مصباح LED SMD أصفر-أخضر بزاوية رؤية 120 درجة - أبعاد العبوة - جهد أمامي 2.0 فولت نموذجي - تبديد طاقة 72 ميغاواط - ورقة بيانات تقنية بالعربية

1. نظرة عامة على المنتج يصف هذا المستند مواصفات مصباح LED من نوع جهاز مثبت على السطح (SMD) يستخدم عدسة مبعثرة ومادة شبه موصلة من نوع AlInGaP (فوسفيد الألومنيوم إنديوم غاليوم) لإنتاج ضوء أصفر-أخضر. تم تصميم الجهاز لعمليات التجميع الآلي للوحات الدوائر المطبوعة (PCB)، مما يجعله مناسبًا للإنتاج بكميات كبيرة. شكله المضغوط وتوافقه مع معدات تركيب SMD القياسية يلبي احتياجات التطبيقات ذات المساحة المحدودة عبر مختلف القطاعات الإلكترونية.

1.1 الميزات الأساسية والمزايا الامتثال: المنتج متوافق مع اللوائح البيئية ذات الصلة (مثل RoHS). التعبئة: يتم توريده بشريط قياسي مقاس 8 مم على بكرات قطرها 7 بوصات، مما يسهل عمليات الالتقاط والوضع الآلي. التوافق مع العمليات: متوافق بالكامل مع معدات التركيب الآلي وعمليات لحام إعادة التدفق بالأشعة تحت الحمراء (IR) الشائعة الاستخدام في خطوط تجميع تقنية التركيب السطحي (SMT). الواجهة الكهربائية: متوافق مع الدوائر المتكاملة (I.C.)، مما يسمح بالتشغيل المباشر من مخارج مستوى المنطق القياسي مع تحديد تيار مناسب. الموثوقية: تم اختباره باختبارات تمهيدية معجلة وفقًا لمعايير JEDEC المستوى 3 لضمان المتانة ضد الإجهاد الناتج عن الرطوبة أثناء اللحام.

1.2 الأسواق المستهدفة والتطبيقات تم تصميم هذا المصباح LED لمجموعة واسعة من المعدات الإلكترونية التي تتطلب مؤشر حالة أو إضاءة موثوقة ومضغوطة. تشمل مجالات التطبيق الرئيسية: معدات الاتصالات: مؤشرات الحالة على أجهزة التوجيه (الراوتر) والمودمات والهواتف المحمولة. أتمتة المكاتب: مؤشرات اللوحة على الطابعات وآلات النسخ والماسحات الضوئية. الإلكترونيات الاستهلاكية والأجهزة المنزلية: مؤشرات الطاقة أو الوضع أو الوظيفة. المعدات الصناعية: إشارات حالة الماكينة أو العطل أو وضع التشغيل. التنبيه العام: الإضاءة الخلفية للوحة الأمامية للرموز أو الأيقونات أو مصابيح الحالة العامة.

