Техническая спецификация синего светодиода серии T3B - 3.0x1.4x0.8мм - 3.0В - 102мВт

1. Обзор продукта

Серия T3B — это высокопроизводительный синий поверхностно-монтируемый (SMD) светодиод, разработанный для современных осветительных применений. Данная серия использует компактный корпус 3014, предлагая баланс светового потока, эффективности и надёжности. Он спроектирован для применений, требующих стабильного синего свечения, таких как подсветка, индикаторные огни, декоративное освещение, а также в качестве компонента в RGB-системах или системах белого света.

Ключевое преимущество этой серии заключается в стандартизированной системе сортировки по основным параметрам, таким как световой поток, длина волны и прямое напряжение, что обеспечивает предсказуемую производительность и постоянство цвета при серийном производстве. Широкий угол обзора в 110 градусов делает его подходящим для применений, требующих широкого освещения.

2. Технические параметры и характеристики

2.1 Предельные эксплуатационные параметры (T_s=25°C)

Следующие параметры определяют пределы, превышение которых может привести к необратимому повреждению устройства. Работа в этих условиях не гарантируется.

• Прямой ток (I_F):60 мА (непрерывный)
• Прямой импульсный ток (I_FP):80 мА (длительность импульса ≤10мс, скважность ≤1/10)
• Рассеиваемая мощность (P_D):102 мВт
• Рабочая температура (T_opr):-40°C до +80°C
• Температура хранения (T_stg):-40°C до +80°C
• Температура перехода (T_j):125°C
• Температура пайки (T_sld):230°C или 260°C в течение 10 секунд (оплавление)

2.2 Электрооптические характеристики (T_s=25°C, I_F=40мА)

Эти параметры определяют типичную производительность в стандартных условиях испытаний.

• Прямое напряжение (V_F):3.0 В (типичное), 3.4 В (максимальное)
• Обратное напряжение (V_R):5 В
• Пиковая длина волны (λ_d):455 нм (типичная)
• Обратный ток (I_R):10 мкА (максимальный) при V_R=5В
• Угол обзора (2θ_1/2):110° (типичный)

3. Объяснение системы сортировки

Для обеспечения постоянства цвета и яркости при производстве светодиоды сортируются на бины на основе измеренных параметров.

3.1 Сортировка по световому потоку (при 40мА)

Бины определяются минимальным и максимальным световым потоком.

• Код A3:1.0 лм (мин.) до 1.5 лм (макс.)
• Код A4:1.5 лм (мин.) до 2.0 лм (макс.)
• Код A5:2.0 лм (мин.) до 2.5 лм (макс.)

Примечание: Допуск измерения светового потока составляет ±7%.

3.2 Сортировка по длине волны

Это определяет диапазон доминирующей длины волны излучаемого синего света.

• Код B1:445 нм до 450 нм
• Код B2:450 нм до 455 нм
• Код B3:455 нм до 460 нм
• Код B4:460 нм до 465 нм

3.3 Сортировка по прямому напряжению

Сортировка по напряжению помогает в проектировании эффективных схем управления.

• Код 1:2.8 В до 3.0 В
• Код 2:3.0 В до 3.2 В
• Код 3:3.2 В до 3.4 В

Примечание: Допуск измерения прямого напряжения составляет ±0.08В.

4. Анализ характеристических кривых

4.1 Прямой ток в зависимости от прямого напряжения (Вольт-амперная характеристика)

Вольт-амперная характеристика показывает зависимость между током, протекающим через светодиод, и напряжением на нём. Она нелинейна, что характерно для диода. Типичное прямое напряжение (V_F) указывается при испытательном токе 40мА. Конструкторы должны обеспечить, чтобы схема управления подавала достаточное напряжение для достижения желаемого рабочего тока, одновременно управляя рассеиваемой мощностью.

4.2 Прямой ток в зависимости от относительного светового потока

Эта кривая иллюстрирует, как световой выход увеличивается с ростом тока. Хотя выходная мощность растёт с током, эффективность обычно снижается при более высоких токах из-за усиления тепловых эффектов. Работа при рекомендуемом непрерывном токе (60мА) или ниже обеспечивает оптимальную эффективность и долговечность.

