Зелёный светодиод 1.6x0.8x0.7 мм — Спецификация. Прямое напряжение 2,8-3,5 В, мощность 105 мВт, длина волны 515-530 нм

1. Обзор продукта

Это поверхностно-монтируемый зелёный светодиод, изготовленный на зелёном чипе с компактными размерами корпуса 1,6 мм x 0,8 мм x 0,7 мм (длина x ширина x высота). Он предназначен для общего применения в оптической индикации, переключателях, символах и дисплеях. Устройство имеет чрезвычайно широкий угол обзора 140 градусов, что делает его подходящим для приложений, требующих видимости на большой площади. Он соответствует требованиям RoHS и имеет уровень чувствительности к влаге 3. Светодиод совместим со всеми процессами SMT сборки и пайки, что обеспечивает простоту интеграции в стандартные производственные процессы.

2. Подробный анализ технических параметров

2.1 Электрические/оптические характеристики (при Ts=25°C)

При тестовом токе IF=20мА светодиод демонстрирует следующие характеристики:

• Спектральная полуширина (∆λ):Типичное значение 15 нм (мин/макс не указаны).
• Прямое напряжение (VF):Диапазон от 2,8 В до 3,5 В в зависимости от бина. Устройство сортируется на несколько бинов по напряжению: G1 (2,8 В-2,9 В), G2 (2,9 В-3,0 В), H1 (3,0 В-3,1 В), H2 (3,1 В-3,2 В), I1 (3,2 В-3,3 В), I2 (3,3 В-3,4 В), J1 (3,4 В-3,5 В).
• Доминирующая длина волны (λD):Сортируется на шесть бинов от 515 нм до 530 нм: D10 (515-517,5 нм), D20 (517,5-520 нм), E10 (520-522,5 нм), E20 (522,5-525 нм), F10 (525-527,5 нм), F20 (527,5-530 нм).
• Сила света (IV):Сортируется на шесть бинов от 260 мкд до 900 мкд: 1AU (260-330 мкд), 1AV (330-430 мкд), 1CG (430-560 мкд), 1CL (560-700 мкд), 1CM (700-900 мкд).
• Угол обзора (2θ1/2):Типичное значение 140°.
• Обратный ток (IR):Максимум 10 мкА при VR=5 В.
• Термическое сопротивление (RTHJ-S):Максимум 450°C/Вт при IF=20 мА.

2.2 Абсолютные максимальные значения (при Ts=25°C)

Устройство не должно превышать следующие максимальные значения, чтобы избежать необратимого повреждения:

• Рассеиваемая мощность (Pd): 105 мВт
• Прямой ток (IF): 30 мА
• Пиковый прямой ток (IFP): 60 мА (коэффициент заполнения 1/10, длительность импульса 0,1 мс)
• Электростатический разряд (ESD, HBM): 1000 В
• Рабочая температура (Topr): от -40°C до +85°C
• Температура хранения (Tstg): от -40°C до +85°C
• Температура перехода (Tj): 95°C

Необходимо следить за тем, чтобы рассеиваемая мощность не превышала абсолютное максимальное значение. Максимальный ток следует определять после измерения температуры корпуса, чтобы гарантировать, что температура перехода не превышает максимально допустимую.

3. Описание системы сортировки (бинирования)

Светодиод поставляется с кодами бинов для напряжения (VF), доминирующей длины волны (WLD) и силы света (IV). Это позволяет разработчикам выбирать компоненты с точными характеристиками для обеспечения стабильной производительности при массовом производстве. Коды бинов напечатаны на этикетке катушки. Обратите внимание, что допуск измерения составляет ±0,1 В для прямого напряжения, ±2 нм для доминирующей длины волны и ±10% для силы света. Все измерения проводятся в стандартных условиях тестирования Refond.

