Двухцветный светодиод 3.2x1.0x1.48mm - Синий/Оранжевый - Прямое напряжение 2.0V/3.0V - Мощность 48/64мВт - Технический паспорт

1. Обзор продукта

Двухцветный светодиод представляет собой компактное устройство для поверхностного монтажа, выполненное с использованием отдельных синего и оранжевого кристаллов. Размеры корпуса: 3,2 мм x 1,0 мм x 1,48 мм, что делает его подходящим для применений с ограниченным пространством. Устройство объединяет две длины волн излучения в одном корпусе, обеспечивая гибкость конструкции для многоцветной индикации и дисплеев.

1.1 Основные характеристики

• Чрезвычайно широкий угол обзора 140°, обеспечивающий равномерное распределение света.
• Совместим со всеми стандартными процессами SMT сборки и оплавления.
• Уровень чувствительности к влажности: Уровень 3 (MSL 3) в соответствии со стандартом JEDEC.
• Соответствует требованиям RoHS, не содержит опасных веществ.
• Двухцветный выход: Оранжевый (доминирующая длина волны ~620 нм) и Синий (доминирующая длина волны ~465 нм).
• Низкое прямое напряжение: Оранжевый ~2,0 В, Синий ~3,0 В при 20 мА.

1.2 Целевые области применения

• Оптические индикаторы для бытовой электроники, приборов и промышленного оборудования.
• Подсветка переключателей и символов, панели дисплеев.
• Универсальная индикация состояния, где два цвета обеспечивают четкую визуальную обратную связь.

2. Подробный анализ технических параметров

Все электрические и оптические характеристики измерены при Ts=25°C и IF=20 мА, если не указано иное. Изделие предназначено для надежной работы в указанных пределах.

2.1 Электрооптические характеристики

Доминирующая длина волны (λd):Оранжевый кристалл: 615-630 нм, типичное значение 620 нм (измерено при 20 мА). Синий кристалл: 460-475 нм, типичное значение 465 нм. Полуширина спектра (Δλ) составляет 15-30 нм для обоих кристаллов, что указывает на относительно чистый цвет излучения.

Прямое напряжение (VF):Оранжевый кристалл имеет бины VF от 1,8 В до 2,2 В, типичное значение 2,0 В. Синий кристалл имеет бины VF от 2,8 В до 3,6 В, типичное значение 3,0 В. Низкое прямое напряжение снижает требования к источнику питания и минимизирует тепловыделение.

Сила света (IV):Оранжевый кристалл предлагает бины силы света от 100 мкд до 350 мкд, типичное значение 150-230 мкд. Синий кристалл предлагает бины силы света от 100 мкд до 350 мкд, типичное значение 150-230 мкд. Сила света зависит от бина; разработчики должны выбирать подходящие бины для однородной яркости.

Угол обзора (2θ1/2):140 градусов, обеспечивая видимость на большой площади. Это полезно для индикаторов с торцевой подсветкой или приложений, требующих широкого освещения.

Обратный ток (IR):Менее 10 мкА при VR=5 В, что обеспечивает минимальную утечку при обратном смещении.

Тепловое сопротивление (RTHJ-S):450°C/Вт, что относительно высоко. Для поддержания температуры перехода в пределах нормы необходимо надлежащее тепловое управление.

2.2 Абсолютные максимальные номиналы

Конструкция должна гарантировать, что пиковый ток и рассеиваемая мощность никогда не превышают эти пределы. Обязательно использование соответствующих токоограничивающих резисторов.

3. Описание системы сортировки (бининга)

Изделие использует систему сортировки (бининга) для группировки светодиодов по прямому напряжению (VF), доминирующей длине волны (WLD) и силе света (IV). Каждая катушка содержит детали из определенных бинов для обеспечения согласованности в пределах одного заказа.

3.1 Бины прямого напряжения (Оранжевый)

Бины VF для оранжевого кристалла: B0 (1,8-2,0 В), C0 (2,0-2,2 В), D0 (2,2-2,4 В). Обычно используются бины B0 или C0.

3.2 Бины прямого напряжения (Синий)

Бины VF для синего кристалла: G0 (2,8-3,0 В), H0 (3,0-3,2 В), I0 (3,2-3,4 В), J0 (3,4-3,6 В). Обычно используется бин H0.