• 2. تحليل متعمق للمعايير التقنية يقدم هذا القسم تفسيرًا مفصلاً وموضوعيًا للمعايير الكهربائية والبصرية والحرارية الرئيسية التي تحدد نطاق أداء الجهاز.2.1 القيم القصوى المطلقة تحدد هذه القيم حدود الإجهاد التي قد يتسبب تجاوزها في حدوث تلف دائم للجهاز. لا يُنصح بالتشغيل عند هذه الحدود أو بالقرب منها لأداء موثوق. تبديد الطاقة (Pd): 72 ميغاواط. هذه هي أقصى قدرة مسموح بها يمكن للعبوة LED تبديدها كحرارة عند درجة حرارة محيطة (Ta) تبلغ 25 درجة مئوية. يتجاوز هذا الحد خطر ارتفاع درجة حرارة التقاطع شبه الموصل، مما يؤدي إلى تدهور متسارع أو فشل. التيار الأمامي المستمر (IF): 30 مللي أمبير. أقصى تيار أمامي مستمر يمكن تطبيقه على المصباح LED. تيار الذروة الأمامي: 80 مللي أمبير (تحت ظروف النبض: دورة عمل 1/10، عرض النبضة 0.1 مللي ثانية). هذه القيمة ذات صلة بالنبضات عالية التيار القصيرة ولكن لا ينبغي استخدامها للتشغيل المستمر. نطاق درجة حرارة التشغيل: من -40 درجة مئوية إلى +85 درجة مئوية. نطاق درجة الحرارة المحيطة الذي تم تحديد الجهاز للعمل فيه بشكل صحيح. نطاق درجة حرارة التخزين: من -40 درجة مئوية إلى +100 درجة مئوية. نطاق درجة الحرارة للتخزين الآمن عندما لا يكون الجهاز قيد التشغيل.
• 2.2 الخصائص الكهروضوئية يتم قياس هذه المعايير تحت ظروف الاختبار القياسية (Ta=25°C، IF=20mA) وتمثل الأداء النموذجي للجهاز. الشدة الضوئية (Iv): تتراوح من حد أدنى 56.0 mcd إلى حد أقصى 180.0 mcd، مع وجود قيمة نموذجية ضمن نطاق التصنيف هذا. يتم قياس الشدة باستخدام مستشعر مرشح لمطابقة منحنى استجابة العين البشرية (معيار CIE). زاوية الرؤية (2θ1/2): 120 درجة (نموذجي). هذه هي الزاوية الكاملة التي تنخفض عندها الشدة الضوئية إلى نصف قيمتها المقاسة على المحور. تشير زاوية 120 درجة إلى نمط انبعاث ضوئي واسع ومبعثر مناسب للإضاءة على مساحة واسعة أو المشاهدة من زوايا واسعة. الطول الموجي لذروة الانبعاث (λP): حوالي 575 نانومتر. هذا هو الطول الموجي عند أعلى نقطة في طيف الانبعاث الضوئي. الطول الموجي السائد (λd): حوالي 571 نانومتر (نموذجي). هذا هو الطول الموجي الفردي الذي تدركه العين البشرية والذي يحدد لون المصباح LED، والمشتق من إحداثيات اللونية CIE. إنه المعيار الرئيسي لتحديد اللون. عرض النصف الطيفي (Δλ): حوالي 15 نانومتر (نموذجي). يشير هذا إلى نقاء الطيف؛ قيمة 15 نانومتر هي سمة لمصابيح LED الصفراء-الخضراء القائمة على AlInGaP. الجهد الأمامي (VF): 2.0 فولت (نموذجي)، بحد أقصى 2.4 فولت عند 20 مللي أمبير. هذا هو انخفاض الجهد عبر المصباح LED عند التشغيل بالتيار المحدد. وهو أمر بالغ الأهمية لتصميم دائرة تحديد التيار. التيار العكسي (IR): أقصى 10 ميكرو أمبير عند جهد عكسي (VR) قدره 5 فولت. هذا المعيار لأغراض الاختبار فقط؛ لم يتم تصميم الجهاز للعمل تحت انحياز عكسي.3. شرح نظام التصنيف (Binning) لضمان الاتساق في الإنتاج الضخم، يتم فرز مصابيح LED إلى مجموعات أداء (Bins). وهذا يسمح للمصممين باختيار قطع تلبي معايير دنيا محددة لتطبيقهم.
• 3.1 تصنيف الجهد الأمامي (Vf) يتم تصنيف مصابيح LED بناءً على انخفاض الجهد الأمامي عند 20 مللي أمبير. يساعد هذا في تصميم مصادر الطاقة وضمان سطوع موحد عند توصيل عدة مصابيح LED على التوازي. المجموعة D2: Vf = 1.8 فولت إلى 2.0 فولت المجموعة D3: Vf = 2.0 فولت إلى 2.2 فولت المجموعة D4: Vf = 2.2 فولت إلى 2.4 فولت التسامح داخل كل مجموعة هو ±0.1 فولت.3.2 تصنيف الشدة الضوئية (Iv) هذا هو التصنيف الأساسي للسطوع. يتم فرز القطع إلى مجموعات ذات قيم شدة ضوئية دنيا و قصوى محددة. المجموعة P2: 56.0 – 71.0 mcd المجموعة Q1: 71.0 – 90.0 mcd المجموعة Q2: 90.0 – 112.0 mcd المجموعة R1: 112.0 – 140.0 mcd المجموعة R2: 140.0 – 180.0 mcd التسامح على كل مجموعة شدة هو ±11%.
• 3.3 تصنيف الطول الموجي السائد (Wd) يضمن هذا التصنيف اتساق اللون. يتم تجميع مصابيح LED حسب الطول الموجي السائد، والذي يرتبط مباشرة باللون المدرك. المجموعة B: λd = 564.5 – 567.5 نانومتر المجموعة C: λd = 567.5 – 570.5 نانومتر المجموعة D: λd = 570.5 – 573.5 نانومتر المجموعة E: λd = 573.5 – 576.5 نانومتر التسامح لكل مجموعة طول موجي هو ±1 نانومتر.4. تحليل منحنيات الأداء بينما يتم الإشارة إلى رسوم بيانية محددة في ورقة البيانات، فإن آثارها حاسمة للتصميم.
• 4.1 خاصية التيار مقابل الجهد (I-V) منحنى I-V لمصباح LED هو أسي. يتم تحديد الجهد الأمامي النموذجي (2.0 فولت) عند 20 مللي أمبير. يجب على المصممين استخدام مقاوم محدد للتيار أو مشغل تيار ثابت لضمان بقاء نقطة التشغيل مستقرة، حيث أن التغيير الصغير في الجهد يمكن أن يسبب تغييرًا كبيرًا في التيار، مما قد يتجاوز الحدود القصوى.4.2 الشدة الضوئية مقابل التيار الأمامي الشدة الضوئية تتناسب تقريبًا مع التيار الأمامي ضمن نطاق التشغيل. التشغيل فوق التيار المستمر الموصى به (20 مللي أمبير) قد يزيد السطوع ولكنه سيزيد أيضًا من درجة حرارة التقاطع، مما قد يقلل من العمر الافتراضي ويسبب تحولًا في اللون.

