ورقة بيانات ثنائي باعث للضوء الأحمر SMD3528 - الحجم 3.5x2.8 مم - الجهد 2.2 فولت - الطاقة 0.144 واط - وثيقة تقنية باللغة العربية

1. نظرة عامة على المنتج ثنائي SMD3528 هو جهاز باعث للضوء (LED) من نوع السطح (SMD) يستخدم شريحة LED حمراء أحادية. يتميز بمساحة صغيرة تبلغ 3.5 مم × 2.8 مم، وهو مصمم للتطبيقات التي تتطلب إضاءة حمراء موثوقة ومنخفضة الطاقة. تشمل مزاياه الرئيسية زاوية رؤية واسعة تبلغ 120 درجة، وأداءً ثابتًا عبر نطاق درجة حرارة محدد، وتوافقًا مع عمليات تجميع تقنية التركيب السطحي القياسية (SMT). يشمل السوق المستهدف مجموعة واسعة من الإلكترونيات الاستهلاكية، وأضواء المؤشر، والإضاءة الخلفية للشاشات الصغيرة، والإضاءة الزخرفية حيث تكون المساحة وكفاءة الطاقة أمرًا بالغ الأهمية.

2. الغوص العميق في المعلمات التقنية

2.1 المعلمات الكهربائية تحدد الخصائص الكهربائية حدود التشغيل والأداء النموذجي لـ LED. يتم تحديد الحدود القصوى المطلقة، المقاسة عند درجة حرارة نقطة اللحام (Tsp) تبلغ 25 درجة مئوية، لتحديد حدود التشغيل الآمن. الحد الأقصى لتيار التشغيل الأمامي المستمر (IF) هو 30 مللي أمبير، بينما يُسمح بتيار نبضي أمامي (IFP) يصل إلى 40 مللي أمبير تحت ظروف محددة (عرض النبضة ≤10 مللي ثانية، دورة العمل ≤1/10). الحد الأقصى لتبديد الطاقة (PD) مقدر بـ 144 مللي واط. نطاق درجة حرارة التشغيل والتخزين محدد من -40 درجة مئوية إلى +80 درجة مئوية، مع أقصى درجة حرارة تقاطع (Tj) تبلغ 125 درجة مئوية. بالنسبة لللحام، يمكن لـ LED تحمل ملف تعريف إعادة التدفق بدرجة حرارة ذروة تبلغ إما 230 درجة مئوية أو 260 درجة مئوية لمدة 10 ثوانٍ.

تحت ظروف التشغيل النموذجية (Tsp=25°C، IF=20mA)، يكون لجهد التشغيل الأمامي (VF) قيمة نموذجية تبلغ 2.2 فولت وحد أقصى 2.6 فولت. جهد الانعكاس (VR) مقدر بحد أدنى 5 فولت، ويجب ألا يتجاوز تيار الانعكاس (IR) 10 ميكرو أمبير.

