Техническая спецификация светодиода 7344-15SUBC/C470/S400-A6 - Синий цвет - 3.3В тип. - 20мА

1. Обзор продукта

Настоящий документ содержит полные технические характеристики высокояркого синего светодиода с каталожным номером 7344-15SUBC/C470/S400-A6. Данный компонент входит в серию, специально разработанную для применений, требующих превосходной световой отдачи. Светодиод доступен в различных конфигурациях для соответствия различным проектным требованиям.

1.1 Ключевые преимущества и позиционирование

Данный светодиод обладает рядом ключевых особенностей, которые делают его надежным выбором для электронных схем. Он предлагает выбор различных углов обзора, позволяя разработчикам выбрать оптимальную диаграмму направленности для своего применения. Компонент спроектирован как надежный и прочный, обеспечивая стабильную работу. Он соответствует основным экологическим и стандартам безопасности: не содержит свинца, соответствует директиве RoHS, регламенту ЕС REACH и не содержит галогенов (содержание брома <900 ppm, хлора <900 ppm, Br+Cl < 1500 ppm). Поставка на катушке (tape and reel) облегчает эффективные процессы автоматизированной сборки в условиях массового производства.

1.2 Целевой рынок и области применения

Данный светодиод ориентирован на рынок потребительской электроники и дисплеев. Его основные области применения включают подсветку телевизоров и компьютерных мониторов, индикаторные лампы в телефонах и общее освещение внутри компьютеров. Высокая яркость делает его подходящим для ситуаций, где критически важны четкий и видимый световой поток.

2. Подробный анализ технических параметров

Рабочие характеристики светодиода определяются набором абсолютных максимальных параметров и стандартных электрооптических характеристик, измеренных при температуре окружающей среды (Ta) 25°C.

2.1 Абсолютные максимальные параметры

Эти параметры определяют пределы, превышение которых может привести к необратимому повреждению прибора. Их не следует превышать ни при каких рабочих условиях.

• Постоянный прямой ток (IF):25 мА. Это максимальный постоянный ток, который можно прикладывать непрерывно.
• Пиковый прямой ток (IFP):100 мА. Допустим только в импульсном режиме со скважностью 1/10 на частоте 1 кГц.
• Обратное напряжение (VR):5 В. Приложение напряжения выше этого значения в обратном смещении может повредить светодиодный переход.
• Рассеиваемая мощность (Pd):90 мВт. Это максимальная мощность, которую может рассеивать корпус.
• Рабочая температура (Topr):от -40°C до +85°C. Диапазон температуры окружающей среды для надежной работы.
• Температура хранения (Tstg):от -40°C до +100°C. Диапазон температур для хранения в нерабочем состоянии.
• Температура пайки (Tsol):260°C в течение 5 секунд. Максимальный тепловой профиль для процессов пайки.

2.2 Электрооптические характеристики

Эти параметры определяют типичные рабочие характеристики светодиода в стандартных условиях испытаний (IF=20мА, Ta=25°C, если не указано иное).

• Сила света (Iv):от 1000 (мин.) до 2000 (тип.) мкд. Определяет мощность светового потока, воспринимаемую человеческим глазом.
• Угол обзора (2θ1/2):20° (тип.). Это полный угол, при котором сила света падает до половины от пикового значения, что указывает на относительно узкий луч.
• Пиковая длина волны (λp):468 нм (тип.). Длина волны, на которой спектральное излучение является наиболее сильным.
• Доминирующая длина волны (λd):470 нм (тип.). Единая длина волны, воспринимаемая человеческим глазом, определяющая синий цвет.
• Ширина спектра излучения (Δλ):35 нм (тип.). Ширина излучаемого спектра, измеренная на половине пиковой интенсивности (FWHM).
• Прямое напряжение (VF):2.7В (мин.), 3.3В (тип.), 3.7В (макс.) при 20мА. Падение напряжения на светодиоде при работе.
• Обратный ток (IR):50 мкА (макс.) при VR=5В. Небольшой ток утечки при обратном смещении светодиода.

