Техническая спецификация светодиода 6324-15SUBC/S400-X10 - Синий цвет - Прямое напряжение 3.3В - Рабочий ток 20мА

1. Обзор продукта

Настоящий документ содержит полные технические характеристики высокояркого синего светодиода с каталожным номером 6324-15SUBC/S400-X10. Данный компонент относится к серии, специально разработанной для применений, требующих превосходной световой отдачи. Светодиод поставляется в стандартном корпусе типа "лампа", что делает его пригодным для широкого спектра процессов электронного монтажа. Его конструкция в первую очередь ориентирована на надежность и устойчивость в различных рабочих условиях.

Устройство соответствует основным экологическим директивам и стандартам безопасности, включая RoHS (Ограничение использования опасных веществ), регламент ЕС REACH, и производится как бесгалогенный компонент. Это соответствие гарантирует, что продукт отвечает строгим международным стандартам для электронных компонентов. Светодиод доступен на катушке для автоматизированного монтажа, что повышает эффективность производства в условиях крупносерийного выпуска.

1.1 Ключевые преимущества и целевой рынок

Основное преимущество данного светодиода — это сочетание высокой силы света и надежного корпуса. При типичной силе света 500 милликандел (мкд) при стандартном токе накачки 20 мА он обеспечивает значительную яркость для своего форм-фактора. Продукт предназначен для применения в качестве индикаторов общего назначения и подсветки в потребительской и промышленной электронике. Ключевые целевые рынки включают производителей телевизоров, компьютерных мониторов, телефонов и различных компьютерных периферийных устройств, где требуется стабильная, яркая синяя индикация или подсветка. Наличие различных углов обзора позволяет разработчикам выбрать оптимальную диаграмму направленности для конкретного применения, балансируя между широким охватом площади и осевой интенсивностью.

2. Подробный анализ технических параметров

В данном разделе представлен детальный объективный анализ ключевых технических параметров светодиода, определенных в его спецификации. Понимание этих характеристик имеет решающее значение для правильного проектирования схемы и обеспечения долгосрочной надежности.

2.1 Абсолютные максимальные параметры

Абсолютные максимальные параметры определяют предельные значения, превышение которых может привести к необратимому повреждению устройства. Это не рабочие условия.

• Постоянный прямой ток (I_F)): 25 мА. Это максимальный постоянный ток, который можно непрерывно подавать на светодиод.
• Пиковый прямой ток (I_FP)): 100 мА. Данный параметр для импульсного тока (при скважности 1/10 и частоте 1 кГц) допускает кратковременные периоды перегрузки, что полезно для мультиплексирования или стробоскопических применений.
• Обратное напряжение (V_R)): 5 В. Превышение этого напряжения при обратном смещении может вызвать пробой p-n перехода.
• Рассеиваемая мощность (P_d)): 90 мВт. Это максимальная мощность, которую корпус может рассеивать в виде тепла, рассчитываемая как прямое напряжение, умноженное на прямой ток.
• Рабочая и температура хранения: Устройство может работать в диапазоне от -40°C до +85°C и храниться от -40°C до +100°C.
• Температура пайки: Выводы могут выдерживать 260°C в течение 5 секунд, что совместимо со стандартными профилями бессвинцовой пайки оплавлением.

2.2 Электрооптические характеристики

Эти параметры измеряются при стандартных условиях испытаний: температура окружающей среды 25°C и прямой ток (I_F) 20 мА, если не указано иное.

• Сила света (I_v)): Типичное значение составляет 500 мкд, минимальное — 250 мкд. Этот параметр определяет воспринимаемую человеческим глазом яркость светодиода.
• Угол обзора (2θ_1/2)): 60 градусов (типичное значение). Это полный угол, при котором сила света падает до половины своего пикового осевого значения.
• Пиковая длина волны (λ_p)): 468 нм (типичное значение). Это длина волны, на которой спектральная плотность мощности излучаемого света максимальна.
• Доминирующая длина волны (λ_d)): 470 нм (типичное значение). Это единственная длина волны, воспринимаемая человеческим глазом, определяющая "синий" цвет светодиода.
• Ширина спектра излучения (Δλ): 35 нм (типичное значение). Этот параметр указывает на спектральную ширину излучаемого света, измеренную на половине максимальной интенсивности (FWHM).
• Прямое напряжение (V_F)): Диапазон от 2.7В (мин.) до 3.7В (макс.), типичное значение при 20мА составляет 3.3В. Этот параметр критически важен для проектирования схемы ограничения тока.
• Обратный ток (I_R)): Максимум 50 мкА при подаче обратного смещения 5В.

