Красный светодиод 2.7x2.0x0.6мм - прямое напряжение 2.0-2.6В - мощность 2.184Вт - длина волны 617нм - автомобильный класс

1. Обзор продукта

1.1 Общее описание

Устройства красного цвета изготовлены на основе AlGaInP (алюминий-галлий-индий-фосфид) на подложке светоизлучающего диода. Размеры корпуса продукта: 2,7 мм x 2,0 мм x 0,6 мм (длина x ширина x высота). Светодиод заключен в корпус EMC (эпоксидный компаунд), который обеспечивает отличную надежность и тепловые характеристики.

1.2 Особенности

• Корпус EMC для надежных механических и тепловых свойств.
• Чрезвычайно широкий угол обзора 120 градусов.
• Подходит для всех процессов SMT сборки и пайки.
• Доступен на ленте и катушке для автоматизированного монтажа.
• Уровень чувствительности к влаге: Уровень 2 (MSL 2).
• Соответствие требованиям RoHS и REACH.
• Квалификация на основе стресс-тестов AEC-Q102 для автомобильных дискретных полупроводников.

1.3 Применения

Применение в интерьере и экстерьере автомобильного освещения, включая внутреннее фоновое освещение, внешние сигнальные лампы, задние фонари, указатели поворота и другие функции освещения, требующие высокой надежности.

2. Глубокий анализ технических параметров

2.1 Электрооптические характеристики (Ts=25°C)

При прямом токе 700 мА светодиод демонстрирует следующие типовые электрические и оптические характеристики:

• Прямое напряжение (VF): мин. 2,0 В, макс. 2,6 В. Этот диапазон напряжений контролируется с помощью биннинга.
• Обратный ток (IR): макс. 10 мкА при обратном напряжении 5 В.
• Световой поток (Φ): мин. 105 лм, макс. 140 лм при 700 мА. Высокая световая эффективность достигается за счет эффективной конструкции чипа.
• Доминирующая длина волны (Wd): мин. 612,5 нм, тип. 617 нм, макс. 620 нм. Это помещает излучение в красную область видимого спектра.
• Угол обзора (2θ1/2): 120 градусов (типовой). Широкий угол луча обеспечивает равномерное распределение света.
• Тепловое сопротивление (RTHJ-S): макс. 15 °C/Вт. Низкое тепловое сопротивление способствует отводу тепла к месту пайки.

2.2 Абсолютные максимальные номинальные значения

Прибор не должен эксплуатироваться за пределами этих значений во избежание необратимого повреждения:

• Рассеиваемая мощность (PD): 2184 мВт
• Прямой ток (IF): 840 мА
• Пиковый прямой ток (IFP): 1000 мА (рабочий цикл 1/10, длительность импульса 10 мс)
• Обратное напряжение (VR): 5 В
• Электростатический разряд (ESD, HBM): 2000 В (выход годных 90%; требуется правильное обращение)
• Рабочая температура (TOPR): от -40 °C до +125 °C
• Температура хранения (TSTG): от -40 °C до +125 °C
• Температура перехода (TJ): 150 °C (макс.)

2.3 Диапазон бинов прямого напряжения и светового потока

Для обеспечения согласованности каждый светодиод сортируется по бинам в зависимости от прямого напряжения, светового потока и длины волны при IF=700 мА:

Бины прямого напряжения:

• C0: 2,0 В – 2,2 В
• D0: 2,2 В – 2,4 В
• E0: 2,4 В – 2,6 В

Бины светового потока:

• SA: 105 лм – 117 лм
• SB: 117 лм – 130 лм
• TA: 130 лм – 140 лм

Бины доминирующей длины волны:

• 612,5 – 615 нм
• 615 – 617,5 нм
• 617,5 – 620 нм

Заказчики должны указать требуемые бины для своего приложения. Код бина на этикетке (например, VF: D0, Flux: SB, Wavelength: 615-617.5) обеспечивает прослеживаемость.

3. Анализ кривых производительности

3.1 Прямое напряжение в зависимости от прямого тока (ВАХ)

Характеристическая кривая показывает экспоненциальное увеличение прямого тока с прямым напряжением. При 700 мА VF находится в диапазоне от 2,0 до 2,6 В. Форма кривой типична для диодов AlGaInP.

3.2 Прямой ток в зависимости от относительной интенсивности

Относительная световая интенсивность увеличивается линейно при малых токах и постепенно насыщается при больших токах из-за нагрева. При 700 мА относительная интенсивность близка к 100%, обеспечивая оптимальную эффективность.