2.3 Выбор прибора и технология кристалла

Светодиод использует полупроводниковый кристалл из материала InGaN (нитрид индия-галлия) для получения синего света. Эпоксидная смола-заливка является прозрачной (water clear), что оптимально для синих светодиодов, так как не изменяет цвет и обеспечивает максимальное извлечение света.

3. Анализ характеристических кривых

Графические данные дают более глубокое понимание поведения светодиода в различных условиях.

3.1 Спектральное и угловое распределение

КриваяОтносительная интенсивность в зависимости от длины волныпоказывает характерный спектр излучения синего цвета с центром около 468-470 нм и типичной шириной FWHM 35 нм. КриваяНаправленностьнаглядно представляет угол обзора 20°, показывая, как интенсивность света уменьшается от центральной оси.

3.2 Электрические и тепловые характеристики

КриваяПрямой ток в зависимости от прямого напряжения (IV-характеристика)демонстрирует экспоненциальную зависимость, типичную для диодов. В типичной рабочей точке 20мА напряжение составляет приблизительно 3.3В. КриваяОтносительная интенсивность в зависимости от прямого токапоказывает, что световой выход увеличивается с током, но может стать сублинейным при более высоких токах из-за нагрева и падения эффективности. КривыеОтносительная интенсивность в зависимости от температуры окружающей средыиПрямой ток в зависимости от температуры окружающей средыимеют решающее значение для теплового менеджмента, показывая, как световой выход и характеристики прямого напряжения изменяются с температурой. Световой выход, как правило, уменьшается с ростом температуры.

4. Механическая и упаковочная информация

4.1 Габаритные размеры корпуса

В спецификацию включен подробный чертеж корпуса светодиода. Ключевые размерные примечания указывают, что все размеры указаны в миллиметрах, высота фланца должна быть менее 1.5 мм (0.059\"), а общий допуск составляет ±0.25 мм, если не указано иное. Чертеж определяет расстояние между выводами, размер корпуса и общую форму, что критически важно для проектирования посадочного места на печатной плате.

4.2 Определение полярности и монтаж

Хотя в предоставленном тексте это явно не детализировано, стандартные светодиодные лампы имеют более длинный анодный (+) вывод и более короткий катодный (-) вывод, часто с плоской гранью на катодной стороне пластиковой линзы или основания. В примечании подчеркивается, что отверстия на печатной плате должны точно совпадать с выводами светодиода, чтобы избежать механических напряжений при монтаже.

5. Рекомендации по пайке и сборке

Правильное обращение крайне важно для надежности.

5.1 Формовка выводов

• Изгибайте выводы в точке не менее чем в 3 мм от основания эпоксидной колбы.
• Выполняйте формовкудо soldering.
• Избегайте механических напряжений на корпусе. Напряжение может повредить внутренние соединения или привести к растрескиванию эпоксидной смолы.
• Обрезайте выводы при комнатной температуре.
• Обеспечьте точное совмещение отверстий на печатной плате, чтобы предотвратить напряжение при установке.

5.2 Условия хранения

• Храните при температуре ≤30°C и относительной влажности ≤70% после отгрузки.
• Срок хранения в этих условиях составляет 3 месяца.
• Для более длительного хранения (до 1 года) используйте герметичный контейнер с азотом и осушителем.
• Избегайте резких перепадов температуры во влажной среде, чтобы предотвратить конденсацию.

5.3 Параметры процесса пайки

Соблюдайте минимальное расстояние 3 мм от места пайки до эпоксидной колбы.

