دیتاشیت LED قرمز SMD3528 - ابعاد 3.5x2.8 میلی‌متر - ولتاژ 2.2 ولت - توان 0.144 وات - سند فنی فارسی

1. مرور کلی محصول ال‌ایدی SMD3528 یک دیود نورافشان (LED) نصب سطحی (SMD) است که از یک تراشه LED قرمز تک‌کریستالی استفاده می‌کند. این قطعه با ابعاد فشرده 3.5x2.8 میلی‌متر، برای کاربردهایی طراحی شده که نیاز به روشنایی قرمز قابل اطمینان و کم‌مصرف دارند. مزایای اصلی آن شامل زاویه دید گسترده 120 درجه، عملکرد یکنواخت در محدوده دمایی مشخص و سازگاری با فرآیندهای استاندارد مونتاژ فناوری نصب سطحی (SMT) است. بازار هدف طیف گسترده‌ای از الکترونیک مصرفی، چراغ‌های نشانگر، نور پس‌زمینه نمایشگرهای کوچک و نورپردازی تزئینی را در بر می‌گیرد که در آن‌ها فضا و بازده انرژی از اهمیت بالایی برخوردار است.

2. بررسی عمیق پارامترهای فنی 2.1 پارامترهای الکتریکی مشخصات الکتریکی، حدود عملکرد و عملکرد معمول LED را تعریف می‌کنند. حداکثر مقادیر مجاز مطلق، که در دمای نقطه لحیم (Tsp) 25 درجه سانتی‌گراد اندازه‌گیری می‌شوند، محدودیت‌های عملکرد ایمن را مشخص می‌کنند. حداکثر جریان مستقیم پیوسته (IF) 30 میلی‌آمپر است، در حالی که جریان پالسی مستقیم (IFP) تا 40 میلی‌آمپر تحت شرایط خاص (عرض پالس ≤10 میلی‌ثانیه، چرخه وظیفه ≤1/10) مجاز است. حداکثر اتلاف توان (Pd) در 144 میلی‌وات درجه‌بندی شده است. محدوده دمای عملیاتی و انبارداری از 40- درجه سانتی‌گراد تا 80+ درجه سانتی‌گراد مشخص شده و حداکثر دمای اتصال (Tj) 125 درجه سانتی‌گراد است. برای لحیم‌کاری، LED می‌تواند پروفیل رفلو با حداکثر دمای 230 درجه سانتی‌گراد یا 260 درجه سانتی‌گراد را به مدت 10 ثانیه تحمل کند. در شرایط عملیاتی معمول (Tsp=25°C, IF=20mA)، ولتاژ مستقیم (VF) مقدار معمول 2.2 ولت و حداکثر 2.6 ولت را دارد. ولتاژ معکوس (VR) حداقل 5 ولت درجه‌بندی شده و جریان معکوس (IR) نباید از 10 میکروآمپر تجاوز کند.

2.2 پارامترهای نوری عملکرد نوری در قلب عملکرد LED قرار دارد. طول موج غالب (λd) در 625 نانومتر مشخص شده که آن را در طیف قرمز استاندارد قرار می‌دهد. خروجی شار نوری در دسته‌هایی (بین) طبقه‌بندی شده است، با مقادیر معمول از 1.5 تا 2.5 لومن در جریان راه‌اندازی 20 میلی‌آمپر، بسته به کد بین خاص (A3, B1, B2). توزیع فضایی نور با زاویه دید گسترده مشخص می‌شود، که 2θ1/2 (زاویه کامل در نصف شدت) به عنوان 120 درجه مشخص شده است.

2.3 مشخصات حرارتی مدیریت حرارتی برای طول عمر و پایداری عملکرد LED حیاتی است. پارامتر کلیدی دمای اتصال (Tj) است که نباید از 125 درجه سانتی‌گراد تجاوز کند. مسیر حرارتی از تراشه LED به نقطه لحیم و در نهایت به برد مدار چاپی (PCB) باید طوری طراحی شود که دمای اتصال در حین کار، به ویژه هنگام راه‌اندازی در جریان حداکثر یا نزدیک به آن، در محدوده ایمن نگه داشته شود. محدوده دمای محیط عملیاتی مشخص شده 40- تا 80+ درجه سانتی‌گراد، راهنمایی برای شرایط محیطی است که دستگاه می‌تواند تحمل کند.

