Техническая спецификация PLCC-2 синий светодиод 67-11-UB0200H-AM - Автомобильный класс - Угол обзора 120° - 3.1В - 20мА

1. Обзор продукта

67-11-UB0200H-AM — это высоконадежный SMD-светодиод, разработанный специально для требовательных применений в интерьере автомобиля. Используя корпус PLCC-2 (Plastic Leaded Chip Carrier), этот компонент предлагает надежное решение для подсветки и индикации, где критически важна стабильная работа в различных условиях окружающей среды. Его ключевые преимущества включают широкий угол обзора 120 градусов для отличной видимости, соответствие строгому стандарту AEC-Q101 для автомобильных компонентов и соответствие экологическим директивам RoHS и REACH. Основной целевой рынок — автомобильная электроника, с ключевыми применениями, включая подсветку приборной панели, подсветку переключателей и общую акцентную подсветку салона.

2. Подробный анализ технических параметров

2.1 Фотометрические и оптические характеристики

Светодиод излучает синий свет с типичной доминирующей длиной волны (λd) 468 нм, в диапазоне от 463 нм до 475 нм. Ключевым фотометрическим параметром является его сила света, которая типично составляет 355 милликандел (мкд) при стандартном испытательном токе 20 мА. Минимальное и максимальное значения для этого бина составляют 224 мкд и 560 мкд соответственно, что указывает на разброс производства. Определяющей особенностью является его очень широкий угол обзора (φ) 120 градусов, который представляет собой угол отклонения от оси, при котором сила света падает до половины своего пикового значения. Это обеспечивает равномерное освещение на большой площади.

2.2 Электрические и тепловые характеристики

Прямое напряжение (V_F) типично составляет 3.1 вольта при 20 мА, в диапазоне от 2.75 В до 3.75 В. Абсолютный максимальный непрерывный прямой ток (I_F) составляет 30 мА, с рекомендуемым рабочим током 20 мА. Устройство не предназначено для работы в обратном смещении. Теплоотвод имеет решающее значение для долговечности светодиода. Тепловое сопротивление переход-точка пайки указано двумя значениями: электрическое измерение (R_{th JS el}) 100 К/Вт макс. и реальное измерение (R_{th JS real}) 130 К/Вт макс. Максимально допустимая температура перехода (T_J) составляет 125°C.

2.3 Абсолютные максимальные параметры и надежность

Строгие пределы определяют безопасную рабочую область: Рассеиваемая мощность (P_d) не должна превышать 112 мВт. Устройство может выдерживать импульсный ток (I_FM) 300 мА для импульсов ≤ 10 мкс с очень низкой скважностью (0.005). Диапазон рабочих температур и температур хранения составляет от -40°C до +110°C, что подходит для автомобильных условий. Защита от электростатического разряда (ESD) рассчитана на 8 кВ (модель человеческого тела), а компонент классифицируется как уровень чувствительности к влаге (MSL) 2.

3. Объяснение системы бининга

Светодиоды сортируются по бинам на основе ключевых параметров для обеспечения однородности в производственной партии.

3.1 Биннинг по силе света

Сила света классифицируется по буквенно-цифровым кодам бинов (например, L1, M1, N1...). Бин для данного артикула, как указано в таблице характеристик (тип. 355 мкд), попадает в бину "T1", которая охватывает диапазон от 280 мкд до 355 мкд. Структура бинов простирается от очень низкой интенсивности (L1: 11.2-14 мкд) до очень высокой, предоставляя широкий выбор для различных требований к яркости.

3.2 Биннинг по доминирующей длине волны

Синий цвет контролируется через бины доминирующей длины волны. Типичное значение 468 нм для данной детали помещает её в бину "6367", которая охватывает диапазон от 463 нм до 467 нм, или, возможно, в бину "6771" (467-471 нм), в зависимости от точных минимальных/максимальных значений. Такой жесткий контроль (допуск ±1 нм) обеспечивает минимальное цветовое различие между отдельными светодиодами в сборке.

4. Анализ характеристических кривых

4.1 Прямой ток vs. Прямое напряжение (Вольт-амперная характеристика)

Представленный график показывает нелинейную зависимость между прямым током и прямым напряжением. Кривая типична для синего светодиода, с напряжением включения около 2.7В и относительно крутым наклоном после этого. Эти данные необходимы для проектирования схемы ограничения тока, чтобы обеспечить стабильную работу.

