Содержание
- 1. Обзор продукта
- 1.1 Ключевые особенности и преимущества
- 1.2 Целевой рынок и области применения
- 2. Технические характеристики и объективная интерпретация
- 2.1 Выбор устройства и материал кристалла
- 2.2 Абсолютные максимальные параметры
- 2.3 Электрооптические характеристики
- 3. Анализ характеристических кривых
- 3.1 Спектральное и угловое распределение
- 3.2 Электрические и тепловые характеристики
- 4. Механическая и упаковочная информация
- 4.1 Габариты корпуса
- 4.2 Определение полярности и монтаж
- 5. Рекомендации по пайке и сборке
- 5.1 Формовка выводов
- 5.2 Условия хранения
- 5.3 Процесс пайки
- 5.4 Очистка
- 6. Соображения по проектированию приложений
- 6.1 Тепловой менеджмент
- 6.2 Защита от ЭСР (электростатического разряда)
- 6.3 Ограничение тока
- 7. Упаковка и информация для заказа
- 7.1 Спецификация упаковки
- 7.2 Количество в упаковке и расшифровка маркировки
- 8. Техническое сравнение и дифференциация
- 9. Часто задаваемые вопросы (на основе технических параметров)
1. Обзор продукта
Настоящий документ содержит полные технические характеристики светодиодной лампы 323-2SYGD/S530-E2. Этот компонент представляет собой светодиод для поверхностного монтажа (SMD), предназначенный для применений, требующих надежного освещения с определенными цветовыми характеристиками. Основная функция данного светодиода — излучать свет при подаче прямого тока, преобразуя электрическую энергию в видимый свет в желто-зеленом спектре.
1.1 Ключевые особенности и преимущества
Светодиод обладает рядом ключевых особенностей, делающих его подходящим для различных электронных применений. Он предлагает выбор различных углов обзора, позволяя разработчикам выбрать подходящую диаграмму направленности для своих конкретных нужд. Продукт поставляется на ленте и в катушке, что облегчает автоматизированные процессы сборки в крупносерийном производстве. Он спроектирован как надежный и прочный, обеспечивая стабильную работу в течение всего срока службы. Устройство соответствует нескольким важным экологическим и стандартам безопасности, включая директиву RoHS (об ограничении использования опасных веществ), регламент ЕС REACH и классифицируется как не содержащее галогенов, со строгими ограничениями по содержанию брома (Br) и хлора (Cl).
1.2 Целевой рынок и области применения
Данная серия светодиодов специально разработана для применений, требующих более высоких уровней яркости. Основные целевые рынки включают потребительскую электронику и технологии отображения информации. Типичными областями применения, прямо указанными, являются телевизоры, компьютерные мониторы, телефоны и общие компьютерные периферийные устройства. Его характеристики делают его подходящим для индикаторов состояния, подсветки и общего освещения в компактных электронных устройствах.
2. Технические характеристики и объективная интерпретация
В этом разделе подробно описаны критические электрические, оптические и тепловые параметры, определяющие рабочий диапазон светодиода. Все характеристики измерены при стандартных условиях испытаний при температуре окружающей среды (Ta) 25°C, если не указано иное.
2.1 Выбор устройства и материал кристалла
Светодиод использует полупроводниковый кристалл из материала AlGaInP (фосфид алюминия-галлия-индия). Эта материалная система известна тем, что обеспечивает высокоэффективное излучение света в желтой, оранжевой, красной и зеленой областях спектра. Излучаемый цвет указан как Яркий Желто-Зеленый. Смола, используемая для линзы корпуса светодиода, — Зеленая Рассеивающая, что помогает рассеивать свет и достигать заданного угла обзора.
2.2 Абсолютные максимальные параметры
Абсолютные максимальные параметры определяют предельные значения, превышение которых может привести к необратимому повреждению устройства. Это не рекомендуемые рабочие условия. Непрерывный прямой ток (IF) не должен превышать 25 мА. Более высокий пиковый прямой ток (IFP) в 60 мА допустим, но только в импульсном режиме со скважностью 1/10 на частоте 1 кГц. Максимальное обратное напряжение (VR), которое может выдержать светодиод, составляет 5 В. Общая рассеиваемая мощность (Pd) для корпуса ограничена 60 мВт. Устройство может работать при температурах окружающей среды от -40°C до +85°C и храниться при температурах от -40°C до +100°C. Допустимая температура пайки составляет 260°C в течение максимум 5 секунд.