3. توضیح سیستم دسته‌بندی (بینینگ) برای اطمینان از ثبات رنگ و روشنایی در تولید، LEDها بر اساس پارامترهای کلیدی در دسته‌هایی (بین) مرتب می‌شوند. 3.1 دسته‌بندی طول موج طول موج غالب برای کنترل سایه دقیق رنگ قرمز دسته‌بندی می‌شود. مشخصات ارائه شده دو دسته را فهرست می‌کند: R1 (620-625 نانومتر) و R2 (625-630 نانومتر). این امر به طراحان اجازه می‌دهد LEDهایی با نقطه رنگ بسیار خاص برای کاربرد خود انتخاب کنند، که برای کاربردهایی مانند نمایشگرهای تمام‌رنگ یا تابلوها که تطابق رنگ حیاتی است، ضروری می‌باشد. تلرانس اندازه‌گیری طول موج ذاتی در محدوده بین است._s3.2 دسته‌بندی شار نوری خروجی شار نوری برای تضمین حداقل سطح روشنایی دسته‌بندی می‌شود. دسته‌ها با کدهای A3، B1 و B2 تعریف شده‌اند، با مقادیر حداقل/معمول به ترتیب 1/1.5 لومن، 1.5/2 لومن و 2/2.5 لومن، که همگی در 20 میلی‌آمپر اندازه‌گیری شده‌اند. یک تلرانس ±7٪ برای اندازه‌گیری شار نوری اعمال می‌شود. این دسته‌بندی امکان سطوح روشنایی قابل پیش‌بینی در آرایه‌ای از LEDها را فراهم می‌کند._F3.3 دسته‌بندی ولتاژ مستقیم ولتاژ مستقیم برای کمک به طراحی مدار، به ویژه برای محاسبه مقاومت محدودکننده جریان و طراحی منبع تغذیه در رشته‌های سری، دسته‌بندی می‌شود. دسته‌ها عبارتند از C (1.8-2.0 ولت)، D (2.0-2.2 ولت)، E (2.2-2.4 ولت) و F (2.4-2.6 ولت)، با تلرانس اندازه‌گیری ±0.08 ولت. تطابق دسته‌های VF می‌تواند به اطمینان از توزیع یکنواخت جریان و روشنایی در پیکربندی‌های موازی LED کمک کند._FP4. تحلیل منحنی‌های عملکرد 4.1 منحنی مشخصه جریان-ولتاژ (IV) منحنی ولتاژ مستقیم در مقابل جریان مستقیم (VF-IF) یک مشخصه اساسی برای هر دیود، از جمله LEDها است. برای این LED قرمز SMD3528، منحنی رابطه نمایی معمول یک پیوند p-n نیمه‌هادی را نشان خواهد داد. این منحنی برای تعیین نقطه کار و طراحی مدار درایور ضروری است. ولتاژ در جریان عملیاتی معمول 20 میلی‌آمپر در محدوده VF دسته‌بندی شده (مثلاً ~2.2 ولت برای دسته D) قرار خواهد گرفت._D4.2 شار نوری نسبی در مقابل جریان مستقیم این منحنی نشان می‌دهد که چگونه خروجی نور (شار نوری نسبی) با افزایش جریان راه‌اندازی تغییر می‌کند. برای LEDها، خروجی به طور کلی در سطوح پایین‌تر به صورت خطی با جریان افزایش می‌یابد، اما ممکن است در جریان‌های بالاتر به دلیل اثرات حرارتی و الکتریکی، اشباع یا کاهش بازده را نشان دهد. این نمودار به طراحان کمک می‌کند تا جریان راه‌اندازی را برای روشنایی مورد نظر بهینه کنند و در عین حال بازده و عمر را در نظر بگیرند._j4.3 وابستگی به دما عملکرد LEDها به طور قابل توجهی تحت تأثیر دما قرار می‌گیرد. یک منحنی کلیدی، انرژی طیفی نسبی (نماینده خروجی نور و پایداری طول موج) را به عنوان تابعی از دمای اتصال نشان می‌دهد. برای LEDهای قرمز مبتنی بر AlInGaP، خروجی نور معمولاً با افزایش دما کاهش می‌یابد. این منحنی برای کاربردهایی که در محیط‌های حرارتی متغیر عمل می‌کنند حیاتی است و کاهش درجه‌بندی یا جبران حرارتی لازم در مدار درایور را اطلاع می‌دهد.