2.2 المعلمات البصرية الأداء البصري هو محور وظيفة LED. الطول الموجي السائد (λD) محدد بـ 625 نانومتر، مما يضعه في الطيف الأحمر القياسي. يتم تصنيف ناتج التدفق الضوئي إلى فئات، مع قيم نموذجية تتراوح من 1.5 لومن إلى 2.5 لومن عند تيار تشغيل 20 مللي أمبير، اعتمادًا على رمز الفئة المحدد (A3، B1، B2). يتميز التوزيع المكاني للضوء بزاوية رؤية واسعة، حيث يتم تحديد 2θ1/2 (الزاوية الكاملة عند نصف الكثافة) بـ 120 درجة._s2.3 الخصائص الحرارية إدارة الحرارة أمر بالغ الأهمية لطول عمر LED واستقرار أدائه. المعلمة الرئيسية هي درجة حرارة التقاطع (Tj)، والتي يجب ألا تتجاوز 125 درجة مئوية. يجب تصميم المسار الحراري من شريحة LED إلى نقطة اللحام وأخيرًا إلى لوحة الدوائر المطبوعة (PCB) للحفاظ على درجة حرارة التقاطع ضمن الحدود الآمنة أثناء التشغيل، خاصة عند التشغيل عند أو بالقرب من الحد الأقصى للتيار. يوفر نطاق درجة حرارة البيئة التشغيلية المحدد من -40 درجة مئوية إلى +80 درجة مئوية إرشادات للظروف البيئية التي يمكن للجهاز تحملها._F3. شرح نظام التصنيف (Binning) لضمان اتساق اللون والسطوع في الإنتاج، يتم فرز LEDs إلى فئات بناءً على معلمات رئيسية._FP3.1 تصنيف الطول الموجي يتم تصنيف الطول الموجي السائد للتحكم في الدرجة الدقيقة للون الأحمر. يحدد المواصفات المقدمة فئتين: R1 (620-625 نانومتر) و R2 (625-630 نانومتر). يسمح ذلك للمصممين باختيار LEDs بنقطة لون محددة جدًا لتطبيقهم، وهو أمر حيوي للتطبيقات مثل شاشات الألوان الكاملة أو اللافتات حيث يكون مطابقة الألوان أمرًا بالغ الأهمية. التسامح لقياس الطول الموجي متأصل في نطاق الفئة._D3.2 تصنيف التدفق الضوئي يتم تصنيف ناتج التدفق الضوئي لضمان مستوى أدنى من السطوع. يتم تعريف الفئات بواسطة الرموز A3، B1، و B2، مع قيم دنيا/نموذجية تبلغ 1/1.5 لومن، 1.5/2 لومن، و 2/2.5 لومن على التوالي، جميعها مقاسة عند 20 مللي أمبير. ينطبق تسامح ±7٪ على قياس التدفق الضوئي. يسمح هذا التصنيف بمستويات سطوع يمكن التنبؤ بها في مجموعة من LEDs._j3.3 تصنيف جهد التشغيل الأمامي يتم تصنيف جهد التشغيل الأمامي للمساعدة في تصميم الدائرة، خاصة لحساب مقاومة الحد الحالي وتصميم مصدر الطاقة في سلاسل متصلة على التوالي. الفئات هي C (1.8-2.0V)، D (2.0-2.2V)، E (2.2-2.4V)، و F (2.4-2.6V)، مع تسامح قياس ±0.08V. يمكن أن يساعد مطابقة فئات VF في ضمان توزيع تيار موحد وسطوع في تكوينات LED المتوازية.

4. تحليل منحنيات الأداء_s4.1 منحنى الخصائص (IV) منحنى جهد التشغيل الأمامي مقابل تيار التشغيل الأمامي (VF-IF) هو خاصية أساسية لأي ثنائي، بما في ذلك LEDs. بالنسبة لـ LED الأحمر SMD3528 هذا، سيظهر المنحنى العلاقة الأسية النموذجية لتقاطع p-n أشباه الموصلات. المنحنى ضروري لتحديد نقطة التشغيل ولتصميم دائرة القيادة. سيكون الجهد عند تيار التشغيل النموذجي البالغ 20mA ضمن نطاق VF المصنف (على سبيل المثال، ~2.2V للفئة D)._F4.2 التدفق الضوئي النسبي مقابل تيار التشغيل الأمامي يوضح هذا المنحنى كيف يتغير ناتج الضوء (التدفق الضوئي النسبي) مع زيادة تيار القيادة. بالنسبة لـ LEDs، يزداد الناتج عمومًا بشكل خطي مع التيار عند المستويات المنخفضة ولكن قد يظهر تشبعًا أو انخفاضًا في الكفاءة عند التيارات الأعلى بسبب التأثيرات الحرارية والكهربائية. يساعد هذا الرسم البياني المصممين على تحسين تيار القيادة للسطوع المطلوب مع مراعاة الفعالية والعمر الافتراضي._F4.3 الاعتماد على درجة الحرارة يتأثر أداء LEDs بشكل كبير بدرجة الحرارة. يظهر منحنى رئيسي الطاقة الطيفية النسبية (كبديل لناتج الضوء واستقرار الطول الموجي) كدالة لدرجة حرارة التقاطع. بالنسبة لـ LEDs الحمراء القائمة على AlInGaP، ينخفض ناتج الضوء عادةً مع زيادة درجة الحرارة. هذا المنحنى حاسم للتطبيقات التي تعمل في بيئات حرارية متغيرة، مما يوضح التخفيض اللازم أو التعويض الحراري في دائرة القيادة._R4.4 توزيع الطيف يرسم منحنى توزيع الطاقة الطيفية شدة الضوء المنبعث عبر أطوال موجية مختلفة. بالنسبة لـ LED أحادي اللون الأحمر، سيظهر هذا المنحنى ذروة واحدة سائدة تتمحور حول الطول الموجي المصنف (على سبيل المثال، 625 نانومتر). يحدد عرض هذه الذروة (العرض الكامل عند نصف الحد الأقصى، أو FWHM) نقاء اللون. تشير الذروة الأضيق إلى لون أكثر تشبعًا ونقاءً._R5. المعلومات الميكانيكية والتغليف

