Спецификация красного светодиода 0402 - 1,0x0,5x0,4мм - Прямое напряжение 1,6-2,4В - Мощность 48мВт - Технический даташит

1. Обзор продукта

1.1 Общее описание

Этот светодиод представляет собой поверхностно-монтируемый красный светоизлучающий диод, изготовленный с использованием красного чипа. Размеры корпуса составляют 1,0 мм x 0,5 мм x 0,4 мм, что делает его подходящим для компактных конструкций. Он имеет широкий угол обзора и совместим со стандартными процессами SMT сборки. Устройство предназначено для индикаторных и дисплейных применений общего назначения.

1.2 Особенности

• Чрезвычайно широкий угол обзора 140 градусов.
• Подходит для всех процессов SMT сборки и пайки.
• Уровень чувствительности к влаге: Уровень 3 (согласно JEDEC).
• Соответствует RoHS и не содержит вредных веществ.

1.3 Применения

• Оптические индикаторы в бытовой электронике.
• Подсветка переключателей и символов.
• Общие электронные табло и дисплейные модули.

2. Технические параметры

2.1 Электрические и оптические характеристики (при Ts=25°C, IF=5мА)

Ниже приведены основные электрические и оптические параметры, измеренные при прямом токе 5 мА и температуре окружающей среды 25°C:

• Спектральная полуширина: 15 нм (типичное). Это указывает ширину спектра излучения на половине максимальной интенсивности.Прямое напряжение (VF):
• Разбито на 8 диапазонов от 1,6 В до 2,4 В с шагом 0,1 В. Бины включают A1 (1,6-1,7В), A2 (1,7-1,8В), B1 (1,8-1,9В), B2 (1,9-2,0В), C1 (2,0-2,1В), C2 (2,1-2,2В), D1 (2,2-2,3В), D2 (2,3-2,4В).Доминирующая длина волны (λD):
• Доступна в трех бинах: F00 (625–630 нм), G00 (630–635 нм), H00 (635–640 нм).Сила света (IV):
• Разделена на шесть бинов: A00 (8–12 мкд), B00 (12–18 мкд), C00 (18–28 мкд), D00 (28–43 мкд), E00 (43–65 мкд), F00 (65–100 мкд).Угол обзора (2θ1/2):
• 140 градусов (типичное), обеспечивая широкую диаграмму излучения.Обратный ток (IR):
• Максимум 10 мкА при обратном напряжении VR=5В.Тепловое сопротивление (RTHJ-S):
• Максимум 450 °C/Вт, указывает тепловое сопротивление от перехода к точке пайки.2.2 Абсолютные максимальные номиналы

Для предотвращения повреждения светодиод нельзя эксплуатировать за пределами следующих ограничений:

Рассеиваемая мощность (Pd): 48 мВт.

• Прямой ток (IF): 20 мА непрерывно.
• Импульсный прямой ток (IFP): 60 мА (длительность импульса 0,1 мс, коэффициент заполнения 1/10).
• Электростатический разряд (ESD, HBM): 2000 В.
• Рабочая температура (Topr): от -40 до +85 °C.
• Температура хранения (Tstg): от -40 до +85 °C.
• Температура перехода (Tj): 95 °C.
• 3. Система бинирования

3.1 Бинирование по напряжению

Прямое напряжение строго контролируется с помощью бинирования для обеспечения стабильной работы в последовательных и параллельных цепях. Существует восемь диапазонов напряжения от 1,6 В до 2,4 В, каждый с окном 0,1 В. Коды бинов: A1, A2, B1, B2, C1, C2, D1, D2.

3.2 Бинирование по длине волны

Доминирующая длина волны разделена на три группы для удовлетворения конкретных требований к цвету: F00 (625–630 нм, глубокий красный), G00 (630–635 нм, стандартный красный), H00 (635–640 нм, слегка более длинная красная).

3.3 Бинирование по силе света

Сила света разделена на шесть бинов для обеспечения гибкости при выборе яркости. Бины варьируются от A00 (наименьшая) до F00 (наибольшая) со значениями от 8 мкд до 100 мкд.