4.4 توزیع طیفی منحنی توزیع انرژی طیفی، شدت نور ساطع شده در طول‌موج‌های مختلف را ترسیم می‌کند. برای یک LED قرمز تک‌رنگ، این منحنی یک قله غالب منفرد را نشان می‌دهد که حول طول موج دسته‌بندی شده (مثلاً 625 نانومتر) متمرکز است. عرض این قله (عرض کامل در نصف بیشینه، یا FWHM) خلوص رنگ را تعیین می‌کند. یک قله باریک‌تر نشان‌دهنده رنگ اشباع‌شده‌تر و خالص‌تر است._s5. اطلاعات مکانیکی و بسته‌بندی 5.1 ابعاد و نقشه کلی بسته‌بندی LED مطابق با فوت‌پرینت استاندارد صنعتی 3528 است، با ابعاد اسمی 3.5 میلی‌متر طول و 2.8 میلی‌متر عرض. نقشه ابعادی دقیق، اندازه‌گیری‌های حیاتی از جمله ارتفاع بسته‌بندی، ابعاد لنز و فاصله پایه‌ها (پد) را ارائه می‌دهد. تلرانس‌ها مشخص شده‌اند: ابعادی که با .X نشان داده شده‌اند تلرانس ±0.10 میلی‌متر دارند، در حالی که ابعاد .XX تلرانس دقیق‌تر ±0.05 میلی‌متر دارند._F5.2 طرح پد پیشنهادی و طراحی استنسیل یک طرح لند پترن (فوت‌پرینت) پیشنهادی برای طراحی PCB ارائه شده است تا اطمینان از لحیم‌کاری صحیح و پایداری مکانیکی حاصل شود. این شامل اندازه، شکل و فاصله پدهای مسی است. یک طراحی استنسیل متناظر (ماسک خمیر لحیم) نیز پیشنهاد شده است تا حجم خمیر لحیم رسوب‌یافته در حین مونتاژ کنترل شود، که برای دستیابی به اتصالات لحیم قابل اطمینان بدون ایجاد اتصال کوتاه یا پدیده "تومب‌استونینگ" حیاتی است._F5.3 شناسایی قطبیت کاتد (ترمینال منفی) معمولاً توسط یک نشانگر بصری روی بسته‌بندی LED، مانند یک نقطه سبز، یک شکاف یا یک گوشه پخ‌خورده، شناسایی می‌شود. دیتاشیت باید به وضوح این طرح نشانه‌گذاری را نشان دهد. قطبیت صحیح باید در حین قرارگیری روی PCB رعایت شود تا دستگاه عملکرد صحیح داشته باشد._R6. دستورالعمل‌های لحیم‌کاری و مونتاژ 6.1 پارامترهای لحیم‌کاری رفلو این قطعه برای فرآیندهای لحیم‌کاری رفلو مادون قرمز (IR) یا جابجایی مناسب است. حداکثر دمای لحیم مجاز 230 درجه سانتی‌گراد یا 260 درجه سانتی‌گراد، اندازه‌گیری شده در پایه‌های LED، برای حداکثر مدت 10 ثانیه مشخص شده است. باید از یک پروفیل رفلو استاندارد بدون سرب (SAC305) با فازهای پیش‌گرم، خیس‌اندن، رفلو و خنک‌سازی پیروی کرد و اطمینان حاصل کرد که حداکثر دما و زمان بالای مایع (TAL) از درجه‌بندی‌های LED تجاوز نکند._R6.2 احتیاط‌های جابجایی و انبارش LEDها به تخلیه الکترواستاتیک (ESD) حساس هستند. باید در یک محیط محافظت شده از ESD و با استفاده از مچ‌بندهای زمین‌شده و سطوح کار رسانا جابجا شوند. دستگاه‌ها باید در کیسه‌های رطوبت‌گیر اصلی خود با ماده خشک‌کننده، در شرایطی که از محدوده دمای انبارداری مشخص شده (40- تا 80+ درجه سانتی‌گراد) تجاوز نکند و در رطوبت کم برای جلوگیری از جذب رطوبت که می‌تواند باعث "پاپ کورن شدن" در حین رفلو شود، انبار شوند.

