Техническая спецификация SMD светодиода LTST-C190TGKT-5A - Размер 1.6x0.8x0.6мм - Напряжение 3.2В - Зеленый

1. Обзор продукта

В данном документе подробно описаны характеристики высокопроизводительного поверхностного светодиода. Устройство отличается исключительно малой высотой, что делает его подходящим для применений со строгими ограничениями по габаритам. Это зеленый светоизлучающий диод, использующий технологию полупроводника InGaN (нитрид индия-галлия), заключенный в прозрачный линзовый корпус. Продукт разработан для совместимости с современными автоматизированными процессами сборки, включая инфракрасную пайку оплавлением, и соответствует экологическим стандартам как продукт, соответствующий директиве RoHS.

Ключевые преимущества данного светодиода включают ультракомпактные размеры, высокую световую интенсивность и надежную конструкцию, подходящую для крупносерийного производства. Основными целевыми рынками являются потребительская электроника, индикаторные лампы, подсветка для небольших дисплеев и любые применения, требующие надежного, яркого и миниатюрного источника зеленого света.

2. Подробный анализ технических параметров

2.1 Предельные эксплуатационные параметры

Эксплуатационные пределы устройства определены при температуре окружающей среды (Ta) 25°C. Максимальный постоянный прямой ток (DC) составляет 20 мА. Для импульсного режима работы допустим пиковый прямой ток 100 мА при строгом скважности 1/10 и длительности импульса 0.1 мс. Общая рассеиваемая мощность не должна превышать 76 мВт. Компонент может работать в диапазоне температур от -20°C до +80°C и храниться в средах от -30°C до +100°C. Критически важно, что он рассчитан на инфракрасную пайку оплавлением при пиковой температуре 260°C в течение максимум 10 секунд.

2.2 Электрические и оптические характеристики

Ключевые показатели производительности измеряются при Ta=25°C и стандартном испытательном токе (IF) 5 мА. Световая интенсивность (Iv) имеет типичное значение 60.0 милликандел (мкд), с минимальным заданным значением 28.0 мкд. Это указывает на яркий выходной сигнал, подходящий для индикаторов, видимых при дневном свете. Устройство обладает очень широким углом обзора (2θ1/2) 130 градусов, обеспечивая широкое и равномерное распределение света.

Электрически, прямое напряжение (VF) обычно составляет 3.20 вольта, с диапазоном, определенным системой сортировки. Обратный ток (IR) задан максимум 10 мкА при приложенном обратном напряжении (VR) 5В, хотя устройство не предназначено для работы в обратном смещении. Оптически, доминирующая длина волны (λd) обычно составляет 525 нм, помещая его в зеленый спектр, с полушириной спектра (Δλ) 35 нм. Пиковая длина волны излучения (λp) составляет приблизительно 530 нм.

3. Объяснение системы сортировки

Для обеспечения стабильности при массовом производстве светодиоды сортируются по группам производительности. Это позволяет разработчикам выбирать компоненты, соответствующие конкретным требованиям по допускам для их применения.

3.1 Сортировка по прямому напряжению

Устройства классифицируются по их прямому напряжению при 5мА. Коды групп D6, D7 и D8 представляют диапазоны напряжений 2.60-2.80В, 2.80-3.00В и 3.00-3.20В соответственно, каждый с допуском ±0.1В.

3.2 Сортировка по световой интенсивности

Светодиоды сортируются на основе их светового потока при 5мА. Коды N, P, Q и R соответствуют диапазонам интенсивности 28.0-45.0 мкд, 45.0-71.0 мкд, 71.0-112.0 мкд и 112.0-180.0 мкд соответственно. К каждой группе применяется допуск ±15%.

3.3 Сортировка по доминирующей длине волны

Цвет (длина волны) сортируется для контроля вариаций оттенка. Коды групп AP, AQ и AR охватывают диапазоны зеленого спектра 520.0-525.0 нм, 525.0-530.0 нм и 530.0-535.0 нм с жестким допуском ±1 нм на группу.