4. Рабочие кривые

4.1 Зависимость прямого напряжения от прямого тока

Кривая показывает логарифмическую зависимость: с увеличением прямого тока прямое напряжение также постепенно увеличивается. При 5 мА типичное напряжение составляет около 1,8–2,0 В в зависимости от бина.

4.2 Зависимость относительной интенсивности от прямого тока

Относительная светоотдача увеличивается с прямым током. Кривая почти линейна до 20 мА, что указывает на хорошую эффективность при типичных рабочих токах.

4.3 Зависимость относительной интенсивности от температуры вывода

С повышением температуры вывода относительная интенсивность уменьшается. При 85°C интенсивность может упасть до примерно 80–90% значения при 25°C в зависимости от тока.

4.4 Зависимость прямого тока от температуры вывода

Более высокие температуры требуют снижения прямого тока во избежание превышения максимальной температуры перехода.

4.5 Зависимость доминирующей длины волны от прямого тока

Увеличение прямого тока вызывает небольшое смещение доминирующей длины волны, обычно на несколько нанометров в сторону более длинных волн.

4.6 Зависимость относительной интенсивности от длины волны

Спектр излучения имеет пик около 625–640 нм с полушириной 15 нм, обеспечивая узкий красный цвет.

4.7 Диаграмма излучения

Диаграмма излучения показывает широкий угол 140 градусов, что делает светодиод подходящим для освещения больших площадей в индикаторных применениях.

5. Информация о механических характеристиках и корпусе

5.1 Размеры корпуса

Корпус светодиода имеет размеры 1,0 мм × 0,5 мм × 0,4 мм (длина × ширина × высота). Вид сверху показывает два электрода: анод и катод. Вид снизу показывает контактные площадки разных размеров для легкой идентификации. Полярность обозначена вырезом или точкой на верхней поверхности.

5.2 Полярность и рисунки для пайки

Рекомендуемый рисунок для пайки состоит из двух контактных площадок: одной для анода (большая) и одной для катода (меньшая). Правильное выравнивание обеспечивает правильную полярность. Размеры раскладки указаны в техническом описании: 0,6 мм для каждой площадки с расстоянием 0,5 мм.

5.3 Размеры ленты и катушки

Транспортная лента использует ширину 8 мм с шагом 2,00 мм для карманов компонентов. Диаметр катушки 178 мм, ширина 8,0 мм. Каждая катушка содержит 4000 штук.

6. Рекомендации по пайке и сборке

6.1 Оплавление SMT

Рекомендуемый профиль оплавления включает скорость нарастания до 3°C/с, предварительный нагрев от 150°C до 200°C в течение 60–120 секунд, затем нарастание до пиковой температуры 260°C (макс.) в течение 10 секунд. Охлаждение со скоростью до 6°C/с. Общее время от 25°C до пика не должно превышать 8 минут.

6.2 Ручная пайка

При необходимости ручной пайки используйте паяльник с температурой ниже 300°C и завершите пайку менее чем за 3 секунды. Допускается только одна операция ручной пайки на светодиод.

6.3 Ремонт и переделка

Ремонт после пайки не рекомендуется. Если этого не избежать, используйте двусторонний паяльник и проверьте, что характеристики светодиода не нарушены. Избегайте механических нагрузок во время охлаждения.

6.4 Общие меры предосторожности

Не устанавливайте светодиоды на деформированные участки печатной платы. После пайки не допускайте деформации платы или вибрации. Быстрое охлаждение после оплавления не допускается.

7. Информация об упаковке и заказе

7.1 Транспортная лента и катушка

Стандартная упаковка: 4000 штук на катушку в 8-мм транспортной ленте. Лента имеет отверстия для подачи и верхнюю покровную ленту. На катушке указаны номер детали, номер партии, коды бинов, количество и дата.

7.2 Влагостойкая упаковка

Светодиоды поставляются в влагозащитных пакетах с осушителем для поддержания низкого уровня влажности. Уровень MSL 3 требует использования устройств в течение 168 часов после вскрытия при хранении ≤30°C/60%RH. При превышении лимита требуется сушка при 60°C в течение 24 часов.

