Содержание
- 1. Описание и основные характеристики
- 1.1 Общее описание
- 1.2 Особенности
- 1.3 Применение
- 2. Размеры корпуса и монтажные площадки
- 2.1 Механические размеры
- 3. Электрические и оптические характеристики
- 3.1 Определение параметров
- 3.2 Абсолютные максимальные номинальные значения
- 4. Типовые кривые оптических характеристик
- 4.1 Зависимость прямого напряжения от прямого тока
- 4.2 Зависимость относительной интенсивности от прямого тока
- 4.3 Зависимость относительной интенсивности от температуры выводов
- 4.4 Зависимость прямого тока от температуры выводов
- 4.5 Зависимость доминантной длины волны от прямого тока
- 4.6 Зависимость относительной интенсивности от длины волны
- 4.7 Диаграмма излучения
- 5. Информация об упаковке
- 5.1 Спецификация упаковки
- 5.2 Размеры ленты и катушки
- 5.3 Информация на этикетке
- 5.4 Влагозащитная упаковка
- 5.5 Элементы и условия испытаний на надёжность
- 5.6 Критерии отказа
- 6. Инструкции по пайке оплавлением SMT
- 6.1 Параметры профиля оплавления
- 6.2 Ручная пайка и ремонт
- 7. Меры предосторожности при обращении и хранении
- 7.1 Требования к окружающей среде
- 7.2 Механическое обращение
- 7.3 Условия хранения
- 7.4 ЭСР и проектирование схем
- 7.5 Очистка
- Терминология спецификаций LED
- Фотоэлектрическая производительность
- Электрические параметры
- Тепловой менеджмент и надежность
- Упаковка и материалы
- Контроль качества и сортировка
- Тестирование и сертификация
1. Описание и основные характеристики
1.1 Общее описание
Данный светодиодный продукт представляет собой зелёно-жёлтый SMD светодиод, изготовленный с использованием зелёно-жёлтого кристалла. Размеры корпуса: 3,2 мм x 1,6 мм x 0,7 мм. Он предназначен для поверхностного монтажа и совместим со стандартными процессами SMT.
1.2 Особенности
- Чрезвычайно широкий угол обзора 140 градусов.
- Подходит для всех процессов сборки SMT и пайки.
- Уровень чувствительности к влажности: Уровень 3 (MSL 3).
- Соответствует директиве RoHS.
1.3 Применение
- Оптические индикаторы.
- Переключатели, символы и дисплеи.
- Общее освещение и вывески.
2. Размеры корпуса и монтажные площадки
2.1 Механические размеры
Корпус светодиода имеет размеры 3,20 мм x 1,60 мм x 0,70 мм (длина x ширина x высота). Вид сверху показывает прямоугольный контур. Вид снизу указывает на большую контактную площадку анода (контакт 2) и меньшую катодную площадку (контакт 1). Вид сбоку показывает общую высоту. Полярность отмечена на верхней поверхности. Предлагаемая конфигурация паяльных площадок приведена с конкретными размерами: центральная площадка 1,50 мм x 1,60 мм для большой площадки и две боковые площадки 0,30 мм x 1,60 мм для других выводов. Все размеры указаны в миллиметрах с допусками ±0,2 мм, если не указано иное.
Рис. 1-1 – 1-5 иллюстрируют виды сверху, снизу, сбоку, маркировку полярности и рекомендуемую схему пайки.
3. Электрические и оптические характеристики
3.1 Определение параметров
При тестовых условиях IF=20 мА и Ts=25°C светодиод демонстрирует следующие характеристики:
- Спектральная полуширина (Δλ):Типичное значение 15 нм.
- Прямое напряжение (VF):Разбивка на три группы: B0 (1,8–2,0 В), C0 (2,0–2,2 В), D0 (2,2–2,4 В). Типичные значения варьируются в этих пределах.
- Доминантная длина волны (λD):Разбивка на пять групп, охватывающих диапазон от 562,5 до 575 нм: A20 (562,5–565 нм), B10 (565–567,5 нм), B20 (567,5–570 нм), C10 (570–572,5 нм), C20 (572,5–575 нм).