5.1 الأبعاد والرسم التفصيلي يتوافق غلاف LED مع البصمة القياسية للصناعة 3528، بأبعاد اسمية تبلغ 3.5 مم في الطول و 2.8 مم في العرض. يوفر الرسم البعدي الدقيق قياسات حرجة تشمل ارتفاع الغلاف، أبعاد العدسة، وتباعد الأطراف (اللوحات). يتم تحديد التسامحات: الأبعاد المذكورة كـ .X لها تسامح ±0.10 مم، بينما الأبعاد .XX لها تسامح أضيق ±0.05 مم.

5.2 تخطيط اللوحات الموصى به وتصميم الاستنسل يتم توفير نمط أرضي موصى به (بصمة) لتصميم PCB لضمان اللحام السليم والاستقرار الميكانيكي. يتضمن ذلك حجم وشكل وتباعد اللوحات النحاسية. كما يُقترح تصميم استنسل مقابل (قناع معجون اللحام) للتحكم في حجم معجون اللحام المودع أثناء التجميع، وهو أمر بالغ الأهمية لتحقيق وصلات لحام موثوقة دون التسبب في قصر أو ظاهرة "شاهد القبر" (tombstoning)._d5.3 تحديد القطبية يتم تحديد الكاثود (الطرف السالب) عادةً بواسطة علامة مرئية على غلاف LED، مثل نقطة خضراء، أو شق، أو زاوية مشطوفة. يجب أن تشير ورقة البيانات بوضوح إلى نظام العلامات هذا. يجب مراعاة القطبية الصحيحة أثناء التركيب على PCB لضمان عمل الجهاز._{6. إرشادات اللحام والتركيب}6.1 معلمات لحام إعادة التدفق (Reflow) المكون مناسب لعمليات لحام إعادة التدفق بالأشعة تحت الحمراء (IR) أو الحمل الحراري. يتم تحديد أقصى درجة حرارة لحام مسموح بها إما 230 درجة مئوية أو 260 درجة مئوية، مقاسة عند أطراف LED، لأقصى مدة 10 ثوانٍ. يجب اتباع ملف تعريف إعادة التدفق الخالي من الرصاص القياسي (SAC305) مع مراحل التسخين المسبق، والنقع، وإعادة التدفق، والتبريد، مع ضمان ألا تتجاوز درجة الحرارة القصوى والوق فوق السائل (TAL) تصنيفات LED.

6.2 احتياطات التعامل والتخزين تعتبر LEDs حساسة للتفريغ الكهروستاتيكي (ESD). يجب التعامل معها في بيئة محمية من ESD باستخدام أساور معصم مؤرضة وأسطح عمل موصلة. يجب تخزين الأجهزة في أكياس الحاجز الرطوبة الأصلية مع مجفف، في ظروف لا تتجاوز نطاق درجة حرارة التخزين المحدد (-40 درجة مئوية إلى +80 درجة مئوية) ورطوبة منخفضة لمنع امتصاص الرطوبة، مما قد يسبب "انفجار الذرة" (popcorning) أثناء إعادة التدفق.

6.3 التنظيف إذا كان التنظيف مطلوبًا بعد اللحام، فاستخدم المذيبات المعتمدة المتوافقة مع عدسة الإيبوكسي والغلاف البلاستيكي لـ LED. تجنب التنظيف بالموجات فوق الصوتية، حيث يمكن أن تتسبب الاهتزازات عالية التردد في إتلاف روابط الأسلاك الداخلية أو تثبيت الشريحة. تحقق دائمًا من التوافق الكيميائي قبل المضي قدمًا في أي عملية تنظيف._j7. معلومات التغليف والطلب

7.1 التغليف بالشريط والبكرة يتم توريد LEDs SMD3528 في شريط ناقل بارز قياسي على بكرات، مناسب لآلات الاختيار والوضع الآلية. يتم تحديد أبعاد الشريط الناقل (حجم الجيب، المسافة) لضمان التوافق مع المغذيات. يتم تعريف قوة تقشير الشريط الغطائي بـ 0.1 إلى 0.7 نيوتن عند التقشير بزاوية 10 درجات، مما يضمن أنه آمن أثناء الشحن ولكنه سهل للإزالة بواسطة الآلة.

