Техническая спецификация светодиода 1259-7SDRSYGW/S530-A3 - Супер-глубокий красный и яркий желто-зеленый - 20мА - 50мкд

1. Обзор продукта

1259-7SDRSYGW/S530-A3 — это двухцветный светодиодный индикатор, объединяющий два полупроводниковых чипа в одном корпусе. Устройство предназначено для излучения двух различных цветов: Супер-глубокого красного (SDR) и Яркого желто-зеленого (SYG). Основная конструкция использует материал AlGaInP (фосфид алюминия-галлия-индия) для обоих чипов, известный своей высокой эффективностью в красно-желто-зеленой части спектра. Светодиод поставляется в корпусе из белого рассеивающего компаунда, который помогает достичь более широкого и равномерного угла обзора за счет рассеивания света, излучаемого чипами.

Этот компонент спроектирован с учетом надежности твердотельных устройств, предлагая длительный срок службы по сравнению с традиционными ламповыми или люминесцентными индикаторами. Он совместим с интегральными схемами, что означает возможность прямого управления стандартными логическими выходами микроконтроллеров или других цифровых схем благодаря низкому прямому напряжению и току. Продукт соответствует нескольким экологическим и стандартам безопасности, включая директиву ЕС RoHS (об ограничении использования опасных веществ), регламент REACH (регистрация, оценка, разрешение и ограничение химических веществ) и классифицируется как не содержащий галогенов, со строгими ограничениями по содержанию брома (Br) и хлора (Cl).

2. Подробный анализ технических параметров

2.1 Предельные эксплуатационные параметры

Предельные эксплуатационные параметры определяют границы, превышение которых может привести к необратимому повреждению устройства. Для надежной работы эти пределы никогда не должны превышаться, даже кратковременно.

• Непрерывный прямой ток (I_F): 25 мА для обоих чипов SDR и SYG. Это максимальный постоянный ток, который может непрерывно протекать через светодиод.
• Обратное напряжение (V_R): 5 В. Приложение обратного напряжения выше этого значения может привести к пробою PN-перехода светодиода.
• Рассеиваемая мощность (P_d): 60 мВт на чип. Это максимальная мощность, которую корпус светодиода может рассеять в виде тепла при температуре окружающей среды 25°C.
• Рабочая температура (T_opr): от -40°C до +85°C. Гарантируется работа устройства в этом диапазоне температур окружающей среды.
• Температура хранения (T_stg): от -40°C до +100°C. Устройство может храниться без подачи питания в этом диапазоне.
• Температура пайки (T_sol): Для пайки оплавлением указана пиковая температура 260°C в течение максимум 5 секунд.

2.2 Электрооптические характеристики

Эти параметры измерены в стандартных условиях испытаний (Ta=25°C) и представляют типичные характеристики устройства.

• Прямое напряжение (V_F): Диапазон от 1,7В до 2,4В, типичное значение 2,0В при испытательном токе 20мА для обоих цветов. Это низкое напряжение является ключевым для низковольтных и батарейных применений.
• Обратный ток (I_R): Максимум 10 мкА при обратном напряжении 5В, что указывает на хорошую целостность перехода.
• Сила света (I_V): Чип SDR имеет типичную силу света 32 мкд, в то время как чип SYG ярче — 50 мкд (оба при I_F=20мА). Минимальные значения составляют 16 мкд и 25 мкд соответственно.
• Угол обзора (2θ_1/2): Типичный половинный угол 50 градусов для обоих цветов, обеспечивающий достаточно широкое поле зрения.
• Спецификации длины волны:
  • SDR: Пиковая длина волны (λ_p) составляет 650 нм, а доминирующая длина волны (λ_d) — 639 нм.
  • SYG: Пиковая длина волны (λ_p) составляет 575 нм, а доминирующая длина волны (λ_d) — 573 нм.
• Ширина спектра излучения (Δλ): Приблизительно 20 нм для обоих, определяет спектральную чистоту излучаемого света.