2.3 Электрооптические характеристики
Эти параметры описывают работу светодиода в нормальных рабочих условиях, обычно при прямом токе (IF) 20 мА. Сила света (Iv) имеет типичное значение 80 мкд (милликандела), минимум 40 мкд. Угол обзора (2θ1/2), определяемый как угол, при котором интенсивность падает до половины пикового значения, обычно составляет 60 градусов. Пиковая длина волны (λp) обычно равна 575 нм, а доминирующая длина волны (λd) обычно равна 573 нм, что подтверждает желто-зеленую цветовую точку. Ширина полосы спектрального излучения (Δλ) обычно составляет 20 нм. Прямое напряжение (VF) варьируется от минимума 1,7 В, через типичное 2,0 В, до максимума 2,4 В при 20 мА. Обратный ток (IR) имеет максимальный предел 10 мкА при подаче обратного смещения 5 В. В техническом описании также указаны погрешности измерений: ±10% для силы света, ±1,0 нм для доминирующей длины волны и ±0,1 В для прямого напряжения.
3. Анализ характеристических кривых
Графические данные дают более глубокое представление о поведении светодиода в различных условиях.
3.1 Спектральное и угловое распределение
КриваяОтносительная интенсивность в зависимости от длины волныпоказывает распределение спектральной мощности с пиком около 575 нм и типичной шириной полосы. КриваяНаправленностьиллюстрирует пространственную диаграмму направленности, показывая, как интенсивность света изменяется в зависимости от угла от центральной оси, что коррелирует с углом обзора 60 градусов.
3.2 Электрические и тепловые характеристики
КриваяПрямой ток в зависимости от прямого напряжения (Вольт-амперная характеристика)демонстрирует экспоненциальную зависимость диода. 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 управления тепловым режимом. Они показывают, что световой выход уменьшается с ростом температуры окружающей среды, а прямое напряжение имеет отрицательный температурный коэффициент (уменьшается с повышением температуры).
4. Механическая и упаковочная информация
4.1 Габариты корпуса
Техническое описание включает подробный чертеж габаритов корпуса светодиода. Ключевые примечания указывают, что все размеры указаны в миллиметрах. Критическое ограничение заключается в том, что высота фланца должна быть менее 1,5 мм (0,059 дюйма). Общий допуск для неуказанных размеров составляет ±0,25 мм. Чертеж определяет размер корпуса, расстояние между выводами и общий контур, необходимый для разводки печатной платы (PCB).
4.2 Определение полярности и монтаж
Хотя в предоставленном тексте это не указано явно, стандартные корпуса светодиодов имеют маркировку анода и катода, часто обозначаемую более длинным выводом, плоским краем на линзе или маркировкой на корпусе. Правильная полярность необходима для работы.
5. Рекомендации по пайке и сборке
Правильное обращение имеет решающее значение для обеспечения надежности и предотвращения повреждений.
5.1 Формовка выводов
Если выводы требуют изгиба, это должно быть сделано в точке не менее чем в 3 мм от основания эпоксидной колбы. Формовка всегда должна производиться до пайки. Следует избегать напряжения на корпусе светодиода во время формовки, чтобы предотвратить внутренние повреждения или поломку. Выводы следует обрезать при комнатной температуре. Отверстия в печатной плате должны идеально совпадать с выводами светодиода, чтобы избежать монтажного напряжения, которое может ухудшить эпоксидную смолу и сам светодиод.
5.2 Условия хранения
Светодиоды следует хранить при температуре 30°C или ниже и относительной влажности (RH) 70% или ниже. Рекомендуемый срок хранения в этих условиях составляет 3 месяца с момента отгрузки. Для более длительного хранения (до одного года) их следует хранить в герметичном контейнере с азотной атмосферой и влагопоглощающим материалом. Следует избегать резких перепадов температуры в условиях высокой влажности, чтобы предотвратить конденсацию.