7.2 قاعدة ترقيم الموديل يتبع نموذج المنتج اصطلاح تسمية منظم: T [رمز الشكل] [عدد الشرائح] [رمز العدسة] [رمز داخلي] - [رمز التدفق الضوئي] [رمز اللون]. على سبيل المثال، T3200SRA يُفك كالتالي: الشكل 32 (3528)، عدد الشرائح S (أحادي، طاقة صغيرة)، رمز العدسة 00 (بدون عدسة)، رمز داخلي، رمز التدفق الضوئي، واللون A (أحمر). تشمل رموز الألوان الأخرى Y (أصفر)، B (أزرق)، G (أخضر)، إلخ. يسمح هذا النظام بالتعريف الدقيق لجميع السمات الرئيسية.

8. اقتراحات التطبيق

8.1 سيناريوهات التطبيق النموذجية LED الأحمر SMD3528 مناسب تمامًا للعديد من التطبيقات: أضواء الحالة والمؤشر على الإلكترونيات الاستهلاكية (التلفزيونات، الموجهات، الشواحن). الإضاءة الخلفية للشاشات LCD الصغيرة، لوحات المفاتيح، أو اللوحات. الإضاءة الزخرفية والتأكيدية في الأجهزة، مقصورات السيارات، أو الميزات المعمارية. الإشارة والإضاءة الطارئة حيث يكون اللون الأحمر المميز مطلوبًا.

8.2 اعتبارات التصميم الحد الحالي: استخدم دائمًا مقاومة حد تيار متسلسلة أو محرك تيار ثابت. يتم حساب قيمة المقاومة باستخدام R = (جهد الإمداد - VF) / IF. استخدم الحد الأقصى لـ VF من الفئة لضمان ألا يتجاوز التيار الحدود حتى مع انخفاض VF. الإدارة الحرارية: للتشغيل المستمر عند تيارات عالية أو في درجات حرارة بيئية عالية، تأكد من وجود مساحة نحاسية كافية في PCB أو تبديد حراري لتبديد الحرارة والحفاظ على درجة حرارة التقاطع منخفضة. التصميم البصري: ضع في اعتبارك زاوية الرؤية البالغة 120 درجة عند تصميم أدلة الضوء، العدسات، أو المشتتات لتحقيق نمط الإضاءة المطلوب.

9. المقارنة التقنية مقارنة بـ LEDs الحمراء ذات الثقب المار (through-hole)، يقدم SMD3528 مزايا كبيرة للإلكترونيات الحديثة: بصمة أصغر بكثير، ملف تعريف منخفض للأجهزة النحيفة، ملاءمة للتجميع الآلي عالي السرعة، وغالبًا أداء حراري أفضل بسبب اللحام المباشر بـ PCB. داخل عائلة LED الحمراء SMD، يعتبر غلاف 3528 خيارًا شائعًا وفعالًا من حيث التكلفة. مقارنة بحزم LED أحدث وأعلى فعالية (على سبيل المثال، 2835)، قد يكون لـ 3528 فعالية ضوئية أقل قليلاً ولكنه يظل شديد التنافسية في تطبيقات السطوع القياسية بسبب توافره الواسع وموثوقيته المثبتة.

10. الأسئلة الشائعة (FAQ)

س: ما الفرق بين فئات التدفق الضوئي A3، B1، و B2؟ ج: تمثل هذه الفئات مستويات سطوع دنيا ونموذجية مختلفة عند 20 مللي أمبير. A3 هو الأدنى (1.0 لومن كحد أدنى، 1.5 لومن نموذجي)، B1 متوسط (1.5 لومن كحد أدنى، 2.0 لومن نموذجي)، و B2 هو الأعلى (2.0 لومن كحد أدنى، 2.5 لومن نموذجي). يعتمد الاختيار على السطوع المطلوب لتطبيقك._Fس: هل يمكنني تشغيل هذا LED عند 30 مللي أمبير بشكل مستمر؟ ج: نعم، 30 مللي أمبير هو الحد الأقصى المطلق لتصنيف تيار التشغيل الأمامي المستمر. ومع ذلك، للحصول على طول عمر وموثوقية مثاليين، يُنصح غالبًا بالتشغيل دون الحد الأقصى، ربما عند 20-25 مللي أمبير، إلا إذا تطلب التطبيق أقصى سطوع وكان التصميم الحراري قويًا.

