Техническая спецификация светодиода LTLMH4T BR7DA - Размеры 4.2x4.2x6.2мм - Напряжение 2.9В - Мощность 85мВт - Синий 470нм

1. Обзор продукта

LTLMH4T BR7DA — это высокояркий SMD (Surface Mount Device) светодиод, предназначенный для требовательных осветительных применений. Устройство использует передовую технологию полупроводников InGaN (нитрид индия-галлия) для генерации синего света с доминирующей длиной волны 470 нм. Заключенный в корпус из рассеивающей синей эпоксидной смолы, он спроектирован для превосходной работы в вывесках, обеспечивая контролируемую диаграмму направленности без необходимости во вторичной оптике. Форм-фактор SMD обеспечивает совместимость со стандартными высокопроизводительными линиями поверхностного монтажа (SMT) и промышленными процессами пайки оплавлением.

Ключевые преимущества этого светодиода включают высокую силу света, достигающую 2850 милликандел (мкд), в сочетании с низким энергопотреблением для высокой эффективности. Корпус изготовлен из передовых эпоксидных материалов, обеспечивающих отличную влагостойкость и защиту от УФ-излучения, что повышает надежность как для внутреннего, так и для наружного применения. Кроме того, продукт соответствует экологическим стандартам: не содержит свинца, галогенов и соответствует директиве RoHS.

Основной целевой рынок для этого компонента — профессиональная индустрия вывесок. Типичные области применения включают видео-табло, дорожные знаки и различные виды информационных дисплеев, где критически важны стабильное, яркое и надежное освещение. Конструкция светодиода особенно подходит для применений, требующих плавной диаграммы направленности и контролируемых углов обзора.

2. Подробный анализ технических параметров

2.1 Предельные эксплуатационные параметры

Предельные эксплуатационные параметры определяют границы, превышение которых может привести к необратимому повреждению светодиода. Эти параметры указаны при температуре окружающей среды (TA) 25°C. Максимальная рассеиваемая мощность составляет 85 мВт. Устройство может выдерживать пиковый прямой ток 100 мА, но только в импульсном режиме со скважностью 10% или менее и длительностью импульса не более 10 миллисекунд. Номинальный постоянный прямой ток более консервативен и составляет 25 мА. Для обеспечения безопасной работы при повышенных температурах применяется линейный коэффициент снижения 0.62 мА на градус Цельсия, начиная с 45°C. Рабочий диапазон температур составляет от -40°C до +85°C, а диапазон температур хранения достигает +100°C. Критически важно для сборки: светодиод выдерживает профиль пайки оплавлением с пиковой температурой 260°C в течение максимум 10 секунд.

2.2 Электрические и оптические характеристики

Электрические и оптические характеристики — это ключевые параметры производительности в нормальных рабочих условиях, также указанные при TA=25°C.

• Сила света (Iv):Измеренная при прямом токе (IF) 20мА, сила света имеет типичное значение 1600 мкд, с минимумом 1000 мкд и максимумом 2850 мкд. Классификация Iv маркируется на упаковочном пакете, и гарантийные испытания включают допуск ±15%.
• Угол обзора (2θ1/2):Устройство имеет типичный угол обзора 70/45 градусов. Этот параметр, определяемый как угол отклонения от оси, при котором сила света падает до половины своего осевого значения, указывает на умеренно сфокусированный луч, подходящий для направленного освещения.
• Длина волны:Пиковая длина волны излучения (λP) составляет типично 461 нм. Доминирующая длина волны (λd), определяющая воспринимаемый цвет, находится в диапазоне от 465 нм до 475 нм, с типичным значением 470 нм (синий). Полуширина спектральной линии (Δλ) составляет типично 23 нм.
• Прямое напряжение (VF):При IF=20мА прямое напряжение падает типично на 2.9В, в диапазоне от 2.5В до 3.5В. Этот параметр критически важен для проектирования схемы драйвера.
• Обратный ток (IR):Максимальный обратный ток составляет 10 мкА при приложенном обратном напряжении (VR) 5В. Важно отметить, что это устройство не предназначено для работы в обратном смещении; данное испытательное условие предназначено только для характеристики.