Ручная пайка:

• Температура жала паяльника: макс. 300°C (для паяльника мощностью до 30 Вт)
• Время пайки: макс. 3 секунды на вывод

Волновая пайка:

• Температура предварительного нагрева: макс. 100°C (макс. 60 секунд)
• Температура и время в ванне с припоем: макс. 260°C в течение 5 секунд

Предоставлен рекомендуемый график температурного профиля пайки, подчеркивающий контролируемые фазы нагрева, пика и охлаждения. Ключевые дополнительные инструкции включают:

• Избегайте механических напряжений на выводах при высокой температуре.
• Не выполняйте пайку (волновую или ручную) более одного раза.
• Защищайте светодиод от ударов/вибрации, пока он не остынет до комнатной температуры после пайки.
• Избегайте быстрого охлаждения от пиковой температуры.
• Используйте минимально возможную температуру пайки, обеспечивающую надежное соединение.

5.4 Очистка

• Очищайте только при необходимости, используя изопропиловый спирт при комнатной температуре в течение ≤1 минуты.
• Сушите при комнатной температуре.
• Не используйте ультразвуковую очистку на регулярной основе. Если это абсолютно необходимо, предварительно квалифицируйте процесс (мощность, время, оснастка), чтобы убедиться в отсутствии повреждений.

5.5 Тепловой менеджмент

Эффективный тепловой менеджмент критически важен для долговечности и стабильности работы светодиода. Разработчики должны учитывать путь отвода тепла в приложении. Рабочий ток должен быть соответствующим образом снижен в зависимости от температуры окружающей среды, со ссылкой на кривую снижения номинальных значений, обычно приводимую в спецификации продукта. В примечании явно указано, что температура вокруг светодиода в приложении должна контролироваться.

6. Упаковка и информация для заказа

6.1 Спецификация упаковки

Светодиоды упакованы для обеспечения защиты от электростатического разряда (ESD) и влаги.

• Первичная упаковка:Антистатический пакет.
• Вторичная упаковка:Внутренняя коробка, содержащая несколько пакетов.
• Третичная упаковка:Внешняя коробка, содержащая несколько внутренних коробок.

6.2 Расшифровка маркировки

Маркировка на упаковке содержит несколько ключевых идентификаторов:

• CPN:Производственный номер заказчика
• P/N:Производственный номер (каталожный номер)
• QTY:Количество в упаковке
• CAT:Категории (вероятно, группы по параметрам)
• HUE:Доминирующая длина волны
• REF:Ссылка
• LOT No:Номер партии для прослеживаемости

7. Рекомендации по применению и соображения при проектировании

7.1 Типовые сценарии применения

Этот высокояркий синий светодиод идеально подходит для:

• Индикаторы состояния:Обеспечение четких, видимых сигналов включения или активности при тусклом или ярком окружающем освещении.
• Подсветка:Для небольших ЖК-дисплеев, клавиатур или декоративных панелей в потребительских устройствах.
• Декоративное освещение:Для акцентной подсветки в электронике, где требуется насыщенный синий цвет.

7.2 Критически важные соображения при проектировании

• Ограничение тока:Всегда используйте последовательный резистор или драйвер постоянного тока, чтобы ограничить прямой ток до 20 мА или менее для непрерывной работы. Не подключайте напрямую к источнику напряжения.
• Разводка печатной платы:Спроектируйте посадочное место на печатной плате точно в соответствии с габаритами корпуса. Обеспечьте достаточную площадь меди или тепловые переходные отверстия для отвода тепла, если работа ведется вблизи максимальных параметров.
• Защита от ESD:Применяйте стандартные процедуры защиты от электростатического разряда во время сборки, так как светодиоды чувствительны к нему.
• Оптическое проектирование:Угол обзора 20° относительно узкий. Учитывайте это при проектировании линз или световодов для достижения желаемой диаграммы освещенности.

8. Техническое сравнение и дифференциация

Хотя прямое сравнение требует конкретных данных конкурентов, ключевыми отличительными особенностями данного светодиода, основанными на его спецификации, являются сочетаниевысокой силы света (до 2000 мкд)ивсестороннего соответствия(RoHS, REACH, без галогенов). Узкий угол обзора 20° является специфической особенностью, не преимуществом или недостатком в целом, а характеристикой, которая делает его подходящим для применений, требующих направленного света, а не широкого освещения. Надежные спецификации пайки (260°C в течение 5с) указывают на хорошую совместимость со стандартными процессами бессвинцовой оплавки.

