторы для \"Питание включено\" (постоянный), \"Активность системы\" (мигающий) и \"Ethernet соединение/активность\" (два состояния). Он может использовать:

- Одноцветный зеленый светодиод для \"Питание включено\".

- Одноцветный янтарный светодиод, мигающий для \"Активность системы\".

- Один двухцветный светодиод LTL-M12YG1H310U для \"Ethernet\". Он может показывать постоянный желто-зеленый цвет для соединения 100 Мбит/с, постоянный желтый для соединения 1 Гбит/с и мигать соответствующим цветом во время передачи данных. Это решение использует только три посадочных места для компонентов, чтобы передать четыре различных состояния, оптимизируя пространство на панели и упрощая спецификацию по сравнению с использованием четырех отдельных одноцветных светодиодов.

12. Введение в технический принцип

Светоизлучающие диоды (LED) — это полупроводниковые устройства, излучающие свет посредством электролюминесценции. Когда прямое напряжение прикладывается к p-n переходу, электроны рекомбинируют с дырками, высвобождая энергию в виде фотонов. Конкретная длина волны (цвет) излучаемого света определяется шириной запрещенной зоны используемых полупроводниковых материалов (например, сплавов арсенида фосфида галлия (GaAsP) для желтого и желто-зеленого цветов). Белая рассеивающая линза содержит рассеивающие частицы, которые случайным образом изменяют направление испускаемых фотонов, создавая более равномерный и широкий угол обзора по сравнению с прозрачной линзой.

13. Отраслевые тенденции и разработки

Рынок SMT-индикаторов продолжает развиваться. Тенденции включают:

Миниатюризация:Разработка еще меньших размеров корпусов (например, 0402, 0201 метрические) для плат сверхвысокой плотности.

Повышение эффективности:Постоянные улучшения в эпитаксиальных материалах и конструкции кристаллов обеспечивают более высокую силу света (мкд) при более низких токах управления, снижая общее энергопотребление системы.

Интегрированные решения:Развитие светодиодов со встроенными токоограничивающими резисторами или драйверами на ИС (\"умные светодиоды\") для упрощения проектирования схем.

Цветовые варианты:Расширение доступных цветов и многоцветных комбинаций (RGB, RGBW) в одном корпусе для более универсальных эстетических и индикационных применений.

LTL-M12YG1H310U соответствует тенденции предоставления многофункциональности (двухцветность) в стандартном, надежном и технологичном SMT-корпусе.