3. Спецификация системы бининга

Для обеспечения цветовой и яркостной однородности в производственных применениях светодиоды сортируются по бинам на основе ключевых параметров.

3.1 Бининг по силе света

Светодиоды классифицируются на четыре бина силы света (BQ, BR, BS, BT) на основе измеренной силы света при 20мА. Пределы бинов: BQ (1000-1300 мкд), BR (1300-1700 мкд), BS (1700-2200 мкд) и BT (2200-2850 мкд). К каждому пределу бина применяется допуск ±15%.

3.2 Бининг по доминирующей длине волны

Для цветовой однородности доминирующая длина волны разделена на два кода: B1 (465-470 нм) и B2 (470-475 нм). Допуск для каждого предела бина составляет ±1 нм. Номер детали LTLMH4T BR7DA указывает на конкретную комбинацию этих бинов (например, 'BR' для силы света и '7D', вероятно, относится к бину длины волны, хотя точное соответствие кодов в номере детали не полностью детализировано в предоставленном отрывке).

4. Анализ характеристических кривых

Хотя конкретные графические кривые не детализированы в текстовом отрывке, типичные характеристики для таких светодиодов включают:

• Вольт-амперная характеристика (ВАХ):Эта кривая показывает экспоненциальную зависимость между прямым напряжением и прямым током. Она необходима для определения рабочей точки и тепловых эффектов на падение напряжения.
• Зависимость силы света от прямого тока:Этот график обычно показывает почти линейную зависимость между током накачки и световым потоком в рекомендуемом рабочем диапазоне, подчеркивая эффективность устройства.
• Зависимость силы света от температуры окружающей среды:Эта кривая демонстрирует эффект теплового тушения, когда световой поток уменьшается с ростом температуры перехода. Понимание этого критически важно для теплового менеджмента в конечном применении.
• Спектральное распределение:График относительной интенсивности в зависимости от длины волны, показывающий пик около 461нм и спектральную ширину, которая влияет на чистоту цвета.

Конструкторам следует обращаться к этим кривым для оптимизации условий накачки и теплоотвода для обеспечения стабильной производительности в течение всего срока службы продукта.

5. Механическая информация и информация об упаковке

5.1 Габаритные размеры

Светодиод имеет компактный прямоугольный корпус для поверхностного монтажа. Ключевые размеры включают размер корпуса приблизительно 4.2мм (±0.2мм) в длину и ширину. Общая высота, включая линзу, составляет 6.2мм (±0.5мм). Корпус имеет фланец для механической стабильности при установке. Допуск для большинства размеров составляет ±0.25мм, если не указано иное.

5.2 Дизайн контактных площадок и идентификация полярности

Устройство имеет три электрических вывода (P1, P2, P3). P1 и P3 — это анодные (+) соединения, а P2 — катодное (-) соединение. Такая конфигурация может использоваться для улучшенного распределения тока или теплового менеджмента. Рекомендуемый рисунок контактных площадок на печатной плате включает большую площадку (часто подключенную к P3), которая специально предназначена для подключения к радиатору или системе охлаждения для эффективного отвода тепла, выделяемого во время работы. В дизайне площадки рекомендуется радиус скругления (R0.5) для обеспечения надежного формирования паяного соединения.

6. Рекомендации по пайке и сборке

6.1 Профиль пайки оплавлением

Светодиод классифицирован как уровень чувствительности к влаге 3 (MSL3) согласно JEDEC J-STD-020. Рекомендуемые параметры профиля бессвинцовой пайки оплавлением: предварительный нагрев/прогрев от 150°C до 200°C максимум 120 секунд. Время выше температуры ликвидуса (217°C) должно быть от 60 до 150 секунд. Пиковая температура корпуса (Tp) не должна превышать 260°C, а время в пределах 5°C от указанной классификационной температуры (255°C) должно быть максимум 30 секунд. Общее время от 25°C до пиковой температуры не должно превышать 5 минут. Пайка оплавлением не должна выполняться более двух раз.