9. Часто задаваемые вопросы (FAQ)

В: Какой рекомендуемый рабочий ток для этого светодиода?

О: Стандартным условием испытаний и типичной рабочей точкой является постоянный ток 20 мА. Он не должен непрерывно превышать 25 мА.

В: Могу ли я питать этот светодиод от источника 5В?

О: Не напрямую. При типичном Vf 3.3В при 20 мА требуется последовательный резистор. Его значение можно рассчитать как R = (Напряжение питания - Vf) / If. Для питания 5В: R = (5В - 3.3В) / 0.02А = 85 Ом. Используйте ближайшее стандартное значение (например, 82 или 100 Ом) и проверьте результирующий ток.

В: Как определить анод и катод?

О: Для стандартной радиальной светодиодной лампы более длинный вывод является анодом (+). Часто на катодной (-) стороне пластиковой линзы или фланца имеется плоская грань или метка.

В: Подходит ли этот светодиод для использования на улице?

О: Диапазон рабочих температур от -40°C до +85°C покрывает многие уличные условия. Однако корпус не является водонепроницаемым по своей природе. Для уличного использования необходима дополнительная защита от окружающей среды (защитное покрытие, корпуса) для защиты от влаги и загрязнений.

В: Почему так важно соблюдать расстояние 3 мм от места пайки до колбы?

О: Это предотвращает передачу избыточного тепла по выводу и повреждение внутреннего полупроводникового кристалла или эпоксидной заливки, что может вызвать преждевременный отказ или потемнение линзы.

10. Практический пример использования

Сценарий: Проектирование индикатора состояния для сетевого маршрутизатора.

Светодиод должен быть четко виден из другого конца комнаты. Разработчик выбирает этот светодиод из-за его высокой яркости (2000 мкд). Он проектирует печатную плату с посадочным местом, соответствующим чертежу корпуса. Последовательно со светодиодом устанавливается токоограничивающий резистор 100 Ом, подключенный к выводу GPIO микроконтроллера на 3.3В. Это обеспечивает приблизительно (3.3В - 3.3В)/100Ом = 0мА при низком логическом уровне и (3.3В - 2.7В)/100Ом = 6мА при высоком логическом уровне (используя мин. Vf), что безопасно и достаточно ярко. Во время сборки производственная линия использует указанный профиль волновой пайки. Узкий угол обзора 20° идеален, так как создает яркое, сфокусированное пятно света, направленное на пользователя, даже в хорошо освещенной комнате.

11. Введение в принцип работы

Это светоизлучающий диод (LED), полупроводниковое фотонное устройство. Его сердцевиной является кристалл, изготовленный из материалов InGaN. При приложении прямого напряжения (превышающего прямое напряжение Vf) электроны и дырки инжектируются через p-n переход полупроводника. При рекомбинации этих носителей заряда они высвобождают энергию в виде фотонов (света). Конкретная длина волны (синий, 470 нм) определяется шириной запрещенной зоны материала InGaN. Прозрачная эпоксидная смола-заливка защищает кристалл, действует как линза для формирования светового потока (создавая угол обзора 20°) и улучшает извлечение света из полупроводника.

12. Технологические тренды и контекст

Синие светодиоды на основе технологии InGaN представляют собой фундаментальное достижение в твердотельном освещении. Разработка эффективных синих светодиодов позволила создать белые светодиоды (путем комбинации синего с желтыми люминофорами) и полноцветные RGB-дисплеи. Современные тренды в технологии светодиодов сосредоточены на повышении эффективности (люмен на ватт), улучшении индекса цветопередачи (CRI) для белого света, достижении более высокой удельной мощности для общего освещения и разработке миниатюрных и интегрированных решений (таких как микро-светодиоды). Данный конкретный компонент относится к категории стандартных, надежных, средне-мощных индикаторных светодиодов, рабочего компонента, базовая технология которого является зрелой и широко применяется в электронной промышленности.