Техническая спецификация светодиода 333-2SYGC/S530-E2 - Яркий желто-зеленый - 20мА - 2.0В

1. Обзор продукта

Настоящий документ содержит полные технические характеристики светодиода 333-2SYGC/S530-E2. Этот компонент представляет собой прибор для поверхностного монтажа (SMD), предназначенный для применений, требующих высокой яркости и надежной работы в компактном форм-факторе. Светодиод излучает яркий желто-зеленый свет, что достигается за счет полупроводникового кристалла на основе AlGaInP (фосфида алюминия-галлия-индия), залитого в прозрачный эпоксидный корпус. Такое сочетание обеспечивает отличную силу света и чистоту цвета.

Серия характеризуется прочной конструкцией, соответствием требованиям по отсутствию свинца (Pb-free) и директивам RoHS (об ограничении использования опасных веществ), что делает ее пригодной для современного электронного производства. Компоненты поставляются на ленте в катушках для автоматизированных процессов сборки, поддерживая крупносерийное производство.

1.1 Целевое применение

Основные области применения данного светодиода включают подсветку и индикацию состояния в потребительской и промышленной электронике. Типичные примеры использования:

• Телевизоры (ТВ)
• Мониторы компьютеров
• Телефоны
• Настольные и портативные компьютеры

Конструкция делает его подходящим как для индикаторных функций, так и для локальной подсветки, где требуется четкий желто-зеленый сигнал.

2. Технические параметры: Подробная объективная интерпретация

В данном разделе представлен детальный анализ ключевых электрических, оптических и тепловых параметров, определенных в спецификации. Понимание этих значений критически важно для правильного проектирования схемы и обеспечения долгосрочной надежности.

2.1 Абсолютные максимальные значения

Абсолютные максимальные значения определяют предельные уровни воздействия, превышение которых может привести к необратимому повреждению прибора. Это не условия для нормальной работы.

• Постоянный прямой ток (IF):25 мА. Это максимальный постоянный ток, который можно непрерывно подавать на светодиод без ухудшения его характеристик или срока службы.
• Пиковый прямой ток (IFP):60 мА. Данный параметр применим для импульсного режима работы со скважностью 1/10 на частоте 1 кГц. Он допускает кратковременные периоды более высокого тока, что полезно для мультиплексирования или достижения более высокой мгновенной яркости.
• Обратное напряжение (VR):5 В. Превышение этого напряжения в обратном направлении может вызвать пробой p-n перехода.
• Рассеиваемая мощность (Pd):60 мВт. Это максимальная мощность, которую корпус может рассеивать в виде тепла при температуре окружающей среды (Ta) 25°C. Работа выше этого предела требует тщательного теплового менеджмента.
• Рабочая и температура хранения:Прибор может работать в диапазоне от -40°C до +85°C и храниться от -40°C до +100°C.
• Температура пайки (Tsol):Выводы могут выдерживать температуру 260°C в течение 5 секунд, что совместимо со стандартными профилями бессвинцовой пайки оплавлением.

2.2 Электрооптические характеристики

Эти параметры измерены в стандартных условиях испытаний (Ta=25°C, IF=20мА) и представляют типичные характеристики прибора.

• Сила света (Iv):400 мкд (Мин.), 800 мкд (Тип.). Этот параметр определяет количество видимого света, излучаемого в заданном направлении. Высокое типичное значение указывает на яркий выходной сигнал, подходящий для многих индикаторных применений.
• Угол обзора (2θ1/2):10° (Тип.). Этот узкий угол обзора указывает на высоконаправленный световой пучок, концентрирующий силу света в пределах небольшого конуса. Это идеально подходит для применений, где свет необходимо направлять точно.
• Пиковая и доминирующая длина волны (λp, λd):Приблизительно 575 нм и 573 нм соответственно. Это помещает излучаемый цвет в желто-зеленую область видимого спектра. Близкие значения пиковой и доминирующей длины волны указывают на хорошую насыщенность цвета.
• Ширина спектра излучения (Δλ):20 нм (Тип.). Этот параметр определяет спектральную ширину излучаемого света на половине его максимальной интенсивности (полная ширина на половине максимума - FWHM). Значение 20 нм является типичным для монохроматических светодиодов.
• Прямое напряжение (VF):2.0 В (Тип.), 2.4 В (Макс.) при 20мА. Это падение напряжения на светодиоде при работе. Оно имеет решающее значение для проектирования схемы ограничения тока. В спецификации указана погрешность измерения ±0.1В для этого параметра.
• Обратный ток (IR):10 мкА (Макс.) при VR=5В. Это ток утечки при обратном смещении светодиода.