6.2 Хранение и обращение

Светодиоды в герметичных влагозащитных пакетах могут храниться до 12 месяцев при <30°C и 90% относительной влажности. После вскрытия пакета компоненты должны храниться при <30°C и 60% относительной влажности и должны быть припаяны в течение 168 часов (7 дней). Прокаливание при 60°C±5°C в течение 20 часов требуется, если индикаторная карта влажности показывает >10% относительной влажности, если срок хранения на производстве превышает 168 часов, или если компоненты подвергались воздействию >30°C и 60% относительной влажности. Прокаливание должно выполняться только один раз.

6.3 Очистка и ручная пайка

Если очистка необходима, следует использовать только спиртовые растворители, такие как изопропиловый спирт. Если требуется ручная пайка, она должна быть ограничена одним разом с температурой паяльника не выше 315°C максимум 3 секунды на соединение. Нельзя прикладывать внешнее усилие к светодиоду во время пайки, пока он находится при высокой температуре, и следует избегать быстрого охлаждения от пиковой температуры.

7. Упаковка и информация для заказа

7.1 Спецификация упаковки

Светодиоды поставляются на тисненой несущей ленте в катушках. Размеры ленты указаны: шаг кармана 8.0мм (±0.1мм), ширина ленты 16.0мм (±0.3мм). Каждая катушка содержит 1000 штук, упакованных во влагозащитный пакет с маркировкой предупреждения об электростатическом разряде (ESD). Три катушки упаковываются во внутреннюю коробку (всего 3000 шт.), и девять внутренних коробок упаковываются во внешнюю коробку (всего 27000 шт.). В каждой отгрузочной партии только последняя упаковка может быть неполной.

8. Рекомендации по применению

8.1 Типичные сценарии применения

Этот светодиод хорошо подходит для внутренних и наружных вывесок, включая видео-табло, дорожные знаки и информационные дисплеи общего назначения. Его высокая яркость и контролируемый угол обзора делают его идеальным для применений, где свет должен быть направлен на зрителя для максимальной видимости, даже в условиях окружающего освещения.

8.2 Соображения по проектированию

• Ток накачки:Используйте драйвер постоянного тока, установленный на 20мА для типичной работы, обеспечивая, чтобы он оставался в пределах абсолютного максимума 25мА постоянного тока. Учитывайте снижение номинала при высоких температурах окружающей среды.
• Тепловой менеджмент:Подключите предназначенную тепловую площадку (P3) к медному полигону или выделенному радиатору на печатной плате, чтобы эффективно отводить тепло от перехода светодиода, поддерживая световой поток и долговечность.
• Оптический дизайн:Встроенная рассеивающая линза обеспечивает плавную диаграмму направленности. Для специфичных форм луча можно добавить вторичную оптику, хотя собственный угол 70/45 градусов часто достаточен для применений в вывесках.
• Защита от ЭСР:Применяйте стандартные меры предосторожности от электростатического разряда во время обращения и сборки, как указано на упаковке.

9. Техническое сравнение и дифференциация

По сравнению со стандартными SMD светодиодами (такими как корпуса 3528 или 5050) или PLCC (Plastic Leaded Chip Carrier) светодиодами, эта лампа для поверхностного монтажа предлагает явные преимущества для вывесок. Её основным отличием является интегрированная конструкция линзы, которая обеспечивает плавную диаграмму направленности и контролируемые узкие углы обзора без необходимости в дополнительной внешней оптической линзе. Это упрощает механическую конструкцию вывески, уменьшает количество компонентов и может снизить общую стоимость сборки. Высокая сила света в компактном корпусе также позволяет создавать более яркие дисплеи или использовать меньше светодиодов на единицу площади вывески. Прочный эпоксидный корпус с улучшенной влаго- и УФ-стойкостью обеспечивает лучшую надежность для наружных применений по сравнению с некоторыми стандартными SMD корпусами.

10. Часто задаваемые вопросы (FAQ)

В1: Что означает номер детали LTLMH4T BR7DA?

О1: Номер детали кодирует конкретные характеристики продукта. 'LTLMH4T', вероятно, относится к семейству продуктов и типу корпуса. 'BR' указывает на бин силы света (1300-1700 мкд). Предполагается, что '7D' коррелирует с бином доминирующей длины волны (вероятно, 470-475нм, B2). Всегда уточняйте точный бининг по полной спецификации поставщика или этикетке упаковки.