4.3 Температура перехода в зависимости от относительной спектральной мощности

Производительность светодиода зависит от температуры. По мере увеличения температуры перехода (T_j) световой поток, как правило, уменьшается, а пиковая длина волны может незначительно смещаться (обычно в сторону более длинных волн для синих светодиодов). Эффективный тепловой менеджмент в применении имеет решающее значение для поддержания стабильных оптических характеристик и срока службы.

4.4 Распределение спектральной мощности

Спектральная кривая изображает интенсивность света, излучаемого на разных длинах волн. Для синего светодиода это относительно узкий пик, центрированный вокруг доминирующей длины волны (например, 455нм). Полная ширина на половине максимума (FWHM) этого пика определяет чистоту цвета.

5. Механическая информация и данные о корпусе

5.1 Габариты корпуса: 3014 (3.0мм x 1.4мм x 0.8мм)

Светодиод размещён в стандартном SMD-корпусе 3014. Ключевые размеры включают длину корпуса 3.0мм, ширину 1.4мм и высоту 0.8мм. Допуски указаны как ±0.10мм для размеров .X и ±0.05мм для размеров .XX.

5.2 Расположение контактных площадок и шаблон для нанесения паяльной пасты

Рекомендуемый посадочный размер для проектирования печатной платы включает две анодные и две катодные площадки для обеспечения стабильного механического крепления и хорошего формирования паяного соединения. Предоставляется соответствующий шаблон для нанесения паяльной пасты для контроля объёма пасты, наносимой во время сборки, что критически важно для получения надёжных паяных соединений без перемычек или недостатка припоя.

5.3 Определение полярности

На компоненте обычно имеется маркировка или выемка на корпусе, указывающая на сторону катода. Посадочное место на печатной плате также должно быть чётко обозначено, чтобы предотвратить обратную установку во время сборки.

6. Рекомендации по пайке, сборке и обращению

6.1 Влагозащищённость и сушка

Корпус 3014 чувствителен к влаге (классифицирован по MSL согласно IPC/JEDEC J-STD-020C). Если оригинальный влагозащитный пакет вскрыт и компоненты подвергались воздействию окружающей влажности сверх установленных пределов (указано на индикаторной карточке влажности внутри пакета), их необходимо просушить перед пайкой оплавлением, чтобы предотвратить растрескивание корпуса или другие повреждения, вызванные влагой.

• Условия сушки:60°C в течение 24 часов.
• После сушки:Компоненты должны быть припаяны в течение 1 часа или храниться в сухой среде (<20% относительной влажности).
• Несушите при температуре выше 60°C.

6.2 Условия хранения

• Не вскрытый пакет:Хранить при температуре от 5°C до 30°C, влажность ниже 85%.
• После вскрытия:Хранить при температуре от 5°C до 30°C, влажность ниже 60%. Для наилучшей практики храните в герметичном контейнере с осушителем или в азотном шкафу.
• Срок хранения на производстве:Использовать в течение 12 часов после вскрытия пакета в условиях производственного цеха.

6.3 Защита от электростатического разряда (ЭСР)

Синие светодиоды чувствительны к электростатическому разряду. ЭСР может вызвать немедленный отказ (катастрофический) или скрытое повреждение, приводящее к сокращению срока службы и ухудшению характеристик.

Меры предосторожности:

• Используйте заземлённые антистатические рабочие места и полы.
• Операторы должны носить заземлённые браслеты, антистатические халаты и перчатки.
• Используйте ионизаторы для нейтрализации статических зарядов в рабочей зоне.
• Используйте антистатические упаковочные и обрабатывающие материалы.
• Убедитесь, что все инструменты (например, паяльники) правильно заземлены.

6.4 Проектирование схемы включения

Правильное проектирование схемы необходимо для надёжной работы.

• Ограничение тока:Всегда используйте последовательный токоограничивающий резистор или, предпочтительно, драйвер постоянного тока. Источник постоянного тока обеспечивает стабильный световой выход независимо от незначительных колебаний прямого напряжения.
• Конфигурация цепи:При подключении нескольких светодиодов рекомендуется последовательная конфигурация с одним токоограничивающим элементом на цепочку вместо чисто параллельного соединения для обеспечения равномерного распределения тока.
• Последовательность включения питания:При подключении светодиодного модуля к источнику питания сначала подключите выход драйвера к светодиоду, затем подключите вход драйвера к источнику питания, чтобы избежать переходных процессов по напряжению.