- Сила света (IV):Разбивка на шесть групп от 12 мкд до 100 мкд: B00 (12–18 мкд), C00 (18–28 мкд), D00 (28–43 мкд), E00 (43–65 мкд), F10 (65–80 мкд), F20 (80–100 мкд).
- Угол обзора (2θ1/2):Типично 140 градусов.
- Обратный ток (IR):Максимум 10 мкА при VR=5 В.
- Термическое сопротивление (RTHJ-S):Максимум 450 °C/Вт.
3.2 Абсолютные максимальные номинальные значения
| Параметр | Символ | Номинальное значение | Единица измерения |
|---|---|---|---|
| Рассеиваемая мощность | Pd | 72 | мВт |
| Прямой ток | IF | 30 | мА |
| Максимальный прямой ток (импульсный) | IFP | 60 | мА |
| ЭСР (HBM) | ESD | 2000 | V |
| Рабочая температура | Topr | -40 до +85 | °C |
| Температура хранения | Tstg | -40 до +85 | °C |
| Температура перехода | Tj | 95 | °C |
Допуски измерений: VF ±0,1 В, λD ±2 нм, IV ±10%.
4. Типовые кривые оптических характеристик
В техническом описании представлены несколько характеристических кривых, измеренных при Ta=25°C, если не указано иное:
4.1 Зависимость прямого напряжения от прямого тока
Рисунок 1-6 показывает зависимость прямого напряжения от прямого тока. При 20 мА прямое напряжение составляет приблизительно 1,8–2,4 В в зависимости от бина. Кривая имеет типичную экспоненциальную форму диода.
4.2 Зависимость относительной интенсивности от прямого тока
Рисунок 1-7 показывает, что относительная интенсивность возрастает с увеличением прямого тока. При 20 мА относительная интенсивность составляет около 1,0 (нормированное значение). При 30 мА (максимум) интенсивность выше, но требуется соблюдение тепловых ограничений.
4.3 Зависимость относительной интенсивности от температуры выводов
Рисунок 1-8 показывает, что при повышении температуры окружающей среды относительная интенсивность уменьшается. При 100°C интенсивность падает примерно до 0,8 от значения при 25°C.
4.4 Зависимость прямого тока от температуры выводов
Рисунок 1-9 показывает кривую снижения номинальных параметров: максимально допустимый прямой ток уменьшается с ростом температуры выводов. При 100°C максимальный ток составляет около 10 мА.
4.5 Зависимость доминантной длины волны от прямого тока
Рисунок 1-10 демонстрирует небольшой синий сдвиг с увеличением тока: при 20 мА длина волны составляет около 570 нм, снижаясь до примерно 568 нм при 30 мА.
4.6 Зависимость относительной интенсивности от длины волны
Рисунок 1-11 показывает спектральное распределение. Пик излучения приходится на длину волны около 570 нм с полушириной 15 нм. Спектр узкий, что типично для зелёно-жёлтых светодиодов.
4.7 Диаграмма излучения
Рисунок 1-12 иллюстрирует характеристики излучения. Светодиод имеет широкий угол обзора 140°, что полезно для индикаторов, требующих большого охвата.
5. Информация об упаковке
5.1 Спецификация упаковки
Светодиоды упаковываются в ленту и катушку по 4000 штук на катушку. Ширина ленты 8 мм, шаг 4 мм. Полярность чётко указана на ленте.
5.2 Размеры ленты и катушки
Размеры карманов ленты рассчитаны на надёжное закрепление корпуса 3,2×1,6×0,7 мм. Наружный диаметр катушки 178±1 мм, диаметр ступицы 60±1 мм, ширина ленты 8,0±0,1 мм.
5.3 Информация на этикетке
На каждую катушку наклеивается этикетка с указанием номера детали, номера спецификации, номера партии, кода бина (включая световой поток, хроматический бин, прямое напряжение, код длины волны), количества и даты изготовления.
