Содержание
- 1. Обзор продукта
- 1.1 Общее описание
- 1.2 Особенности
- 1.3 Применение
- 2. Технические параметры
- 2.1 Электрические и оптические характеристики при Ts=25°C
- 2.2 Предельно допустимые значения
- 3. Кривые оптических характеристик
- 4. Размеры корпуса и механическая информация
- 5. Система сортировки (биннинг)
- 6. Информация об упаковке и заказе
- 7. Испытания на надежность
- 8. Инструкции по пайке оплавлением для поверхностного монтажа (SMT)
- 9. Меры предосторожности при обращении и хранении
- 10. Примечания по применению
- Терминология спецификаций LED
- Фотоэлектрическая производительность
- Электрические параметры
- Тепловой менеджмент и надежность
- Упаковка и материалы
- Контроль качества и сортировка
- Тестирование и сертификация
1. Обзор продукта
1.1 Общее описание
Данный полноцветный SMD светодиод объединяет красный, зеленый и синий кристаллы в компактном корпусе размером 2,8 мм x 2,7 мм x 3,0 мм. Он имеет матовую поверхность для снижения бликов и улучшения контрастности, что делает его идеальным для высококачественных дисплеев. Продукт предназначен для наружных полноцветных видеоэкранов, внутреннего и наружного декоративного освещения, развлекательного оборудования и общего освещения.
1.2 Особенности
- Неметаллизированная матовая поверхность для улучшенного визуального контраста.
- Высокая сила света при низком энергопотреблении.
- Высокая надежность и длительный срок службы.
- Водостойкость по стандарту IPX6.
- Уровень чувствительности к влаге: 5a.
- Соответствует RoHS, совместим с бессвинцовой пайкой оплавлением.
1.3 Применение
- Наружные полноцветные видеоэкраны.
- Внутреннее и наружное декоративное освещение.
- Освещение для аттракционов и развлечений.
- Общее освещение.
2. Технические параметры
2.1 Электрические и оптические характеристики при Ts=25°C
В следующей таблице приведены основные параметры. Прямое напряжение красного: от 1,7 В до 2,4 В; зеленого и синего: от 2,7 В до 3,4 В при 20 мА. Доминирующие длины волн: красный 617-628 нм, зеленый 520-545 нм, синий 460-475 нм. Сила света: красный 800-1800 мкд, зеленый 2000-4500 мкд, синий 400-900 мкд. Угол обзора: красный 70-80°, зеленый 60-70°, синий 75-85°.
| Параметр | Красный | Зеленый | Синий | Единица |
|---|---|---|---|---|
| Обратный ток (VR=5 В) | 6 | 6 | 6 | мкА |
| Прямое напряжение (мин.) | 1.7 | 2.7 | 2.7 | V |
| Прямое напряжение (макс.) | 2.4 | 3.4 | 3.4 | V |
| Доминирующая длина волны | 617-628 | 520-545 | 460-475 | нм |
| Спектральная ширина полосы | 24 | 38 | 30 | нм |
| Сила света (мин.) | 800 | 2000 | 400 | мкд |
| Сила света (средн.) | 1200 | 3000 | 600 | мкд |
| Сила света (макс.) | 1800 | 4500 | 900 | мкд |
| Угол обзора | 70-80 | 60-70 | 75-85 | град |
2.2 Предельно допустимые значения
Максимальный прямой ток: красный 25 мА, зеленый/синий 20 мА. Пиковый прямой ток (1/10 скважность, 0,1 мс): 80 мА для всех цветов. Обратное напряжение: 5 В. Рабочая температура: от -30°C до +85°C. Температура хранения: от -40°C до +100°C. Рассеиваемая мощность: красный 60 мВт, зеленый 68 мВт, синий 68 мВт. Стойкость к электростатическому разряду (HBM): 1000 В.
3. Кривые оптических характеристик
На рисунках 1-6 показана зависимость прямого напряжения от прямого тока для каждого цветового канала, демонстрирующая типичное диодное поведение. Рисунок 1-7 иллюстрирует относительную интенсивность как функцию прямого тока, указывая на почти линейную зависимость в рабочем диапазоне. Рисунок 1-8 показывает изменение силы света от температуры окружающей среды; интенсивность уменьшается при повышенных температурах. Рисунок 1-9 представляет кривую снижения номинального прямого тока в зависимости от температуры точки пайки для обеспечения безопасной работы. Рисунок 1-10 показывает спектральное распределение с пиками, соответствующими доминирующим длинам волн каждого кристалла. Рисунки 1-11 и 1-12 показывают диаграммы направленности по осям X-X и Y-Y, подтверждая широкие углы обзора, подходящие для дисплейных применений.
