Техническая спецификация светодиода - Корпус PLCC-2 - 1.6x0.8мм - Ледяной синий цвет - 650мкд при 10мА - 3.0В - Автомобильный класс

1. Обзор продукта

В данном документе представлены полные технические характеристики высокояркого поверхностного светодиода ледяного синего цвета в корпусе PLCC-2. Разработанный в первую очередь для требовательных применений в автомобильной подсветке салона, этот компонент сочетает надежную производительность с соответствием отраслевым стандартам. Светодиод имеет компактный форм-фактор 1608 (1.6мм x 0.8мм), что делает его подходящим для конструкций с ограниченным пространством, где требуется стабильное, насыщенное освещение.

Ключевые преимущества данного светодиода включают его квалификацию в соответствии со строгим стандартом AEC-Q101 для автомобильных компонентов, что гарантирует надежность в жестких условиях окружающей среды. Он полностью соответствует директивам RoHS, REACH и бесгалогенным требованиям, отвечая современным экологическим и нормам безопасности. При типичной силе света 650 милликандел (мкд) при стандартном токе накачки 10мА, он обеспечивает отличную яркость для своего размера.

2. Подробный анализ технических параметров

2.1 Фотометрические и электрические характеристики

Ключевые рабочие параметры определяют производительность светодиода в стандартных условиях (T_s=25°C). Прямой ток (I_F) имеет рекомендуемый рабочий диапазон от 2мА до 20мА, при этом 10мА является типичным испытательным условием. При этом токе типичное прямое напряжение (V_F) составляет 3.00В, с минимальным и максимальным пределами 2.5В и 3.5В соответственно, что указывает на ожидаемое разброс характеристик полупроводника.

Основной фотометрический выход определяется силой света (I_V), с типичным значением 650 мкд при 10мА. Минимальная и максимальная границы составляют 330 мкд и 970 мкд, что напрямую связано со структурой бининга, подробно описанной далее. Характер излучения характеризуется широким углом обзора 120 градусов (φ), обеспечивая широкое, равномерное освещение. Цвет определяется координатами цветности на диаграмме CIE 1931, с типичными значениями x=0.20 и y=0.25, определяющими конкретный оттенок ледяного синего.

2.2 Абсолютные максимальные параметры и тепловой менеджмент

Эти параметры определяют пределы, за которыми может произойти необратимое повреждение, и не предназначены для непрерывной работы. Абсолютный максимальный прямой ток составляет 20мА, а рассеиваемая мощность (P_d) не должна превышать 70мВт. Устройство может выдерживать импульсный ток (I_FM) 50мА в течение очень коротких импульсов (t≤10мкс, скважность 0.005).

Тепловой менеджмент критически важен для долговечности и стабильности работы светодиода. Температура перехода (T_J) никогда не должна превышать 125°C. Рабочий и диапазон температур хранения указан от -40°C до +110°C, что подтверждает его пригодность для автомобильных условий. Приведены два значения теплового сопротивления: реальное тепловое сопротивление (R_{thJS real}) от перехода до точки пайки составляет 160 К/Вт, в то время как значение, полученное электрическим методом (R_{thJS el}) равно 140 К/Вт. Эти значения необходимы для расчета повышения температуры во время работы на основе рассеиваемой мощности.

3. Объяснение системы бининга

Для обеспечения стабильности в массовом производстве светодиоды сортируются по бинам производительности. В данной спецификации подробно описана комплексная структура бининга по силе света.

3.1 Бины силы света

Сила света классифицируется на группы, обозначенные от Q до B. Каждая группа дополнительно делится на три подбина: X, Y и Z, представляющие соответственно низкую, среднюю и высокую интенсивность внутри этой группы. Например, группа V охватывает интенсивности от 710 мкд до 1120 мкд. Подбин VX составляет 710-820 мкд, VY - 820-970 мкд, а VZ - 970-1120 мкд. Типичное значение 650 мкд попадает в бин UY (520-610 мкд) или нижнюю часть бина VX, что указывает на то, что номер детали, вероятно, соответствует определенному коду бина. Эта система позволяет разработчикам выбирать точный уровень яркости, необходимый для их применения, обеспечивая визуальную согласованность между несколькими устройствами.

4. Анализ кривых производительности

4.1 ВАХ и относительная сила света

График зависимости прямого тока от прямого напряжения показывает классическую экспоненциальную зависимость диода. Кривая позволяет разработчикам определить необходимое напряжение накачки для желаемого тока, что крайне важно для проектирования схем ограничения тока. График зависимости относительной силы света от прямого тока демонстрирует, что световой выход примерно линейно зависит от тока в нижнем диапазоне, но может проявлять признаки падения эффективности (сублинейный рост) по мере приближения тока к максимальному номиналу, подчеркивая важность работы в рекомендуемом диапазоне.

4.2 Температурная зависимость и стабильность цветности

График зависимости относительной силы света от температуры перехода критически важен для теплового проектирования. Он показывает, что световой выход уменьшается с увеличением температуры перехода. Например, при 100°C относительная интенсивность может упасть примерно до 80-90% от своего значения при 25°C. Это необходимо учитывать в применениях с высокой температурой окружающей среды или плохим теплоотводом.

