Техническая спецификация SMD светодиода LTST-C190KGKT - Размеры 3.2x1.6x0.8мм - Напряжение 1.9-2.4В - Мощность 75мВт - Зеленый AlInGaP

1. Обзор продукта

В данном документе подробно описаны характеристики светодиодной лампы для поверхностного монтажа (SMD). Этот компонент предназначен для автоматизированной сборки на печатных платах (PCB) и особенно подходит для применений, где критически важен ограниченный объем пространства. Светодиод отличается сверхтонким профилем и использует передовой полупроводниковый материал AlInGaP для своего излучающего кристалла, обеспечивая высокую яркость в зеленом спектре.

1.1 Особенности

• Соответствует директиве RoHS (об ограничении использования опасных веществ).
• Крайне низкий профиль с высотой всего 0.80 миллиметра.
• Высокая сила света, обеспечиваемая кристаллом AlInGaP (фосфид алюминия-индия-галлия).
• Упакован на 8-миллиметровой ленте, намотанной на катушки диаметром 7 дюймов, для автоматизированных систем установки компонентов.
• Стандартизированный корпус в соответствии с EIA (Альянс электронной промышленности).
• Совместим со стандартными уровнями управления интегральных схем (IC).
• Разработан для совместимости с автоматизированным оборудованием для установки компонентов.
• Подходит для процессов инфракрасной (IR) пайки оплавлением, обычно используемых в технологии поверхностного монтажа (SMT).

1.2 Области применения

Данный светодиод универсален и может быть интегрирован в широкий спектр электронных устройств и систем, включая, но не ограничиваясь:

• Телекоммуникационное оборудование (например, беспроводные телефоны, сотовые телефоны).
• Устройства офисной автоматизации и сетевые системы.
• Бытовая техника и потребительская электроника.
• Панели промышленного управления и приборов.
• Подсветка клавиатур и кнопок.
• Индикаторы состояния и питания.
• Микродисплеи и подсветка символов.
• Внутренние вывески и информационные дисплеи.

2. Подробный анализ технических характеристик

В следующих разделах представлен детальный анализ электрических, оптических и экологических характеристик светодиода.

2.1 Предельные эксплуатационные параметры

Эти значения представляют собой пределы, превышение которых может привести к необратимому повреждению устройства. Работа в таких условиях не гарантируется.

• Рассеиваемая мощность (Pd):75 мВт
• Пиковый прямой ток (I_F(PEAK)):80 мА (при скважности 1/10, длительность импульса 0.1 мс)
• Постоянный прямой ток (I_F):30 мА DC
• Обратное напряжение (V_R):5 В
• Диапазон рабочих температур (T_opr):-30°C до +85°C
• Диапазон температур хранения (T_stg):-40°C до +85°C
• Температура инфракрасной пайки оплавлением:Максимум 260°C в течение 10 секунд.

2.2 Электрические и оптические характеристики

Это типичные параметры производительности, измеренные при температуре окружающей среды (T_a) 25°C в указанных условиях испытаний.

• Сила света (I_V):18.0 - 71.0 мкд (измерено при I_F= 20 мА).
• Угол обзора (2θ_1/2):130 градусов (угол отклонения от оси, при котором интенсивность составляет половину осевого значения).
• Пиковая длина волны излучения (λ_P):574.0 нм (типичное значение).
• Доминирующая длина волны (λ_d):567.5 - 576.5 нм (измерено при I_F= 20 мА).
• Полуширина спектральной линии (Δλ):15 нм (типичное значение).
• Прямое напряжение (V_F):1.9 - 2.4 В (измерено при I_F= 20 мА).
• Обратный ток (I_R):Максимум 10 мкА (измерено при V_R= 5 В).

3. Объяснение системы бининга

Для обеспечения стабильности производства и проектирования светодиоды сортируются по бинам на основе ключевых параметров. Это позволяет разработчикам выбирать компоненты, соответствующие конкретным требованиям по напряжению, яркости и цвету.

3.1 Биннинг прямого напряжения (V_F)

Бины определяют диапазон падения прямого напряжения на светодиоде при токе 20мА. Допуск для каждого бина составляет ±0.1В.

• Бин 4: 1.90В - 2.00В
• Бин 5: 2.00В - 2.10В
• Бин 6: 2.10В - 2.20В
• Бин 7: 2.20В - 2.30В
• Бин 8: 2.30В - 2.40В

3.2 Биннинг силы света (I_V)

Бины классифицируют минимальную и максимальную световую отдачу при 20мА. Допуск для каждого бина составляет ±15%.

• Бин M: 18.0 мкд - 28.0 мкд
• Бин N: 28.0 мкд - 45.0 мкд
• Бин P: 45.0 мкд - 71.0 мкд

3.3 Биннинг оттенка / доминирующей длины волны (λ_d)

Этот бининг контролирует точный оттенок зеленого цвета. Допуск для каждого бина составляет ±1 нм.