4.2 Зависимость от температуры

Несколько графиков детализируют изменение характеристик с температурой. Прямое напряжение имеет отрицательный температурный коэффициент, уменьшаясь примерно на 2 мВ/°C относительно его значения при 25°C. Напротив, сила света уменьшается с ростом температуры перехода; при 100°C выходная мощность составляет примерно 80-85% от значения при 25°C. Доминирующая длина волны также слегка смещается с температурой (типично +0.05 до +0.1 нм/°C для синих светодиодов).

4.3 Спектральное распределение и диаграмма направленности

График относительного спектрального распределения показывает пик в синей области длин волн (~468 нм) с типичной полушириной на полувысоте (FWHM) для светодиода на основе InGaN. Диаграмма направленности визуально подтверждает угол обзора 120°, показывая лампертовскую диаграмму излучения.

4.4 Снижение номинала и импульсный режим

Кривая снижения номинала прямого тока определяет максимально допустимый непрерывный ток как функцию температуры контактной площадки (T_S). Например, при T_S110°C максимальный ток составляет 30 мА. Отдельный график определяет допустимую импульсную нагрузочную способность, показывая пиковый импульсный ток (I_FP), допустимый для заданной длительности импульса (t_p) и скважности (D).

5. Механическая информация и данные о корпусе

Компонент использует стандартный SMD-корпус PLCC-2. Механический чертеж (подразумеваемый разделом "Механические размеры") должен указывать точную длину, ширину, высоту и расстояние между выводами. Корпус представляет собой формованный пластиковый корпус с двумя выводами. Полярность указывается физической формой корпуса или маркировкой на верхней части, обычно выемкой или зеленой точкой возле катода. Предоставляется рекомендуемая разводка контактных площадок для обеспечения правильной пайки и теплового режима во время оплавления.

6. Рекомендации по пайке и монтажу

6.1 Профиль пайки оплавлением

В спецификации указано условие пайки оплавлением, при котором выводы компонента должны подвергаться температуре выше 217°C (температура ликвидуса паяльной пасты) в течение от 60 до 150 секунд. Подробный график профиля оплавления обычно показывает рекомендуемые скорости предварительного нагрева, выдержки, пиковой температуры оплавления (которая не должна превышать абсолютный максимум допустимой температуры пайки светодиода) и скорости охлаждения.

6.2 Меры предосторожности при использовании

Общие меры предосторожности включают: Избегание подачи обратного напряжения. Использование последовательного резистора или драйвера постоянного тока для ограничения прямого тока. Обеспечение того, чтобы максимальная температура перехода не была превышена, с учетом температуры окружающей среды, тока управления и теплового дизайна печатной платы. Обращение с устройствами с соответствующими мерами предосторожности от электростатического разряда. Соблюдение рекомендуемых условий хранения (MSL 2), если упаковка вскрыта.

7. Информация об упаковке и заказе

Раздел "Информация об упаковке" детализирует, как поставляются светодиоды, обычно на эмбоссированных носителях, намотанных на катушки. Ключевые параметры включают размеры катушки, шаг карманов и количество компонентов на катушке. Артикул 67-11-UB0200H-AM следует определенной системе кодирования, где "67", вероятно, указывает на серию, "11" — на размер или вариант, "UB" — на цвет (синий), а "200H" — на конкретные бины производительности. "Информация для заказа" должна прояснять, как указать размер катушки или другие опции.

8. Рекомендации по применению

8.1 Типичные сценарии применения

Этот светодиод идеально подходит для:
Автомобильная подсветка салона:Подсветка кнопок, переключателей, панелей климат-контроля и дверных ручек.
Приборные панели:Подсветка приборов и предупреждающих индикаторов, выигрывающая от широкого угла обзора.
Общие индикаторные функции:Световые индикаторы состояния в салоне, где синий является назначенным цветом.

8.2 Соображения при проектировании

Управление током:Всегда используйте источник постоянного тока или источник напряжения с последовательным резистором. Рассчитайте значение резистора по формуле R = (V_{питания}- V_F) / I_F. Используйте максимальное V_Fиз спецификации, чтобы гарантировать, что ток не превысит пределы при низких температурах, где V_Fвыше.
Теплоотвод:Подключите тепловую площадку (если есть) к достаточной площади меди на печатной плате, чтобы она действовала как радиатор. Это критически важно для поддержания светового потока и долговечности, особенно при высоких температурах окружающей среды или токах управления.
Оптический дизайн:Широкий угол обзора может потребовать световодов или рассеивателей для достижения определенных схем освещения и избежания "горячих точек".