В2: Могу ли я питать этот светодиод от источника постоянного напряжения?

О2: Это не рекомендуется. Светодиоды — это устройства с токовым управлением. Их прямое напряжение имеет допуск (2.5В-3.5В). Источник постоянного напряжения может привести к чрезмерному разбросу тока между экземплярами, вызывая различия в яркости и потенциально сокращая срок службы. Всегда используйте драйвер постоянного тока или схему, активно ограничивающую ток.

В3: Зачем нужна тепловая площадка (P3), и обязательно ли её подключать?

О3: Тепловая площадка предназначена для отвода тепла от кристалла светодиода на печатную плату. Настоятельно рекомендуется подключать её к медному полигону или радиатору, особенно при работе при высоких температурах окружающей среды или на полном токе накачки. Правильный тепловой менеджмент обеспечивает стабильный световой поток и максимизирует срок службы светодиода.

В4: В спецификации указано MSL3. Что произойдет, если я превышу срок хранения на производстве в 168 часов?

О4: Превышение срока хранения на производстве подвергает светодиод воздействию окружающей влажности, которая может испариться во время пайки оплавлением, вызывая внутреннее повреждение корпуса (\"эффект попкорна\"). Если срок хранения превышен, вы должны прокалить компоненты при 60°C в течение 20 часов перед пайкой, согласно инструкциям в разделе 8.2.

11. Практический дизайн и пример использования

Пример: Проектирование высоковидимого наружного дорожного знака

Конструктор создает солнечный дорожный знак с переменным сообщением. Он выбирает светодиод LTLMH4T BR7DA за его высокую яркость (бин BR, ~1500 мкд типично) и синий цвет (470нм). Знак должен быть читаемым при прямом солнечном свете. Конструктор рассчитывает, что массив из 100 светодиодов, работающих на токе 18мА (чуть ниже типичного для увеличения долговечности и учета колебаний солнечной энергии), обеспечит достаточную силу света. Выбирается микросхема драйвера постоянного тока для питания массива в последовательно-параллельной конфигурации. Печатная плата проектируется с большими медными полигонами, подключенными к площадкам P3 каждого светодиода, которые, в свою очередь, подключены к алюминиевой задней панели корпуса знака, выполняющей роль радиатора. Процедура обращения с MSL3 строго соблюдается во время сборки для предотвращения отказов, связанных с влажностью. Этот дизайн приводит к созданию надежного, яркого и энергоэффективного знака, подходящего для круглосуточной наружной работы.

12. Введение в технологический принцип

Этот светодиод основан на технологии полупроводников InGaN (нитрид индия-галлия). Когда прямое напряжение прикладывается к p-n переходу, электроны и дырки рекомбинируют в активной области, высвобождая энергию в виде фотонов (света). Конкретный состав сплава InGaN определяет энергию запрещенной зоны, которая, в свою очередь, определяет длину волны (цвет) излучаемого света — в данном случае синий при 470нм. Эпоксидный компаунд служит нескольким целям: он защищает хрупкий полупроводниковый кристалл, действует как первичная линза для формирования светового потока и содержит рассеивающие частицы для создания равномерного внешнего вида. Корпус также включает отражающую чашу для направления света вверх и выводы, предназначенные как для электрического соединения, так и для рассеивания тепла.

13. Тенденции и развитие отрасли

Рынок SMD светодиодов продолжает развиваться в сторону более высокой эффективности (больше люмен на ватт), увеличенной удельной мощности и улучшенной цветовой однородности и передачи. Тенденции, относящиеся к этому типу компонентов, включают стремление к еще более узким допускам бининга для обеспечения однородности в больших дисплеях, разработку эпоксидных и силиконовых материалов с большей стойкостью к суровым условиям окружающей среды (тепло, влажность, УФ), и интеграцию более сложной внутренней оптики для точного управления лучом. Кроме того, растет акцент на устойчивости, что стимулирует прогресс в материалах и производственных процессах для дальнейшего снижения воздействия на окружающую среду. Базовая технология InGaN также совершенствуется, чтобы расширить пределы эффективности и обеспечить новые диапазоны длин волн для специализированных применений.