5.3 Процесс пайки
Пайка должна находиться на расстоянии не менее 3 мм от эпоксидной колбы. Рекомендуемые условия приведены как для ручной, так и для волновой пайки. Для ручной пайки используйте жало паяльника с максимальной температурой 300°C (для паяльника мощностью 30 Вт) не более 3 секунд. Для волновой пайки предварительно нагрейте до максимум 100°C в течение до 60 секунд, затем погрузите в ванну с припоем при максимальной температуре 260°C на 5 секунд. Обычно включается диаграмма профиля пайки, показывающая зависимость времени от температуры. Не следует прикладывать усилие к выводам, пока светодиод горячий. Волновую или ручную пайку не следует выполнять более одного раза. После пайки светодиод необходимо защищать от механических ударов до тех пор, пока он не остынет до комнатной температуры. Быстрое охлаждение не рекомендуется. Всегда желательна минимально возможная температура пайки, обеспечивающая надежное соединение.
5.4 Очистка
Если очистка необходима, используйте изопропиловый спирт при комнатной температуре не более одной минуты, затем высушите на воздухе. Ультразвуковая очистка, как правило, не рекомендуется. Если это абсолютно необходимо, ее параметры (мощность, продолжительность) должны быть предварительно проверены, чтобы гарантировать отсутствие повреждений, так как это может вызвать микротрещины в кристалле или корпусе.
6. Соображения по проектированию приложений
6.1 Тепловой менеджмент
Эффективный отвод тепла имеет первостепенное значение для производительности и долговечности светодиода. Конструкция приложения должна учитывать управление теплом. Рабочий ток должен быть соответствующим образом снижен в зависимости от температуры окружающей среды, со ссылкой на кривые снижения номинальных характеристик. Контроль температуры вокруг светодиода в конечном приложении необходим для поддержания заданного светового потока и предотвращения ускоренного старения.
6.2 Защита от ЭСР (электростатического разряда)
Светодиод чувствителен к электростатическому разряду и скачкам напряжения, которые могут повредить полупроводниковый кристалл. Во время сборки необходимо соблюдать надлежащие процедуры обращения с ЭСР, включая использование заземленных рабочих мест, браслетов и проводящих контейнеров.
6.3 Ограничение тока
Светодиод — это устройство, управляемое током. Последовательный токоограничивающий резистор или схема драйвера постоянного тока обязательны для предотвращения превышения прямого тока сверх максимального номинала, что приведет к быстрому выходу из строя.
7. Упаковка и информация для заказа
7.1 Спецификация упаковки
Светодиоды упакованы с использованием влагостойких и антистатических материалов. Иерархия упаковки следующая: светодиоды помещаются в антиэлектростатические пакеты. Эти пакеты затем помещаются во внутренние коробки. Несколько внутренних коробок упаковываются во внешнюю коробку для отгрузки.
7.2 Количество в упаковке и расшифровка маркировки
Минимальное количество в упаковке составляет от 200 до 500 штук на пакет. Шесть пакетов упаковываются в одну внутреннюю коробку. Десять внутренних коробок составляют одну внешнюю коробку. Маркировка на упаковке содержит несколько кодов: CPN (Производственный номер заказчика), P/N (Производственный номер), QTY (Количество в упаковке), CAT (Категория силы света), HUE (Категория доминирующей длины волны), REF (Категория прямого напряжения) и LOT No (Номер партии для прослеживаемости).
8. Техническое сравнение и дифференциация
Хотя прямое сравнение с другими продуктами в исходном документе не приводится, можно сделать вывод о ключевых отличительных особенностях данного светодиода. Использование технологии кристалла AlGaInP обычно обеспечивает более высокую эффективность и лучшую насыщенность цвета в желто-красном спектре по сравнению со старыми технологиями. Соответствие стандартам "Без галогенов" и строгим стандартам RoHS/REACH является значительным преимуществом для продуктов, ориентированных на глобальные рынки, особенно Европу. Сочетание типичной силы света 80 мкд при 20 мА с углом обзора 60 градусов предлагает баланс яркости и ширины луча, подходящий для ролей индикатора и подсветки.
9. Часто задаваемые вопросы (на основе технических параметров)
В: В чем разница между пиковой длиной волны и доминирующей длиной волны?