س: كيف أحدد الكاثود على LED؟ ج: يجب أن يشير الرسم التفصيلي في ورقة البيانات إلى علامة القطبية. عادةً، بالنسبة لغلاف 3528، يتم تمييز الكاثود بنقطة خضراء أو شق صغير/زاوية مشطوفة على إحدى زوايا الجسم البلاستيكي.

س: هل يتم استخدام عدسة في هذا LED؟ ج: وفقًا لفك تشفير رقم الموديل ورمز العدسة "00" في قاعدة التسمية، هذا المتغير المحدد (T3200SRA) لا يحتوي على عدسة أولية إضافية (يستخدم قبة الإيبوكسي القياسية). المتغيرات الأخرى ذات رمز العدسة "01" ستدمج عدسة لتشكيل الحزمة.

11. حالة استخدام عملية السيناريو: تصميم لوحة مؤشر حالة لمحول شبكة. تتطلب اللوحة عشرة LEDs حمراء للإشارة إلى نشاط المنفذ/حالة الارتباط. يختار المصمم LED SMD3528 في الفئة R2 (625-630 نانومتر) للحصول على لون أحمر نابض بالحياة والفئة B1 (1.5/2.0 لومن) للحصول على سطوع مرئي ومتسق. يتوفر خط إمداد 3.3 فولت على PCB. باستخدام الحد الأقصى لـ VF البالغ 2.6 فولت (من الفئة F، بافتراض أسوأ حالة اختيار) وهدف IF البالغ 20 مللي أمبير، يتم حساب مقاومة الحد الحالي: R = (3.3V - 2.6V) / 0.020A = 35 أوم. يتم اختيار مقاومة قياسية 33 أوم، مما يؤدي إلى تيار أعلى قليلاً ~21.2 مللي أمبير (باستخدام VF نموذجي 2.2V)، وهو ضمن الحدود الآمنة. يتم وضع LEDs على PCB بتخطيط اللوحات الموصى به. يمكن لوحدة دقيقة بسيطة (microcontroller) ذات دبوس GPIO، مُهيأ كمخرج مفتوح المصرف (open-drain) مع مقاومة سحب لأعلى إلى 3.3V، أن تسحب التيار عبر كل LED لتشغيله. تضمن زاوية الرؤية الواسعة البالغة 120 درجة رؤية الحالة من زوايا مختلفة._F12. مبدأ التشغيل ثنائيات الإضاءة (LEDs) هي أجهزة أشباه موصلات تحول الطاقة الكهربائية مباشرة إلى ضوء من خلال عملية تسمى الانبعاث الكهروضوئي (electroluminescence). جوهر LED أحمر مثل SMD3528 هو شريحة مصنوعة من مواد فوسفيد الألومنيوم إنديوم غاليوم (AlInGaP). عندما يتم تطبيق جهد أمامي عبر تقاطع p-n لأشباه الموصلات هذا، يتم حقن الإلكترونات من المنطقة من النوع n والفجوات من المنطقة من النوع p في منطقة التقاطع. عندما تتحد حاملات الشحن هذه، فإنها تطلق الطاقة في شكل فوتونات (جزيئات ضوء). يتم تحديد الطول الموجي المحدد (اللون) للضوء المنبعث بواسطة طاقة فجوة النطاق (bandgap) لمادة أشباه الموصلات. لدى AlInGaP فجوة نطاق تتوافق مع الفوتونات في الجزء الأحمر إلى البرتقالي المصفر من الطيف المرئي. يقوم غلاف الإيبوكسي بتغليف الشريحة، وحمايتها من البيئة، وغالبًا ما يعمل كعدسة لتشكيل ناتج الضوء._F13. معايير اختبار الموثوقية تشير ورقة البيانات إلى عدة اختبارات قياسية في الصناعة للتحقق من موثوقية LED تحت ظروف إجهاد مختلفة. تحاكي هذه الاختبارات سنوات من التشغيل أو البيئات القاسية في إطار زمني متسارع._F13.1 اختبارات العمر الافتراضي عمر التشغيل في درجة حرارة الغرفة (RTOL): يتم تشغيل LEDs عند أقصى تيار في درجة حرارة الغرفة لمدة 1008 ساعة. تشمل معايير الفشل تحول VF >200mV، انخفاض التدفق الضوئي >25٪ (لـ LEDs الحمراء AlInGaP)، تيار تسرب >10µA، أو فشل كارثي. عمر التشغيل في درجة الحرارة العالية (HTOL): مشابه لـ RTOL ولكن يتم إجراؤه عند درجة حرارة بيئية 85 درجة مئوية، مما يسرع الشيخوخة الحرارية. عمر التشغيل في درجة الحرارة المنخفضة (LTOL): يتم إجراؤه عند -40 درجة مئوية لاختبار الأداء تحت البرد الشديد.

