Техническое описание зеленовато-желтого светодиода RF-GSB170TS-BC - 2.0x1.25x0.7мм - 1.8-2.4В - 72мВт

1. Обзор продукта

1.1 Общее описание

Настоящий документ определяет зеленовато-желтый светоизлучающий диод (LED) RF-GSB170TS-BC. Устройство изготовлено с использованием зеленовато-желтого чипа и упаковано в компактный корпус для поверхностного монтажа размером 2,0 мм x 1,25 мм x 0,7 мм. Он предназначен для универсальных оптических индикаций и приложений освещения, где требуются широкий угол обзора и низкое энергопотребление.

1.2 Особенности

• Чрезвычайно широкий угол обзора: типично 140°
• Подходит для всех процессов SMT-сборки и пайки оплавлением
• Уровень чувствительности к влаге: Уровень 3 (по стандарту JEDEC)
• Соответствует RoHS – не содержит вредных веществ

1.3 Применение

• Оптические индикаторы и лампы состояния
• Подсветка переключателей и символов
• Подсветка дисплеев
• Универсальное электронное оборудование

2. Технические параметры

2.1 Электрические и оптические характеристики (Ts=25°C, IF=20мА, если не указано иное)

Следующие параметры измерены при указанных условиях испытаний. Допуск на прямое напряжение составляет ±0,1 В, доминирующую длину волны ±2 нм, а силу света ±10%.

• Полуширина спектральной линии:Типично 15 нм
• Прямое напряжение (VF):Доступно в бинах B0, C0, D0. Значения при 20 мА: B0 мин/тип/макс = 1,8/2,0/2,0 В; C0 = 2,0/2,2/2,4 В; D0 = 2,2/2,2/2,4 В
• Доминирующая длина волны (λD):Доступно в бинах A10 (560,0–562,5 нм), A20 (562,5–565,0 нм), B10 (565,0–567,5 нм), B20 (567,5–570,0 нм), C10 (570,0–572,5 нм), C20 (572,5–575,0 нм)
• Сила света (IV):Доступно в бинах C00 (18–28 мкд), D00 (28–43 мкд), E00 (43–65 мкд), F00 (65–100 мкд)
• Угол обзора (2θ1/2):Типично 140°
• Обратный ток (IR) при VR=5 В:Макс. 10 мкА
• Тепловое сопротивление (RTHJ-S):Макс. 450 °C/Вт

2.2 Предельно допустимые значения (Ts=25°C)

• Рассеиваемая мощность (Pd): 72 мВт
• Прямой ток (IF): 30 мА
• Пиковый прямой ток (IFP, скважность 1/10, импульс 0,1 мс): 60 мА
• Электростатический разряд (HBM): 2000 В
• Рабочая температура (Topr): от -40 до +85°C
• Температура хранения (Tstg): от -40 до +85°C
• Температура перехода (Tj): 95°C

Конструкция должна гарантировать, что температура перехода никогда не превышает 95°C. Правильное тепловое управление и токоограничивающие резисторы необходимы для надежной работы.

3. Система бинирования

3.1 Бины по длине волны

Доминирующая длина волны сортируется по шести бинам, охватывающим диапазон от 560 до 575 нм. Каждый бин составляет 2,5 нм для обеспечения согласованности цвета. Бины обозначены как A10, A20, B10, B20, C10 и C20.

3.2 Бины по силе света

Сила света сортируется по четырем бинам: C00 (18–28 мкд), D00 (28–43 мкд), E00 (43–65 мкд) и F00 (65–100 мкд). Это позволяет клиентам выбирать подходящий уровень яркости для их приложения.

3.3 Бины по прямому напряжению

Прямое напряжение при 20 мА сгруппировано в три бина: B0 (1,8–2,0 В), C0 (2,0–2,4 В) и D0 (2,2–2,4 В). Обратите внимание, что типичное значение для C0 и D0 составляет 2,2 В, а для B0 – 2,0 В.

4. Графики производительности

4.1 Прямое напряжение в зависимости от прямого тока

Как показано на рис. 1-6, прямое напряжение увеличивается с прямым током нелинейным образом. При 20 мА типичное прямое напряжение составляет около 2,2 В (для бинов C0/D0) или 2,0 В (для бина B0). При меньших токах прямое напряжение соответственно уменьшается.