3.3 Температура пайки в зависимости от относительной интенсивности

При увеличении температуры пайки (Ts) с 20°C до 120°C относительная интенсивность падает примерно до 80%, что указывает на значительный тепловой спад. Для поддержания яркости требуется правильный отвод тепла.

3.4 Температура пайки в зависимости от прямого тока (снижение номиналов)

Максимально допустимый прямой ток должен быть снижен по мере повышения температуры, чтобы температура перехода оставалась ниже 150°C. При Ts=100°C допускается примерно 600 мА.

3.5 Прямое напряжение в зависимости от температуры пайки

Прямое напряжение линейно уменьшается с повышением температуры (отрицательный температурный коэффициент). Это помогает балансировать токи в параллельных цепочках, но должно учитываться при проектировании.

3.6 Диаграмма излучения

Светодиод излучает свет в широком угле 120° (полная ширина на полувысоте). Диаграмма направленности близка к ламбертовской, подходит для равномерного освещения площади.

3.7 Прямой ток в зависимости от доминирующей длины волны

Увеличение прямого тока от 0 до 250 мА вызывает небольшое красное смещение примерно на 2 нм. Этот эффект незначителен, но может учитываться в приложениях, критичных к цвету.

3.8 Распределение спектра

Спектр излучения достигает пика около 617 нм с узкой полной шириной на полувысоте (FWHM) примерно 20 нм, что типично для красных светодиодов AlGaInP. Вторичные пики в УФ или ИК диапазоне отсутствуют.

4. Информация о механических характеристиках и корпусе

4.1 Размеры корпуса

Корпус светодиода имеет размеры с верхней стороны 2,70 мм x 2,00 мм и высоту 0,60 мм. С нижней стороны показаны две контактные площадки анода (A) и катода (C) размерами 1,30 мм x 0,45 мм с расстоянием 1,20 мм. Полярность отмечена на корпусе. Рекомендуемый рисунок для пайки включает тепловые площадки для отвода тепла.

4.2 Размеры ленты-носителя

Лента-носитель имеет размеры карманов: A0=2,10±0,1 мм, B0=3,05±0,1 мм, K0=0,75±0,1 мм. Ширина ленты W=8,0±0,2 мм. Отверстия звездочки: D0=1,55±0,05 мм, E=1,75±0,1 мм, P0=4,0±0,1 мм, P1=4,0±0,1 мм, P2=2,0±0,1 мм, F=3,5±0,1 мм, D1=1,0±0,1 мм.

4.3 Размеры катушки

Размеры катушки: диаметр ступицы 12±0,1 мм, внешний диаметр 180±1 мм, ширина 60±1 мм, отверстие шпинделя 13,0±0,5 мм.

4.4 Спецификации этикетки

Каждая катушка и влагозащитный пакет маркируются номером детали, номером спецификации, номером партии, кодами бинов (для потока, цветности, напряжения, длины волны), количеством и кодом даты.

5. Руководство по пайке и сборке

5.1 Профиль оплавления при SMT пайке

Рекомендуемый профиль оплавления обеспечивает надежные паяные соединения без повреждения светодиода. Ключевые параметры: предварительный нагрев от 150°C до 200°C в течение 60-120 секунд; подъем до 217°C; время выше 217°C: макс. 60 секунд; пиковая температура 260°C в течение макс. 10 секунд; скорость охлаждения макс. 6°C/с. Не выполняйте более двух циклов оплавления. Если между двумя оплавлениями прошло более 24 часов, светодиод может поглотить влагу и повредиться.

5.2 Ремонт

Ремонт после пайки не рекомендуется. Если это неизбежно, используйте двухжальный паяльник и проверьте влияние на характеристики светодиода.

5.3 Меры предосторожности

• Силиконовый герметик мягкий; избегайте давления на верхнюю поверхность.
• Не устанавливайте на изогнутую печатную плату и не сгибайте после пайки.
• Избегайте механических нагрузок и вибрации во время охлаждения.
• Не охлаждайте прибор быстро после пайки.

6. Информация об упаковке и заказе

6.1 Спецификация упаковки

Стандартная упаковка: 4000 штук на катушку. Каждая катушка запечатана во влагозащитный пакет с осушителем и индикатором влажности.

6.2 Влагозащитная упаковка

Катушка помещается во влагозащитный пакет с этикеткой. Пакет вакуумно запечатан для предотвращения проникновения влаги.

6.3 Картонная коробка

Несколько катушек упаковываются в картонную коробку для отгрузки. Коробка маркируется информацией о продукте.