3.3 Бины длины волны

Бины длины волны для оранжевого: D00 (615-620 нм), E00 (620-625 нм), F00 (625-630 нм). Бины длины волны для синего: C00 (460-465 нм), D00 (465-470 нм), E00 (470-475 нм).

3.4 Бины силы света

Бины силы света для оранжевого: B0 (100-150 мкд), C0 (150-230 мкд), D0 (230-350 мкд). Бины силы света для синего: G00 (100-150 мкд), H00 (150-230 мкд), I00 (230-350 мкд).

4. Анализ кривых характеристик

Технический паспорт содержит несколько характеристических кривых, помогающих разработчикам понять поведение устройства.

4.1 Зависимость прямого напряжения от прямого тока (ВАХ)

ВАХ показывает типичную экспоненциальную зависимость. При 20 мА прямое напряжение составляет около 2,0 В для оранжевого и 3,0 В для синего. Кривая крутая, что подчеркивает необходимость регулировки тока, а не напряжения.

4.2 Относительная сила света в зависимости от прямого тока

Относительная сила света увеличивается почти линейно с прямым током до 20 мА. Свыше этого значения эффективность может снизиться из-за нагрева. Работа при номинальном токе обеспечивает оптимальную светоотдачу.

4.3 Влияние температуры на силу света и прямой ток

При более высоких температурах окружающей среды (до 100°C) относительная сила света уменьшается примерно на 10-15%. Максимально допустимый прямой ток должен быть снижен (деройтирован) по мере повышения температуры перехода выше 25°C.

4.4 Сдвиг длины волны в зависимости от прямого тока

Доминирующая длина волны незначительно смещается с током: для оранжевого длина волны увеличивается ~1 нм от 0 до 30 мА; для синего длина волны увеличивается ~2 нм в том же диапазоне. Этот эффект следует учитывать в приложениях, чувствительных к цвету.

4.5 Спектральное распределение

Спектр имеет два четких пика на ~465 нм (синий) и ~620 нм (оранжевый) с узкой полушириной. Значительного вторичного излучения нет.

4.6 Диаграмма направленности

Диаграмма направленности симметрична с углом половинной мощности 140°. Распределение интенсивности близко к ламбертовскому, обеспечивая равномерное покрытие в широком угле.

5. Информация о конструкции и упаковке

5.1 Размеры корпуса

Корпус светодиода имеет размеры 3,20 мм (длина) x 1,00 мм (ширина) x 1,48 мм (высота). На виде снизу показана метка полярности (катод) для правильной ориентации. Предусмотрены четыре контактные площадки: две для анода/катода каждого кристалла. Рекомендуемый рисунок для пайки включает дорожки шириной 0,35 мм с шагом 2,00 мм.

5.2 Транспортировочная лента и катушка

Светодиоды упакованы в транспортировочную ленту шириной 8,00 мм, шаг 4,00 мм. Каждая катушка содержит 3000 штук. Размеры катушки: внешний диаметр 178 мм, диаметр ступицы 60 мм, ширина паза ступицы 13 мм. Направление подачи ленты маркировано.

5.3 Идентификация полярности

Метка полярности на нижней стороне указывает на общий катод или анод? Согласно виду снизу, вывод 1 - анод оранжевого, вывод 2 - катод оранжевого/анод синего? На самом деле на чертеже выводы обозначены O (оранжевый) и B (синий). Детальное соединение: светодиод имеет отдельные кристаллы; каждый кристалл имеет свой собственный анод и катод. Разработчики должны обращаться к схеме расположения выводов, чтобы избежать обратного смещения.

6. Руководство по пайке и сборке

6.1 Профиль оплавления

Рекомендуемый профиль оплавления: зона предварительного нагрева от 150°C до 200°C в течение 60-120 секунд, скорость подъема ≤3°C/с. Время выше 217°C (температура ликвидуса) должно составлять 60-150 секунд. Пиковая температура макс. 260°C, время выдержки ≤10 секунд. Скорость охлаждения ≤6°C/с. Не превышайте двух циклов оплавления. Если между циклами прошло более 24 часов, требуется сушка.