4.3 الاعتماد على درجة الحرارة أداء المصباح LED حساس لدرجة الحرارة. عادةً، ينخفض الجهد الأمامي مع زيادة درجة الحرارة، بينما تنخفض الشدة الضوئية أيضًا. التشغيل عند الحد الأعلى لنطاق درجة الحرارة (85 درجة مئوية) سيؤدي إلى إنتاج ضوء أقل مقارنة بالتشغيل عند 25 درجة مئوية.

5. المعلومات الميكانيكية والتعبئة 5.1 أبعاد الجهاز وقطبيةه تحتوي عبوة LED على أبعاد فيزيائية محددة بالغة الأهمية لتصميم البصمة على لوحة الدوائر المطبوعة (PCB). تتضمن ورقة البيانات رسمًا تفصيليًا للأبعاد. يتم الإشارة إلى القطبية بواسطة علامة الكاثود (عادةً شق، نقطة خضراء، أو علامة أخرى على العبوة). الاتجاه الصحيح ضروري لتشغيل الدائرة. 5.2 تصميم وسادة اللحام الموصى به للوحة الدوائر المطبوعة (PCB) يتم توفير نمط أرضي (بصمة) للوحة الدوائر المطبوعة. الالتزام بتخطيط الوسادة الموصى به أمر بالغ الأهمية لتحقيق وصلات لحام موثوقة أثناء لحام إعادة التدفق، مما يضمن التثبيت الميكانيكي المناسب وتبديد الحرارة. 5.3 مواصفات التعبئة بالشريط والبكرة يتم توريد الجهاز بشريط حامل منقوش بشريط غطاء واقٍ، ملفوف على بكرات قطرها 7 بوصات (178 مم). تشمل المواصفات الرئيسية: المسافة بين الجيوب: محددة في أبعاد الشريط. عدد المكونات لكل بكرة: 2000 قطعة. المكونات المفقودة: يُسمح بحد أقصى جيبين فارغين متتاليين لكل مواصفة. تتوافق التعبئة مع معايير ANSI/EIA-481 لتعبئة المكونات.

