Спецификация белого светодиода LT3004WH-A-GL — размер 3,0x0,85x0,42 мм, напряжение 3,0 В, мощность 60 мВт

1. Обзор продукта

LT3004WH-A-GL — это белый поверхностно-монтируемый светодиод, предназначенный для общего освещения и подсветки. Он использует синий чип InGaN в сочетании с желтым люминофором для получения белого света. Корпус — PLCC (пластиковый корпус с выводами) с размерами 3,0 мм × 0,85 мм × 0,42 мм, что делает его подходящим для компактных конструкций. Этот светодиод имеет широкий угол обзора 120°, высокую силу света до 3250 мкд и отличную надежность. Он соответствует RoHS и имеет уровень чувствительности к влаге 3. Основные области применения: подсветка ЖК-дисплеев и подсветка мобильных телефонов.

2. Анализ технических параметров

2.1 Электрические характеристики

При условиях тестирования IF=20 мА и Ts=25 °C прямое напряжение (VF) составляет типично 3,0 В с диапазоном от 2,7 В до 3,3 В в зависимости от бина. Обратный ток (IR) при VR=5 В менее 1 мкА. Абсолютный максимальный прямой ток — 30 мА, пиковый прямой ток (коэффициент заполнения 1/10, импульс 0,1 мс) — 100 мА. Максимальное обратное напряжение — 5 В. Уровень электростатического разряда (HBM) — 2000 В. Температура перехода светодиода (Tj) не должна превышать 105 °C.

2.2 Оптические характеристики

Сила света (Iv) при IF=20 мА составляет типично 2650 мкд, диапазон от 2150 мкд до 3450 мкд в зависимости от бина. Угол обзора (2θ1/2) — 120 градусов. Цветовые координаты определены в диаграмме цветности CIE 1931, с несколькими группами бинов (N0–N4, M0–M4 и группы MN) для точного контроля цвета. Спектральное распределение показывает пиковую длину волны около 450 нм от синего чипа и широкую желтую эмиссию от люминофора, что дает белый свет.

2.3 Тепловые характеристики

Температура перехода светодиода должна оставаться ниже 105 °C. Кривая снижения прямого тока (рис. 1-9) показывает, что с повышением температуры пайки максимально допустимый прямой ток уменьшается для обеспечения Tj ≤ 105 °C. Правильное тепловое управление, такое как достаточная площадь меди на печатной плате и радиатор, необходимо для надежной работы.

3. Система сортировки (бининга)

3.1 Сортировка по силе света

При IF=20 мА сила света разделена на бины от 30 до 42, каждый диапазон 100 мкд. Например, бин 30 охватывает 2150–2250 мкд, бин 36 — 2750–2850 мкд, бин 42 — 3350–3450 мкд. Для каждого бина также приведен эквивалентный световой поток (в люменах).

3.2 Сортировка по прямому напряжению

Прямое напряжение сортируется от V0 (2,7–2,8 В) до V5 (3,2–3,3 В) с шагом 0,1 В. Все измерения при IF=20 мА, Ta=25 °C, допуск ±0,03 В.

3.3 Сортировка по цветности

Координаты цветности CIE 1931 разделены на несколько групп (N0–N4, M0–M4 и группы MN) для точной цветовой согласованности. Каждая группа определяет небольшую прямоугольную область в диаграмме цветности, обеспечивая жесткий контроль цвета для подсветки и дисплеев.

4. Рабочие характеристики (кривые)

4.1 Прямое напряжение в зависимости от прямого тока (рис. 1-7)

Кривая VF-IF показывает типичную экспоненциальную диодную характеристику. При 20 мА VF составляет примерно 3,0 В. Кривая помогает разработчикам прогнозировать падение напряжения при различных токах возбуждения.

4.2 Прямой ток в зависимости от относительной интенсивности (рис. 1-8)

Относительная сила света увеличивается почти линейно с прямым током до 50 мА. Эта линейность полезна для приложений диммирования.