4. Анализ характеристических кривых

Типичные кривые оптических характеристик дают ценную информацию для проектирования схем:

• Зависимость прямого напряжения от прямого тока (Рис. 1-6):Показывает типичный рост прямого напряжения с увеличением тока, что необходимо для определения требуемого напряжения питания.
• Зависимость прямого тока от относительной интенсивности (Рис. 1-7):Иллюстрирует, что относительная оптическая мощность возрастает почти линейно с увеличением прямого тока до максимального значения.
• Зависимость температуры вывода от относительной интенсивности (Рис. 1-8):Демонстрирует, что сила света уменьшается с повышением температуры вывода (места пайки), что подчеркивает необходимость хорошего терморегулирования.
• Зависимость температуры вывода от прямого тока (Рис. 1-9):Показывает максимально допустимый прямой ток при различных температурах вывода, чтобы температура перехода не превышала 95°C.
• Зависимость прямого тока от доминирующей длины волны (Рис. 1-10):Указывает на небольшой сдвиг доминирующей длины волны с увеличением тока, как правило, в сторону более длинных волн (красное смещение).
• Зависимость относительной интенсивности от длины волны (Рис. 1-11):Показывает спектральное распределение мощности с центром около 520-530 нм и полушириной ~15 нм.
• Диаграмма направленности (Рис. 1-12):Полярный график подтверждает широкий угол обзора 140° с относительно равномерным распределением интенсивности.

5. Информация о механических размерах и упаковке

5.1 Размеры корпуса

Светодиод поставляется в корпусе 1,6 мм x 0,8 мм x 0,7 мм. Предоставлены подробные чертежи для видов сверху, снизу и сбоку. Полярность обозначена меткой на корпусе. Предоставлены рекомендуемые схемы пайки (посадочное место на печатной плате) для оптимальной сборки.

5.2 Размеры ленты и катушки

Светодиоды упакованы в ленту с указанием направления подачи. Основные размеры ленты: ширина 8,0 мм, шаг 4,0 мм, размер гнезда 1,8 мм x 0,92 мм. Размеры катушки: внешний диаметр 178±1 мм, внутренний диаметр 60±1 мм, диаметр ступицы 13±0,5 мм. Каждая катушка содержит 4000 штук. На этикетках катушки указаны номер детали, номер спецификации, номер партии, код бина (Φ, XY, VF, WLD), количество и дата.

5.3 Защита от влаги и упаковка в коробку

Катушки вакуумно запечатываются в влагозащитные пакеты с осушителем и индикатором влажности. Затем пакет помещается в картонную коробку для транспортировки. На этикетке коробки содержатся меры предосторожности при обращении с электростатически чувствительными устройствами.

6. Рекомендации по пайке и сборке

6.1 Профиль оплавления при пайке

Рекомендуется стандартный профиль бессвинцовой пайки оплавлением:

• Предварительный нагрев: 150°C до 200°C в течение 60-120 секунд
• Время выше 217°C (TL): не более 60 секунд
• Пиковая температура (TP): 260°C в течение не более 10 секунд
• Охлаждение: не более 6°C/с
• Общее время от 25°C до пиковой температуры: не более 8 минут

Пайка оплавлением не должна выполняться более двух раз. Если между процессами пайки прошло более 24 часов, светодиоды могут поглотить влагу и повредиться. Во время нагрева не прилагайте механических напряжений.

6.2 Ручная пайка и ремонт

При ручной пайке температура не должна превышать 300°C в течение менее 3 секунд, и выполнять ее можно только один раз. Ремонт после пайки не рекомендуется; если это неизбежно, используйте двусторонний паяльник и убедитесь, что характеристики светодиода не ухудшились. Не устанавливайте светодиоды на деформированную плату и не изгибайте плату после пайки. Избегайте быстрого охлаждения.

6.3 Условия хранения

Перед вскрытием алюминиевого пакета: хранить при температуре ≤30°C, влажности ≤75% в течение не более одного года с даты упаковки. После вскрытия: хранить при температуре ≤30°C, влажности ≤60% и использовать в течение 168 часов. Если условия хранения были нарушены, перед использованием сушить при 60±5°C в течение не менее 24 часов.

7. Тестирование надежности

Светодиод прошел стандартные испытания на надежность по стандартам JEDEC:

• Оплавление (260°C, 10 с, 2 цикла): 0/1 отказ
• Температурный цикл (от -40°C до 100°C, 100 циклов): 0/1 отказ
• Термоудар (от -40°C до 100°C, 300 циклов): 0/1 отказ
• Хранение при высокой температуре (100°C, 1000 ч): 0/1 отказ
• Хранение при низкой температуре (-40°C, 1000 ч): 0/1 отказ
• Испытание на срок службы (25°C, IF=20 мА, 1000 ч): 0/1 отказ

Критерии отказа: увеличение прямого напряжения >10%, обратный ток >2x верхнего предела спецификации, или сила света<<70% нижнего предела спецификации.

