Синий светодиод PLCC 2.8x3.5x0.65мм 2.8-3.4В 300мА 12-22лм 450-460нм Технический документ на русском языке

1. Обзор продукта

1.1 Общее описание

BNRI35TS-DK-2T представляет собой синий светодиод на основе технологии InGaN. Он выполнен в компактном PLCC-корпусе размерами 2,8 мм × 3,5 мм × 0,65 мм. Устройство имеет широкий угол обзора и подходит для поверхностного монтажа. Уровень чувствительности к влаге — класс 3, соответствует стандартам RoHS.

1.2 Особенности

• PLCC-корпус для высокой надежности и простоты сборки.
• Чрезвычайно широкий угол обзора 120°.
• Подходит для всех процессов сборки SMT и пайки.
• Поставляется на ленте и катушке (4000 шт./катушка).
• Уровень чувствительности к влаге: уровень 3.
• Соответствует требованиям RoHS, не содержит свинца.

1.3 Применение

• Архитектурное освещение: отели, магазины, бытовые светильники.
• Внутренние дисплеи и вывески.
• Ландшафтное и декоративное освещение.
• Общее освещение, где требуются высокая эффективность и узкий спектр.

2. Электрические и оптические параметры

2.1 Параметры продукта (при TS=25°C)

В таблице 1-1 приведены электрические и оптические характеристики при токе 300 мА:

• Прямое напряжение (VF): 2,8 В (мин) – 3,4 В (макс), типовое значение не указано.
• Обратный ток (IR): макс 10 мкА при VR=5 В.
• Световой поток (Φv): 12 лм (мин) – 22 лм (макс) при 300 мА.
• Угол обзора (2θ1/2): 120 градусов (типовой).
• Доминирующая длина волны (λd): 450 нм (мин) – 460 нм (макс).
• Тепловое сопротивление (RTHJ-S): 35 °C/Вт (типовое).

Предельно допустимые максимальные значения (Таблица 1-2):

• Рассеиваемая мощность (PD): 1224 мВт
• Прямой ток (IF): 360 мА
• Импульсный прямой ток (IFP): 400 мА (скважность 1/10, длительность 0,1 мс)
• Обратное напряжение (VR): 5 В
• Электростатический разряд (HBM): 2000 В (выход >80%)
• Рабочая температура (TOPR): от -40 до +85 °C
• Температура хранения (Tstg): от -40 до +100 °C
• Температура перехода (TJ): 110 °C

2.2 Бин-классификация (IF=300мА)

Бины прямого напряжения: G0 (2,8-3,0 В), H0 (3,0-3,2 В), I0 (3,2-3,4 В).
Бины светового потока: PIA (12-15 лм), PJA (15-18 лм), PED (18-20 лм), QED (20-22 лм).
Бины доминирующей длины волны: A10 (450-452,5 нм), A20 (452,5-455 нм), B10 (455-457,5 нм), B20 (457,5-460 нм).

3. Механические и упаковочные характеристики

3.1 Размеры корпуса

Корпус типа PLCC, вид сверху: размеры 2,80 мм × 3,50 мм (длина × ширина). Толщина сбоку 0,65 мм. На виде снизу показаны две площадки для катода и анода с маркировкой полярности. Приведены рисунки для оптимальной конфигурации контактных площадок (см. рис. 1-4 и 1-5). Допуски на все размеры ±0,2 мм, если не указано иное.

3.2 Транспортная лента и катушка

Транспортная лента: стандартная лента 8 мм или 12 мм (точная ширина не указана), с меткой полярности и верхней лентой. Размеры катушки: A (внешний диаметр) 178 ±1 мм, B (ширина) 10,5 ±0,5 мм, C (диаметр ступицы) 59 мм, D (диаметр отверстия ступицы) 13,5 ±0,5 мм. Максимум 4000 шт. на катушку.

3.3 Форма маркировки

Маркировка включает: номер детали, номер спецификации, номер партии, код бина (с указанием светового потока и доминирующей длины волны), диапазон прямого напряжения, количество и дату.

Упаковка: катушка во влагозащитном пакете с осушителем и индикатором влажности, помещенная в картонную коробку.

