Двухцветный светодиод 3.0x2.5x1.4 мм - Прямое напряжение 1.8-3.6 В / 1.8-2.4 В - Рассеиваемая мощность 72 мВт / 108 мВт - Оранжевый / Синий Технический паспорт

1. Обзор продукта

Этот продукт представляет собой двухцветный светоизлучающий диод (LED), объединяющий оранжевый и синий кристаллы в одном поверхностно-монтируемом корпусе. Размеры корпуса: 3,0 мм x 2,5 мм x 1,4 мм. Он предназначен для индикаторных и дисплейных приложений общего назначения, где требуются два различных цвета. Устройство совместимо со стандартными процессами SMT сборки и соответствует стандарту RoHS. Его уровень чувствительности к влаге классифицируется как уровень 3, что требует надлежащего обращения после вскрытия. Узкий угол обзора в 60 градусов обеспечивает фокусированный световой поток, что делает его подходящим для приложений, требующих высокой направленности.

2. Анализ технических параметров

2.1 Электрические и оптические характеристики

Все характеристики измерены при Ts = 25°C, если не указано иное. Светодиод имеет спектральную полуширину 15 нм для обоих кристаллов. Прямое напряжение (VF) разбито на несколько кодов для каждого цвета, чтобы обеспечить жесткую электрическую сортировку. Для оранжевого кристалла VF находится в диапазоне от 1,8 В до 3,6 В в бинах B1–J0. Для синего кристалла VF находится в диапазоне от 1,8 В до 2,4 В в бинах B1–D2. Доминирующая длина волны (λd) для оранжевого составляет от 615 нм до 630 нм, для синего – от 460 нм до 470 нм, измеренная при 20 мА. Сила света (IV) при 20 мА для обоих цветов составляет от 230 мкд до 1200 мкд, с несколькими бинами интенсивности (I00, J00, K00, L00) для точной сортировки. Угол обзора (2θ1/2) равен 60 градусов. Обратный ток при VR=5 В ограничен максимумом 10 мкА. Тепловое сопротивление от перехода к точке пайки (RTHJ-S) составляет 450°C/Вт.

2.2 Абсолютные максимальные рейтинги

Абсолютные максимальные рейтинги определяют пределы, превышение которых может привести к повреждению устройства. Рассеиваемая мощность (Pd) составляет 72 мВт для оранжевого кристалла и 108 мВт для синего. Максимальный прямой ток (IF) составляет 30 мА на кристалл. Пиковый прямой ток (IFP) может достигать 60 мА при рабочем цикле 1/10 и длительности импульса 0,1 мс. Устойчивость к электростатическому разряду (HBM) составляет 1000 В. Диапазон рабочих температур (Topr) от -40°C до +85°C, температура хранения (Tstg) также от -40°C до +85°C. Температура перехода (Tj) не должна превышать 95°C. Критически важно обеспечить, чтобы рассеиваемая мощность не превышала эти пределы, и должно быть реализовано надлежащее тепловое управление.

3. Система бинирования

Светодиод сортируется на несколько бинов для обеспечения узкого распределения ключевых параметров. Бины прямого напряжения для обоих цветов определены в соответствии с таблицей спецификаций. Для оранжевого: B1 (1.8–1.9 В), B2 (1.9–2.0 В), C1 (2.0–2.1 В), C2 (2.1–2.2 В), D1 (2.2–2.3 В), D2 (2.3–2.4 В), G0 (2.8–3.0 В), H0 (3.0–3.2 В), I0 (3.2–3.4 В), J0 (3.4–3.6 В). Для синего: B1 (1.8–1.9 В), B2 (1.9–2.0 В), C1 (2.0–2.1 В), C2 (2.1–2.2 В), D1 (2.2–2.3 В), D2 (2.3–2.4 В). Бины доминирующей длины волны: Оранжевый – D00 (615–620 нм), E00 (620–625 нм), F00 (625–630 нм); Синий – C00 (460–465 нм), D00 (465–470 нм). Бины силы света для обоих цветов: I00 (230–350 мкд), J00 (350–530 мкд), K00 (530–800 мкд), L00 (800–1200 мкд). Код бина на этикетке предоставляет полную информацию.

