Спецификация зеленого SMD светодиода 2.0x1.25x0.7 мм – Прямое напряжение 2.8-3.5 В – Мощность 105 мВт – Длина волны 515-530 нм

1. Обзор продукта

Данная спецификация описывает зеленый SMD светодиод модели RF-GNB170TS-CF, изготовленный на зеленом кристалле с компактным корпусом размером 2,0 мм x 1,25 мм x 0,7 мм. Он предназначен для общего оптического индикации, подсветки переключателей и символов, а также других распространенных дисплейных приложений. Светодиод имеет чрезвычайно широкий угол обзора (типично 140°) и подходит для всех процессов SMT сборки и пайки. Он соответствует уровню чувствительности к влаге 3 и соответствует требованиям RoHS.

2. Оптические и электрические характеристики

2.1 Прямое напряжение (VF)

При испытательном токе 20 мА прямое напряжение разбивается на несколько групп: G1 (2,8-2,9 В), G2 (2,9-3,0 В), H1 (3,0-3,1 В), H2 (3,1-3,2 В), I1 (3,2-3,3 В), I2 (3,3-3,4 В), J1 (3,4-3,5 В). Типичное прямое напряжение не указано, но находится в этих диапазонах. Допуск измерения составляет ±0,1 В.

2.2 Доминирующая длина волны (λD)

Доминирующая длина волны при 20 мА составляет от 515,0 нм до 530 нм, разделенная на бины: D10 (515,0-517,5 нм), D20 (517,5-520,0 нм), E10 (520,0-522,5 нм), E20 (522,5-525,0 нм), F10 (525,0-527,5 нм), F20 (527,5-530 нм). Это соответствует зеленому цвету излучения. Допуск измерения ±2 нм.

2.3 Сила света (IV)

Сила света при 20 мА распределяется по бинам: 1AU (260-330 мкд), 1AV (330-430 мкд), 1CG (430-560 мкд), 1CL (560-700 мкд), 1CM (700-900 мкд). Типичный угол половинной мощности составляет 140°. Допуск измерения ±10%.

2.4 Другие оптические параметры

Спектральная полуширина (Δλ) типично составляет 15 нм. Обратный ток (IR) при VR=5 В менее 10 мкА. Тепловое сопротивление от перехода до точки пайки (RthJ-S) при 20 мА составляет 450 °C/Вт.

3. Максимальные предельные значения

Максимальная рассеиваемая мощность составляет 105 мВт, прямой ток 30 мА (DC), пиковый прямой ток 60 мА (рабочий цикл 1/10, импульс 0,1 мс). Устойчивость к электростатическому разряду (HBM) 1000 В. Диапазон рабочих температур от -40°C до +85°C, температура хранения от -40°C до +85°C, максимальная температура перехода 95°C. Необходимо следить, чтобы рассеиваемая мощность не превышала абсолютный предельный рейтинг.

4. Система бинирования

4.1 Бинирование по длине волны

Доступно шесть бинов доминирующей длины волны от 515 нм до 530 нм (D10, D20, E10, E20, F10, F20). Каждый бин охватывает диапазон 2,5 нм, что позволяет выбрать определенный оттенок зеленого.

4.2 Бины силы света

Пять бинов интенсивности охватывают от 260 мкд до 900 мкд (1AU, 1AV, 1CG, 1CL, 1CM). Более высокие бины указывают на более яркие компоненты.

4.3 Бины прямого напряжения

Семь бинов напряжения охватывают 2,8 В - 3,5 В (G1, G2, H1, H2, I1, I2, J1). Это позволяет подбирать светодиоды в последовательных/параллельных цепях для равномерной яркости.

5. Типичные рабочие характеристики

5.1 Зависимость прямого напряжения от прямого тока

График показывает увеличение прямого напряжения от примерно 2,5 В при 5 мА до более 3,0 В при 30 мА, что типично для зеленых светодиодов InGaN.

5.2 Зависимость прямого тока от относительной интенсивности

Относительная интенсивность увеличивается почти линейно с прямым током до 30 мА, с небольшим насыщением при больших токах.