4.2 Относительная интенсивность в зависимости от прямого тока

Рис. 1-7 показывает, что относительная интенсивность возрастает почти линейно с прямым током до примерно 15 мА, затем начинает насыщаться. Работа светодиода при токе выше 20 мА приводит к снижению отдачи по световому потоку и повышению температуры перехода.

4.3 Температурная зависимость

Рис. 1-8 показывает, что относительная интенсивность уменьшается с повышением температуры окружающей среды. При 85°C интенсивность примерно на 20% ниже, чем при 25°C. Рис. 1-9 указывает, что максимально допустимый прямой ток должен быть снижен при повышенных температурах выводов, чтобы температура перехода оставалась ниже 95°C. При температуре выводов выше 60°C ток следует уменьшать линейно.

4.4 Спектральное распределение

Рис. 1-11 представляет относительную интенсивность в зависимости от длины волны. Спектр излучения имеет пик около 570 нм с полушириной около 15 нм. Цвет воспринимается как зеленовато-желтый.

4.5 Диаграмма излучения

Рис. 1-12 показывает характеристики излучения. Угол обзора (2θ1/2) составляет 140°, что указывает на очень широкий луч, подходящий для индикаторных приложений, требующих видимости под широким диапазоном углов.

5. Механические размеры и упаковка

5.1 Размеры корпуса

Корпус светодиода имеет размеры 2,0 мм x 1,25 мм x 0,7 мм. Вид сверху показывает прямоугольный корпус с круглой линзой. Вид снизу показывает две контактные площадки с маркировкой полярности. Подробные механические чертежи представлены в техническом описании (рис. 1-1 – 1-4). Все размеры указаны в миллиметрах с допуском ±0,2 мм, если не указано иное.

5.2 Рекомендуемые посадочные места

Рекомендуемые контактные площадки показаны на рис. 1-5. Размеры площадок: 3,20 мм x 1,20 мм с расстоянием 0,80 мм. Правильная геометрия площадок обеспечивает надежное формирование паяных соединений и хорошую теплопередачу.

5.3 Маркировка полярности

Катод обозначен выемкой или маркировкой на корпусе (рис. 1-4). Во время сборки необходимо соблюдать правильную ориентацию, чтобы избежать повреждения обратным напряжением.

6. Руководство по пайке и сборке

6.1 Профиль пайки оплавлением

Рекомендуемый профиль пайки оплавлением показан на рис. 3-1. Ключевые параметры:

• Средняя скорость нагрева (от Tsmax до TP): макс. 3°C/с
• Предварительный нагрев: от 150°C до 200°C, 60–120 с
• Время выше 217°C (TL): 60–150 с
• Пиковая температура (TP): 260°C
• Время в пределах 5°C от пика (tp): макс. 10 с
• Скорость охлаждения: макс. 6°C/с
• Общее время от 25°C до пика: макс. 8 минут

Не выполняйте пайку оплавлением более двух раз. Если между двумя циклами пайки прошло более 24 часов, светодиоды могут поглотить влагу и потребовать сушки перед вторым оплавлением.

6.2 Ручная пайка

При необходимости ручной пайки используйте паяльник с температурой жала ниже 300°C и временем воздействия не более 3 секунд. На один светодиод следует выполнять только одну попытку пайки.

6.3 Хранение и сушка

Светодиоды поставляются во влагозащитных пакетах. Хранение до вскрытия: ≤30°C, ≤75% относительной влажности, срок хранения 1 год. После вскрытия: ≤30°C, ≤60% относительной влажности, использование в течение 168 часов. Если срок годности осушителя истек или индикатор влажности изменился, перед использованием просушите светодиоды при 60±5°C в течение более 24 часов.

7. Информация об упаковке

7.1 Упаковочная лента и катушка

Светодиоды упакованы в упаковочную ленту с шагом 4,0 мм, шириной 8,0 мм. Катушка содержит 4000 штук. Размеры катушки: наружный диаметр 178 мм, внутренний диаметр 60 мм, отверстие ступицы 13,0 мм.

7.2 Маркировка

Каждая катушка маркируется номером детали, номером спецификации, номером партии, кодами бинов по световому потоку, цветности, прямому напряжению, длине волны, количеству и дате. Пример маркировки показан на рис. 2-3.

7.3 Влагозащитный пакет

Катушка помещается во влагозащитный пакет с осушителем и карточкой индикатора влажности. Затем пакет запечатывается для поддержания низкой влажности во время хранения и транспортировки.