4. Анализ рабочих кривых

Типичные кривые оптических характеристик приведены для ознакомления при проектировании. Кривая зависимости прямого напряжения от прямого тока (Рис.1-6) показывает экспоненциальную зависимость, типичную для светодиодов. Кривая зависимости прямого тока от относительной интенсивности (Рис.1-7) демонстрирует, что относительная светоотдача линейно увеличивается с током до 30 мА. Кривая зависимости температуры контакта от относительной интенсивности (Рис.1-8) указывает на постепенное снижение интенсивности при повышении температуры, с уменьшением примерно на 10% при 100°C. Кривая зависимости температуры контакта от прямого тока (Рис.1-9) показывает допустимое снижение прямого тока при повышении температуры контакта. Кривые зависимости прямого тока от доминирующей длины волны (Рис.1-10, Рис.1-11) обнаруживают небольшой красный сдвиг для оранжевого кристалла и небольшой синий сдвиг для синего кристалла по мере увеличения тока. Спектр относительной интенсивности от длины волны (Рис.1-12) показывает спектральное распределение обоих кристаллов с пиковыми длинами волн около 623 нм для оранжевого и 467 нм для синего. Диаграмма излучения (Рис.1-13) подтверждает угол обзора 60 градусов с типичным ламбертовским распределением.

5. Информация о механических характеристиках и упаковке

Габаритные размеры корпуса: 3,00 мм x 2,50 мм x 1,40 мм с допуском ±0,2 мм. Вид сверху показывает два кристалла светодиода: один оранжевый (O) и один синий (B), с общим анодом и отдельными катодами в соответствии с маркировкой полярности на виде снизу. Схемы пайки (рекомендуемая контактная площадка) предоставлены для оптимального теплового и электрического соединения. Размеры ленты-носителя: ширина 8,00 мм, шаг 4,00 мм, глубина гнезда компонента 1,6 мм. Размеры катушки: A=8,0±0,1 мм, B=178±1 мм, C=60±1 мм, D=13,0±0,5 мм. Каждая катушка содержит 2500 шт. Этикетка включает номер детали, номер спецификации, номер партии, код бина (включая поток, хроматический бин, прямое напряжение, длину волны), количество и дату.

6. Рекомендации по пайке и сборке

6.1 SMT оплавление пайки

Рекомендуемый профиль оплавления основан на стандартах JEDEC. Средняя скорость нарастания температуры от Tsmin до Tp не должна превышать 3°C/с. Предварительный нагрев: Tsmin=150°C, Tsmax=200°C, время 60–120 с. Время выше 217°C (TL) должно составлять 60–150 с. Пиковая температура (Tp) составляет 260°C с максимальным временем (tp) 10 с. Время в пределах 5°C от фактической пиковой температуры ограничено 30 с. Скорость охлаждения не должна превышать 6°C/с. Общее время от 25°C до Tp должно быть в пределах 8 минут. Оплавление пайки не должно выполняться более двух раз, с интервалом не менее 24 часов между процессами. Ручная пайка: температура паяльника ниже 300°C в течение менее 3 секунд, только один раз. Ремонт после пайки не рекомендуется; если неизбежен, используйте двухжальный паяльник и убедитесь, что характеристики светодиода не нарушены.

6.2 Меры предосторожности при обращении

Не устанавливайте светодиоды на деформированные печатные платы. После пайки избегайте механических нагрузок или быстрого охлаждения. Рабочая среда должна ограничивать содержание соединений серы до уровня ниже 100 PPM. Содержание галогенов (брома и хлора) необходимо контролировать: отдельно<900 PPM, в сумме<1500 PPM. Летучие органические соединения (ЛОС) из материалов оснастки могут проникать в силиконовый герметик и вызывать обесцвечивание; рекомендуется проверка совместимости. Для очистки используйте изопропиловый спирт; ультразвуковая очистка не рекомендуется. Условия хранения: до вскрытия: ≤30°C и ≤75% относительной влажности, срок хранения 1 год; после вскрытия: ≤30°C и ≤60% относительной влажности, использовать в течение 168 часов. Если влага была поглощена, сушить при 60±5°C в течение >24 часов.

7. Информация об упаковке и заказе

Светодиоды поставляются в упаковке лента и катушка по 2500 штук на катушку. Лента-носитель антистатическая, катушка соответствует стандарту EIA-481. Влагонепроницаемый пакет с осушителем и индикатором влажности обеспечивает сухое хранение. Внешняя картонная коробка содержит несколько катушек для массовой отгрузки. Информация о заказе должна включать полный номер детали и код бина. Пример номера детали: RF-P13025TS-B37 (примечание: внутренняя ссылка, при фактическом заказе укажите желаемые бины).