• Бин C: 567.5 нм - 570.5 нм
• Бин D: 570.5 нм - 573.5 нм
• Бин E: 573.5 нм - 576.5 нм

4. Анализ характеристических кривых

Типичные характеристические кривые (не воспроизведены в тексте, но указаны в спецификации) визуально демонстрируют поведение устройства в различных условиях. Обычно они включают:

• Относительная сила света в зависимости от прямого тока:Показывает, как световой выход увеличивается с ростом тока управления, обычно по нелинейной зависимости.
• Прямое напряжение в зависимости от прямого тока:Иллюстрирует ВАХ-характеристику диода.
• Относительная сила света в зависимости от температуры окружающей среды:Демонстрирует тепловое снижение светового выхода; интенсивность обычно уменьшается с повышением температуры.
• Спектральное распределение:График, показывающий относительную излучаемую мощность по длинам волн, с центром вокруг пиковой длины волны 574 нм и типичной полушириной 15 нм.

5. Механическая информация и упаковка

5.1 Габаритные размеры корпуса

Светодиод имеет компактный прямоугольный корпус для поверхностного монтажа. Ключевые размеры (в миллиметрах): длина = 3.2, ширина = 1.6, высота = 0.8. Подробный чертеж с размерами указывает расположение контактных площадок, контур компонента и маркировку полярности (обычно индикатор катода). Все размерные допуски составляют ±0.1 мм, если не указано иное.

5.2 Рекомендуемый рисунок контактных площадок на PCB

Предоставлена рекомендуемая конфигурация контактных площадок для обеспечения надежной пайки и правильного выравнивания во время процесса оплавления. Этот рисунок учитывает формирование паяльного валика и самоцентрирование компонента при оплавлении.

5.3 Упаковка в ленту и на катушку

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

• Ширина несущей ленты:8 мм.
• Диаметр катушки:7 дюймов (178 мм).
• Количество на катушке:4000 штук.
• Минимальный объем заказа (MOQ):500 штук для остаточных количеств.
• Упаковка соответствует стандартам ANSI/EIA-481.

6. Рекомендации по пайке и сборке

6.1 Инфракрасная пайка оплавлением (бессвинцовый процесс)

Компонент рассчитан на бессвинцовые процессы пайки. Предоставлен рекомендуемый профиль оплавления, соответствующий стандартам JEDEC. Ключевые параметры включают:

• Температура предварительного нагрева:150°C до 200°C.
• Время предварительного нагрева:Максимум 120 секунд.
• Пиковая температура корпуса:Максимум 260°C.
• Время выше 260°C:Максимум 10 секунд.
• Количество проходов оплавления:Максимум два раза.

Примечание:Фактический температурный профиль должен быть определен для конкретной конструкции PCB, используемой паяльной пасты и печи.

6.2 Ручная пайка

Если необходима ручная пайка, необходимо соблюдать крайнюю осторожность:

• Температура паяльника:Максимум 300°C.
• Время пайки:Максимум 3 секунды на вывод.
• Количество попыток пайки:Рекомендуется только один раз, чтобы предотвратить тепловое повреждение.

6.3 Очистка

Если требуется очистка после пайки, следует использовать только указанные растворители, чтобы избежать повреждения корпуса светодиода. Рекомендуемые средства включают этиловый спирт или изопропиловый спирт (IPA). Светодиод следует погружать при нормальной температуре менее одной минуты.

7. Меры предосторожности при хранении и обращении

7.1 Чувствительность к электростатическому разряду (ESD)

Светодиоды чувствительны к электростатическому разряду. При обращении должны соблюдаться соответствующие меры защиты от ESD, включая использование заземленных браслетов, антистатических ковриков и проводящих контейнеров. Все оборудование должно быть правильно заземлено.

7.2 Чувствительность к влаге

Этот компонент имеет рейтинг уровня чувствительности к влаге (MSL). Конкретный уровень (например, MSL 3) указывает, как долго устройство может находиться в условиях окружающей среды после вскрытия оригинального герметичного пакета, прежде чем потребуется его прогрев для удаления поглощенной влаги.

• Герметичная упаковка:Хранить при температуре ≤30°C и относительной влажности (RH) ≤90%. Срок годности составляет один год при хранении в оригинальном влагозащитном пакете с осушителем.
• Вскрытая упаковка:Для компонентов, извлеченных из герметичного пакета, условия хранения не должны превышать 30°C и 60% RH. Рекомендуется завершить процесс IR оплавления в течение одной недели. Для более длительного хранения вне оригинального пакета храните в герметичном контейнере с осушителем. Компоненты, хранящиеся более одной недели, следует прогреть (например, при 60°C в течение 20 часов) перед пайкой, чтобы предотвратить \"вспучивание\" (popcorning) во время оплавления.