3. Анализ характеристических кривых

Спецификация включает несколько характеристических кривых, которые иллюстрируют, как характеристики светодиода изменяются в зависимости от различных условий эксплуатации. Эти графики необходимы для понимания поведения за пределами точечных спецификаций.

3.1 Относительная интенсивность в зависимости от длины волны

Эта кривая показывает спектральное распределение мощности излучаемого света. Пик будет находиться около 575 нм (желто-зеленый) с типичной шириной FWHM 20 нм, что подтверждает монохроматический характер излучения.

3.2 Диаграмма направленности

Эта полярная диаграмма визуализирует угол обзора 10°, показывая, как сила света резко уменьшается при отклонении угла наблюдения от центральной оси (0°).

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

Этот график изображает экспоненциальную зависимость между током (I) и напряжением (V) для полупроводникового диода. Для разработчиков он подчеркивает, что небольшое изменение прямого напряжения может привести к значительному изменению тока, что указывает на важность использования источника постоянного тока или правильно рассчитанного токоограничивающего резистора.

3.4 Относительная интенсивность в зависимости от прямого тока

Эта кривая показывает, что световой поток (интенсивность) увеличивается с ростом прямого тока, но зависимость не является идеально линейной, особенно при более высоких токах. Это также означает, что эффективность (люмен на ватт) может снижаться при очень высоких токах.

3.5 Тепловые характеристики

Кривые дляОтносительная интенсивность в зависимости от температуры окружающей средыиПрямой ток в зависимости от температуры окружающей средыкритически важны для теплового менеджмента. Как правило, световой выход светодиода уменьшается с ростом температуры p-n перехода. Более того, при фиксированном напряжении питания прямой ток будет увеличиваться с температурой из-за отрицательного температурного коэффициента прямого напряжения диода. Это может привести к тепловому разгону при неправильном управлении, что делает использование источника постоянного тока еще более важным.

4. Механическая информация и данные о корпусе

4.1 Габаритные размеры корпуса

Светодиод поставляется в стандартном SMD-корпусе лампового типа. Чертеж размеров определяет все критические измерения, включая длину, ширину, высоту корпуса, расстояние между выводами и детали фланца. Ключевые примечания с чертежа включают:

• Все размеры указаны в миллиметрах (мм).
• Высота фланца должна быть менее 1.5 мм.
• Общий допуск для неуказанных размеров составляет ±0.25 мм.

Эти размеры жизненно важны для проектирования посадочного места на печатной плате, обеспечивая правильную установку и пайку.

4.2 Определение полярности

Катодный (отрицательный) вывод обычно обозначается плоским участком на линзе, выемкой на корпусе или более коротким выводом. На чертеже размеров в спецификации должен быть четко обозначен катод. Правильную полярность необходимо соблюдать во время сборки, чтобы предотвратить повреждение.

5. Рекомендации по пайке и монтажу

Правильное обращение необходимо для сохранения целостности и характеристик светодиода.

5.1 Формовка выводов

• Изгиб должен выполняться на расстоянии не менее 3 мм от основания эпоксидной колбы.
• Формуйте выводыдо soldering.
• Избегайте приложения механического напряжения к корпусу во время изгиба.
• Обрезайте выводы при комнатной температуре.
• Убедитесь, что отверстия на печатной плате идеально совпадают с выводами светодиода, чтобы избежать монтажного напряжения.

5.2 Хранение

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

5.3 Процесс 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 на один вывод: Макс. 3 секунды.

Волновая или погружная пайка:

• Температура предварительного нагрева: Макс. 100°C (максимум 60 секунд).
• Температура паяльной ванны: Макс. 260°C.
• Время пайки: Макс. 5 секунд.

Общие рекомендации по пайке:

• Избегайте механического напряжения на выводах при высоких температурах.
• Не выполняйте пайку (погружную/ручную) более одного раза.
• Защищайте светодиод от механических ударов до его остывания до комнатной температуры.
• Избегайте быстрого охлаждения от пиковой температуры.
• Всегда используйте минимально возможную температуру, обеспечивающую надежное паяное соединение.