6.4 Элементы и условия испытаний на надежность

Критерии: изменение VF ≤ 10% от USL, IR ≤ 200% от USL, поток ≥ 70% от LSL.

6.5 Критерии оценки повреждения

После испытаний на надежность светодиод считается неисправным, если прямое напряжение превышает 1,1 верхнего предела спецификации (USL), обратный ток превышает 2,0 USL или световой поток падает ниже 0,7 нижнего предела спецификации (LSL).

7. Рекомендации по применению

При проектировании с этим красным светодиодом учитывайте следующее:

• Термическое управление:Используйте достаточную площадь меди на печатной плате и обеспечивайте хороший тепловой контакт для поддержания температуры пайки в пределах нормы. Температура перехода не должна превышать 150°C.
• Ограничение тока:Токоограничивающий резистор или источник постоянного тока необходим для предотвращения неконтролируемого роста тока из-за отрицательного температурного коэффициента VF.
• Защита от ЭСР:Используйте устройства защиты от электростатического разряда (например, TVS-диоды) и соблюдайте процедуры безопасного обращения с ЭСР.
• Экологические ограничения:Окружающая среда и контактирующие материалы должны содержать серу менее 100 ppm, бром и хлор менее 900 ppm каждый, и в сумме менее 1500 ppm. Избегайте ЛОС, которые могут обесцветить силикон.
• Хранение:Храните невскрытые пакеты при ≤30°C, ≤75% отн. влаж. до 1 года. После вскрытия используйте в течение 24 часов при ≤30°C, ≤60% отн. влаж. При превышении этих пределов сушите при 60±5°C в течение >24 часов.

8. Техническое сравнение

По сравнению с обычными красными светодиодами в корпусах PPA или PCT, этот прибор в корпусе EMC обеспечивает превосходную термическую стабильность, более широкий угол луча и более низкое тепловое сопротивление. Квалификация AEC-Q102 гарантирует автомобильный уровень надежности. Строгий биннинг по напряжению, световому потоку и длине волны обеспечивает лучшую однородность для массового производства.

9. Часто задаваемые вопросы

1. Вопрос: Каково типовое прямое напряжение при 700 мА?Ответ: Оно находится в диапазоне от 2,0 В до 2,6 В в зависимости от бина. Наиболее распространенные бины — около 2,2-2,4 В.
2. Вопрос: Можно ли питать этот светодиод импульсным током?Ответ: Да, пиковый ток до 1000 мА разрешен при рабочем цикле 1/10 и длительности импульса 10 мс.
3. Вопрос: Подходит ли этот светодиод для наружного автомобильного освещения?Ответ: Да, он сертифицирован по AEC-Q102 и выдерживает температуру от -40°C до +125°C.
4. Вопрос: Как следует обращаться с чувствительностью к влаге?Ответ: Следуйте процедурам MSL2. При необходимости просушите.
5. Вопрос: Можно ли использовать ультразвуковую очистку?Ответ: Не рекомендуется; при необходимости очистки используйте изопропиловый спирт.

10. Практические примеры применения

Пример 1: Автомобильный задний фонарь.Несколько красных светодиодов размещаются в массиве для достижения требуемой яркости заднего фонаря. Последовательно-параллельная конфигурация с токоограничивающими резисторами. Правильный отвод тепла через печатную плату с металлическим сердечником.

Пример 2: Внутреннее фоновое освещение.Красные светодиоды используются для создания атмосферного освещения. ШИМ-диммирование управляется микроконтроллером. Широкий угол обзора обеспечивает равномерное освещение.

11. Принцип работы

Светодиод основан на гетероструктуре AlGaInP, выращенной на подложке GaAs. При подаче прямого напряжения электроны с n-стороны и дырки с p-стороны рекомбинируют в активной области, испуская фотоны с энергией, соответствующей ширине запрещенной зоны. Состав слоя AlGaInP настроен для достижения красного излучения около 617 нм. Подложка поглощает более короткие длины волн, а корпус EMC защищает кристалл и обеспечивает извлечение света.

12. Тенденции развития

Автомобильная светотехническая промышленность движется в сторону повышения эффективности, миниатюризации и интеграции интеллектуальных функций. Светодиоды с меньшими корпусами (как этот 2,7x2,0 мм) позволяют создавать более тонкие световые модули. Достижения в технологии чипов продолжают улучшать световую отдачу. Кроме того, растущее внедрение полностью светодиодных задних фонарей и матричных фар стимулирует спрос на надежные компоненты, сертифицированные по AEC-Q102. Данный продукт соответствует этим тенденциям, предлагая строгий биннинг, высокую надежность и компактные размеры.