8. Примечания по применению и рекомендации по проектированию

8.1 Ограничение тока

При питании светодиода от источника напряжения почти всегда требуется внешний токоограничивающий резистор. Значение резистора можно рассчитать по закону Ома: R = (V_{источника}- V_F) / I_F. Использование максимального значения V_Fиз спецификации (2.4В) гарантирует, что резистор обеспечит достаточное ограничение тока даже для светодиодов из бина с самым высоким напряжением.

8.2 Тепловой режим

Хотя рассеиваемая мощность мала (75мВт), поддержание температуры перехода светодиода в указанном рабочем диапазоне имеет решающее значение для долгосрочной надежности и стабильности светового выхода. Обеспечьте адекватный теплоотвод в конструкции контактной площадки PCB и избегайте размещения светодиода рядом с другими значительными источниками тепла.

8.3 Оптическое проектирование

Широкий угол обзора 130 градусов делает этот светодиод подходящим для применений, требующих широкого, рассеянного освещения, а не сфокусированного луча. Для индикаторных применений учитывайте требуемую силу света (выбор соответствующего бина I_V), чтобы обеспечить видимость в условиях окружающего освещения.

9. Техническое сравнение и отличительные особенности

Основными отличительными факторами данного светодиода являются егосверхтонкая высота 0.8 мми использованиекристалла AlInGaP. По сравнению с традиционными зелеными светодиодами на основе GaP (фосфида галлия), технология AlInGaP обычно обеспечивает более высокий КПД и яркость, что приводит к большей силе света при заданном токе управления. Тонкий профиль является критическим преимуществом в современных тонких потребительских электронных устройствах, где высота (z-высота) строго ограничена.

10. Часто задаваемые вопросы (FAQ)

10.1 В чем разница между пиковой и доминирующей длиной волны?

Пиковая длина волны (λ_P):Единственная длина волны, на которой излучаемая оптическая мощность является наибольшей.Доминирующая длина волны (λ_d):Единственная длина волны монохроматического света, соответствующая воспринимаемому цвету светодиода, как определено на диаграмме цветности CIE. λ_dболее актуальна для спецификации цвета в дисплейных и индикаторных применениях.

10.2 Можно ли управлять этим светодиодом без токоограничивающего резистора?

No.Светодиод является устройством с токовым управлением. Подключение его непосредственно к источнику напряжения, превышающему его прямое напряжение, вызовет чрезмерный ток, что может мгновенно разрушить устройство из-за теплового разгона. Всегда используйте последовательный токоограничивающий резистор или источник постоянного тока.

10.3 Почему важен бининг?

Биннинг обеспечивает однородность цвета и яркости в рамках одного применения. Использование светодиодов из одних и тех же бинов V_F, I_Vи λ_dгарантирует, что все индикаторы на панели будут иметь одинаковый внешний вид и производительность, что критически важно для пользовательского опыта и качества продукта.

11. Практический пример проектирования

Сценарий:Проектирование индикатора состояния для портативного устройства, питаемого от шины 3.3В. Цель - индикатор зеленого цвета средней яркости.

1. Выбор тока:Выберите ток управления 10 мА для баланса яркости и энергопотребления.
2. Расчет резистора:Используйте максимальное V_Fдля безопасности: R = (3.3В - 2.4В) / 0.01А = 90 Ом. Ближайшее стандартное значение - 91 Ом.
3. Выбор бинов:Укажите Бин N для силы света (28-45 мкд) и Бин D для доминирующей длины волны (570.5-573.5 нм), чтобы получить стабильный зеленый цвет средней яркости.
4. Размещение на плате:Следуйте рекомендуемому рисунку контактных площадок в спецификации. Убедитесь, что площадка катода (помеченная на светодиоде) подключена к земле через токоограничивающий резистор.

12. Введение в технологию

Данный светодиод используетполупроводник AlInGaP (фосфид алюминия-индия-галлия), выращенный на прозрачной подложке. При приложении прямого напряжения электроны и дырки рекомбинируют в активной области кристалла, высвобождая энергию в виде фотонов (света). Конкретный состав сплава AlInGaP определяет энергию запрещенной зоны и, следовательно, цвет излучаемого света, в данном случае - зеленый. Эта материальная система известна своей высокой внутренней квантовой эффективностью, особенно в красной, оранжевой, желтой и зеленой областях спектра.

13. Тенденции в отрасли

Тенденция в SMD светодиодах для потребительской электроники продолжает двигаться в сторонуминиатюризации, повышения эффективности и улучшения цветопередачи.Высота корпусов уменьшается ниже 0.8 мм, чтобы обеспечить создание еще более тонких устройств. Улучшение эффективности (больше люмен на ватт) снижает энергопотребление и тепловую нагрузку. Также растет акцент на ужесточение допусков бининга для соответствия строгим требованиям к однородности цвета в дисплеях высокого разрешения и автомобильном освещении. Базовая полупроводниковая технология также развивается, ведутся исследования таких материалов, как GaN-on-Si и микро-светодиоды, для применений следующего поколения.