4. Анализ кривых производительности

Хотя в спецификации упоминаются конкретные графические кривые (например, Рисунок 1 для спектрального распределения, Рисунок 5 для угла обзора), предоставленные данные позволяют провести аналитическое понимание. Зависимость между прямым током и световой интенсивностью, как правило, линейна в рабочем диапазоне. Прямое напряжение имеет отрицательный температурный коэффициент, что означает его незначительное снижение с увеличением температуры перехода. Кривая спектрального распределения показала бы один пик с центром около 530 нм с указанной полушириной 35 нм, подтверждая чистое зеленое излучение.

5. Механическая информация и данные о корпусе

Светодиод представляет собой корпус стандарта EIA с ультратонкими размерами. Ключевой характеристикой является его высота всего 0.80 мм. Подробные чертежи размеров определяют длину, ширину, расстояние между выводами и общую геометрию для обеспечения правильного проектирования посадочного места на печатной плате. Корпус использует прозрачный линзовый материал. Полярность указывается физической структурой компонента, обычно меткой катода. Предоставлены рекомендуемые размеры контактных площадок для обеспечения надежного формирования паяного соединения и правильного выравнивания во время оплавления.

6. Рекомендации по пайке и сборке

6.1 Профиль пайки оплавлением

Предложен рекомендуемый профиль инфракрасной пайки оплавлением для процессов бессвинцовой пайки. Этот профиль основан на стандартах JEDEC. Ключевые параметры включают этап предварительного нагрева между 120-150°C, максимальную пиковую температуру 260°C и время выше температуры ликвидуса (обычно 217°C для бессвинцового припоя), не превышающее 10 секунд. Профиль направлен на минимизацию термического напряжения на корпусе светодиода при обеспечении правильного оплавления припоя.

6.2 Обращение и хранение

Устройство чувствительно к электростатическому разряду (ESD). Рекомендуется обращение с заземленными браслетами или антистатическими перчатками. В оригинальном герметичном влагозащитном пакете с осушителем срок годности составляет один год при хранении при ≤30°C и ≤90% относительной влажности. После вскрытия пакета компоненты должны храниться при ≤30°C и ≤60% относительной влажности и использоваться в течение одной недели. Для хранения более одной недели вне оригинальной упаковки перед пайкой требуется прогрев при температуре около 60°C в течение не менее 20 часов для удаления поглощенной влаги и предотвращения \"вспучивания\" 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 на время менее одной минуты. Неуказанные химические вещества могут повредить эпоксидную смолу корпуса или линзу.

7. Упаковка и информация для заказа

Компоненты поставляются в упаковке на ленте и катушке, совместимой с автоматическим оборудованием для установки. Ширина ленты составляет 8 мм, намотанная на катушки диаметром 7 дюймов. Каждая полная катушка содержит 4000 штук. Минимальный объем заказа для частичных катушек составляет 500 штук. Упаковка соответствует спецификациям ANSI/EIA 481-1-A-1994. Номер детали LTST-C190TGKT-5A следует внутренней системе кодирования производителя, где элементы, вероятно, обозначают серию, цвет (TG для зеленого) и конкретные коды групп для интенсивности и длины волны.

8. Рекомендации по применению

8.1 Типичные сценарии применения

Этот светодиод идеально подходит для индикаторов состояния в портативных устройствах (телефоны, планшеты, носимые устройства), подсветки небольших ЖК-дисплеев или клавиатур, панельных индикаторов в промышленных системах управления и декоративного освещения в потребительских товарах. Его малая высота критически важна для современных тонких дизайнов.

8.2 Соображения при проектировании

Разработчикам схем необходимо включать токоограничивающий резистор последовательно со светодиодом. Значение резистора рассчитывается с использованием закона Ома: R = (Vпитания - VF) / IF, где VF - прямое напряжение из выбранной группы, а IF - желаемый ток управления (не превышающий 20 мА DC). Для равномерной яркости в массивах из нескольких светодиодов рекомендуется выбирать светодиоды из одной группы интенсивности (например, все из группы P). Тепловое управление на печатной плате должно обеспечивать, чтобы рабочая температура вокруг светодиода не превышала 80°C для поддержания долговечности и стабильного светового потока.