4. Типовые кривые оптических и электрических характеристик

Приведены несколько характеристических кривых, иллюстрирующих поведение устройства в различных условиях:

• Прямое напряжение в зависимости от прямого тока (Рис. 1-7):При 300 мА прямое напряжение составляет приблизительно 2,9-3,1 В. Кривая демонстрирует типовое экспоненциальное поведение диода.
• Прямой ток в зависимости от относительной интенсивности (Рис. 1-8):Относительная интенсивность возрастает с током, с насыщением при более высоких токах. При 300 мА относительная интенсивность близка к 1,0.
• Температура пайки в зависимости от относительного светового потока (Рис. 1-9):Световой поток уменьшается по мере повышения температуры пайки, падая примерно до 0,8 от начального значения при 90°C.
• Температура пайки в зависимости от прямого тока (Рис. 1-10):Максимально допустимый прямой ток снижается с повышением температуры, чтобы соблюдать ограничение температуры перехода.
• Прямое напряжение в зависимости от температуры пайки (Рис. 1-11):Прямое напряжение линейно уменьшается с температурой, с отрицательным коэффициентом.
• Длина волны в зависимости от температуры контакта (Рис. 1-12):Доминирующая длина волны незначительно сдвигается (примерно на 2 нм) в диапазоне температур от 20°C до 100°C.
• Спектральное распределение (Рис. 1-13):Пик излучения приблизительно на 455-460 нм, с узкой полушириной, типичной для синих светодиодов InGaN.

5. Испытания на надежность

5.1 Условия испытаний

Светодиоды подвергаются многочисленным испытаниям на надежность в соответствии со стандартами JEDEC:

• Пайка оплавлением: макс. 260°C, 2 раза.
• Термоудар: от -40°C до 100°C, выдержка 15 мин, 100 циклов.
• Хранение при высокой температуре: 100°C, 1000 часов.
• Хранение при низкой температуре: -40°C, 1000 часов.
• Испытание на срок службы: Ta=25°C, IF=300 мА, 1000 часов.
• Испытание на срок службы при высокой температуре и влажности: 60°C/90%RH, IF=150 мА, 1000 часов.

5.2 Критерии оценки повреждений

После каждого испытания светодиоды должны соответствовать: прямое напряжение в пределах спецификации, сохранение светового потока ≥70%, отсутствие обрывов/коротких замыканий или мерцания.

6. Рекомендации по пайке оплавлением для SMT

6.1 Профиль оплавления

Рекомендуемый профиль пайки оплавлением показан на Рис. 3-1. Ключевые параметры:

• Средняя скорость нарастания температуры: макс. 3°C/с
• Предварительный нагрев: от 150°C до 200°C в течение 60-120 секунд
• Время выше 217°C: макс. 60 секунд
• Пиковая температура: макс. 260°C, с временем в пределах 5°C от пика: макс. 10 секунд
• Охлаждение: макс. 6°C/с
• Время от 25°C до пика: макс. 8 минут

Пайка оплавлением не должна превышать двух раз. Если после первого оплавления прошло более 24 часов, светодиоды могут быть повреждены. Не прилагайте усилие во время нагрева.

6.2 Ручная пайка

При ручной пайке температура жала должна быть ниже 300°C в течение менее 3 секунд, допускается только одна попытка.

6.3 Ремонт

Ремонт не рекомендуется. Если это неизбежно, используйте двусторонний паяльник. Предварительно убедитесь, что характеристики светодиода не будут повреждены.

6.4 Меры предосторожности

Силиконовый герметик мягкий; избегайте сильного давления на верхнюю поверхность. Используйте соответствующее давление насадки захвата. Не прилагайте механическое усилие и не допускайте быстрого охлаждения после пайки.

7. Меры предосторожности при обращении и условия хранения

7.1 Экологические ограничения

Содержание серы в контактных материалах должно быть ниже 100 ppm, чтобы избежать потускнения. Содержание брома<900 ppm, хлора<900 ppm, общий Br+Cl<1500 ppm. Летучие органические соединения, выделяемые из материалов, могут обесцветить силиконовый герметик; совместимость должна быть проверена заранее.

7.2 Механическое обращение

Берите светодиод за бока с помощью пинцета. Не касайтесь силиконовой линзы напрямую. Избегайте электростатического разряда, так как светодиоды чувствительны (ESD >2000 В HBM). Перенапряжение (EOS) также может вызвать повреждение.

7.3 Условия хранения

Перед вскрытием алюминиевого пакета: хранить при ≤30°C, ≤75% RH, не более 1 года с даты изготовления. После вскрытия: ≤30°C, ≤60% RH, 24 часа. При превышении требуется сушка при 60±5°C в течение 24 часов. Если влагопоглощающий материал изменил цвет или упаковка повреждена, перед использованием просушите.