6.3 تمیزکاری در صورت نیاز به تمیزکاری پس از لحیم‌کاری، از حلال‌های تأیید شده‌ای استفاده کنید که با لنز اپوکسی و بسته‌بندی پلاستیکی LED سازگار هستند. از تمیزکاری اولتراسونیک خودداری کنید، زیرا ارتعاشات فرکانس بالا می‌توانند به اتصالات سیمی داخلی یا چسب تراشه آسیب برسانند. همیشه قبل از انجام هر فرآیند تمیزکاری، سازگاری شیمیایی را تأیید کنید.

7. اطلاعات بسته‌بندی و سفارش 7.1 بسته‌بندی نوار و قرقره LEDهای SMD3528 در نوار حامل برجسته استاندارد روی قرقره عرضه می‌شوند که برای ماشین‌های پیک و پلیس خودکار مناسب است. ابعاد نوار حامل (اندازه جیب، پیتچ) برای اطمینان از سازگاری با فیدرها مشخص شده است. استحکام کندن نوار پوشش به عنوان 0.1 تا 0.7 نیوتن در هنگام کندن در زاویه 10 درجه تعریف شده است تا در حین حمل و نقل ایمن باشد اما برای ماشین به راحتی قابل برداشتن باشد._d7.2 قانون شماره مدل مدل محصول از یک قرارداد نام‌گذاری ساختاریافته پیروی می‌کند: T [کد شکل] [تعداد تراشه] [کد لنز] [کد داخلی] - [کد شار نوری] [کد رنگ]. به عنوان مثال، T3200SRA به صورت زیر رمزگشایی می‌شود: شکل 32 (3528)، تعداد تراشه S (تک، توان کوچک)، کد لنز 00 (بدون لنز)، کد داخلی، کد شار نوری و رنگ A (قرمز). سایر کدهای رنگ شامل Y (زرد)، B (آبی)، G (سبز) و غیره می‌شود. این سیستم امکان شناسایی دقیق تمام ویژگی‌های کلیدی را فراهم می‌کند._{8. پیشنهادات کاربردی 8.1 سناریوهای کاربردی متداول LED قرمز SMD3528 برای کاربردهای متعددی مناسب است: چراغ‌های وضعیت و نشانگر روی الکترونیک مصرفی (تلویزیون‌ها، روترها، شارژرها). نور پس‌زمینه برای نمایشگرهای LCD کوچک، صفحه کلیدها یا پنل‌ها. نورپردازی تزئینی و تأکیدی در لوازم خانگی، فضای داخلی خودرو یا ویژگی‌های معماری. سیگنال‌دهی و نورپردازی اضطراری که در آن رنگ قرمز متمایز مورد نیاز است.}8.2 ملاحظات طراحی محدود کردن جریان: همیشه از یک مقاومت سری محدودکننده جریان یا یک درایور جریان ثابت استفاده کنید. مقدار مقاومت با استفاده از R = (ولتاژ منبع - VF) / IF محاسبه می‌شود. از حداکثر VF از دسته استفاده کنید تا اطمینان حاصل شود که جریان حتی با یک LED با VF پایین نیز از محدودیت‌ها تجاوز نمی‌کند. مدیریت حرارتی: برای کار مداوم در جریان‌های بالا یا در دمای محیط بالا، اطمینان حاصل کنید که مساحت مسی کافی در PCB یا هیت‌سینک برای دفع گرما و پایین نگه داشتن دمای اتصال وجود دارد. طراحی نوری: هنگام طراحی راهنماهای نور، لنزها یا دیفیوزرها، زاویه دید 120 درجه را در نظر بگیرید تا الگوی روشنایی مورد نظر حاصل شود.