В спецификации также указаны погрешности измерений: ±0.1В для V_F, ±10% для I_v и ±1.0нм для λ_d.

.

3. Объяснение системы бинирования

• CATПродукт использует систему бинирования для категоризации изделий на основе ключевых оптических и электрических параметров. Это обеспечивает однородность в пределах производственной партии для применений, требующих точного соответствия цвета или яркости. Маркировка на упаковке включает коды для этих бинов:
• HUE: Ранги силы света. Изделия сортируются по бинам на основе измеренной световой отдачи.
• REF: Ранги доминирующей длины волны. Это бинирование светодиодов в соответствии с их конкретным оттенком синего цвета.

: Ранги прямого напряжения. Светодиоды группируются по падению прямого напряжения при испытательном токе.

Разработчикам следует проконсультироваться с поставщиком для получения определений конкретных кодов бинов и их наличия, чтобы убедиться, что выбранный бин соответствует требованиям приложения по цветовой однородности и электрическим характеристикам.

4. Анализ характеристических кривых

В спецификации представлены несколько характеристических кривых, иллюстрирующих поведение устройства в различных условиях. Они необходимы для понимания производительности за пределами точечных характеристик при 25°C/20мА.

4.1 Относительная интенсивность в зависимости от длины волны

Эта кривая графически показывает распределение спектральной мощности с пиком около 468 нм и типичной шириной на полувысоте (FWHM) 35 нм, подтверждая монохроматическое синее излучение от чипа InGaN.

4.2 Диаграмма направленности

Полярная диаграмма иллюстрирует пространственное распределение света, соответствующее углу обзора 60 градусов. Интенсивность максимальна вдоль центральной оси (0°) и симметрично уменьшается к краям.

4.3 Прямой ток в зависимости от прямого напряжения (Вольт-амперная характеристика)_FЭта кривая показывает экспоненциальную зависимость, типичную для диода. Прямое напряжение увеличивается логарифмически с ростом тока. В рекомендуемой рабочей точке 20мА напряжение обычно составляет 3.3В. Эта кривая жизненно важна для теплового менеджмента, так как V

имеет отрицательный температурный коэффициент.

4.4 Относительная интенсивность в зависимости от прямого тока

Этот график демонстрирует, что световая отдача примерно линейно зависит от тока в нормальном рабочем диапазоне. Превышение максимальных параметров по току не даст пропорционального увеличения света и приведет к чрезмерному нагреву.

4.5 Кривые зависимости от температуры_aДве ключевые кривые показывают влияние температуры окружающей среды (T

• ):Относительная интенсивность в зависимости от температуры окр. среды.
• : Световая отдача уменьшается с ростом температуры окружающей среды. Это снижение номинальных характеристик необходимо учитывать в конструкциях, работающих при высоких температурах.Прямой ток в зависимости от температуры окр. среды._F: При фиксированном напряжении прямой ток будет увеличиваться с температурой из-за отрицательного температурного коэффициента V

. Это подчеркивает критическую важность использования драйвера постоянного тока, а не источника постоянного напряжения, для предотвращения теплового разгона.

5. Механическая информация и данные о корпусе

• Светодиод размещен в стандартном корпусе типа "лампа". Чертеж корпуса предоставляет критические размеры для проектирования посадочного места на печатной плате и проверки зазоров.
• Все размеры указаны в миллиметрах.
• Важное примечание указывает, что высота фланца должна быть менее 1.5 мм (0.059 дюйма).
• Стандартный допуск для неуказанных размеров составляет ±0.25 мм.

Чертеж обычно показывает расстояние между выводами, размер корпуса, форму линзы и положение индикатора катода (обычно плоская сторона или более короткий вывод).

Разработчики должны строго придерживаться этих размеров при создании посадочного места на печатной плате, чтобы обеспечить правильную пайку и выравнивание.

6. Рекомендации по пайке и сборке

Правильное обращение необходимо для сохранения надежности. В спецификации приведены подробные инструкции.

• 6.1 Формовка выводов
• Изгиб должен производиться на расстоянии не менее 3 мм от основания эпоксидной колбы.
• Формуйте выводы перед пайкой.
• Избегайте механических напряжений на корпусе; обрезайте выводы при комнатной температуре.

Отверстия в печатной плате должны идеально совпадать с выводами светодиода, чтобы избежать монтажных напряжений.

• 6.2 Хранение
• Храните при температуре ≤30°C и относительной влажности ≤70%. Срок годности составляет 3 месяца с момента отгрузки.
• Для более длительного хранения (до 1 года) используйте герметичный контейнер с азотом и осушителем.

Избегайте резких перепадов температуры во влажной среде, чтобы предотвратить конденсацию.

