Красный светодиод 3030 - Размеры 3.0x3.0x0.55мм - Напряжение 2.0-2.6В - Мощность 520мВт - Технический документ

1. Обзор продукта

1.1 Общее описание

Этот красный светодиод изготовлен по технологии AlGaInP на подложке, обеспечивая высокую эффективность и яркость. Корпус типа EMC с размерами 3,0 мм x 3,0 мм x 0,55 мм позволяет компактный дизайн и хорошую теплопередачу. Устройство предназначено для автомобильных применений и соответствует стандартам надежности AEC-Q102.

1.2 Особенности

• Корпус EMC для надежной работы
• Чрезвычайно широкий угол обзора 120 градусов
• Подходит для всех процессов SMT-сборки и пайки
• Поставляется на ленте и катушке для автоматической установки
• Уровень чувствительности к влаге: Уровень 2
• Соответствует директиве RoHS
• Квалифицирован по AEC-Q102 для автомобильного класса

1.3 Применения

Светодиод предназначен для автомобильного освещения, как внутреннего, так и внешнего. Примеры включают индикаторы приборной панели, лампы для карт, стоп-сигналы, указатели поворота и окружающее освещение.

2. Глубинное толкование технических параметров

2.1 Электрические и оптические характеристики

При тестовом токе 150 мА и температуре пайки 25°C прямое напряжение (VF) находится в диапазоне от 2,0 В до 2,6 В, типовое значение не указано из-за бинирования. Обратный ток (IR) при 5 В менее 10 мкА. Световой поток (Φ) составляет от 17,7 лм до 24,2 лм. Доминирующая длина волны (λD) находится между 627,5 нм и 635 нм, что характерно для красного свечения. Угол обзора (2θ1/2) составляет 120 градусов, обеспечивая широкий луч. Тепловое сопротивление от перехода до места пайки (Rth JS real) типично 40 °C/Вт, максимум 55 °C/Вт; электрическое тепловое сопротивление типично 23 °C/Вт, максимум 31 °C/Вт.

2.2 Абсолютные максимальные значения

Абсолютные максимальные значения при температуре пайки 25°C: рассеиваемая мощность (PD) 520 мВт, прямой ток (IF) 200 мА, пиковый прямой ток (IFP) 350 мА (коэффициент заполнения 10%, длительность импульса 10 мс), обратное напряжение (VR) 5 В, электростатический разряд (HBM) 2000 В, рабочий диапазон температур от -40°C до +125°C, температура хранения от -40°C до +125°C, температура перехода (TJ) 150°C. Крайне важно никогда не превышать эти пределы, чтобы избежать повреждения.

2.3 Тепловые характеристики

Тепловое сопротивление является ключевым параметром надежности светодиода. Реальное тепловое сопротивление (Rth JS real) учитывает как кондуктивные, так и конвективные пути. Электрическое тепловое сопротивление (Rth JS el) определяется из электрических измерений. Для поддержания температуры перехода ниже максимальной требуется надлежащий теплоотвод. Эффективность фотоэлектрического преобразования при 25°C в импульсном режиме составляет 45%.

3. Система бинирования

3.1 Бины прямого напряжения

При 150 мА прямое напряжение бинируется следующим образом: C0: 2,0-2,2 В, D0: 2,2-2,4 В, E0: 2,4-2,6 В.

3.2 Бины светового потока

Бины светового потока: JB: 17,7-19,6 лм, KA: 19,6-21,8 лм, KB: 21,8-24,2 лм.

3.3 Бины доминирующей длины волны

Бины доминирующей длины волны: F2: 627,5-630 нм, G1: 630-632,5 нм, G2: 632,5-635 нм.

4. Анализ кривых характеристик

4.1 Прямое напряжение в зависимости от прямого тока

Вольт-амперная характеристика (ВАХ) показывает типичную экспоненциальную зависимость. При малом токе (30 мА) напряжение составляет около 1,9 В; при 200 мА напряжение достигает примерно 2,6 В. Эта кривая необходима для проектирования схем драйверов.