9. Техническое сравнение и дифференциация

По сравнению со стандартными коммерческими светодиодами PLCC-2, ключевыми отличительными особенностями данной детали являются еёсоответствие стандарту AEC-Q101, которое подтверждает её надежность при автомобильных стресс-тестах (термоциклирование, работа при высокой температуре/влажности и т.д.), и расширенный диапазон рабочих температур (-40°C до +110°C). Рейтинг ESD 8 кВ также обычно выше, чем у коммерческих деталей. Специфический бининг по силе света и длине волны обеспечивает постоянство цвета и яркости, что имеет первостепенное значение в многосветодиодных автомобильных дисплеях.

10. Часто задаваемые вопросы (на основе технических параметров)

В: Могу ли я питать этот светодиод напрямую от источника 5В?
О: Нет. При типичном V_F3.1В, прямое подключение к 5В вызовет чрезмерный ток и немедленный выход из строя. Вы должны использовать последовательный токоограничивающий резистор или драйвер постоянного тока.

В: Каков ожидаемый срок службы этого светодиода?
О: Срок службы светодиода сильно зависит от условий эксплуатации, в первую очередь от температуры перехода и тока управления. При работе в пределах указанных параметров (особенно T_J <125°C), автомобильные светодиоды, подобные этому, обычно имеют срок службы L70 (время до 70% от начального светового потока), измеряемый десятками тысяч часов.

В: Как интерпретировать код бина силы света (например, T1) при заказе?
О: Код бина гарантирует, что сила света светодиода будет находиться в указанном диапазоне (например, T1: 280-355 мкд). Для обеспечения одинаковой яркости в массиве указывайте один, узкий код бина.

В: Необходим ли радиатор?
О: Для непрерывной работы при 20 мА или выше, особенно при высоких температурах окружающей среды, правильное тепловое управление через медь печатной платы является обязательным. Отдельный радиатор обычно не требуется для одного светодиода, но разводка печатной платы должна способствовать рассеиванию тепла.

11. Практический пример проектирования и использования

Пример: Проектирование подсветки для автомобильной кнопки.
1. Требование:Равномерная синяя подсветка по всей кнопке диаметром 10 мм.
2. Выбор компонента:Одного светодиода 67-11-UB0200H-AM достаточно благодаря его высокой яркости и широкому углу обзора.
3. Проектирование схемы:Используется номинальная 12-вольтовая система автомобиля (14В при работающем двигателе). Рассчитывается последовательный резистор: R = (14В - 3.1В) / 0.020А = 545 Ом. Выбирается резистор 560 Ом, 1/8 Вт. Мощность, рассеиваемая на светодиоде, составляет P = V_F* I_F= ~3.1В * 0.02А = 62 мВт, что значительно ниже максимальных 112 мВт.
4. Разводка печатной платы:Светодиод размещается по центру под кнопкой. Контактные площадки подключаются к обширной медной заливке на земляной плоскости платы для улучшения теплоотвода. Маркировка полярности тщательно соблюдается во время сборки.
5. Оптическая интеграция:Между светодиодом и колпачком кнопки размещается небольшой матовый пластиковый световод для преобразования точечного источника в равномерный круг света.

12. Принцип работы

Это полупроводниковый светоизлучающий диод (LED). Когда прямое напряжение, превышающее его энергию запрещенной зоны, прикладывается между анодом и катодом, электроны и дырки рекомбинируют в активной области полупроводникового кристалла (обычно из нитрида индия-галлия - InGaN для синего света). Этот процесс рекомбинации высвобождает энергию в виде фотонов (света). Конкретная длина волны (цвет) излучаемого света определяется энергией запрещенной зоны используемых полупроводниковых материалов. Корпус PLCC-2 инкапсулирует крошечный полупроводниковый кристалл, обеспечивает механическую защиту, содержит проводные соединения и включает в себя формованную пластиковую линзу, которая формирует световой поток для достижения угла обзора 120 градусов.

13. Технологические тренды

Тренд в автомобильных светодиодах для подсветки салона направлен в сторону повышения эффективности (больше люмен на ватт), что позволяет создавать более яркие дисплеи или снижать энергопотребление и тепловую нагрузку. Также наблюдается движение в сторону уменьшения размеров корпусов (например, чип-корпуса) для более плотной компоновки печатных плат и более гибкого дизайна. Кроме того, интеграция управляющей электроники, такой как драйверы постоянного тока или схемы ШИМ-диммирования, непосредственно в корпус светодиода ("умные светодиоды") становится все более распространенной для упрощения системного проектирования. Постоянство цвета и стабильность в зависимости от температуры и срока службы остаются критически важными областями внимания, обусловленными высокими эстетическими стандартами современных автомобильных интерьеров.