6.3 Процесс пайкиРучная пайка: Жало паяльника ≤300°C (макс. 30Вт), время ≤3 секунды, расстояние от паяного соединения до колбы ≥3 мм.Волновая/погружная пайка

: Предварительный нагрев ≤100°C (≤60 сек), температура ванны ≤260°C в течение ≤5 сек, расстояние от соединения до колбы ≥3 мм. Предоставлен рекомендуемый график профиля пайки, показывающий постепенный нагрев, плато в пределах лимита 260°C и контролируемое охлаждение. Быстрое охлаждение не рекомендуется. Избегайте многократных циклов пайки и механических напряжений, пока светодиод горячий.

6.4 Очистка

При необходимости очищайте только изопропиловым спиртом при комнатной температуре в течение ≤1 минуты. Избегайте ультразвуковой очистки, если она не была предварительно квалифицирована, так как она может повредить кристалл или проводные соединения.

6.5 Тепловой менеджмент

Правильное тепловое проектирование критически важно. Рабочий ток должен быть снижен при более высоких температурах окружающей среды (см. кривую снижения номинальных характеристик). Температура вокруг светодиода в конечном применении должна контролироваться для поддержания производительности и долговечности.

6.6 Меры предосторожности от электростатического разряда (ЭСР)

Светодиод чувствителен к электростатическому разряду и импульсным напряжениям, которые могут повредить полупроводниковый кристалл. Во время сборки и обращения необходимо соблюдать стандартные процедуры защиты от ЭСР (например, заземленные рабочие места, браслеты).

7. Упаковка и информация для заказа

7.1 Спецификация упаковки

• Светодиоды упакованы для защиты и автоматизированной обработки:
• Они помещены в антистатические пакеты.
• Пакеты упакованы во внутренние коробки.
• Внутренние коробки упакованы во внешние транспортные коробки.Количество в упаковке

: Минимум от 200 до 500 штук в пакете. Пять пакетов во внутренней коробке. Десять внутренних коробок во внешней коробке.

7.2 Расшифровка маркировки

• CPNМаркировка на упаковке включает:
• : Партномер заказчика.P/N
• QTY: Каталожный номер производителя (6324-15SUBC/S400-X10).
• : Количество в упаковке.CAT/HUE/REF
• : Коды бинирования для силы света, длины волны и напряжения.LOT No

: Прослеживаемый номер производственной партии.

8. Рекомендации по применению

8.1 Типичные сценарии применения

• Как указано, основными применениями являются индикаторы состояния или подсветка в:
• Телевизорах и мониторах (индикаторы питания, источника сигнала).
• Телефонах (индикатор сообщения, статус линии).

Компьютерах и периферийных устройствах (индикатор включения, активность HDD).

Его высокая яркость также делает его подходящим для панельных индикаторов в хорошо освещенных помещениях.

• 8.2 Соображения при проектированииСхема драйвера_F: Всегда используйте последовательный токоограничивающий резистор или драйвер постоянного тока. Рассчитайте значение резистора по формуле R = (Напряжение питания - V_F) / I_F. Используйте максимальное значение V
• из спецификации, чтобы гарантировать, что ток не превысит пределы при любых условиях.Тепловой менеджмент
• : На печатной плате обеспечьте достаточную площадь меди вокруг выводов светодиода для работы в качестве радиатора, особенно если он работает близко к максимальному току.Угол обзора
• : Выберите вариант с подходящим углом обзора для применения. Угол 60 градусов обеспечивает хороший баланс между осевой яркостью и широкой видимостью.Защита от ЭСР

: В чувствительных средах рассмотрите возможность добавления диода подавления переходных напряжений (TVS) или небольшого конденсатора параллельно светодиоду (с последовательным резистором) для защиты от скачков напряжения.

9. Техническое сравнение и отличительные особенности

• Хотя прямое сравнение с конкурентами требует конкретных альтернативных каталожных номеров, ключевые отличительные особенности данного светодиода, основанные на его спецификации, таковы:Высокая яркость
• : Типичные 500 мкд при 20мА — это значительная светоотдача для стандартного корпуса типа "лампа".Комплексное соответствие
• : Одновременное соответствие стандартам RoHS, REACH и бесгалогенности является сильным преимуществом для глобальных рынков и экологически ориентированных проектов.Надежные характеристики
• : Четкие абсолютные максимальные параметры и подробные инструкции по обращению снижают риск при применении.Доступность на катушке

: Поддержка высокоскоростной автоматизированной сборки, снижающая стоимость производства при крупносерийном выпуске.