Обратите внимание на указанные погрешности измерений: ±0,1В для V_F, ±10% для I_V и ±1,0нм для λ_d.

3. Анализ характеристических кривых

3.1 Характеристики Супер-глубокого красного (SDR)

Представленные кривые дают представление о поведении чипа SDR в различных условиях.

• Относительная интенсивность в зависимости от длины волны: Этот график показывает распределение спектральной мощности с центром около 650 нм.
• Диаграмма направленности: Иллюстрирует угловое распределение силы света, коррелирующее с углом обзора 50 градусов.
• Прямой ток в зависимости от прямого напряжения (Вольт-амперная характеристика): Демонстрирует экспоненциальную зависимость, типичную для диода. Кривая помогает при проектировании схемы ограничения тока.
• Относительная интенсивность в зависимости от прямого тока: Показывает, что световой выход увеличивается с током, но может быть не идеально линейным, особенно при более высоких токах.
• Относительная интенсивность в зависимости от температуры окружающей среды: Указывает, что сила света уменьшается с ростом температуры окружающей среды, что является общей характеристикой светодиодов из-за увеличения безызлучательной рекомбинации.
• Прямой ток в зависимости от температуры окружающей среды: Вероятно, показывает снижение максимально допустимого прямого тока с увеличением температуры для соблюдения предела рассеиваемой мощности.

3.2 Характеристики Яркого желто-зеленого (SYG)

Чип SYG имеет аналогичные типы кривых с SDR, с ключевыми различиями в графиках, специфичных для длины волны.

• Относительная интенсивность в зависимости от длины волны: Центр около 575 нм.
• Цветовые координаты в зависимости от прямого тока: Это важный график для чипа SYG, показывающий, как воспринимаемый цвет (определяемый его координатами x,y на диаграмме цветности CIE) может незначительно смещаться при изменении тока накачки. Это критически важно для применений, требующих стабильного восприятия цвета.
• Другие кривые (Направленность, ВАХ, Интенсивность от тока/температуры) следуют тенденциям, аналогичным чипу SDR, но со значениями, специфичными для свойств материала SYG.

4. Механическая информация и данные о корпусе

В спецификацию включен подробный чертеж размеров корпуса. Ключевые механические характеристики включают:

• Все размеры указаны в миллиметрах.
• Важное примечание указывает, что высота фланца компонента должна быть менее 1,5 мм (0,059 дюйма). Это, вероятно, необходимо для совместимости с автоматическими установочными машинами и обеспечения правильной посадки на печатную плату.
• Общий допуск для неуказанных размеров составляет ±0,25 мм.
• На чертеже обычно показаны шаг выводов, размер корпуса и индикатор полярности (которым может быть плоский край или маркированный катод). Правильная ориентация имеет решающее значение для двухцветной функции, так как обратная полярность зажжет другой чип.

5. Рекомендации по пайке и монтажу

5.1 Формовка выводов

Если выводы необходимо согнуть для монтажа в отверстия, это следует делать осторожно, чтобы избежать повреждения светодиода.

• Изгиб должен производиться на расстоянии не менее 3 мм от основания эпоксидной линзы.
• Формовка должна быть выполненадо soldering.
• пайки. Чрезмерное напряжение на корпус во время изгиба может привести к растрескиванию эпоксидной смолы или повреждению внутренних проводных соединений.
• Выводы следует обрезать при комнатной температуре.
• Отверстия в печатной плате должны идеально совпадать с выводами светодиода, чтобы избежать монтажного напряжения.

5.2 Хранение

Правильное хранение предотвращает поглощение влаги и деградацию.

• Рекомендуемые условия хранения: ≤30°C и ≤70% относительной влажности (RH).
• Срок годности после отгрузки составляет 3 месяца при этих условиях.
• Для более длительного хранения (до 1 года) устройства должны храниться в герметичном контейнере, заполненном азотом, с осушителем.
• Избегайте резких перепадов температуры во влажной среде, чтобы предотвратить конденсацию.