• 6. إرشادات اللحام والتركيب 6.1 ملف لحام إعادة التدفق بالأشعة تحت الحمراء (IR) (خالي من الرصاص) يتم توفير ملف درجة حرارة مقترح متوافق مع J-STD-020B لعمليات اللحام الخالية من الرصاص. تشمل المعايير الرئيسية: التسخين المسبق: منحدر تدريجي لتفعيل المادة المساعدة (Flux) وتقليل الصدمة الحرارية. منطقة النقع: هضبة للسماح للمجمع بأكمله بالوصول إلى درجة حرارة موحدة. إعادة التدفق (السيولة): يجب ألا تتجاوز درجة الحرارة القصوى 260 درجة مئوية، ويجب التحكم في الوقت فوق 217 درجة مئوية (درجة حرارة السيولة للقصدير الخالي من الرصاص النموذجي) (على سبيل المثال، 10 ثوانٍ كحد أقصى). التبريد: معدل تبريد مضبوط. ملاحظة: يجب تحديد الملف الدقيق لمجمع PCB المحدد، مع مراعاة سمك اللوحة، وكثافة المكونات، ومعجون اللحام المستخدم. 6.2 اللحام اليدوي إذا كان اللحام اليدوي ضروريًا، فيجب توخي الحذر الشديد: درجة حرارة المكواة: 300 درجة مئوية كحد أقصى. وقت اللحام: 3 ثوانٍ كحد أقصى لكل وسادة. الحد: يجب إجراء اللحام مرة واحدة فقط لتجنب التلف الحراري للعبوة البلاستيكية وروابط الأسلاك الداخلية. 6.3 التنظيف إذا كان التنظيف بعد اللحام مطلوبًا، فيجب استخدام المذيبات المحددة فقط لتجنب إتلاف العدسة البلاستيكية وعبوة LED. تشمل العوامل الموصى بها الكحول الإيثيلي أو كحول الأيزوبروبيل. يجب غمر LED في درجة حرارة عادية لأقل من دقيقة واحدة.7. احتياطات التخزين والتعامل 7.1 الحساسية للرطوبة عبوة LED حساسة للرطوبة. التعرض المطول للرطوبة المحيطة يمكن أن يؤدي إلى تشقق "الفرقعة" أثناء لحام إعادة التدفق. العبوة المغلقة: قم بالتخزين عند ≤30 درجة مئوية و ≤70% رطوبة نسبية. الاستخدام خلال سنة واحدة من تاريخ التعبئة. العبوة المفتوحة: للمكونات التي تم إزالتها من كيس الحاجز الرطوبي، بيئة التخزين الموصى بها هي ≤30 درجة مئوية و ≤60% رطوبة نسبية. العمر الافتراضي على أرضية الإنتاج: يوصى بإكمال لحام إعادة التدفق بالأشعة تحت الحمراء (IR) خلال 168 ساعة (7 أيام) بعد فتح التغليف الأصلي. التخزين الممتد / التجفيف: يجب تجفيف المكونات المعرضة لأكثر من 168 ساعة عند حوالي 60 درجة مئوية لمدة 48 ساعة على الأقل قبل اللحام لإزالة الرطوبة الممتصة. 7.2 طريقة التشغيل مصابيح LED هي أجهزة تعمل بالتيار. لضمان سطوع موحد عند توصيل عدة مصابيح LED، يجب تشغيلها بمصدر تيار ثابت. لا يُنصح بتوصيل مصابيح LED مباشرة على التوازي مع مصدر جهد واحد ومقاوم بسبب الاختلافات في الجهد الأمامي (Vf) بين الأجهزة الفردية، مما قد يؤدي إلى اختلافات كبيرة في التيار، وبالتالي السطوع. يُفضل التوصيل على التوالي مع مقاوم محدد للتيار مناسب أو استخدام مقاومات فردية لكل مصباح LED على التوازي.