8. Рекомендации по применению

Этот зелёный светодиод подходит для оптических индикаторов, переключателей, символов и общей подсветки дисплеев. Благодаря широкому углу обзора его можно использовать в приложениях, требующих равномерного освещения большой площади. Разработчики должны обеспечить правильное ограничение тока с помощью резистора, чтобы избежать превышения максимальных значений. Терморегулирование критически важно: высокое термическое сопротивление (450°C/Вт) означает, что следует предусмотреть отвод тепла, особенно при работе вблизи максимального тока. Светодиод не следует подвергать воздействию сред с высоким содержанием серы (более 100 ppm), соединений брома/хлора (отдельно<900 ppm, в сумме<1500 ppm), или летучих органических соединений, которые могут выделяться из материалов крепежа.

9. Примеры проектирования

Типичное применение: использование четырех таких зелёных светодиодов в панели индикации состояния, каждый из которых работает при токе 15 мА. При напряжении питания 5 В подойдет последовательный резистор 120 Ом (для VF≈3,0 В). Широкий угол обзора обеспечивает видимость с любого направления. Для подсветки небольшого символа светодиод можно разместить в отражающей полости для оптимизации равномерности. Разработчик должен учитывать вариативность бинов: заказ конкретного бина (например, VF=H1, WLD=E10, IV=1CG) обеспечивает постоянство яркости и цвета между устройствами.

10. Техническое сравнение

По сравнению с обычными зелёными светодиодами с выводами, данный SMD корпус имеет меньшую высоту и лучшую совместимость с автоматической сборкой. Его широкий угол обзора (140°) превышает типичные 120°, что делает его предпочтительным для индикаторных приложений, где требуется обзор под широким углом. Система сортировки позволяет более жестко контролировать цвет и яркость по сравнению с несортированными устройствами, улучшая согласованность конечного продукта.

11. Часто задаваемые вопросы

Вопрос: Могу ли я постоянно подавать ток 30 мА на этот светодиод?Ответ: Да, но вы должны убедиться, что температура перехода не превышает 95°C. При максимальном токе термическое сопротивление 450°C/Вт вызовет значительный нагрев; рекомендуется достаточная медная площадь на печатной плате или радиатор.

Вопрос: Какова точная длина волны этого светодиода?Ответ: Это зависит от бина. Доступные бины находятся в диапазоне от 515 до 530 нм. Наиболее распространенный бин (E10) составляет 520-522,5 нм.

Вопрос: Сколько циклов оплавления он выдерживает?Ответ: Максимум два цикла. Если между циклами прошло более 24 часов, требуется сушка для предотвращения повреждения влагой.

Вопрос: Подходит ли этот светодиод для использования на открытом воздухе?Ответ: Диапазон рабочих температур от -40°C до +85°C, но убедитесь, что температура окружающей среды не превышает 85°C. Также избегайте воздействия серы и высокой влажности без соответствующего защитного покрытия.

12. Основные принципы

Излучение света в этом светодиоде основано на электролюминесценции полупроводникового чипа, излучающего зеленый свет (вероятно, на основе системы материалов InGaN/GaN). Чип испускает фотоны при рекомбинации электронов и дырок в активной области. Пиковая длина волны определяется шириной запрещенной зоны квантовых ям. Широкий угол обзора достигается за счет конструкции корпуса, обычно с использованием прозрачной эпоксидной линзы с плоской верхней поверхностью, рассеивающей свет по ламбертовскому закону. Низкое термическое сопротивление имеет решающее значение для отвода тепла от чипа к контактным площадкам.

13. Тенденции отрасли

Тенденция в области SMD светодиодов направлена на уменьшение корпусов (например, 0603, 0402) с более высокой эффективностью и лучшими тепловыми характеристиками. Данный корпус 1,6x0,8 мм является распространенным типоразмером (аналогично SMD 0603). Будущие разработки могут включать дальнейшую миниатюризацию, улучшение согласованности цвета и интегрированную защиту от ESD. Также растет внедрение зеленых светодиодов с люминофором для генерации белого света, но данный продукт является прямым зеленым излучателем, подходящим для монохроматических применений.