6.5 Обращение с компонентом

Избегайте прямого контакта пальцев с линзой светодиода, так как кожный жир может загрязнить силиконовую поверхность, потенциально снижая световой выход или вызывая изменение цвета. Используйте вакуумные захваты или пинцеты. Избегайте чрезмерного механического давления на силиконовый купол, так как это может повредить проводные соединения или кристалл внутри, что приведёт к отказу.

7. Правила формирования номера модели

Код продукта следует структурированному формату:T □□ □□ □ □ □ – □□□ □□

Этот код включает информацию о:

• Тип корпуса:например, '3B' для 3014.
• Линза/Оптика:например, '00' для отсутствия линзы.
• Конфигурация кристалла:например, 'S' для одиночного маломощного кристалла.
• Цвет:например, 'B' для синего.
• Внутренний код
• Код коррелированной цветовой температуры (CCT):Для белых светодиодов.
• Код бина светового потока:например, 'A3', 'A4' и т.д.

8. Примечания по применению и рекомендации по проектированию

8.1 Типичные сценарии применения

• Подсветка:Для ЖК-дисплеев, клавиатур или вывесок.
• Декоративное освещение:Акцентное освещение, освещение для создания настроения.
• Индикаторные огни:Индикаторы состояния на потребительской электронике или промышленном оборудовании.
• RGB-системы:В качестве синего элемента в приложениях для смешения цветов.

8.2 Тепловой режим

Хотя мощность относительно невелика (макс. 102мВт), эффективный отвод тепла по-прежнему важен для поддержания производительности и долговечности, особенно в закрытых светильниках или при высоких температурах окружающей среды. Убедитесь, что печатная плата имеет достаточные тепловые переходы и, при необходимости, используйте плату с металлическим основанием (MCPCB) для лучшего рассеивания тепла.

8.3 Оптическое проектирование

Широкий угол обзора в 110 градусов обеспечивает рассеянное освещение. Для применений, требующих более сфокусированного луча, над светодиодом могут быть установлены вторичные оптические элементы (линзы или отражатели). Материал силиконовой линзы должен быть совместим со вторичными оптическими компонентами.

9. Часто задаваемые вопросы (ЧЗВ)

9.1 В чём разница между бинами светового потока A3, A4 и A5?

Эти бины представляют различные минимальные и максимальные уровни светового потока при стандартном испытательном токе 40мА. A5 — самый яркий бин, за ним следует A4, затем A3. Выбор конкретного бина позволяет более точно контролировать яркость в вашем применении.

9.2 Почему необходима сушка перед пайкой?

Пластиковый корпус может поглощать влагу из воздуха. Во время высокотемпературного процесса пайки оплавлением эта захваченная влага может быстро испаряться, создавая внутреннее давление, которое может привести к растрескиванию корпуса или расслоению внутренних интерфейсов, что приведёт к отказу. Сушка удаляет эту поглощённую влагу.

9.3 Можно ли непрерывно питать этот светодиод максимальным импульсным током (80мА)?

Нет. Параметр 80мА предназначен только для импульсного режима работы (длительность импульса ≤10мс, скважность ≤10%). Непрерывная работа при этом токе превысит максимальную рассеиваемую мощность и, вероятно, вызовет быстрое ухудшение характеристик или отказ из-за перегрева.

9.4 Как интерпретировать код бина длины волны (например, B2)?

Код B2 указывает, что доминирующая длина волны светодиода находится в диапазоне от 450нм до 455нм. Это позволяет разработчикам выбирать светодиоды с определённым оттенком синего для цветокритичных применений.

10. Техническое сравнение и тренды

10.1 Сравнение с аналогичными корпусами

Корпус 3014 имеет меньшие габариты, чем старый корпус 3528, при этом часто обеспечивая сопоставимый или превосходящий световой поток и тепловые характеристики. По сравнению с корпусом 2835, корпус 3014 может иметь несколько иную пространственную диаграмму направленности и тепловое сопротивление, что делает выбор зависимым от применения.

10.2 Тенденции в отрасли

Общая тенденция в SMD-светодиодах — повышение эффективности (больше люмен на ватт), улучшение постоянства цвета за счёт более жёсткой сортировки и повышение надёжности. Технологии корпусирования продолжают развиваться для лучшего управления теплом от полупроводникового кристалла, что является основным фактором, ограничивающим срок службы и производительность светодиода. Принципы обращения с влагозащищёнными компонентами (MSL) и защиты от ЭСР остаются критически важными для всех современных светодиодных корпусов.