5.3 Процесс пайки

Предоставлены подробные инструкции по пайке для обеспечения надежности.

• Соблюдайте минимальное расстояние 3 мм от паяного соединения до эпоксидной колбы.
• Ручная пайка: Максимальная температура жала паяльника 300°C (для паяльника 30Вт), время пайки максимум 3 секунды.
• Волновая/погружная пайка: Предварительный нагрев максимум 100°C в течение 60 сек, ванна с припоем максимум 260°C в течение 5 сек.
• Предоставлен рекомендуемый профиль пайки оплавлением, который обычно включает предварительный нагрев, выдержку, оплавление (пик ~260°C) и охлаждение с контролируемыми скоростями для минимизации термического удара.
• Избегайте механического напряжения на выводах, пока светодиод горячий.
• Не паяйте (погружением или вручную) более одного раза.
• Защищайте светодиод от ударов/вибрации, пока он не остынет до комнатной температуры после пайки.
• Быстрые термические процессы не рекомендуются.

6. Упаковка и информация для заказа

6.1 Спецификация упаковки

Светодиоды упакованы для предотвращения электростатического разряда (ESD) и повреждения влагой во время транспортировки и хранения.

• Первичная упаковка: Антистатические пакеты.
• Вторичная упаковка: Внутренние коробки.
• Третичная упаковка: Внешние коробки для оптовой отгрузки.
• Количество в упаковке: 200-500 штук в пакете, 5 пакетов во внутренней коробке и 10 внутренних коробок во внешней коробке.

6.2 Расшифровка маркировки

Маркировка на упаковке содержит критически важную информацию для прослеживаемости и выбора бина.

• CPN: Партномер заказчика.
• P/N: Партномер производителя (например, 1259-7SDRSYGW/S530-A3).
• QTY: Количество в упаковке.
• CAT: Ранг или код бина для Силы света.
• HUE: Ранг или код бина для Доминирующей длины волны.
• REF: Ранг или код бина для Прямого напряжения.
• LOT No: Номер производственной партии для прослеживаемости.

7. Рекомендации по применению

7.1 Типичные сценарии применения

В спецификации перечислены несколько классических применений для индикаторных ламп:

• Телевизоры и мониторы: Используются в качестве индикаторов питания, режима ожидания или состояния функций.
• Телефоны: Индикаторы состояния линии, ожидания сообщений или режима.
• Компьютеры: Индикаторы питания, активности жесткого диска или состояния сети на настольных компьютерах, ноутбуках или периферийных устройствах.

Двухцветная природа позволяет осуществлять индикацию двух состояний с помощью одного компонента (например, красный для "выкл/ошибка" и зеленый для "вкл/нормально"), экономя место на плате.

7.2 Особенности проектирования

• Ограничение тока: Всегда используйте последовательный резистор или драйвер постоянного тока, чтобы установить прямой ток на желаемое значение (например, 20мА), никогда не подключайте напрямую к источнику напряжения.
• Полярность: Для двухцветной работы анод одного чипа, как правило, является катодом другого. Конструкция схемы должна учитывать эту конфигурацию с общим катодом или общим анодом.
• Тепловой менеджмент: Хотя рассеиваемая мощность мала, обеспечение адекватной вентиляции и избегание размещения рядом с другими источниками тепла помогает поддерживать световой выход и долговечность, особенно при высоких температурах окружающей среды.
• Защита от ЭСР: Обращайтесь с соблюдением соответствующих мер предосторожности от электростатического разряда во время сборки.

8. Техническое сравнение и отличительные особенности

Хотя в этой спецификации явно не проводится сравнение с другими продуктами, можно выделить ключевые преимущества этого компонента:

• Интеграция двух чипов: Объединяет два индикаторных цвета в одном корпусе лампы 3мм или 5мм, сокращая количество компонентов и занимаемую площадь на печатной плате по сравнению с использованием двух отдельных светодиодов.
• Выбор материала (AlGaInP): Обеспечивает высокую эффективность и хорошую насыщенность цвета в красно-оранжево-желто-зеленом диапазоне спектра.
• Соответствие стандартам: Соответствует современным экологическим стандартам (RoHS, REACH, без галогенов), что необходимо для продуктов, продаваемых на мировых рынках.
• Широкий диапазон рабочих температур: Диапазон от -40°C до +85°C делает его подходящим для потребительских, промышленных и некоторых автомобильных интерьерных применений.