9. مقایسه فنی در مقایسه با LEDهای قرمز سوراخ‌دار، SMD3528 مزایای قابل توجهی برای الکترونیک مدرن ارائه می‌دهد: فوت‌پرینت بسیار کوچک‌تر، پروفیل پایین‌تر برای دستگاه‌های نازک، مناسب بودن برای مونتاژ خودکار با سرعت بالا و اغلب عملکرد حرارتی بهتر به دلیل لحیم‌کاری مستقیم به PCB. در خانواده LEDهای قرمز SMD، بسته‌بندی 3528 یک انتخاب متداول و مقرون به صرفه است. در مقایسه با بسته‌بندی‌های LED جدیدتر با بازده بالاتر (مانند 2835)، 3528 ممکن است بازده نوری کمی پایین‌تر داشته باشد اما به دلیل در دسترس بودن گسترده و قابلیت اطمینان اثبات شده، در کاربردهای روشنایی استاندارد همچنان بسیار رقابتی باقی می‌ماند.

10. پرسش‌های متداول (FAQ) سوال: تفاوت بین دسته‌های شار نوری A3، B1 و B2 چیست؟ پاسخ: این دسته‌ها سطوح مختلف حداقل و معمول روشنایی در 20 میلی‌آمپر را نشان می‌دهند. A3 کمترین (حداقل 1.0 لومن، معمول 1.5 لومن)، B1 متوسط (حداقل 1.5 لومن، معمول 2.0 لومن) و B2 بالاترین (حداقل 2.0 لومن، معمول 2.5 لومن) است. انتخاب بستگی به روشنایی مورد نیاز برای کاربرد شما دارد. سوال: آیا می‌توانم این LED را به طور پیوسته در 30 میلی‌آمپر راه‌اندازی کنم؟ پاسخ: بله، 30 میلی‌آمپر حداکثر درجه‌بندی جریان مستقیم پیوسته مطلق است. با این حال، برای طول عمر و قابلیت اطمینان بهینه، اغلب توصیه می‌شود زیر حداکثر، شاید در 20-25 میلی‌آمپر کار کند، مگر اینکه کاربرد نیاز به حداکثر روشنایی داشته باشد و طراحی حرارتی قوی باشد. سوال: چگونه کاتد روی LED را شناسایی کنم؟ پاسخ: نقشه کلی دیتاشیت باید نشانه‌گذاری قطبیت را نشان دهد. معمولاً برای بسته‌بندی 3528، کاتد با یک نقطه سبز یا یک شکاف کوچک/پخ در یکی از گوشه‌های بدنه پلاستیکی مشخص شده است. سوال: آیا در این LED از لنز استفاده شده است؟ پاسخ: با توجه به رمزگشایی شماره مدل و کد لنز "00" در قانون نام‌گذاری، این نوع خاص (T3200SRA) لنز اولیه اضافی ندارد (از گنبد اپوکسی استاندارد استفاده می‌کند). انواع دیگر با کد لنز "01" دارای لنز برای شکل‌دهی پرتو خواهند بود._j11. مورد کاربردی عملی سناریو: طراحی پنل نشانگر وضعیت برای یک سوئیچ شبکه. پنل به ده LED قرمز برای نشان دادن فعالیت پورت/وضعیت لینک نیاز دارد. طراح LED SMD3528 را در دسته R2 (625-630 نانومتر) برای رنگ قرمز زنده و دسته B1 (1.5/2.0 لومن) برای روشنایی یکنواخت و قابل مشاهده انتخاب می‌کند. یک ریل تغذیه 3.3 ولت روی PCB موجود است. با استفاده از حداکثر VF برابر 2.6 ولت (از دسته F، با فرض انتخاب بدترین حالت) و IF هدف 20 میلی‌آمپر، مقاومت محدودکننده جریان محاسبه می‌شود: R = (3.3V - 2.6V) / 0.020A = 35 اهم. یک مقاومت استاندارد 33 اهم انتخاب می‌شود که منجر به جریان کمی بالاتر حدود ~21.2 میلی‌آمپر (با استفاده از VF معمول 2.2 ولت) می‌شود که در محدوده ایمن است. LEDها روی PCB با طرح پد پیشنهادی قرار می‌گیرند. یک پین GPIO ساده میکروکنترلر، که به عنوان خروجی درین باز با مقاومت بالا‌کش به 3.3 ولت پیکربندی شده است، می‌تواند جریان را از طریق هر LED به زمین هدایت کند تا آن را روشن کند. زاویه دید گسترده 120 درجه اطمینان می‌دهد که وضعیت از زوایای مختلف قابل مشاهده است.