13.2 اختبارات الإجهاد البيئي عمر التشغيل في درجة الحرارة العالية والرطوبة العالية (H3TRB): الاختبارات عند 60 درجة مئوية / 90٪ رطوبة نسبية مع تطبيق انحياز لمدة 1008 ساعة، لتقييم مقاومة التدهور الناجم عن الرطوبة. دورة درجة الحرارة والرطوبة والانحياز (THB): يعرض LEDs لدورات بين -20 درجة مئوية، 0 درجة مئوية، 25 درجة مئوية، و 60 درجة مئوية عند 60٪ رطوبة نسبية لمدة 20 دورة. الصدمة الحرارية: دورات سريعة بين -40 درجة مئوية و 125 درجة مئوية لمدة 100 دورة (15 دقيقة إقامة، 60 ثانية نقل). بعد الاختبار، يجب أن يعمل LED.

14. اتجاهات التطوير تتطور صناعة LED باستمرار نحو كفاءة أعلى، حجم أصغر، وموثوقية أكبر. بالنسبة لحزم مثل SMD3528، تشمل الاتجاهات: زيادة الفعالية الضوئية: التحسينات المستمرة في تصميم الشريحة، النمو الطبقي (epitaxial)، وتقنية الفوسفور (لـ LEDs البيضاء) تسمح للأجيال الجديدة من نفس حجم الغلاف بإنتاج المزيد من الضوء لكل واط من المدخلات الكهربائية. تحسين اتساق اللون: أصبحت تسامحات تصنيف أضيق للطول الموجي، التدفق، و VF معيارًا، مدفوعة بالطلب من تطبيقات العرض والإضاءة عالية الجودة. تحسين الأداء الحراري: تساعد التطورات في مواد الغلاف (على سبيل المثال، البلاستيك عالي التوصيل الحراري، ركائز السيراميك) وتقنيات تثبيت الشريحة على خفض المقاومة الحرارية، مما يسمح بتيارات قيادة أعلى أو تحسين العمر الافتراضي. التصغير: بينما يظل 3528 شائعًا، يتم تطوير حزم أصغر مثل 2020، 1515، و 1010 للأجهزة فائقة الصغر، على الرغم من وجود مقايضات غالبًا في ناتج الضوء والمعالجة الحرارية. التكامل الذكي: يشمل الاتجاه الأوسع دمج دوائر التحكم، أجهزة الاستشعار، أو شرائح ألوان متعددة (RGB) في غلاف واحد، متجاوزًا باعثات منفصلة بسيطة.

.3 Temperature Dependence

The performance of LEDs is significantly affected by temperature. A key curve shows the relative spectral energy (a proxy for light output and wavelength stability) as a function of junction temperature. For AlInGaP-based red LEDs, the light output typically decreases as temperature increases. This curve is critical for applications operating in varying thermal environments, informing necessary derating or thermal compensation in the drive circuitry.

.4 Spectral Distribution

The spectral energy distribution curve plots the intensity of light emitted across different wavelengths. For a monochromatic red LED, this curve will show a single, dominant peak centered around the binned wavelength (e.g., 625 nm). The width of this peak (full width at half maximum, or FWHM) determines the color purity. A narrower peak indicates a more saturated, pure color.

. Mechanical & Packaging Information

.1 Dimensions and Outline Drawing

The LED package conforms to the industry-standard 3528 footprint, with nominal dimensions of 3.5mm in length and 2.8mm in width. The exact dimensional drawing provides critical measurements including package height, lens dimensions, and lead (pad) spacing. Tolerances are specified: dimensions noted as .X have a tolerance of ±0.10mm, while .XX dimensions have a tighter tolerance of ±0.05mm.

.2 Recommended Pad Layout & Stencil Design

A recommended land pattern (footprint) for PCB design is provided to ensure proper soldering and mechanical stability. This includes the size, shape, and spacing of the copper pads. A corresponding stencil design (solder paste mask) is also suggested to control the volume of solder paste deposited during assembly, which is crucial for achieving reliable solder joints without causing shorts or tombstoning.