О: Пиковая длина волны (λp) — это длина волны, на которой излучаемая оптическая мощность максимальна. Доминирующая длина волны (λd) — это единственная длина волны монохроматического света, соответствующая воспринимаемому цвету светодиода. Для этого желто-зеленого светодиода они очень близки (575 нм против 573 нм).
В: Могу ли я питать этот светодиод от источника 3,3 В без резистора?
О: Нет. Прямое напряжение обычно составляет 2,0 В, но может быть и 1,7 В. Подключение его напрямую к 3,3 В вызовет чрезмерный ток, вероятно, превышающий максимальные 25 мА, и разрушит светодиод. Необходимо использовать последовательный резистор для ограничения тока до 20 мА или менее.
В: Почему срок хранения ограничен 3 месяцами?
О: Это мера предосторожности против поглощения влаги пластиковым корпусом. Влага, поглощенная во время хранения, может быстро расширяться во время пайки (эффект "попкорна"), вызывая внутренние повреждения. Ограничение в 3 месяца предполагает стандартные промышленные условия хранения. Для более длительного хранения предписан метод азотного пакета.
В: Температура пайки составляет 260°C, но на моей печатной плате есть другие компоненты, рассчитанные на 240°C. Что мне делать?
О: Вы должны следовать наиболее ограничительному процессу. Возможно, вам потребуется использовать более низкий температурный профиль пайки и, возможно, другой припойный сплав, но это должно быть проверено, чтобы гарантировать формирование надежного электрического и механического соединения на выводах светодиода.
Терминология спецификаций LED
Полное объяснение технических терминов LED
Фотоэлектрическая производительность
| Термин | Единица/Обозначение | Простое объяснение | Почему важно |
|---|---|---|---|
| Световая отдача | лм/Вт (люмен на ватт) | Световой выход на ватт электроэнергии, выше означает более энергоэффективный. | Прямо определяет класс энергоэффективности и стоимость электроэнергии. |
| Световой поток | лм (люмен) | Общий свет, излучаемый источником, обычно называется "яркостью". | Определяет, достаточно ли свет яркий. |
| Угол обзора | ° (градусы), напр., 120° | Угол, где интенсивность света падает наполовину, определяет ширину луча. | Влияет на диапазон освещения и равномерность. |
| Цветовая температура | K (Кельвин), напр., 2700K/6500K | Теплота/холодность света, низкие значения желтоватые/теплые, высокие беловатые/холодные. | Определяет атмосферу освещения и подходящие сценарии. |
| Индекс цветопередачи | Безразмерный, 0–100 | Способность точно передавать цвета объектов, Ra≥80 хорошо. | Влияет на аутентичность цвета, используется в местах с высоким спросом, таких как торговые центры, музеи. |
| Допуск по цвету | Шаги эллипса МакАдама, напр., "5-шаговый" | Метрика постоянства цвета, меньшие шаги означают более постоянный цвет. | Обеспечивает равномерный цвет по всей партии светодиодов. |
| Доминирующая длина волны | нм (нанометры), напр., 620нм (красный) | Длина волны, соответствующая цвету цветных светодиодов. | Определяет оттенок красных, желтых, зеленых монохромных светодиодов. |
| Спектральное распределение | Кривая длина волны против интенсивности | Показывает распределение интенсивности по длинам волн. | Влияет на цветопередачу и качество цвета. |
Электрические параметры
| Термин | Обозначение | Простое объяснение | Соображения по проектированию |
|---|---|---|---|
| Прямое напряжение | Vf | Минимальное напряжение для включения светодиода, как "порог запуска". | Напряжение драйвера должно быть ≥Vf, напряжения складываются для последовательных светодиодов. |
| Прямой ток | If | Значение тока для нормальной работы светодиода. | Обычно постоянный ток, ток определяет яркость и срок службы. |
| Максимальный импульсный ток | Ifp | Пиковый ток, допустимый в течение коротких периодов, используется для диммирования или вспышек. | Ширина импульса и коэффициент заполнения должны строго контролироваться, чтобы избежать повреждения. |
| Обратное напряжение | Vr | Максимальное обратное напряжение, которое светодиод может выдержать, сверх может вызвать пробой. | Схема должна предотвращать обратное соединение или скачки напряжения. |