4.3 Спектральное распределение (рис. 1-10)

Спектральное распределение мощности показывает синий пик около 450 нм и широкую желтую эмиссию люминофора от 500 нм до 700 нм. Белый свет имеет высокий индекс цветопередачи, подходящий для общего освещения.

5. Механические данные и информация об упаковке

5.1 Размеры корпуса

Светодиод имеет корпус PLCC размерами 3,0 мм × 0,85 мм × 0,42 мм. Допуски ±0,1 мм, если не указано иное. Корпус имеет силиконовую линзу сверху, которая мягкая и требует осторожного обращения.

5.2 Размеры ленты-носителя

Светодиоды поставляются на ленте-носителе шириной 12 мм с размерами карманов A0=0,95 мм, B0=3,15 мм, K0=0,55 мм. Шаг P1=4,00 мм, P2=2,00 мм, P0=4,00 мм. Диаметр катушки 178 мм, 5000 шт. на катушку.

5.3 Полярность и маркировка

Светодиод имеет маркировку катода (обычно выемка или точка) с одной стороны. Для ориентации полярности обратитесь к чертежу корпуса.

6. Руководство по пайке и сборке

6.1 Профиль оплавления (reflow)

Рекомендуемый профиль оплавления соответствует стандартам JEDEC: предварительный нагрев от 160 °C до 260 °C в течение 60–120 секунд; время выше 217 °C (TL) должно составлять 60–120 секунд; пиковая температура 260 °C не более 10 секунд (в пределах 5 °C от пика). Скорость охлаждения не должна превышать 6 °C/с. Общее время от 25 °C до пика должно быть менее 8 минут. Не проводите более двух проходов оплавления; если интервал между проходами превышает 24 часа, светодиоды могут быть повреждены из-за поглощения влаги.

6.2 Ручная пайка

При ручной пайке температура жала должна быть ниже 300 °C, а время контакта — менее 3 секунд. Допускается только одна операция ручной пайки.

6.3 Обращение и хранение

Уровень чувствительности к влаге — 3. Перед вскрытием герметичного пакета условия хранения: ≤30 °C, ≤75% относительной влажности, срок годности 1 год с даты запечатывания. После вскрытия светодиоды должны быть использованы в течение 24 часов (≤30 °C, ≤60% RH). Если условия хранения были превышены или индикатор влажности изменил цвет, требуется сушка при 60±5 °C в течение ≥24 часов.

6.4 Меры предосторожности при обращении

Избегайте механического напряжения или давления на силиконовую линзу во время монтажа. Используйте вакуумные сопла с соответствующим усилием. Не деформируйте печатную плату после пайки. Избегайте ультразвуковой очистки, которая может повредить светодиод. При необходимости используйте изопропиловый спирт для очистки.

7. Упаковка и заказ

7.1 Детали упаковки

Каждая катушка содержит 5000 штук. Диаметр катушки 178 мм, ширина 12,8 мм. Лента-носитель запечатана покровной лентой. Информация на этикетке включает номер детали, код бина, силу света (Iv), прямое напряжение (VF), код длины волны (WL), количество, дату код и номер партии.

7.2 Влагозащитная упаковка

Катушки вакуумно упаковываются во влагозащитный пакет с осушителем и карточкой индикатора влажности. Пакет затем упаковывается в картонную коробку.

7.3 Информация для заказа

При заказе клиенты должны указать желаемые коды бинов для силы света, прямого напряжения и цветности. Стандартным продуктом является LT3004WH-A-GL.

8. Рекомендации по применению

LT3004WH-A-GL идеально подходит для подсветки ЖК-дисплеев (особенно малого и среднего размера), подсветки клавиатур и дисплеев мобильных телефонов, индикаторов и декоративного освещения. Его компактный размер позволяет устанавливать с высокой плотностью. Для равномерной подсветки можно использовать несколько светодиодов в массивах с соответствующими диффузорами. Широкий угол обзора 120° обеспечивает хорошую яркость под углом. В схемотехнике необходим токоограничивающий резистор для предотвращения перегрузки по току. Для диммирования рекомендуется ШИМ (широтно-импульсная модуляция) на частотах выше 1 кГц, чтобы избежать мерцания. При последовательном/параллельном включении светодиодов обеспечьте равномерное распределение тока с помощью балластных резисторов или драйверов с постоянным током.