График смещения координат цветности в зависимости от температуры перехода указывает на то, как воспринимаемый цвет изменяется с температурой. Стабильность цвета по температуре жизненно важна для применений, где важна цветовая согласованность. Аналогично, график зависимости относительного прямого напряжения от температуры перехода показывает отрицательный температурный коэффициент, где V_Fуменьшается с ростом температуры, что может использоваться в некоторых схемах температурного датчика.

4.3 Спектральное распределение и диаграмма направленности

График характеристик длины волны отображает относительное спектральное распределение мощности. Для светодиода ледяного синего цвета эта кривая будет иметь доминирующий пик в сине-голубой области длин волн (обычно около 470-490нм). Форма и ширина этого пика определяют чистоту цвета. Типичная диаграмма направленности излучения показывает пространственное распределение интенсивности света (диаграмма направленности). Представленная полярная диаграмма с углом обзора 120° подтверждает ламбертову или близкую к ламбертовой диаграмму излучения, где интенсивность максимальна при 0° (перпендикулярно кристаллу) и падает до 50% при ±60°.

5. Механическая информация и информация о корпусе

5.1 Габариты корпуса и полярность

Светодиод использует поверхностный корпус PLCC-2 (Plastic Leaded Chip Carrier) с метрическим форм-фактором 1608 (длина 1.6мм x ширина 0.8мм). Механический чертеж (указанный в содержании) предоставит точные размеры высоты корпуса, расстояния между выводами и допуски. Корпус PLCC-2 обычно имеет два вывода на противоположных сторонах. Правильная идентификация полярности крайне важна. В спецификации должен быть указан маркер катода, которым часто является зеленая точка, выемка, срезанный угол или более короткий вывод на корпусе. Подключение светодиода в обратном смещении может повредить его, так как он не предназначен для обратной работы (номинал V_Rне указан).

5.2 Рекомендуемая конфигурация контактных площадок

Предоставлена рекомендуемая конфигурация контактных площадок (дизайн паяльных площадок) для разводки печатной платы, чтобы обеспечить надежное формирование паяного соединения во время пайки оплавлением. Эта конфигурация обычно немного больше выводов компонента для облегчения хорошего смачивания припоем и формирования филе, предотвращая при этом образование перемычек. Соблюдение этой рекомендации важно для механической прочности и теплопередачи от светодиода к печатной плате, которая выступает в качестве радиатора.

6. Рекомендации по пайке и сборке

6.1 Профиль пайки оплавлением

Компонент рассчитан на максимальную температуру пайки 260°C в течение 30 секунд. Это относится к пиковой температуре, измеренной на корпусе или выводах во время стандартного процесса оплавления. Типичный график профиля оплавления показывает этапы нагрева, предварительного нагрева, выдержки, оплавления (с пиковой температурой) и охлаждения. Крайне важно следовать этому профилю, чтобы избежать теплового удара, который может привести к растрескиванию эпоксидной линзы или повреждению внутреннего кристалла и проводных соединений. Уровень чувствительности к влаге (MSL) составляет 2a, что означает, что компонент может храниться до 4 недель при ≤30°C/60% относительной влажности перед обязательной сушкой перед оплавлением.

7. Упаковка и информация для заказа

Номер детали1608-IB0100M-AMследует логической структуре:1608указывает на размер корпуса,IBобозначает цвет ледяной синий,0100Mвероятно, относится к бину интенсивности или конкретному классу производительности, аAMможет обозначать автомобильный класс или конкретную версию. Информация для заказа детализирует доступные варианты упаковки, такие как количество в катушке (например, 4000 штук на катушке), размеры катушки и ориентация в ленте. На всех этапах сборки подчеркивается важность правильного обращения с устройствами, чувствительными к электростатическому разряду (номинал до 2кВ HBM).

8. Рекомендации по применению

8.1 Основное применение: Автомобильная подсветка салона

Явно указанным применением является автомобильная подсветка салона. Это включает подсветку приборной панели, подсветку кнопок, освещение пространства для ног, подсветку панелей дверей и фоновое освещение. Квалификация AEC-Q101, широкий рабочий диапазон температур (-40°C до +110°C) и высокая надежность делают его специально подходящим для строгих требований автомобильной промышленности, где компоненты должны выдерживать вибрацию, тепловые циклы и длительные сроки службы.

8.2 Соображения по проектированию и защита схемы

При проектировании схемы накачки всегда используйте источник постоянного тока или токоограничивающий резистор, включенный последовательно со светодиодом, чтобы предотвратить тепловой разгон, поскольку прямое напряжение имеет отрицательный температурный коэффициент. Рассчитайте значение резистора по формуле R = (V_{питания}- V_F) / I_F. Убедитесь, что рассеиваемая мощность (V_F* I_F) не превышает 70мВт, учитывая максимальные значения V_Fи I_F. Для теплового менеджмента обеспечьте достаточную площадь меди на печатной плате под и вокруг контактных площадок светодиода, чтобы она служила радиатором, поддерживая температуру перехода как можно ниже для сохранения яркости и долговечности. Учитывайте кривую снижения номинала прямого тока, которая показывает, что максимально допустимый непрерывный ток должен быть уменьшен по мере увеличения температуры контактной площадки.