12. اصل عملکرد دیودهای نورافشان دستگاه‌های نیمه‌هادی هستند که انرژی الکتریکی را مستقیماً از طریق فرآیندی به نام الکترولومینسانس به نور تبدیل می‌کنند. هسته یک LED قرمز مانند SMD3528 یک تراشه ساخته شده از مواد فسفید آلومینیوم ایندیم گالیم (AlInGaP) است. هنگامی که یک ولتاژ مستقیم در سراسر پیوند p-n این نیمه‌هادی اعمال می‌شود، الکترون‌ها از ناحیه نوع n و حفره‌ها از ناحیه نوع p به ناحیه پیوند تزریق می‌شوند. هنگامی که این حامل‌های بار بازترکیب می‌شوند، انرژی را به شکل فوتون (ذرات نور) آزاد می‌کنند. طول موج خاص (رنگ) نور ساطع شده توسط انرژی گاف باند ماده نیمه‌هادی تعیین می‌شود. AlInGaP دارای گاف باندی است که مربوط به فوتون‌ها در قسمت قرمز تا نارنجی-زرد طیف مرئی است. بسته‌بندی اپوکسی تراشه را محصور می‌کند، از محیط محافظت می‌کند و اغلب به عنوان لنز برای شکل‌دهی به خروجی نور عمل می‌کند.

13. استانداردهای تست قابلیت اطمینان دیتاشیت به چندین تست استاندارد صنعتی اشاره می‌کند تا قابلیت اطمینان LED را تحت شرایط تنش مختلف تأیید کند. این تست‌ها سال‌ها کار یا محیط‌های خشن را در یک بازه زمانی تسریع‌شده شبیه‌سازی می‌کنند. 13.1 تست‌های عمر عمر عملیاتی دمای اتاق (RTOL): LEDها در حداکثر جریان در دمای اتاق به مدت 1008 ساعت کار می‌کنند. معیارهای شکست شامل تغییر VF بیش از 200mV، افت شار نوری بیش از 25٪ (برای LEDهای قرمز AlInGaP)، جریان نشتی بیش از 10µA یا شکست فاجعه‌بار است. عمر عملیاتی دمای بالا (HTOL): مشابه RTOL اما در دمای محیط 85 درجه سانتی‌گراد انجام می‌شود و پیری حرارتی را تسریع می‌کند. عمر عملیاتی دمای پایین (LTOL): در 40- درجه سانتی‌گراد انجام می‌شود تا عملکرد در سرمای شدید آزمایش شود.