4. Размеры корпуса и механическая информация
Размеры корпуса: 2,8 мм (Д) x 2,7 мм (Ш) x 3,0 мм (В). Конфигурация выводов: 1R+ (анод красного), 2R- (катод красного), 3G+ (анод зеленого), 4G- (катод зеленого), 5B+ (анод синего), 6B- (катод синего). Полярность отмечена на виде снизу корпуса. Рекомендуемая контактная площадка для пайки показана на рисунке 1-5. Все размеры указаны в миллиметрах с допуском ±0,1 мм, если не указано иное.
5. Система сортировки (биннинг)
Каждый светодиод сортируется по силе света (IV), прямому напряжению (VF) и доминирующей длине волны (Wd) для обеспечения однородности в пределах производственных партий. Код сортировки напечатан на этикетке катушки вместе с номером детали, номером партии, количеством и датой. Это позволяет заказчикам выбирать светодиоды с согласованными характеристиками для равномерного цвета и яркости в больших дисплеях.
6. Информация об упаковке и заказе
Стандартная упаковка — 2000 штук на катушку. Размеры ленты и катушки указаны в разделе 2.1. Влагозащищенная упаковка включает осушитель и индикатор влажности в антистатическом алюминиевом пакете, затем картонные коробки для транспортировки нескольких катушек. Этикетка содержит всю необходимую информацию для заказа и сортировки.
7. Испытания на надежность
Испытания на надежность проводятся в соответствии с отраслевыми стандартами: стойкость к теплу пайки (260°C, 3 раза), термоудар (от -40°C до +100°C, 500 циклов), хранение при высокой температуре (100°C, 1000 ч), хранение при низкой температуре (-40°C, 1000 ч), работа при комнатной температуре (25°C, 20 мА, 1000 ч), работа при высокой температуре и влажности (85°C/85% ОВ, 10 мА, 500 ч), хранение при высокой температуре и влажности (85°C/85%, 1000 ч), работа при низкой температуре (-40°C, 20 мА, 1000 ч). Критерии приемки: изменение прямого напряжения ≤10%, обратный ток ≤10 мкА, среднее снижение силы света ≤30%, отсутствие физических повреждений.
8. Инструкции по пайке оплавлением для поверхностного монтажа (SMT)
Рекомендуемый профиль оплавления: подъем температуры ≤4°C/с, предварительный нагрев при 150-200°C в течение 60-120 с, время выше 217°C ≤60 с, пиковая температура 250°C в течение ≤10 с, охлаждение ≤6°C/с, общее время от 25°C до пика ≤8 минут. Допускается только один проход оплавления. Используйте средне-температурную паяльную пасту. При ручной пайке: температура жала <300°C, время контакта <≤3 секунды, только один раз. Для ремонта используйте паяльник с двумя жалами. Очистка: при необходимости используйте изопропиловый спирт (IPA); не применяйте ультразвуковую очистку.
9. Меры предосторожности при обращении и хранении
Хранение до вскрытия: ≤30°C, ≤60% ОВ, срок годности 1 год. После вскрытия произвести пайку в течение 24 часов или хранить при ≤30°C и ≤10% ОВ. Если индикатор влажности показывает ≥30% или срок хранения превышен, сушить при 65±5°C в течение 24-48 часов в зависимости от длительности. Антистатические меры: поддерживать потенциал рабочего места ≤150 В, использовать заземленные браслеты. Обратное напряжение должно быть ниже 10 В для предотвращения повреждения. Для надежной работы обеспечить температуру поверхности светодиода ≤55°C и температуру выводов ≤75°C. Не прикасайтесь к эпоксидной поверхности; держите за боковые стороны с помощью пинцета или соответствующих инструментов.
10. Примечания по применению
Для наружных полноцветных экранов обеспечьте надлежащее охлаждение и используйте источники постоянного тока для поддержания постоянной яркости. Матовая поверхность улучшает контрастность при ярком внешнем освещении. Используйте ШИМ-диммирование для эффективного смешения цветов. Обеспечьте защиту от электростатического разряда на печатной плате, например, с помощью TVS-диодов. Класс защиты IPX6 позволяет использовать светодиод во влажных или пыльных средах. Управление тепловым режимом на уровне системы критически важно для поддержания температуры перехода в безопасных пределах, обеспечивая длительный срок службы и стабильность цвета.
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. |