8. Рекомендации по применению

При проектировании схемы всегда включайте токоограничивающий резистор для предотвращения чрезмерного тока из-за колебаний напряжения. Светодиод ни в коем случае не должен работать за пределами абсолютных максимальных рейтингов. Управление температурой критически важно: обеспечьте надлежащий отвод тепла для поддержания температуры перехода ниже 95°C. Для двухцветной работы каждый кристалл может управляться независимо через отдельные катоды. Избегайте приложения обратного напряжения, так как это может привести к повреждению. Для приложений с высокой надежностью рассмотрите снижение прямого тока при повышенных температурах окружающей среды. В средах с высоким содержанием серы или галогенов выбирайте материалы, соответствующие рекомендованным пределам. Используйте соответствующую защиту от электростатического разряда при обращении и сборке.

9. Техническое сравнение

По сравнению с использованием двух отдельных одноцветных светодиодов, этот двухкристальный корпус обеспечивает значительную экономию места на печатной плате, уменьшение количества компонентов и улучшенное оптическое выравнивание. Узкий угол обзора обеспечивает более высокую осевую интенсивность, что полезно для точечных индикаторов. Наличие точных бинов позволяет проектировщикам точно подбирать светодиоды для получения стабильного цвета и яркости. Тепловое сопротивление относительно выше (450°C/Вт) по сравнению с некоторыми мощными светодиодами, поэтому для сильноточных приложений необходимо тщательно продумывать управление теплом.

10. Часто задаваемые вопросы

В1: Как выбрать правильный бин прямого напряжения?

Выберите бин, который соответствует вашему напряжению и току драйвера. Для источника 5 В с резистором выберите бин VF, который оставляет достаточно запаса для падения напряжения на резисторе.

В2: Какое влияние температуры на длину волны?

С увеличением температуры перехода доминирующая длина волны незначительно смещается: оранжевый смещается в сторону более длинных волн (красный сдвиг), синий смещается в сторону более коротких волн (синий сдвиг). Точный сдвиг можно определить по типовым кривым.

В3: Как обращаться с чувствительностью к электростатическому разряду?

Используйте заземленные рабочие станции, антистатические браслеты и проводящую упаковку. Устройство рассчитано на 1000 В HBM, но более сильные разряды могут вызвать повреждение.

В4: Каков срок хранения после вскрытия влагонепроницаемого пакета?

168 часов при температуре ≤30°C и относительной влажности ≤60%. Если не использовано в течение этого времени, перед использованием просушить.

11. Примеры практического применения

Типичные применения включают индикаторы состояния (например, оранжевый для предупреждения, синий для нормальной работы), подсветку переключателей и символов, а также дисплейное освещение общего назначения. Двухцветная возможность позволяет осуществлять двухцветную сигнализацию без дополнительного места на печатной плате. Например, один индикатор может показывать выключено (нет света), ожидание (синий) и активно (оранжевый). Узкий угол луча идеально подходит для применений, где свет должен быть направлен точно, например, в лицевых индикаторах или небольших вывесках.

12. Принцип работы

Светодиод (LED) – это полупроводниковое устройство, испускающее свет за счет электролюминесценции. Когда прямой ток течет через p-n-переход, электроны и дырки рекомбинируют, высвобождая энергию в виде фотонов. Длина волны (цвет) излучаемого света определяется шириной запрещенной зоны полупроводникового материала. Оранжевый кристалл обычно изготавливается на основе AlGaInP (фосфид алюминия-галлия-индия), а синий кристалл – на основе InGaN (нитрид индия-галлия). Оба кристалла заключены в прозрачную или рассеивающую силиконовую линзу для защиты проволочных соединений и обеспечения требуемого угла обзора.

13. Тенденции развития

Светодиодная индустрия продолжает стремиться к повышению эффективности (лм/Вт), улучшению стабильности цвета и уменьшению размеров корпусов. Двухцветные и многоцветные светодиоды все чаще интегрируются с передовыми методами упаковки, такими как корпусирование на уровне кристалла (CSP) и система в корпусе (SiP). Улучшенные термоинтерфейсные материалы и лучшие методы крепления кристаллов помогают снизить тепловое сопротивление, позволяя использовать более высокие токи возбуждения. Кроме того, точность бинирования улучшается за счет автоматической сортировки, что позволяет достичь более жестких допусков для требовательных приложений, таких как автомобильное и медицинское освещение. Разрабатываются силиконовые материалы для линз, устойчивые к пожелтению, что повышает надежность в суровых условиях. В целом тенденция направлена ​​на более компактные, эффективные и надежные многоцветные светодиодные решения.