13.2 تست‌های تنش محیطی عمر عملیاتی دمای بالا و رطوبت بالا (H3TRB): در 60 درجه سانتی‌گراد/90٪ رطوبت نسبی با اعمال بایاس به مدت 1008 ساعت آزمایش می‌شود و مقاومت در برابر تخریب ناشی از رطوبت را ارزیابی می‌کند. چرخه دمایی رطوبتی با بایاس (THB): LEDها را در معرض چرخه‌های بین 20-، 0، 25 و 60 درجه سانتی‌گراد در 60٪ رطوبت نسبی برای 20 چرخه قرار می‌دهد. شوک حرارتی: به سرعت بین 40- درجه سانتی‌گراد و 125 درجه سانتی‌گراد برای 100 چرخه (15 دقیقه توقف، 60 ثانیه انتقال) چرخه می‌زند. پس از تست، LED باید همچنان عملکرد داشته باشد.

14. روندهای توسعه صنعت LED به طور مداوم به سمت بازده بالاتر، اندازه کوچک‌تر و قابلیت اطمینان بیشتر در حال تکامل است. برای بسته‌بندی‌هایی مانند SMD3528، روندها شامل موارد زیر است: افزایش بازده نوری: بهبودهای مستمر در طراحی تراشه، رشد اپیتاکسیال و فناوری فسفر (برای LEDهای سفید) به نسل‌های جدیدتر با همان اندازه بسته‌بندی اجازه می‌دهد نور بیشتری به ازای هر وات ورودی الکتریکی تولید کنند. ثبات رنگ بهبود یافته: تلرانس‌های دسته‌بندی دقیق‌تر برای طول موج، شار و VF، تحت تأثیر تقاضا از کاربردهای نمایشگر و نورپردازی با کیفیت بالا، در حال تبدیل شدن به استاندارد هستند. عملکرد حرارتی بهبود یافته: پیشرفت در مواد بسته‌بندی (مانند پلاستیک‌های با هدایت حرارتی بالا، زیرلایه‌های سرامیکی) و تکنیک‌های چسب تراشه به کاهش مقاومت حرارتی کمک می‌کنند و امکان جریان راه‌اندازی بالاتر یا بهبود عمر را فراهم می‌کنند. کوچک‌سازی: در حالی که 3528 همچنان محبوب است، بسته‌بندی‌های حتی کوچک‌تر مانند 2020، 1515 و 1010 برای دستگاه‌های فوق فشرده در حال توسعه هستند، اگرچه اغلب با مصالحه در خروجی نور و مدیریت حرارتی همراه هستند. ادغام هوشمند: روند گسترده‌تر شامل ادغام مدارهای کنترلی، سنسورها یا تراشه‌های چند رنگ (RGB) در یک بسته واحد است و از فرستنده‌های گسسته ساده فراتر می‌رود.

.2 Luminous Flux Binning

Luminous flux output is categorized to guarantee a minimum level of brightness. The bins are defined by codes A3, B1, and B2, with minimum/typical values of 1/1.5 lm, 1.5/2 lm, and 2/2.5 lm respectively, all measured at 20 mA. A tolerance of ±7% applies to the luminous flux measurement. This binning allows for predictable brightness levels in an array of LEDs.

.3 Forward Voltage Binning

The forward voltage is binned to aid in circuit design, particularly for current-limiting resistor calculation and power supply design in series-connected strings. The bins are C (1.8-2.0V), D (2.0-2.2V), E (2.2-2.4V), and F (2.4-2.6V), with a measurement tolerance of ±0.08V. Matching V_Fbins can help ensure uniform current distribution and brightness in parallel LED configurations.

. Performance Curve Analysis

.1 IV Characteristic Curve

The forward voltage versus forward current (V_F-I_F) curve is a fundamental characteristic of any diode, including LEDs. For this SMD3528 red LED, the curve will show the exponential relationship typical of a semiconductor p-n junction. The curve is essential for determining the operating point and for designing the driver circuit. The voltage at the typical operating current of 20mA will fall within the binned V_Frange (e.g., ~2.2V for bin D).

.2 Relative Luminous Flux vs. Forward Current

This curve illustrates how the light output (relative luminous flux) changes with increasing drive current. For LEDs, the output generally increases linearly with current at lower levels but may exhibit saturation or reduced efficiency at higher currents due to thermal and electrical effects. This graph helps designers optimize the drive current for the desired brightness while considering efficacy and lifetime.

.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.