5.4 Очистка

• При необходимости очищайте только изопропиловым спиртом при комнатной температуре в течение ≤1 минуты.
• Высушите на воздухе при комнатной температуре.
• Не используйте ультразвуковую очисткуесли это не абсолютно необходимо и только после тщательных предварительных испытаний, так как она может повредить внутреннюю структуру.

6. Тепловой менеджмент и надежность

Эффективный отвод тепла имеет первостепенное значение для производительности и долговечности светодиода.

• Вопросы управления теплом должны рассматриваться на начальном этапе проектирования приложения.
• Рабочий ток должен быть соответствующим образом снижен в зависимости от температуры окружающей среды, со ссылкой на любые кривые снижения номинальных значений, приведенные в спецификации.
• Температура вокруг светодиода в конечном приложении должна контролироваться. Чрезмерный нагрев снижает световой поток (деградация люменов) и может значительно сократить срок службы прибора.

7. Защита от электростатического разряда (ЭСР)

Как и большинство полупроводниковых приборов, этот светодиод чувствителен к электростатическому разряду (ЭСР). В спецификации подчеркивается важность мер предосторожности от ЭСР. Стандартные процедуры обращения с ЭСР должны соблюдаться на всех этапах производства, сборки и обращения:

• Используйте заземленные рабочие места и антистатические браслеты.
• Храните и транспортируйте компоненты в антистатической упаковке (как указано в спецификации упаковки).
• Избегайте контакта с изоляционными материалами, которые могут генерировать статический заряд.

8. Упаковка и информация для заказа

8.1 Спецификация упаковки

Светодиоды упакованы для обеспечения защиты от влаги и электростатического разряда:

1. Первичная упаковка:Минимум от 200 до 500 штук помещаются в один антистатический пакет.
2. Вторичная упаковка:Пять пакетов помещаются в одну внутреннюю коробку.
3. Третичная упаковка:Десять внутренних коробок упаковываются в одну основную (внешнюю) коробку.

8.2 Расшифровка маркировки

Маркировка на упаковке содержит ключевую информацию для прослеживаемости и идентификации:

• CPN:Номер детали заказчика
• P/N:Номер детали производителя (например, 333-2SYGC/S530-E2)
• QTY:Количество штук в пакете/коробке
• CAT / Ranks:Возможно, указывает на сортировку по характеристикам (например, сорт по силе света).
• HUE:Значение доминирующей длины волны.
• REF:Референсный код.
• LOT No:Производственный номер партии для прослеживаемости.

9. Рекомендации по применению и конструктивные соображения

9.1 Проектирование схемы

Всегда запитывайте светодиод от источника постоянного тока или источника напряжения последовательно с токоограничивающим резистором. Рассчитайте номинал резистора, используя типичное прямое напряжение (2.0В) и желаемый рабочий ток (например, 20мА), учитывая напряжение питания: R = (V_питания - Vf_светодиода) / I_светодиода. Выберите резистор с достаточной номинальной мощностью.

9.2 Разводка печатной платы

Спроектируйте посадочное место на печатной плате точно в соответствии с габаритными размерами корпуса. Обеспечьте достаточную площадь меди или тепловые переходные отверстия вокруг контактных площадок катода/анода светодиода, если работа ведется на высоких токах или при высоких температурах окружающей среды, чтобы помочь рассеивать тепло.

9.3 Оптическое проектирование

Узкий угол обзора 10° делает этот светодиод подходящим для применений, требующих сфокусированного луча или там, где свет не должен попадать в соседние области. Для более широкого освещения потребуются вторичная оптика (например, линзы или рассеиватели).

10. Техническое сравнение и отличительные особенности

Хотя прямое сравнение требует данных конкретных конкурентов, ключевые отличительные особенности данного светодиода, основанные на его спецификации, таковы:

• Высокая яркость:Типичная сила света 800 мкд значительна для стандартного лампового корпуса.
• Узкий угол обзора:Луч 10° является высоконаправленным, что может быть как преимуществом, так и ограничением в зависимости от применения.
• Технология кристалла AlGaInP:Эта система материалов известна высокой эффективностью в желтой, оранжевой и красной областях спектра, обеспечивая хорошие характеристики для желто-зеленого цвета.
• Надежная конструкция и рекомендации:Подробные инструкции по обращению и пайке способствуют надежному производству.

11. Часто задаваемые вопросы (на основе технических параметров)

В1: Могу ли я запитывать этот светодиод на его максимальном постоянном токе 25мА?