9. Испытания на надежность и критерии отказа

Светодиод прошел испытания на надежность, включая пайку оплавлением (макс. 260 °C, 10 с), термоудар (-40 °C до 100 °C, 100 циклов), хранение при высокой температуре (100 °C, 1000 ч), хранение при низкой температуре (-40 °C, 1000 ч), испытание на срок службы (Ta=25 °C, IF=20 мА, 1000 ч), хранение при высокой температуре/влажности (60 °C/90%RH, 1000 ч) и работа при высокой температуре/влажности (60 °C/90%RH, IF=15 мА, 500 ч). Критерий приемки: 0 отказов из 20 образцов для каждого испытания. Отказ определяется как VF > USL×1,1, IR > USL×2,0 или световой поток<< LSL×0,7.

10. Часто задаваемые вопросы

В1: Каково типичное прямое напряжение при 20 мА?О: Обычно 3,0 В, диапазон бинов 2,7–3,3 В.

В2: Можно ли постоянно подавать ток 30 мА?О: Да, 30 мА — это абсолютный максимальный прямой ток, но требуется тщательное тепловое управление, чтобы температура перехода не превышала 105 °C. Для увеличения срока службы рекомендуется снизить ток до 20 мА.

В3: Как выбрать правильный бин для моего приложения?О: Выберите бин силы света в соответствии с требуемой яркостью, бин напряжения в соответствии с напряжением драйвера и бин цветности для согласованности цвета. Типичные приложения подсветки используют бины групп N или M.

В4: Можно ли использовать светодиод на улице?О: Диапазон рабочих температур от -30 °C до +85 °C, но силиконовый герметик может разрушаться при длительном воздействии УФ-излучения. Для наружного применения обеспечьте дополнительную защиту от прямых солнечных лучей и влаги.

11. Пример проектирования

Пример: подсветка ЖК-дисплея 7 дюймовДля 7-дюймового дисплея требуется равномерная подсветка с яркостью 300 кд/м². При использовании 30 штук LT3004WH-A-GL, расположенных в 5 рядов × 6 столбцов, каждый при токе 20 мА, общий ток составляет 600 мА. С помощью световодной пластины и диффузора система может достичь требуемой яркости. Прямое напряжение на каждом светодиоде составляет примерно 3,0 В, поэтому источник питания 12 В с последовательными резисторами (например, 330 Ом на ряд из 6 светодиодов) будет работать. Разводка печатной платы должна включать тепловые переходные отверстия для отвода тепла. Испытания на надежность подтверждают, что светодиоды сохраняют >90% светового потока после 10 000 часов работы при температуре окружающей среды 25 °C.

12. Принцип работы

Белый светодиод использует полупроводниковый чип InGaN (нитрид индия-галлия), излучающий синий свет. Когда через чип проходит прямой ток, электроны и дырки рекомбинируют с излучением, испуская синий свет (пик ~450 нм). Этот синий свет частично возбуждает желтый люминофор (обычно YAG:Ce), нанесенный на чип. Комбинация синего света и желтого излучения люминофора дает белый свет. Точная цветовая температура и индекс цветопередачи зависят от состава люминофора и толщины покрытия. Корпус PLCC обеспечивает механическую защиту и отражающую полость для эффективного извлечения света.

13. Тенденции развития технологий

Светодиодная индустрия движется к более высокой эффективности (люмен на ватт), меньшим корпусам (например, чип-масштабные корпуса 1,6×0,8 мм) и лучшей цветовой согласованности (узкий бининг). LT3004WH-A-GL представляет собой компактное решение в корпусе PLCC с хорошими характеристиками для современных применений. Будущие тенденции включают интеграцию нескольких светодиодов в одном корпусе (например, RGB белый), улучшенное тепловое управление и использование квантовых точек для расширенного цветового охвата. Для подсветки появляются технологии mini-LED и micro-LED, но PLCC-светодиоды остаются экономически эффективными для продуктов среднего объема.