.3 Polarity Identification

The cathode (negative terminal) is typically identified by a visual marker on the LED package, such as a green dot, a notch, or a chamfered corner. The datasheet should clearly indicate this marking scheme. Correct polarity must be observed during placement on the PCB to ensure the device functions.

. Soldering & Assembly Guidelines

.1 Reflow Soldering Parameters

The component is suitable for infrared (IR) or convection reflow soldering processes. The maximum permissible solder temperature is specified as 230°C or 260°C, measured at the LED leads, for a maximum duration of 10 seconds. A standard lead-free (SAC305) reflow profile with a preheat, soak, reflow, and cooling phase should be followed, ensuring the peak temperature and time above liquidus (TAL) do not exceed the LED's ratings.

.2 Handling and Storage Precautions

LEDs are sensitive to electrostatic discharge (ESD). They should be handled in an ESD-protected environment using grounded wrist straps and conductive work surfaces. The devices should be stored in their original moisture-barrier bags with desiccant, in conditions not exceeding the specified storage temperature range (-40°C to +80°C) and at low humidity to prevent moisture absorption, which can cause "popcorning" during reflow.

.3 Cleaning

If cleaning is required after soldering, use approved solvents that are compatible with the LED's epoxy lens and plastic package. Avoid ultrasonic cleaning, as the high-frequency vibrations can damage the internal wire bonds or the die attach. Always verify chemical compatibility before proceeding with any cleaning process.

. Packaging & Ordering Information

.1 Tape and Reel Packaging

The SMD3528 LEDs are supplied in standard embossed carrier tape on reels, suitable for automated pick-and-place machines. The carrier tape dimensions (pocket size, pitch) are specified to ensure compatibility with feeders. The cover tape peel strength is defined as 0.1 to 0.7 Newtons when peeled at a 10-degree angle, ensuring it is secure during shipping but easy for the machine to remove.

.2 Model Numbering Rule

The product model follows a structured naming convention: T [Shape Code] [Chip Count] [Lens Code] [Internal Code] - [Luminous Flux Code] [Color Code]. For example, T3200SRA decodes as: Shape 32 (3528), Chip Count S (single, small power), Lens Code 00 (no lens), Internal Code, Luminous Flux Code, and Color A (Red). Other color codes include Y (Yellow), B (Blue), G (Green), etc. This system allows precise identification of all key attributes.

. Application Suggestions

.1 Typical Application Scenarios

The SMD3528 red LED is well-suited for numerous applications: Status and indicator lights on consumer electronics (TVs, routers, chargers). Backlighting for small LCD displays, keypads, or panels. Decorative and accent lighting in appliances, automotive interiors, or architectural features. Signalization and emergency lighting where a distinct red color is required.

.2 Design Considerations

Current Limiting:Always use a series current-limiting resistor or a constant-current driver. The resistor value is calculated using R = (V_supply- V_F) / I_F. Use the maximum V_Ffrom the bin to ensure current does not exceed limits even with a low-V_F device.
Thermal Management:For continuous operation at high currents or in high ambient temperatures, ensure adequate PCB copper area or heatsinking to dissipate heat and keep the junction temperature low.
Optical Design:Consider the 120-degree viewing angle when designing light guides, lenses, or diffusers to achieve the desired illumination pattern.

. Technical Comparison

Compared to through-hole red LEDs, the SMD3528 offers significant advantages for modern electronics: a much smaller footprint, lower profile for slim devices, suitability for high-speed automated assembly, and often better thermal performance due to direct soldering to the PCB. Within the SMD red LED family, the 3528 package is a common, cost-effective choice. Compared to newer, higher-efficacy LED packages (e.g., 2835), the 3528 may have slightly lower luminous efficacy but remains highly competitive in standard brightness applications due to its widespread availability and proven reliability.

. Frequently Asked Questions (FAQ)

Q: What is the difference between the luminous flux bins A3, B1, and B2?
A: These bins represent different minimum and typical brightness levels at 20mA. A3 is the lowest (1.0 lm min, 1.5 lm typ), B1 is medium (1.5 lm min, 2.0 lm typ), and B2 is the highest (2.0 lm min, 2.5 lm typ). Selection depends on the required brightness for your application.

Q: Can I drive this LED at 30mA continuously?
A: Yes, 30mA is the absolute maximum continuous forward current rating. However, for optimal longevity and reliability, it is often advisable to operate below the maximum, perhaps at 20-25mA, unless the application requires maximum brightness and the thermal design is robust.