• 8. ملاحظات التطبيق واعتبارات التصميم 8.1 تحديد التيار استخدم دائمًا مقاومًا على التوالي أو مشغل تيار ثابت لضبط التيار الأمامي إلى القيمة المطلوبة (على سبيل المثال، 20 مللي أمبير). يمكن حساب قيمة المقاوم باستخدام قانون أوم: R = (Vsupply - Vf_LED) / I_desired. استخدم أقصى Vf من ورقة البيانات (2.4 فولت) لتصميم متحفظ لضمان ألا يتجاوز التيار الحدود حتى مع مصباح LED منخفض Vf. 8.2 إدارة الحرارة على الرغم من أن تبديد الطاقة منخفض (72 ميغاواط)، إلا أن الإدارة الحرارية الفعالة على لوحة الدوائر المطبوعة يمكن أن تساعد في الحفاظ على الأداء والعمر الطويل، خاصة في بيئات درجة الحرارة المحيطة العالية أو عند التشغيل بتيارات أعلى. يمكن أن يساعد ضمان اتصال حراري جيد من وسادات LED إلى النحاس الموجود على لوحة الدوائر المطبوعة في تبديد الحرارة. 8.3 التصميم البصري توفر زاوية الرؤية 120 درجة والعدسة المبعثرة انبعاث ضوئي واسع وناعم. هذا يجعل المصباح LED مناسبًا للتطبيقات التي تتطلب إضاءة متساوية على مساحة أو حيث يحتاج المؤشر إلى أن يكون مرئيًا من مجموعة واسعة من الزوايا، دون الحاجة إلى بصريات ثانوية مثل أنابيب الضوء في كثير من الحالات.9. الأسئلة الشائعة (بناءً على المعايير التقنية) 9.1 ما الفرق بين الطول الموجي القمة والطول الموجي السائد؟ الطول الموجي القمة (λP) هو الطول الموجي الفيزيائي عند أعلى نقطة شدة في طيف انبعاث LED. الطول الموجي السائد (λd) هو قيمة محسوبة بناءً على إدراك اللون البشري (إحداثيات CIE) تمثل الطول الموجي الفردي للون المدرك. لأغراض التصميم، خاصة فيما يتعلق بمطابقة الألوان، فإن الطول الموجي السائد وتصنيفه أكثر صلة. 9.2 هل يمكنني تشغيل هذا المصباح LED بتيار 30 مللي أمبير بشكل مستمر؟ بينما تبلغ القيمة القصوى المطلقة للتيار الأمامي المستمر 30 مللي أمبير، يتم تحديد الخصائص الكهروضوئية عند 20 مللي أمبير. التشغيل بتيار 30 مللي أمبير بشكل مستمر سيولد المزيد من الحرارة، مما قد يقلل من الكفاءة الضوئية والعمر الافتراضي. للتشغيل الموثوق على المدى الطويل، يُنصح بالتصميم لتيار عند أو أقل من حالة الاختبار النموذجية البالغة 20 مللي أمبير. 9.3 كيف أفسر رموز التصنيف عند الطلب؟ يجب عليك تحديد رموز التصنيف المطلوبة لـ Vf و Iv و Wd بناءً على متطلبات تطبيقك لاتساق الجهد ومستوى السطوع ونقطة اللون. على سبيل المثال، قد يحدد الطلب المجموعات D3 (Vf) و R1 (Iv) و D (Wd) للحصول على قطع ذات جهد متوسط و سطوع عالي ودرجة لون أصفر-أخضر محددة.
• 10. مبادئ التشغيل والسياق التقني 10.1 تقنية أشباه الموصلات من نوع AlInGaP يستخدم هذا المصباح LED مادة شبه موصلة من فوسفيد الألومنيوم إنديوم غاليوم (AlInGaP). نظام المواد هذا فعال للغاية في إنتاج الضوء في مناطق الكهرماني والأصفر والأخضر من الطيف المرئي. مقارنة بالتكنولوجيات الأقدم، تقدم مصابيح LED من نوع AlInGaP سطوعًا أعلى وكفاءة أفضل واستقرارًا حراريًا محسنًا. 10.2 وظيفة العدسة المبعثرة تحتوي العدسة المبعثرة (غير الصافية) على جسيمات مبعثرة تخلط الضوء المنبعث من الشريحة شبه الموصلة الصغيرة. تعمل هذه العملية على توسيع زاوية الرؤية (إلى 120 درجة) وخلق مظهر أكثر اتساقًا ونعومة من خلال القضاء على "البقعة الساخنة" الساطعة التي تُرى عادةً في مصابيح LED ذات العدسات الصافية. هذا مثالي للتطبيقات التي يتم فيها مشاهدة المصباح LED مباشرة.Power, mode, or function indicators.
• Industrial Equipment:Machine status, fault, or operational mode signaling.
• General Indication:Front panel backlighting for symbols, icons, or general status luminaires.