6.2 Ручная пайка

При необходимости ручной пайки используйте температуру паяльника ≤300°C в течение менее 3 секунд на одно соединение. Допускается только одно прикосновение. Избегайте механического напряжения во время нагрева.

6.3 Очистка

Используйте изопропиловый спирт в качестве растворителя для очистки. Ультразвуковая очистка не рекомендуется, так как она может повредить светодиод. Убедитесь, что растворитель не воздействует на силиконовую заливку.

6.4 Условия хранения

Перед вскрытием: хранить при ≤30°C и ≤75% относительной влажности до одного года. После вскрытия: использовать в течение 24 часов при ≤30°C, ≤60% относительной влажности. При подозрении на поглощение влаги сушить при 60±5°C в течение ≥24 часов.

7. Информация об упаковке и заказе

Стандартная упаковка: 3000 светодиодов на катушку в антистатической транспортировочной ленте, запечатанной во влагозащитный пакет с осушителем, затем упакованной в картонную коробку. Этикетка содержит номер детали, номер спецификации, номер партии, код бина (VF, длина волны, сила света), количество и код даты. Заказ осуществляется на основе полных катушек и конкретных кодов бинов.

8. Рекомендации по применению

Типичное применение: индикаторы состояния (например, оранжевый для предупреждения, синий для питания), двухцветная подсветка, дисплеи. Конструктивные соображения: всегда используйте токоограничивающие резисторы; рассчитывайте значение резистора исходя из напряжения питания и бина VF. Обеспечьте достаточный отвод тепла, если температура окружающей среды превышает 50°C или если несколько светодиодов плотно упакованы. Для последовательно-параллельных массивов подбирайте бины VF для обеспечения равного распределения тока.

9. Техническое сравнение с одноцветными светодиодами

Этот двухцветный светодиод заменяет два отдельных светодиода, экономя место на печатной плате и стоимость сборки. Независимые кристаллы позволяют полностью управлять каждым цветом отдельно, что дает возможность реализовать более сложные схемы индикации. Однако тепловое сопротивление выше по сравнению с однокристальными корпусами (450°C/Вт против типичных 200-300°C/Вт), поэтому тепловому проектированию требуется больше внимания.

10. Часто задаваемые вопросы (FAQ)

Вопрос: Могу ли я одновременно управлять обоими цветами?Да, но общая мощность не должна превышать абсолютный максимальный номинал для каждого кристалла. Убедитесь, что сумма токов не вызывает повышения температуры перехода выше 85°C.

Вопрос: Как обеспечить одинаковую яркость нескольких светодиодов?Заказывайте светодиоды из одного бина силы света (например, H00 для синего). Используйте соответствующий рабочий ток (например, 20 мА) и обеспечьте постоянную температуру.

Вопрос: Какова чувствительность к электростатическому разряду?HBM 1000 В, класс 1C. Используйте стандартные меры предосторожности при ESD во время обработки и сборки.

11. Практический пример применения

В сетевом коммутаторе двухцветные светодиоды используются для индикации состояния канала: постоянный оранжевый для 100 Мбит/с, постоянный синий для 1 Гбит/с и мигающий оранжевый для активности. Компактный размер 3,2x1,0 мм позволяет установку на передней панели с шагом 2,54 мм. Широкий угол обзора 140° обеспечивает видимость со всех направлений.

12. Введение в принцип работы

Синий кристалл обычно представляет собой InGaN (нитрид индия-галлия), излучение около 465 нм. Оранжевый кристалл обычно представляет собой AlInGaP (фосфид алюминия-индия-галлия), излучение около 620 нм. Оба кристалла смонтированы на общей подложке с отдельными проволочными соединениями. Заливка выполнена из прозрачного силикона для обеспечения высокой эффективности вывода света и устойчивости к пожелтению.

13. Тенденции развития

Тенденция в двухцветных светодиодах направлена на повышение световой эффективности (до 200 лм/Вт для монохромных) и уменьшение размеров корпуса (например, 2,5x0,5 мм). Также распространена интеграция с интеллектуальными драйверами и адресация (например, WS2812). Данный продукт соответствует отраслевой тенденции к миниатюризации и многофункциональности.