Q: How do I identify the cathode on the LED?
A: The datasheet's outline drawing should indicate the polarity marking. Typically, for a 3528 package, the cathode is marked by a green dot or a small notch/chamfer on one corner of the plastic body.

Q: Is a lens used in this LED?
A: According to the model number decoding and the lens code "00" in the naming rule, this specific variant (T3200SRA) does not have an additional primary lens (it uses the standard epoxy dome). Other variants with lens code "01" would incorporate a lens for beam shaping.

. Practical Use Case

Scenario: Designing a status indicator panel for a network switch.The panel requires ten red LEDs to indicate port activity/link status. The designer selects the SMD3528 LED in bin R2 (625-630nm) for a vibrant red and bin B1 (1.5/2.0 lm) for consistent, visible brightness. A 3.3V supply rail is available on the PCB. Using the maximum V_Fof 2.6V (from bin F, assuming worst-case selection) and a target I_Fof 20mA, the current-limiting resistor is calculated: R = (3.3V - 2.6V) / 0.020A = 35 Ohms. A standard 33 Ohm resistor is chosen, resulting in a slightly higher current of ~21.2mA (using typical V_Fof 2.2V), which is within safe limits. The LEDs are placed on the PCB with the recommended pad layout. A simple microcontroller GPIO pin, configured as an open-drain output with a pull-up resistor to 3.3V, can sink current through each LED to turn it on. The wide 120-degree viewing angle ensures the status is visible from various angles.

. Operating Principle

Light-emitting diodes are semiconductor devices that convert electrical energy directly into light through a process called electroluminescence. The core of a red LED like the SMD3528 is a chip made from aluminum indium gallium phosphide (AlInGaP) materials. When a forward voltage is applied across the p-n junction of this semiconductor, electrons from the n-type region and holes from the p-type region are injected into the junction region. When these charge carriers recombine, they release energy in the form of photons (light particles). The specific wavelength (color) of the emitted light is determined by the bandgap energy of the semiconductor material. AlInGaP has a bandgap that corresponds to photons in the red to yellow-orange part of the visible spectrum. The epoxy package encapsulates the chip, protects it from the environment, and often acts as a lens to shape the light output.

. Reliability Test Standards

The datasheet references several industry-standard tests to validate the LED's reliability under various stress conditions. These tests simulate years of operation or harsh environments in an accelerated timeframe.

.1 Life Tests

Room Temperature Operating Life (RTOL):LEDs are operated at maximum current at room temperature for 1008 hours. Failure criteria include V_Fshift >200mV, luminous flux drop >25% (for AlInGaP red LEDs), leakage current >10µA, or catastrophic failure.
High-Temperature Operating Life (HTOL):Similar to RTOL but conducted at 85°C ambient temperature, accelerating thermal aging.
Low-Temperature Operating Life (LTOL):Conducted at -40°C to test performance under extreme cold.

.2 Environmental Stress Tests

High Temperature High Humidity Operating Life (H3TRB):Tests at 60°C/90% RH with bias applied for 1008 hours, assessing resistance to moisture-induced degradation.
Temperature Humidity Bias (THB) Cycling:Subjects LEDs to cycling between -20°C, 0°C, 25°C, and 60°C at 60% RH for 20 cycles.
Thermal Shock:Rapidly cycles between -40°C and 125°C for 100 cycles (15 min dwell,< sec transfer). Post-test, the LED must still function.

. Development Trends

The LED industry continuously evolves towards higher efficiency, smaller size, and greater reliability. For packages like the SMD3528, trends include:Increased Luminous Efficacy:Ongoing improvements in chip design, epitaxial growth, and phosphor technology (for white LEDs) allow newer generations of the same package size to produce more light per watt of electrical input.Enhanced Color Consistency:Tighter binning tolerances for wavelength, flux, and V_Fare becoming standard, driven by demand from high-end display and lighting applications.Improved Thermal Performance:Advances in package materials (e.g., high-thermal-conductivity plastics, ceramic substrates) and die-attach techniques help lower thermal resistance, allowing higher drive currents or improved lifetime.Miniaturization:While 3528 remains popular, even smaller packages like 2020, 1515, and 1010 are being developed for ultra-compact devices, though often with trade-offs in light output and thermal handling.Smart Integration:The broader trend includes integrating control circuitry, sensors, or multiple color chips (RGB) into a single package, moving beyond simple discrete emitters.