4.2 Прямой ток в зависимости от относительного светового потока

Относительный световой поток увеличивается с ростом прямого тока примерно линейно до 150 мА, затем начинает насыщаться. При 200 мА относительный поток примерно на 80% выше, чем при 100 мА. Это указывает на эффект падения при высоких токах.

4.3 Температура перехода в зависимости от относительного светового потока

С увеличением температуры перехода относительный световой поток уменьшается. При 125°C поток составляет около 60% от значения при 25°C. Это тепловое падение должно учитываться при тепловом проектировании.

4.4 Температура пайки в зависимости от прямого тока

Эта кривая показывает максимально допустимый прямой ток в зависимости от температуры пайки. При 25°C ток может составлять 200 мА; при 125°C его необходимо снизить примерно до 50 мА, чтобы избежать перегрева.

4.5 Изменение напряжения в зависимости от температуры перехода

Прямое напряжение уменьшается с ростом температуры, примерно -2 мВ/°C. При 150°C VF снижается примерно на 0,3 В относительно 25°C.

4.6 Диаграмма излучения

Диаграмма направленности показывает широкое ламбертовское распределение с максимальной интенсивностью под углом 0 градусов и половинной интенсивностью под углами ±60 градусов, что подтверждает угол обзора 120 градусов.

4.7 Сдвиг доминирующей длины волны в зависимости от температуры перехода

Доминирующая длина волны незначительно смещается с температурой, примерно +0,03 нм/°C, что приводит к небольшому красному сдвигу при высоких температурах.

4.8 Спектральное распределение

Спектр имеет пик около 630 нм с полной шириной на полувысоте (FWHM) около 20 нм. Излучение узкое, что способствует высокой чистоте цвета.

5. Информация о механике и упаковке

5.1 Размеры корпуса

Габариты корпуса: 3,00 мм x 3,00 мм x 0,55 мм. Допуски составляют ±0,2 мм, если не указано иное. Подробные чертежи показывают вид сверху с маркировкой катода и анода, вид сбоку с высотой и вид снизу с расположением контактных площадок.

5.2 Рисунок для пайки

Рекомендуемые размеры рисунка для пайки: размер площадки 0,65 мм x 1,55 мм, расстояние 2,30 мм, общая ширина рисунка 2,40 мм. Правильное выравнивание обеспечивает надежность паяных соединений.

5.3 Полярность

Полярность обозначена маркировкой на корпусе. Катод обычно маркируется выемкой или точкой. При сборке убедитесь в правильной ориентации.

5.4 Размеры ленты носителя

Ширина ленты носителя 8,00 мм, шаг карманов 4,00 мм. Компоненты ориентированы полярностью в определенном направлении. Допуски ±0,1 мм.

5.5 Размеры катушки

Диаметр катушки 180 мм, диаметр ступицы 60 мм, ширина 12 мм. Каждая катушка содержит 4000 штук.

5.6 Спецификация этикетки

Этикетка содержит номер детали, номер спецификации, номер партии, код бина, световой поток, бином цветности, прямое напряжение, длину волны, количество и код даты.

5.7 Влагозащитная упаковка

Светодиоды упаковываются во влагозащитный пакет с осушителем и индикатором влажности. После вскрытия используйте в течение 24 часов или сушите при 60°C в течение 24 часов.

6. Рекомендации по пайке и сборке

6.1 Профиль оплавления для SMT-пайки

Рекомендуемый профиль оплавления для бессвинцовой пайки: скорость подъема температуры не более 3°C/с, предварительный нагрев от 150°C до 200°C в течение 60-120 секунд, время выше 217°C не более 60 секунд, пиковая температура 260°C не более 10 секунд, скорость охлаждения не более 6°C/с. Общее время от 25°C до пика не должно превышать 8 минут. Не выполняйте оплавление более двух раз, и соблюдайте интервал между оплавлениями менее 24 часов.

6.2 Ремонт

Ремонт после пайки не рекомендуется. При необходимости используйте двухжильный паяльник. Проверьте, чтобы характеристики светодиода не были повреждены.