. In-Depth Technical Parameter Analysis

The following section provides a detailed, objective interpretation of the key electrical, optical, and thermal parameters that define the device's performance envelope.

.1 Absolute Maximum Ratings

These ratings define the stress limits beyond which permanent damage to the device may occur. Operation at or near these limits is not recommended for reliable performance.

• Power Dissipation (Pd): mW. This is the maximum allowable power the LED package can dissipate as heat at an ambient temperature (Ta) of 25°C. Exceeding this limit risks overheating the semiconductor junction, leading to accelerated degradation or failure.
• DC Forward Current (IF): mA. The maximum continuous forward current that can be applied to the LED.
• Peak Forward Current: mA (under pulsed conditions: 1/10 duty cycle, 0.1ms pulse width). This rating is relevant for brief, high-current pulses but should not be used for continuous operation.
• Operating Temperature Range:-40°C to +85°C. The ambient temperature range over which the device is specified to operate correctly.
• Storage Temperature Range:-40°C to +100°C. The temperature range for safe storage when the device is not powered.

.2 Electro-Optical Characteristics

These parameters are measured under standard test conditions (Ta=25°C, IF=20mA) and represent the typical performance of the device.

• Luminous Intensity (Iv):Ranges from a minimum of 56.0 mcd to a maximum of 180.0 mcd, with a typical value implied within this binning range. Intensity is measured using a sensor filtered to match the photopic (human eye) response curve (CIE standard).
• Viewing Angle (2θ1/2): degrees (typical). This is the full angle at which the luminous intensity drops to half of its value measured on-axis. A 120-degree angle indicates a wide, diffused light emission pattern suitable for broad-area illumination or viewing from wide angles.
• Peak Emission Wavelength (λP):Approximately 575 nm. This is the wavelength at the highest point of the optical emission spectrum.
• Dominant Wavelength (λd):Approximately 571 nm (typical). This is the single wavelength perceived by the human eye that defines the color of the LED, derived from the CIE chromaticity coordinates. It is the key parameter for color specification.
• Spectral Line Half-Width (Δλ):Approximately 15 nm (typical). This indicates the spectral purity; a value of 15nm is characteristic of AlInGaP-based yellow-green LEDs.
• Forward Voltage (VF):.0V (typical), with a maximum of 2.4V at 20mA. This is the voltage drop across the LED when operating at the specified current. It is crucial for designing the current-limiting circuitry.
• Reverse Current (IR):Maximum 10 μA at a Reverse Voltage (VR) of 5V. This parameter is for test purposes only; the device is not designed for operation under reverse bias.

. Binning System Explanation

To ensure consistency in mass production, LEDs are sorted into performance bins. This allows designers to select parts that meet specific minimum criteria for their application.

.1 Forward Voltage (Vf) Binning

LEDs are categorized based on their forward voltage drop at 20mA. This helps in designing power supplies and ensuring uniform brightness when multiple LEDs are connected in parallel.