10. Часто задаваемые вопросы (на основе технических параметров)В1: Могу ли я питать этот светодиод напрямую от источника 5В?_FО: Нет. Типичное прямое напряжение составляет 3.3В. Прямое подключение к 5В вызовет чрезмерный ток, что может разрушить светодиод. Вы должны использовать токоограничивающий резистор. Например, при питании 5В и целевом токе 20мА, используя максимальное V

3.7В для безопасности: R = (5В - 3.7В) / 0.020А = 65 Ом. Стандартным выбором будет резистор 68 Ом.В2: Почему сила света уменьшается при повышении температуры окружающей среды?

О: Это фундаментальная характеристика полупроводниковых светодиодов. При повышении температуры эффективность процессов рекомбинации, генерирующих свет внутри чипа InGaN, снижается, что приводит к меньшей оптической отдаче при том же электрическом входе. Кривая снижения номинальных характеристик количественно определяет этот эффект.В3: В чем разница между пиковой длиной волны и доминирующей длиной волны?

О: Пиковая длина волны (468 нм) — это физический пик спектра излучаемого света. Доминирующая длина волны (470 нм) — это расчетное значение, представляющее единственную длину волны чистого монохроматического света, который человеческий глаз воспринимает как имеющий тот же цвет, что и выходной сигнал светодиода. Они часто близки, но не идентичны.В4: Насколько критично расстояние 3 мм для пайки и изгиба выводов?

О: Очень критично. Эпоксидная колба чувствительна к теплу и механическим напряжениям. Соблюдение расстояния 3 мм гарантирует, что тепло от пайки не вызовет теплового удара для эпоксидной смолы (что приведет к трещинам или расслоению) и что напряжение изгиба не передастся на хрупкие внутренние проводные соединения, подключенные к полупроводниковому кристаллу.

11. Практический пример проектирования и использования Сценарий: Проектирование индикатора питания на передней панели настольного компьютера.Требования: Видимость в ярко освещенной комнате, питание от резервной шины 5В системы, надежность при длительной работе.Шаги проектирования: 1.Выбор компонента: Данный синий светодиод подходит благодаря своей высокой яркости (типично 500 мкд). 2.Расчет схемы_F: Используя резервную шину 5В. Принимая консервативное V_F 3.5В и желаемый I² 15мА (для долговечности и меньшего нагрева), значение резистора: R = (5В - 3.5В) / 0.015А = 100 Ом. Мощность резистора: P = I²R = (0.015)* 100 = 0.0225Вт. Стандартный резистор 1/8Вт (0.125Вт) более чем достаточен. 3.Разводка печатной платы: Разместите светодиод на месте передней панели. Обеспечьте достаточную площадь меди, подключенную к выводам катода и анода, для работы в качестве радиатора. Следуйте размерам корпуса для посадочного места. 4.Сборка

: Следуйте рекомендациям по волновой пайке, если плата собирается этим методом, обеспечивая, чтобы светодиод устанавливался последним или был защищен маской, если возможно, для минимизации теплового воздействия.

12. Введение в принцип работы

Данный светодиод основан на полупроводниковом чипе из нитрида индия-галлия (InGaN), как указано в разделе материалов. Когда прикладывается прямое напряжение, превышающее пороговое значение диода (приблизительно 2.7В), электроны и дырки инжектируются в активную область чипа. Когда эти носители заряда рекомбинируют, они высвобождают энергию в виде фотонов (света). Конкретный состав сплава InGaN определяет ширину запрещенной зоны, которая напрямую определяет длину волны (цвет) излучаемого света — в данном случае синий (~470 нм). Эпоксидная линза служит для защиты чипа, формирования выходного светового пучка (угол обзора 60 градусов) и улучшения вывода света из полупроводникового материала.

13. Технологические тренды

• Технология светодиодов продолжает развиваться. Хотя данный компонент представляет собой зрелый стандартный продукт, более широкие отраслевые тенденции, влияющие на такие устройства, включают:Повышение эффективности
• : Постоянные исследования в области материаловедения направлены на улучшение люменов на ватт (световой отдачи) светодиодов, снижая энергопотребление при той же светоотдаче.Миниатюризация
• : Стремление к уменьшению размеров электронных устройств подталкивает к созданию светодиодов во все более компактных корпусах при сохранении или увеличении яркости.Повышенная надежность
• : Улучшения в материалах корпусов и методах крепления кристаллов продолжают увеличивать срок службы и устойчивость к жестким условиям эксплуатации.Интеллектуальная интеграция

: Тенденция к светодиодам со встроенными драйверами, контроллерами или даже датчиками внутри корпуса, хотя это более распространено в высококлассных осветительных модулях, чем в базовых индикаторных лампах.