9. Техническое сравнение и дифференциация

По сравнению со стандартными светодиодами коммерческого класса, ключевыми отличиями данного компонента являются егоквалификация AEC-Q101и расширенный температурный диапазон, что является обязательным для автомобильных применений. По сравнению с другими автомобильными светодиодами, егокорпус PLCC-2 с форм-фактором 1608предлагает компактное, но надежное решение.Типичный выход 650мкд при 10мАобеспечивает высокую эффективность, потенциально позволяя использовать более низкие токи накачки для достижения той же яркости, что и у конкурентов, тем самым снижая энергопотребление и тепловую нагрузку. Комплексная структура бининга предоставляет разработчикам более точный контроль над согласованностью яркости в их продуктах.

10. Часто задаваемые вопросы (на основе технических параметров)

В: Какова основная цель бининга по силе света?

О: Биннинг обеспечивает согласованность цвета и яркости при массовом производстве. Выбирая светодиоды из одного бина, производители могут гарантировать единообразный внешний вид всех устройств в продукте, что особенно критично в многодиодных массивах для автомобильных салонов.

В: Могу ли я питать этот светодиод от источника 3.3В без резистора?

О: Нет. Типичное V_Fсоставляет 3.0В, но оно может быть и 2.5В. Прямое подключение 3.3В может вызвать ток, превышающий абсолютный максимальный номинал, что потенциально мгновенно разрушит светодиод. Всегда используйте механизм ограничения тока.

В: Подходит ли этот светодиод для внешних автомобильных применений, таких как задние фонари?

О: Несмотря на надежность, основным указанным применением является внутренняя подсветка. Внешние фонари часто имеют другие требования к световому потоку, координатам цветности и герметизации для защиты от атмосферных воздействий. Всегда консультируйтесь с техническими примечаниями по применению или производителем относительно пригодности для внешнего использования.

В: Как угол обзора 120° влияет на дизайн?

О: Широкий угол обзора идеален для освещения площадей и применений, где светодиод может наблюдаться под углами, отличными от оси (например, иконки на приборной панели). Если требуется более сфокусированный луч, потребуется вторичная оптика (линзы).

11. Практический пример проектирования и использования

Пример: Проектирование фоновой подсветки пространства для ног в автомобиле.Разработчику необходимо осветить пространство для ног водителя и пассажира мягким ледяным синим свечением. Он планирует использовать по два светодиода на каждое пространство. На основе таблицы бининга он выбирает светодиоды из бина VY (820-970 мкд), чтобы обеспечить достаточную, но не чрезмерную яркость. Он проектирует схему, питаемую от 12-вольтовой системы автомобиля. Используя типичное V_F3.0В и целевой I_F10мА для долгого срока службы, он рассчитывает последовательный резистор: R = (12В - 3.0В) / 0.01А = 900 Ом. Выбран стандартный резистор 910 Ом. Он разводит печатную плату с обильными полигонами меди, подключенными к площадкам светодиода для рассеивания тепла, обеспечивая температуру контактной площадки ниже 70°C, чтобы сохранить полную возможность работы на 20мА, если потребуются будущие корректировки. Во время сборки он следует рекомендуемому профилю оплавления для обеспечения надежности.

12. Введение в принцип работы

Это полупроводниковый светоизлучающий диод (LED). Его сердцевина - это кристалл, изготовленный из сложных полупроводниковых материалов (обычно на основе InGaN для синих/голубых цветов). Когда прикладывается прямое напряжение, превышающее пороговое значение диода, электроны и дырки инжектируются в активную область полупроводника с противоположных сторон. Когда эти носители заряда рекомбинируют, они высвобождают энергию в виде фотонов (света). Конкретная длина волны (цвет) излучаемого света определяется шириной запрещенной зоны полупроводникового материала. Эпоксидная линза корпуса PLCC инкапсулирует кристалл, обеспечивает механическую защиту и формирует выходной световой луч (достигая угла обзора 120°). Внутренняя структура включает отражающую чашу для направления света вверх и проводящую проволоку для электрического соединения.

13. Технологические тренды и разработки

Тренд в автомобильном светодиодном освещении направлен на повышение эффективности (больше люмен на ватт), что снижает электрическую нагрузку и тепловыделение. Это позволяет создавать более яркие дисплеи или снижать энергопотребление. Также наблюдается стремление к миниатюризации, с дальнейшим уменьшением размеров корпусов при сохранении или увеличении светового потока. Повышенная надежность и увеличенный срок службы при высокотемпературной работе продолжают оставаться критически важными областями исследований. Кроме того, интеграция является ключевым трендом, когда светодиодные корпуса включают драйверные ИС, датчики или многоцветные кристаллы (RGB) в единые модули для интеллектуальных систем освещения. Переход к стандартизированным цветовым бинам и более жестким допускам обеспечивает согласованность для автопроизводителей, использующих детали от нескольких поставщиков.