• Bin D2:Vf = 1.8V to 2.0V
• Bin D3:Vf = 2.0V to 2.2V
• Bin D4:Vf = 2.2V to 2.4V

Tolerance within each bin is ±0.1V.

.2 Luminous Intensity (Iv) Binning

This is the primary binning for brightness. Parts are sorted into groups with defined minimum and maximum luminous intensity values.

• Bin P2:.0 – 71.0 mcd
• Bin Q1:.0 – 90.0 mcd
• Bin Q2:.0 – 112.0 mcd
• Bin R1:.0 – 140.0 mcd
• Bin R2:.0 – 180.0 mcd

Tolerance on each intensity bin is ±11%.

.3 Dominant Wavelength (Wd) Binning

This binning ensures color consistency. LEDs are grouped by their dominant wavelength, which directly correlates to the perceived hue.

• Bin B:λd = 564.5 – 567.5 nm
• Bin C:λd = 567.5 – 570.5 nm
• Bin D:λd = 570.5 – 573.5 nm
• Bin E:λd = 573.5 – 576.5 nm

Tolerance for each wavelength bin is ±1 nm.

. Performance Curve Analysis

While specific graphs are referenced in the datasheet, their implications are critical for design.

.1 Current vs. Voltage (I-V) Characteristic

The I-V curve for an LED is exponential. The typical forward voltage (2.0V) is specified at 20mA. Designers must use a current-limiting resistor or constant-current driver to ensure the operating point remains stable, as a small change in voltage can cause a large change in current, potentially exceeding maximum ratings.

.2 Luminous Intensity vs. Forward Current

Luminous intensity is approximately proportional to forward current within the operating range. Operating above the recommended DC current (20mA) may increase brightness but will also increase junction temperature, potentially reducing lifespan and causing color shift.

.3 Temperature Dependence

LED performance is temperature-sensitive. Typically, forward voltage decreases with increasing temperature, while luminous intensity also decreases. Operating at the upper limit of the temperature range (85°C) will result in lower light output compared to operation at 25°C.

. Mechanical and Packaging Information

.1 Device Dimensions and Polarity

The LED package has specific physical dimensions critical for PCB footprint design. The datasheet includes a detailed dimensional drawing. Polarity is indicated by a cathode mark (typically a notch, green dot, or other marking on the package). Correct orientation is essential for circuit operation.

.2 Recommended PCB Pad Design

A land pattern (footprint) is provided for the PCB. Adhering to this recommended pad layout is crucial for achieving reliable solder joints during reflow soldering, ensuring proper mechanical attachment and thermal dissipation.

.3 Tape and Reel Packaging Specifications

The device is supplied in embossed carrier tape with a protective cover tape, wound onto 7-inch (178mm) diameter reels. Key specifications include:

• Pocket Pitch:Defined in the tape dimensions.
• Components per Reel: pieces.
• Missing Components:A maximum of two consecutive empty pockets is allowed per specification.
• The packaging conforms to ANSI/EIA-481 standards for component packaging.

. Soldering and Assembly Guidelines

.1 IR Reflow Soldering Profile (Pb-Free)

A suggested temperature profile compliant with J-STD-020B is provided for lead-free solder processes. Key parameters include:

• Preheat:A gradual ramp to activate flux and minimize thermal shock.
• Soak Zone:A plateau to allow the entire assembly to reach a uniform temperature.
• Reflow (Liquidus):Peak temperature must not exceed 260°C, and the time above 217°C (liquidus temperature for typical Pb-free solder) should be controlled (e.g., 10 seconds max).
• Cooling:A controlled cool-down rate.

Note:The exact profile must be characterized for the specific PCB assembly, considering board thickness, component density, and solder paste used.

.2 Hand Soldering

If hand soldering is necessary, extreme care must be taken:

• Iron Temperature:Maximum 300°C.
• Soldering Time:Maximum 3 seconds per pad.
• Limit:Soldering should be performed only once to avoid thermal damage to the plastic package and internal wire bonds.