| Тепловое сопротивление | Rth (°C/W) | Сопротивление теплопередаче от чипа к припою, ниже лучше. | Высокое тепловое сопротивление требует более сильного рассеивания тепла. |
| Устойчивость к ЭСР | В (HBM), напр., 1000В | Способность выдерживать электростатический разряд, выше означает менее уязвимый. | В производстве необходимы антистатические меры, особенно для чувствительных светодиодов. |
Тепловой менеджмент и надежность
| Термин | Ключевой показатель | Простое объяснение | Влияние |
|---|---|---|---|
| Температура перехода | Tj (°C) | Фактическая рабочая температура внутри светодиодного чипа. | Каждое снижение на 10°C может удвоить срок службы; слишком высокая вызывает спад света, смещение цвета. |
| Спад светового потока | L70 / L80 (часов) | Время, за которое яркость падает до 70% или 80% от начальной. | Прямо определяет "срок службы" светодиода. |
| Поддержание светового потока | % (напр., 70%) | Процент яркости, сохраняемый после времени. | Указывает на сохранение яркости при долгосрочном использовании. |
| Смещение цвета | Δu′v′ или эллипс МакАдама | Степень изменения цвета во время использования. | Влияет на постоянство цвета в сценах освещения. |
| Термическое старение | Деградация материала | Ухудшение из-за длительной высокой температуры. | Может вызвать падение яркости, изменение цвета или отказ разомкнутой цепи. |
Упаковка и материалы
| Термин | Распространенные типы | Простое объяснение | Особенности и применение |
|---|---|---|---|
| Тип корпуса | EMC, PPA, Керамика | Материал корпуса, защищающий чип, обеспечивающий оптический/тепловой интерфейс. | EMC: хорошая термостойкость, низкая стоимость; Керамика: лучшее рассеивание тепла, более длительный срок службы. |
| Структура чипа | Фронтальный, Flip Chip | Расположение электродов чипа. | Flip chip: лучшее рассеивание тепла, более высокая эффективность, для высокой мощности. |
| Фосфорное покрытие | YAG, Силикат, Нитрид | Покрывает синий чип, преобразует часть в желтый/красный, смешивает в белый. | Различные фосфоры влияют на эффективность, CCT и CRI. |
| Линза/Оптика | Плоская, Микролинза, TIR | Оптическая структура на поверхности, контролирующая распределение света. | Определяет угол обзора и кривую распределения света. |
Контроль качества и сортировка
| Термин | Содержимое бинов | Простое объяснение | Цель |
|---|---|---|---|
| Бин светового потока | Код, напр. 2G, 2H | Сгруппировано по яркости, каждая группа имеет минимальные/максимальные значения люменов. | Обеспечивает равномерную яркость в той же партии. |
| Бин напряжения | Код, напр. 6W, 6X | Сгруппировано по диапазону прямого напряжения. | Облегчает согласование драйвера, улучшает эффективность системы. |
| Бин цвета | 5-шаговый эллипс МакАдама | Сгруппировано по цветовым координатам, обеспечивая узкий диапазон. | Гарантирует постоянство цвета, избегает неравномерного цвета внутри устройства. |
| Бин CCT | 2700K, 3000K и т.д. | Сгруппировано по CCT, каждый имеет соответствующий диапазон координат. | Удовлетворяет различным требованиям CCT сцены. |
Тестирование и сертификация
| Термин | Стандарт/Тест | Простое объяснение | Значение |
|---|---|---|---|
| LM-80 | Тест поддержания светового потока | Долгосрочное освещение при постоянной температуре, запись спада яркости. | Используется для оценки срока службы светодиода (с TM-21). |
| TM-21 | Стандарт оценки срока службы | Оценивает срок службы в реальных условиях на основе данных LM-80. | Обеспечивает научный прогноз срока службы. |
| IESNA | Общество инженеров по освещению | Охватывает оптические, электрические, тепловые методы испытаний. | Признанная отраслью основа для испытаний. |
| RoHS / REACH | Экологическая сертификация | Гарантирует отсутствие вредных веществ (свинец, ртуть). | Требование доступа на рынок на международном уровне. |
| ENERGY STAR / DLC | Сертификация энергоэффективности | Сертификация энергоэффективности и производительности для освещения. | Используется в государственных закупках, программах субсидий, повышает конкурентоспособность. |