9. Техническое сравнение и дифференциация

Основным отличием этого светодиода является его высота 0.8 мм, что тоньше, чем у многих стандартных чип-светодиодов (например, корпуса 0603 или 0805, высота которых часто >1.0 мм). По сравнению со старой технологией, такой как светодиоды AlGaInP, чип InGaN обеспечивает более высокую эффективность и яркость, особенно в зеленом/синем спектре. Широкий угол обзора 130 градусов обеспечивает более всенаправленный свет по сравнению со светодиодами с узкими углами обзора, что полезно для применений, где положение наблюдения не зафиксировано строго на оси.

10. Часто задаваемые вопросы (FAQ)

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

О: Да, 20 мА - это максимальный номинальный постоянный прямой ток. Для оптимального срока службы обычно используется питание при более низком токе, например, 10-15 мА, что все равно обеспечивает достаточную яркость, снижая нагрузку и нагрев.

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

О: Доминирующая длина волны (λd) выводится из цветовой диаграммы CIE и представляет воспринимаемый цвет. Пиковая длина волны (λp) - это фактический физический пик излучаемого спектра. Они часто близки, но не идентичны.

В: Почему необходим прогрев, если катушка была открыта более недели?

О: Пластиковый корпус может поглощать влагу из воздуха. Во время высокотемпературного процесса пайки оплавлением эта влага может быстро испаряться, вызывая внутреннее расслоение или растрескивание (\"вспучивание\"). Прогрев удаляет эту поглощенную влагу.

В: Могу ли я использовать паяльник вместо оплавления?

О: Ручная пайка паяльником возможна, но не рекомендуется для серийного производства. При необходимости температура жала паяльника не должна превышать 300°C, а время контакта должно быть ограничено максимум 3 секундами для одного паяльного соединения.

11. Практический пример применения

Рассмотрим дизайн умных часов с несколькими светодиодами уведомлений. Ограничение по высоте внутри корпуса часов строгое, 1.0 мм. Стандартный светодиод может быть высотой 1.2 мм, вызывая проблемы с установкой. Этот светодиод высотой 0.8 мм идеально подходит. Разработчик выбирает группу D7 по напряжению (2.8-3.0В) и группу P по интенсивности (45-71 мкд), чтобы обеспечить стабильную яркость и энергопотребление от источника питания часов 3.3В. Широкий угол обзора 130 градусов гарантирует, что свет уведомления будет виден даже при взгляде на циферблат под углом. Светодиоды размещаются на печатной плате, и сборка проходит стандартный процесс бессвинцовой пайки оплавлением с использованием предоставленного профиля, что приводит к надежным паяным соединениям без повреждения компонентов.

12. Введение в технологический принцип

Этот светодиод основан на полупроводниковом материале InGaN (нитрид индия-галлия). Когда прямое напряжение приложено к p-n переходу, электроны и дырки инжектируются в активную область. Они рекомбинируют, высвобождая энергию в виде фотонов (света). Конкретный состав сплава InGaN определяет энергию запрещенной зоны, которая, в свою очередь, определяет длину волны (цвет) излучаемого света. Для зеленого излучения содержание индия тщательно контролируется. Прозрачная эпоксидная линза инкапсулирует и защищает полупроводниковый чип, а ее форма разработана для оптимизации извлечения света и угла обзора.

13. Тенденции и развитие отрасли

Тенденция в SMD светодиодах продолжается в направлении миниатюризации, повышения эффективности (больше светового потока на ватт электрической мощности) и улучшения цветовой стабильности. Стремление к более тонким устройствам, как видно в этом продукте, обусловлено постоянным стремлением к более тонкой потребительской электронике. Кроме того, наблюдается растущая интеграция, когда светодиоды объединяются с драйверами и управляющими микросхемами в единые корпуса. Лежащая в основе технология InGaN также является центральной для разработки мощных светодиодов для общего освещения и микро-светодиодов для дисплеев следующего поколения, что указывает на надежную и развивающуюся технологическую основу.