О1: Да, но вы должны обеспечить отличный тепловой менеджмент. Срок службы и стабильность светового потока светодиода будут лучше, если работать на более низком токе, например, при испытательном условии 20мА. Всегда обращайтесь к кривым срока службы или снижения номинальных значений, если они доступны.

В2: Почему угол обзора такой узкий (10°)?

О2: Узкий угол является результатом конструкции линзы корпуса и расположения кристалла. Он концентрирует свет в узкий пучок, максимизируя силу света в прямом направлении (кандела). Это идеально подходит для панельных индикаторов, где пользователь смотрит на светодиод прямо.

В3: Что означает "Water Clear" (прозрачная) смола?

О3: Это означает, что заливочная эпоксидная смола прозрачна и бесцветна. Это позволяет излучаться истинному цвету кристалла AlGaInP (желто-зеленый) без какого-либо оттенка или рассеивания от самого корпуса.

В4: Насколько критично расстояние 3 мм для изгиба и пайки выводов?

О4: Очень критично. Изгиб или пайка ближе к эпоксидной колбе передают механическое и термическое напряжение непосредственно на чувствительный полупроводниковый кристалл и проволочные соединения внутри, что может вызвать немедленный отказ или скрытые проблемы с надежностью.

12. Практический пример применения

Сценарий: Проектирование индикатора состояния для сетевого маршрутизатора.

Светодиод должен быть четко виден с лицевой стороны устройства. Имеется шина питания 5В.

1. Выбор:Выбран светодиод 333-2SYGC/S530-E2 за его высокую яркость и отчетливый цвет.
2. Расчет схемы:Целевой ток = 20мА. Используя типичное Vf = 2.0В. Резистор R = (5В - 2.0В) / 0.020А = 150 Ом. Ближайшее стандартное значение - 150Ω. Рассеиваемая мощность на резисторе: P = I^2 * R = (0.02^2)*150 = 0.06Вт. Стандартный резистор 1/8Вт (0.125Вт) достаточен.
3. Проектирование печатной платы:Посадочное место создано точно в соответствии с чертежом размеров. Светодиод размещен за небольшим отверстием на передней панели маршрутизатора. Узкий угол обзора 10° обеспечивает направление света прямо через отверстие с минимальными потерями.
4. Сборка:Компоненты устанавливаются с использованием ленты в катушке. Печатная плата проходит процесс пайки оплавлением, соблюдая профиль 260°C в течение 5 секунд.

13. Введение в принцип работы

Этот светодиод работает на принципе электролюминесценции в полупроводниковом p-n переходе. Активная область состоит из AlGaInP. При подаче прямого напряжения электроны из n-области и дырки из p-области инжектируются в активную область. При рекомбинации этих носителей заряда высвобождается энергия в виде фотонов (света). Конкретный состав сплава AlGaInP определяет ширину запрещенной зоны, которая, в свою очередь, определяет длину волны (цвет) излучаемого света — в данном случае желто-зеленый (~573-575 нм). Прозрачная эпоксидная смола инкапсулирует кристалл, обеспечивая механическую защиту, формируя выходной световой пучок (эффект линзы) и улучшая вывод света из полупроводникового материала.

14. Технологические тренды и контекст

Светодиоды на основе AlGaInP представляют собой зрелую и высокоэффективную технологию для цветового диапазона от янтарного до красного, включая желто-зеленый. Ключевые тренды в более широкой светодиодной отрасли, которые обеспечивают контекст для таких компонентов, включают:

• Повышение эффективности:Постоянные исследования в области материалов и упаковки продолжают повышать световую отдачу (люмен на ватт).
• Миниатюризация:Хотя это стандартный корпус, отраслевой тренд направлен на все более мелкие корпуса типа CSP (Chip Scale Package) для применений с высокой плотностью.
• Интеллектуальная интеграция:В будущем можно ожидать больше светодиодов, интегрированных с драйверами, контроллерами или датчиками в единые модули.
• Фокус на надежность:Поскольку светодиоды используются в более критичных приложениях (автомобилестроение, промышленность), спецификации и стандарты уделяют больше внимания данным о долгосрочной надежности (тестирование LM-80, прогнозы срока службы).

Данный конкретный светодиод, с его четко определенными характеристиками и надежными конструктивными рекомендациями, является надежным решением для традиционных ролей индикации и подсветки, где проверенная производительность и экономическая эффективность являются ключевыми соображениями.