.3 Cleaning

If post-solder cleaning is required, only specified solvents should be used to avoid damaging the LED's plastic lens and package. Recommended agents include ethyl alcohol or isopropyl alcohol. The LED should be immersed at normal temperature for less than one minute.

. Storage and Handling Cautions

.1 Moisture Sensitivity

The LED package is moisture-sensitive. Prolonged exposure to ambient humidity can lead to popcorn cracking during reflow soldering.

• Sealed Package:Store at ≤30°C and ≤70% RH. Use within one year of the pack date.
• Opened Package:For components removed from the moisture-barrier bag, the recommended storage ambient is ≤30°C and ≤60% RH.
• Floor Life:It is recommended to complete IR reflow soldering within 168 hours (7 days) after opening the original packaging.
• Extended Storage/Baking:Components exposed for more than 168 hours should be baked at approximately 60°C for at least 48 hours prior to soldering to remove absorbed moisture.

.2 Drive Method

LEDs are current-operated devices. To ensure uniform brightness when connecting multiple LEDs, they should be driven with a constant current source. Connecting LEDs directly in parallel with a single voltage source and resistor is not recommended due to variations in forward voltage (Vf) between individual devices, which can lead to significant differences in current and, consequently, brightness. A series connection with an appropriate current-limiting resistor or the use of individual resistors for each parallel LED is preferred.

. Application Notes and Design Considerations

.1 Current Limiting

Always use a series resistor or constant-current driver to set the forward current to the desired value (e.g., 20mA). The resistor value can be calculated using Ohm's Law: R = (Vsupply - Vf_LED) / I_desired. Use the maximum Vf from the datasheet (2.4V) for a conservative design to ensure the current does not exceed limits even with a low-Vf LED.

.2 Thermal Management

While the power dissipation is low (72mW), effective thermal management on the PCB can help maintain performance and longevity, especially in high ambient temperature environments or when driving at higher currents. Ensuring a good thermal connection from the LED pads to the PCB copper can help dissipate heat.

.3 Optical Design

The 120-degree viewing angle and diffused lens provide a wide, soft light emission. This makes the LED suitable for applications requiring even illumination over an area or where the indicator needs to be visible from a wide range of angles, without the need for secondary optics like light pipes in many cases.

. Frequently Asked Questions (Based on Technical Parameters)

.1 What is the difference between Peak Wavelength and Dominant Wavelength?

Peak Wavelength (λP) is the physical wavelength at the highest intensity point in the LED's emission spectrum. Dominant Wavelength (λd) is a calculated value based on human color perception (CIE coordinates) that represents the single wavelength of the perceived color. For design purposes, especially regarding color matching, the Dominant Wavelength and its binning are more relevant.

.2 Can I drive this LED at 30mA continuously?

While the Absolute Maximum Rating for DC Forward Current is 30mA, the Electro-Optical Characteristics are specified at 20mA. Operating at 30mA continuously will generate more heat, potentially reducing luminous efficiency and lifespan. For reliable long-term operation, it is advisable to design for a current at or below the typical test condition of 20mA.

.3 How do I interpret the binning codes when ordering?

You must specify the desired bin codes for Vf, Iv, and Wd based on your application's requirements for voltage consistency, brightness level, and color point. For example, an order might specify bins D3 (Vf), R1 (Iv), and D (Wd) to get parts with medium voltage, high brightness, and a specific yellow-green hue.

. Operational Principles and Technology Context

.1 AlInGaP Semiconductor Technology

This LED uses an Aluminum Indium Gallium Phosphide (AlInGaP) semiconductor material. This material system is highly efficient for producing light in the amber, yellow, and green regions of the visible spectrum. Compared to older technologies, AlInGaP LEDs offer higher brightness, better efficiency, and improved temperature stability.

.2 Diffused Lens Function

The diffused (non-clear) lens contains scattering particles that mix the light emitted from the small semiconductor chip. This process broadens the viewing angle (to 120 degrees) and creates a more uniform, softer appearance by eliminating the bright "hot spot" typically seen in LEDs with clear lenses. This is ideal for applications where the LED is viewed directly.