8. Тестирование надежности

Светодиод прошел квалификацию по следующим испытаниям (в соответствии со стандартами JEDEC, где применимо):

• Пайка оплавлением (макс. 260°C, 10 с, 2 раза): 0 отказов на 22 образцах
• Температурные циклы (от -40°C до 100°C, переход 5 мин, выдержка 30 мин, 100 циклов): 0 отказов
• Термический удар (от -40°C до 100°C, выдержка 15 мин, 300 циклов): 0 отказов
• Хранение при высокой температуре (100°C, 1000 часов): 0 отказов
• Хранение при низкой температуре (-40°C, 1000 часов): 0 отказов
• Испытание на срок службы (Ta=25°C, IF=20 мА, 1000 часов): 0 отказов

Критерии приемки: изменение прямого напряжения ≤ 1,1x верхнего предела спецификации, обратный ток ≤ 2,0x верхнего предела спецификации, световой поток ≥ 0,7x нижнего предела спецификации.

9. Меры предосторожности при обращении

9.1 Химическая совместимость

Светодиод нельзя подвергать воздействию сред, содержащих сернистые соединения, превышающие 100 ppm. Содержание галогенов (бром и хлор) в окружающих материалах должно быть ниже 900 ppm по отдельности и ниже 1500 ppm в сумме. Летучие органические соединения (ЛОС) могут проникать в силиконовую оболочку и вызывать обесцвечивание. Избегайте клеев, выделяющих органические пары.

9.2 Механическое обращение

Используйте пинцет или подходящие инструменты для захвата светодиода сбоку. Не прикасайтесь и не нажимайте на поверхность силиконовой линзы напрямую, так как это может повредить внутренние цепи. После пайки избегайте изгиба печатной платы или приложения механического напряжения во время охлаждения.

9.3 Электрический перенапряжение и ЭСР

Светодиоды чувствительны к электростатическому разряду (ЭСР) и электрическому перенапряжению (ЭП). Используйте надлежащие меры защиты от ЭСР (заземленные рабочие станции, антистатические браслеты, проводящая упаковка). Устройство выдерживает 2000 В HBM, но все же следует соблюдать осторожность.

9.4 Тепловое управление

Для поддержания температуры перехода ниже 95°C обеспечьте надлежащий отвод тепла в конструкции печатной платы. При высоких температурах окружающей среды ток должен быть снижен. Тепловое сопротивление 450°C/Вт означает, что при 30 мА температура поднимется на 13,5°C выше точки пайки в идеальных условиях.

10. Примечания по применению

10.1 Типичные применения

Широкий угол обзора и зеленовато-желтый цвет делают этот светодиод идеальным для индикаторов состояния в бытовой электронике, автомобильных панелях приборов, промышленных панелях управления и медицинских устройствах. Компактный размер подходит для конструкций с ограниченным пространством.

10.2 Рекомендации по проектированию схем

Всегда используйте токоограничивающий резистор, включенный последовательно со светодиодом. Значение резистора можно рассчитать как R = (Vcc - VF) / IF, где Vcc — напряжение питания. Прямое напряжение зависит от бина; используйте соответствующее значение бина или запас. Для параллельных массивов убедитесь, что каждый светодиод имеет свой резистор для выравнивания тока. Защита от обратного напряжения (например, блокирующий диод) рекомендуется, если цепь может оказаться под обратным смещением.

11. Принципы работы

Светодиод представляет собой полупроводниковый p-n-переход, излучающий свет при рекомбинации электронов и дырок. Энергия, высвобождаемая при рекомбинации, определяет длину волны излучаемого света. В данном устройстве зеленовато-желтый чип использует материал с шириной запрещенной зоны, соответствующей примерно 560–575 нм. Свет выводится через прозрачную силиконовую линзу, которая также формирует диаграмму излучения. Широкий угол обзора (140°) достигается за счет специальной геометрии линзы и расположения чипа.

12. Тенденции развития

Рынок видимых светодиодов продолжает развиваться в направлении повышения эффективности, уменьшения корпусов и улучшения однородности цвета. Будущие поколения зеленовато-желтых светодиодов могут достичь более высокой световой отдачи (лм/Вт) за счет улучшенных эпитаксиальных структур и преобразования люминофора. Тенденция к миниатюризации портативных устройств благоприятствует сверхкомпактным корпусам, таким как размер 2,0×1,25 мм. Кроме того, повышенная устойчивость к агрессивным средам (высокая температура, влажность) является постоянным направлением.