7.3 Сводка испытаний на надежность

Продукт прошел стандартные испытания на надежность, включая пайку оплавлением (260°C, 10 с, 2 цикла), термоциклирование (−40°C до 100°C, 100 циклов), термоудар (−40°C/100°C, 300 циклов), хранение при высокой температуре (100°C, 1000 ч), хранение при низкой температуре (−40°C, 1000 ч) и ресурсные испытания (25°C, 5 мА, 1000 ч). Критерии отказа: смещение VF >10%, IR >2x предела или падение интенсивности >30%.

8. Рекомендации по применению

8.1 Типовые схемы применения

Для индикаторных применений следует использовать последовательный токоограничивающий резистор. Например, при питании 5 В и токе 5 мА подходит резистор около 640 Ом (для VF≈1,8 В). Для повышения яркости подавайте ток до 20 мА с надлежащим тепловым управлением.

8.2 Защита от ESD

Светодиод имеет выдерживаемое напряжение ESD 2000 В (HBM). Однако рекомендуется соблюдать стандартные меры предосторожности (заземление, антистатические браслеты, ионизаторы) во время обработки и сборки.

8.3 Тепловой расчет

Хотя тепловое сопротивление относительно высокое (450 °C/Вт), низкая рассеиваемая мощность делает управление теплом возможным. Обеспечьте хороший контакт паяного соединения и избегайте размещения светодиода рядом с мощными источниками тепла.

9. Техническое сравнение

9.1 Сравнение со стандартными красными светодиодами 0402

Этот светодиод имеет более широкий угол обзора (140°) по сравнению с типичными устройствами на 120°. Опции точного бинирования обеспечивают лучшую согласованность цвета и яркости. Номинальное напряжение ESD 2 кВ выше, чем у многих стандартных светодиодов (обычно 1 кВ). Тепловое сопротивление сопоставимо с аналогичными корпусами.

10. Часто задаваемые вопросы

10.1 Каков рекомендуемый прямой ток?

Типичный испытательный ток составляет 5 мА, но светодиод может работать с током до 20 мА непрерывно. Для импульсного режима - до 60 мА при коэффициенте заполнения 10%.

10.2 Как следует хранить светодиоды после вскрытия пакета?

Хранить при ≤30°C и ≤60% относительной влажности. Использовать в течение 168 часов. При неиспользовании сушить при 60°C в течение 24 часов перед использованием.

10.3 Можно ли использовать эти светодиоды в наружных применениях?

Диапазон рабочих температур от -40 до +85°C, что подходит для многих наружных применений при надлежащей защите от влаги и механических нагрузок.

11. Примеры практического применения

11.1 Индикатор состояния на корпусе смартфона

Красный светодиод 0402 используется для индикации состояния зарядки. При токе 5 мА он обеспечивает достаточную видимость. Широкий угол обзора позволяет видеть индикатор под разными углами.

11.2 Подсветка кнопки в автомобильной консоли

Несколько светодиодов 0402 размещаются за символом для обеспечения равномерной красной подсветки. Компактный размер позволяет плотно размещать их.

12. Принцип работы

12.1 Принцип работы красного светодиода

Светодиод основан на полупроводниковом переходе, изготовленном из материала, излучающего красный свет (обычно AlGaInP или GaAsP). При подаче прямого смещения электроны и дырки рекомбинируют в активной области, излучая фотоны с энергией, соответствующей красному диапазону длин волн (625–640 нм). Интенсивность пропорциональна току. Чип заключен в прозрачный эпоксидный или силиконовый корпус, направляющий свет наружу.

13. Тенденции развития

13.1 Миниатюризация и повышение эффективности

Тенденция в корпусировании светодиодов направлена на уменьшение размеров, таких как 0402 и даже 0201, без снижения яркости или надежности. Достижения в конструкции чипов и технологии люминофоров (для белых светодиодов) продолжают повышать эффективность. Для красных светодиодов улучшенные структуры AlGaInP привели к более высокой световой отдаче и лучшей температурной стабильности. Будущие разработки могут включать интегрированную защиту от ESD и более высокую мощность в малых корпусах.

The trend in LED packaging is toward smaller footprints like 0402 and even 0201, without sacrificing brightness or reliability. Advances in chip design and phosphor technology (for white LEDs) continue to push efficacy higher. For red LEDs, improved AlGaInP structures have led to higher luminous efficacy and better temperature stability. Future developments may include integrated ESD protection and higher power capabilities in small packages.