5.3 Влияние температуры

Относительная интенсивность уменьшается с повышением температуры окружающей среды; при 100°C она падает примерно до 70% от значения при 25°C. Максимально допустимый прямой ток также снижается с увеличением температуры выводов - от 30 мА при 25°C до почти нуля при 120°C.

5.4 Зависимость длины волны от прямого тока

Доминирующая длина волны незначительно смещается (от ~521 нм при 10 мА до ~527 нм при 30 мА) из-за эффектов заполнения зон. Этот синий сдвиг с увеличением тока типичен для светодиодов InGaN.

5.5 Спектр и диаграмма направленности

Спектральное распределение имеет пик около 520-530 нм с полушириной ~15 нм. Диаграмма излучения показывает широкий угол обзора 140°, причем относительная интенсивность падает до 50% на ±70°.

6. Механический корпус и размеры

Корпус имеет размеры 2,00 мм × 1,25 мм × 0,70 мм (допуск ±0,2 мм). Вид сверху показывает прямоугольную форму со скругленными углами (R0,20). Вид снизу указывает на полярность (вывод 1 - катод, вывод 2 - анод). Рекомендуемая контактная площадка 3,2 мм × 1,2 мм с расстоянием 0,8 мм. Размеры рекомендуемой схемы пайки приведены в даташите.

7. Рекомендации по пайке и обращению

7.1 Профиль оплавления

Рекомендуемая кривая оплавления: предварительный нагрев от 150°C до 200°C в течение 60-120 секунд; скорость подъема ≤3°C/с; время выше 217°C (TL) 60-120 секунд; пиковая температура 260°C не более 10 секунд; скорость охлаждения ≤6°C/с. Общее время от 25°C до пика ≤8 минут. Максимум два цикла оплавления. Не прилагайте механических усилий во время нагрева.

7.2 Ручная пайка и переделка

Температура жала ручного паяльника должна быть ниже 300°C в течение менее 3 секунд, только один раз. При необходимости переделки используйте двусторонний паяльник. Избегайте быстрого охлаждения после пайки.

7.3 Меры предосторожности

Не устанавливайте светодиоды на искривленные участки печатной платы. Не прилагайте механических усилий или вибрации во время охлаждения. Избегайте воздействия серосодержащих соединений (предел<100 ppm для серы). Содержание брома и хлора во внешних материалах должно быть не более<900 ppm каждого, суммарно<1500 ppm. Следует избегать клеев, выделяющих газ. Требуется надлежащая защита от электростатических разрядов.

8. Упаковка и информация для заказа

Количество в упаковке: 4000 шт. на катушке. Размеры ленты: ширина 8 мм, шаг 4 мм, с покровной лентой. Диаметр катушки 178 мм ±1 мм, ступица 60 мм ±0,1 мм. Для компонентов уровня чувствительности 3 используется влагозащитный пакет с осушителем. Этикетки содержат номер детали, номер спецификации, номер партии, коды бинов по световому потоку, цветности, прямому напряжению, длине волны, количество и дату.

9. Данные испытаний на надежность

Испытания на надежность соответствуют стандартам JEDEC: оплавление (260°C, 10 с, 2 раза) – 22 шт.; термоциклирование (-40°C до 100°C, выдержка 30 мин, 100 циклов) – 22 шт.; термоудар (-40°C до 100°C, выдержка 15 мин, 300 циклов) – 22 шт.; хранение при высокой температуре (100°C, 1000 ч) – 22 шт.; хранение при низкой температуре (-40°C, 1000 ч) – 22 шт.; испытание на срок службы (Ta=25°C, IF=20 мА, 1000 ч) – 22 шт. Критерии приемки: прямое напряжение не должно превышать 1,1×ВПГ, обратный ток не более 2×ВПГ, световой поток не ниже 0,7×НПГ.

10. Примечания по применению

10.1 Типичные применения

Идеально подходит для оптических индикаторов, подсветки переключателей и символов, общего освещения в бытовой электронике, приборах и автомобильном внутреннем освещении.