9. Часто задаваемые вопросы (на основе технических параметров)

9.1 Можно ли непрерывно питать этот светодиод током 25мА?

Да, 25мА — это предельный эксплуатационный параметр для непрерывного прямого тока. Для оптимального срока службы и учета возможных колебаний напряжения питания или температуры общепринятой практикой является питание светодиодов током ниже максимального, например, 20мА, используемым для испытаний. Всегда обращайтесь к рекомендациям по снижению номинальных характеристик при работе при высоких температурах окружающей среды.

9.2 Почему указаны две разные спецификации длины волны (Пиковая и Доминирующая)?

Пиковая длина волны (λ_p) — это длина волны, на которой распределение спектральной мощности является наибольшим.Доминирующая длина волны (λ_d) — это длина волны монохроматического света, который казался бы человеческому глазу того же цвета, что и светодиод. Для светодиодов с широким спектром или спектром, не идеально соответствующим чувствительности человеческого глаза, эти два значения могут различаться. Доминирующая длина волны часто более актуальна для применений цветовой индикации.

9.3 Что означает "Белый рассеивающий" цвет корпуса для двухцветного светодиода?

Белый рассеивающий компаунд действует как светорассеивающая среда. Он более эффективно смешивает свет от двух близко расположенных чипов, помогая создать более равномерный цветовой вид по всей линзе, когда горит любой из чипов. Он также расширяет эффективный угол обзора по сравнению с прозрачным компаундом.

10. Введение в принцип работы

Светодиод — это полупроводниковый диод. Когда прикладывается прямое напряжение, превышающее его пороговое значение, электроны из полупроводника n-типа и дырки из полупроводника p-типа инжектируются в активную область (PN-переход). Когда эти электроны и дырки рекомбинируют, энергия высвобождается в виде фотонов (света). Конкретная длина волны (цвет) излучаемого света определяется шириной запрещенной зоны полупроводникового материала, используемого в активной области. В этом продукте используется AlGaInP, который имеет запрещенную зону, подходящую для излучения света в красно-желто-зеленой части видимого спектра. Два независимых чипа внутри корпуса имеют немного разный состав материала или структуру для получения различных цветов Супер-глубокий красный и Яркий желто-зеленый.

11. Тенденции и контекст в отрасли

Описанный компонент представляет собой зрелую и широко используемую технологию для применений индикаторов для монтажа в отверстия. Тенденции отрасли, относящиеся к таким устройствам, включают:

• Миниатюризация: Хотя это светодиод в ламповом исполнении, наблюдается общий переход к корпусам для поверхностного монтажа (SMD) (таким как 0603, 0402) для индикаторов с целью экономии места и обеспечения автоматизированной сборки. Однако светодиоды для монтажа в отверстия остаются популярными для прототипирования, ремонта и применений, требующих большей индивидуальной видимости или надежности.
• Повышение эффективности: Постоянные улучшения в материаловедении продолжают повышать световую отдачу (люмен на ватт) всех светодиодов, включая типы AlGaInP, позволяя получить более яркий выход при том же токе или ту же яркость при меньшей мощности.
• Цветовая стабильность и бининг: Требования к более жестким цветовым допускам в таких применениях, как индикаторы состояния, где важна идентичность бренда, побуждают производителей предлагать более точный бининг по длине волны и интенсивности, как указано кодами CAT, HUE и REF на маркировке.
• Интеграция: Интеграция двух цветов в один корпус, как показано здесь, является частью более широкой тенденции к многокристальным светодиодным корпусам (включая RGB светодиоды), которые предлагают больше функциональности в одном компоненте.