Очистка: рекомендуется изопропиловый спирт. Ультразвуковая очистка не рекомендуется из-за возможного повреждения.

8. Рекомендации по применению

Этот синий светодиод хорошо подходит для внутреннего и наружного архитектурного освещения, подсветки дисплеев и ландшафтного освещения. При проектировании с несколькими светодиодами, включенными последовательно или параллельно, учитывайте распределение тока и отвод тепла. Всегда используйте токоограничивающие резисторы или источники постоянного тока для предотвращения теплового разгона. Тепловой расчет критичен: убедитесь, что конструкция платы обеспечивает отвод тепла, чтобы температура перехода не превышала 110°C. Широкий угол обзора (120°) обеспечивает равномерное распределение света.

9. Техническое сравнение и преимущества

По сравнению с аналогами PLCC 2835, это устройство имеет узкие бины по длине волны (450-460 нм) и световому потоку, что обеспечивает согласованность цвета в партиях. PLCC-корпус известен высокой надежностью и простотой сборки. Чрезвычайно широкий угол обзора отличает его от стандартных устройств. Уровень чувствительности к влаге 3 является обычным, но соответствие RoHS и устойчивость к ESD добавляют ценности. Диапазон бинов по световому потоку до 22 лм при 300 мА является конкурентоспособным для синего светодиода такого размера корпуса.

10. Принцип работы и технология

Светодиод использует InGaN (нитрид индия-галлия) в качестве активного материала, выращенного на подложке. При прямом смещении электроны и дырки рекомбинируют в активной области, излучая фотоны с энергией, соответствующей ширине запрещенной зоны. Синее излучение (450-460 нм) достигается за счет регулировки состава индия. PLCC-корпус заключает кристалл и обеспечивает электрические соединения через выводные рамки. Силиконовый герметик защищает кристалл и формирует световой поток.

11. Тенденции отрасли и перспективы

Технология светодиодов продолжает развиваться в направлении повышения эффективности, уменьшения корпусов и повышения надежности. SMD-светодиоды, такие как этот PLCC-корпус, широко применяются для автоматизированной сборки. Тенденции в синих светодиодах включают повышение квантовой эффективности и сужение спектра для применения в освещении и дисплеях. По мере улучшения теплового управления рабочие токи могут быть увеличены. Показатели этого светодиода хорошо соответствуют текущим потребностям рынка в эффективных, компактных и надежных синих источниках света.

12. Часто задаваемые вопросы (FAQ)

В: Каково типовое прямое напряжение при 300 мА?

О: Прямое напряжение обычно составляет около 3,0-3,1 В, хотя оно варьируется в диапазоне 2,8-3,4 В в зависимости от бина. Обратитесь к коду бина на этикетке.

В: Можно ли использовать этот светодиод при токах выше 300 мА?

О: Абсолютный максимальный прямой ток составляет 360 мА (DC) и 400 мА (импульсный). Работа при токе выше 360 мА может повредить устройство. Обеспечьте надлежащий отвод тепла.

В: Как выбрать правильный бин для моего применения?

О: Выберите бин по прямому напряжению в зависимости от схемы драйвера. Для согласованности цвета выбирайте узкий бин по длине волны (например, A10 или B10). Для светового потока выбирайте на основе требований к яркости.

В: Каков срок хранения после вскрытия пакета?

О: Светодиоды должны быть использованы в течение 24 часов после вскрытия при хранении при ≤30°C и ≤60% RH. В противном случае перед использованием просушите при 60°C в течение 24 часов.

В: Подходит ли этот светодиод для наружного использования?

О: Диапазон рабочих температур от -40 до +85°C, поэтому его можно использовать на улице при условии надлежащей герметизации от влаги. Однако корпус не является водонепроницаемым; требуется внешняя защита.

В: Можно ли чистить светодиод после пайки?

О: Да, используйте изопропиловый спирт. Избегайте ультразвуковой очистки.

13. Примеры конструкций

Пример 1: Линейный световой стержень для внутреннего дисплея. Используйте 10 светодиодов, включенных последовательно, с источником постоянного тока 300 мА. Рассчитайте общее падение напряжения (примерно 30 В). Используйте тепловые переходные площадки на печатной плате для отвода тепла. Обеспечьте расстояние для равномерного распределения тепла.

Пример 2: Одиночный светодиодный модуль для ландшафтного прожектора. Используйте понижающий преобразователь для питания одного светодиода током 300 мА. Добавьте линзу для формирования луча. Благодаря широкому углу обзора самого светодиода можно использовать его без диффузора для получения широкого луча.