10.2 Тепловое проектирование

Отвод тепла критически важен для предотвращения превышения температуры перехода 95°C. Рекомендуется достаточная площадь меди на плате и тепловые переходы. Тепловое сопротивление 450°C/Вт указывает на малый корпус; хорошее управление теплом необходимо для работы при высоких токах.

10.3 Рекомендации по проектированию схем

Каждый светодиод должен иметь токоограничивающий резистор. Требуется защита от обратного напряжения (например, параллельный диод) для предотвращения повреждения от обратного смещения. При проектировании последовательных цепочек следует учитывать разброс прямого напряжения между бинами.

11. Сравнение с альтернативными зелеными светодиодами

Данный корпус размером 2,0x1,25 мм обеспечивает компактные размеры и широкий угол обзора 140°, что больше, чем у многих стандартных альтернатив 0603 (1,6x0,8 мм) или 0805 (2,0x1,25 мм), которые обычно обеспечивают угол обзора 120°. Диапазон длин волн (515-530 нм) охватывает как чистый зеленый, так и желто-зеленый спектр, что позволяет соответствовать конкретным цветовым требованиям. Диапазон интенсивности до 900 мкд обеспечивает достаточную яркость для индикаторных приложений. Однако тепловое сопротивление относительно велико по сравнению с более крупными корпусами светодиодов; требуется тщательное управление теплом.

12. Часто задаваемые вопросы

В: Можно ли постоянно питать этот светодиод током 30 мА?
О: Да, но только при условии, что температура перехода остается ниже 95°C. Требуется достаточное охлаждение. При высоких температурах окружающей среды необходим пересчет номиналов.

В: Каков срок хранения до вскрытия герметичного пакета?
О: До 1 года в оригинальной упаковке при 30°C/75% относительной влажности. После вскрытия его необходимо использовать в течение 168 часов при 30°C/60% относительной влажности, в противном случае требуется сушка (60°C в течение 24 ч).

В: Что означает «спектральная полуширина» 15 нм?
О: Это указывает на полную ширину на половине максимума спектра излучения. Более узкая полоса означает более чистый цвет; 15 нм типично для зеленых светодиодов InGaN.

В: Можно ли использовать светодиод в наружных применениях?
О: Диапазон рабочих температур от -40°C до +85°C подходит для многих наружных применений, но прямое воздействие высокой влажности (>75% относительной влажности) без защитного покрытия может повлиять на надежность. Необходимо избегать загрязнения серой и галогенами.

13. Пример практического использования

В панели управления умного дома несколько зеленых светодиодов используются для индикации состояния устройств. Использование бина F10 (525-527,5 нм, 560-700 мкд) обеспечивает равномерную зеленую подсветку. Последовательный резистор 150 Ом для источника питания 5 В ограничивает ток до 20 мА. Широкий угол обзора 140° обеспечивает читаемость с разных углов. Компактный корпус 2,0x1,25 мм позволяет плотно размещать компоненты на небольшой плате. Уровень чувствительности светодиода 3 к влаге требует сушки, если сборка панели не будет завершена в течение 168 часов после вскрытия влагозащитного пакета.

14. Принцип работы

Этот SMD светодиод основан на зеленом кристалле InGaN (нитрид индия-галлия). При прямом смещении электроны и дырки рекомбинируют в активном слое, излучая фотоны с энергией, соответствующей зеленой длине волны (515-530 нм). Кристалл инкапсулирован в прозрачную силиконовую или эпоксидную линзу, предназначенную для эффективного извлечения света и обеспечения широкого угла луча. Корпус использует стандартный боковой SMT-дизайн с двумя контактными площадками для электрического подключения.

15. Технологические тенденции

Зеленые светодиоды на основе InGaN постоянно повышают эффективность. Последние тенденции включают более высокую световую отдачу (>200 лм/Вт для премиальных компонентов), более узкую спектральную полосу для лучшей чистоты цвета и уменьшенные корпуса для миниатюризации. Этот продукт представляет собой зрелую технологию, подходящую для чувствительного к стоимости массового производства. Будущие разработки могут включать улучшенное управление теплом в том же корпусе и повышенную устойчивость к электростатическим разрядам.