5.4 Влагозащитная упаковка
Катушки герметично упаковываются во влагозащитный пакет вместе с осушителем и индикаторной карточкой влажности. На пакете имеется предупреждение о чувствительности к ЭСР и уровне влагочувствительности.
5.5 Элементы и условия испытаний на надёжность
Светодиоды прошли испытания на надёжность в соответствии со стандартами JEDEC:
- Пайка оплавлением (макс. 260°C, 10 с, 2 цикла)
- Циклирование температуры (-40°C до 100°C, 100 циклов)
- Термоудар (-40°C до 100°C, 300 циклов)
- Хранение при повышенной температуре (100°C, 1000 ч)
- Хранение при низкой температуре (-40°C, 1000 ч)
- Испытание на долговечность (25°C, IF=20 мА, 1000 ч)
Критерий приемки: не допускается ни одного отказа из 22 образцов для каждого испытания.
5.6 Критерии отказа
После испытаний на надёжность следующие изменения считаются отказами:
- Увеличение VF более чем в 1,1 раза от верхнего предела спецификации.
- Увеличение IR более чем в 2 раза от верхнего предела спецификации.
- Снижение светового потока ниже 0,7 от нижнего предела спецификации.
6. Инструкции по пайке оплавлением SMT
6.1 Параметры профиля оплавления
Приведён рекомендуемый профиль пайки оплавлением для обеспечения правильной пайки без повреждения светодиода. Основные параметры:
- Средняя скорость нарастания (Tsmax в Tp): макс. 3°C/с
- Предварительный нагрев: от 150°C до 200°C в течение 60–120 с
- Время выше 217°C: 60–150 с
- Пиковая температура: 260°C, макс. 10 с
- Скорость охлаждения: макс. 6°C/с
- Общее время от 25°C до пика: макс. 8 минут
Пайку оплавлением следует проводить не более двух раз. Если между двумя этапами пайки прошло более 24 часов, светодиоды могут поглотить влагу и повредиться.
6.2 Ручная пайка и ремонт
Ручная пайка: температура жала паяльника ниже 300°C, время менее 3 секунд, только один раз. Ремонт следует избегать; при необходимости используйте двусторонний паяльник.
7. Меры предосторожности при обращении и хранении
7.1 Требования к окружающей среде
Рабочая среда должна иметь концентрацию сернистых соединений ниже 100 PPM. Содержание галогенов: Br<900 PPM, Cl<900 PPM, общее Br+Cl<1500 PPM. Летучие органические соединения (ЛОС) могут проникать в силиконовый герметик и вызывать обесцвечивание; избегайте использования клеев, выделяющих органические пары.
7.2 Механическое обращение
Используйте пинцет за боковые стороны; не прикасайтесь и не давите на силиконовую линзу напрямую. Избегайте механических напряжений после пайки. Не деформируйте печатную плату.
7.3 Условия хранения
| Условие | Температура | Влажность | Время |
|---|---|---|---|
| До вскрытия пакета | ≤30 °C | ≤75% | В течение 1 года с даты производства |
| После вскрытия пакета | ≤30 °C | ≤60% | 168 часов (7 дней) |
| Сушка | 60±5 °C | - | ≥24 часа |
Если индикаторная карточка влажности показывает избыточную влажность или превышено время хранения, требуется сушка.
7.4 ЭСР и проектирование схем
Светодиоды чувствительны к электростатическим разрядам (ЭСР) и электрическим перегрузкам (EOS). Следует применять соответствующие меры защиты от ЭСР. При проектировании схем всегда включайте токоограничивающий резистор, чтобы предотвратить превышение абсолютного максимального тока. Необходимо избегать обратного напряжения, так как оно может вызвать миграцию и повреждение.
7.5 Очистка
При необходимости очистки используйте изопропиловый спирт. Не используйте растворители, которые могут повредить смолу корпуса. Ультразвуковая очистка не рекомендуется, так как она может повредить светодиод.
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. |