6.3 Меры предосторожности

• Силиконовый герметик мягкий; избегайте давления на верхнюю поверхность при обращении и установке.
• Не устанавливайте на изогнутую печатную плату и не изгибайте плату после пайки.
• Избегайте механических нагрузок или вибрации во время охлаждения.
• Не охлаждайте устройство быстро после оплавления.

7. Информация об упаковке и заказе

7.1 Количество в упаковке

Стандартная упаковка — 4000 штук на катушку. Массовые заказы упаковываются в картонные коробки, содержащие несколько катушек.

7.2 Код заказа

Номер детали кодирует серию продукта, корпус и опции бинов. Заказчики могут указать желаемые бины прямого напряжения, светового потока и длины волны для удовлетворения требований применения.

8. Рекомендации по применению

8.1 Типичные применения

Светодиод идеально подходит для автомобильного внутреннего освещения, такого как плафоны, лампы для чтения и окружающее освещение, а также для внешнего освещения, такого как задние фонари, указатели поворота и стоп-сигналы. Его широкий угол обзора и высокая яркость также подходят для вывесок и декоративного освещения.

8.2 Конструктивные соображения

• Терморегулирование: Используйте достаточную медную площадь печатной платы и тепловые переходы, чтобы поддерживать температуру перехода ниже 150°C.
• Регулировка тока: Используйте драйвер постоянного тока с последовательным резистором или микросхемой драйвера светодиода, чтобы не превышать максимальный ток.
• Защита от электростатического разряда: В условиях высокого уровня электростатического разряда применяйте защитные устройства.
• Совместимость материалов: Избегайте материалов, содержащих серу (>100 ppm), бром (>900 ppm), хлор (>900 ppm) или общее содержание галогенов (>1500 ppm) рядом со светодиодом, так как они могут вызвать коррозию или обесцвечивание.
• Газовыделение: Не используйте клеи, выделяющие летучие органические соединения (ЛОС), которые могут проникнуть в силиконовую линзу.

9. Техническое сравнение (опционально)

По сравнению со стандартными пластиковыми выводами светодиодов, этот корпус EMC обеспечивает лучшую теплопроводность, меньший размер и совместимость с пайкой оплавлением. Широкий угол обзора 120 градусов превышает угол многих стандартных SMD-светодиодов (обычно 110 градусов). Квалификация AEC-Q102 обеспечивает уверенность в суровых автомобильных условиях, где температура и вибрация экстремальны.

10. Часто задаваемые вопросы

1. В: Каков максимальный ток для этого светодиода? О: Абсолютный максимальный прямой ток составляет 200 мА постоянного тока или 350 мА при импульсном режиме (коэффициент заполнения 10%, длительность 10 мс).
2. В: Можно ли использовать его в условиях высоких температур? О: Рабочий диапазон температур от -40°C до +125°C, но при высоких температурах необходимо снижение тока (см. кривую снижения).
3. В: Каковы условия хранения? О: Хранить в оригинальной запечатанной упаковке при ≤30°C и ≤75% относительной влажности до 1 года; после вскрытия использовать в течение 24 часов или сушить при 60°C.
4. В: Сколько раз можно проводить оплавление? О: Не более двух раз, с интервалом<24 часа.
5. В: Подходит ли для наружного применения? О: Да, при надлежащей герметизации, но убедитесь, что он не подвергается воздействию агрессивных химических веществ или ультрафиолета без защиты.

11. Практические примеры

В автомобильном стоп-сигнале массив из 6-8 светодиодов, соединенных последовательно, может дать более 100 люмен, удовлетворяя требованиям к яркости. При правильном управлении теплом светодиоды сохраняют стабильный световой поток в течение всего срока службы автомобиля. Другой пример — внутреннее окружающее освещение, где широкий угол обзора обеспечивает равномерное освещение салона.

12. Введение в принцип действия

Красный светодиод на AlGaInP работает за счет рекомбинации электронно-дырочных пар в активном слое полупроводника. Материальная система позволяет настраивать ширину запрещенной зоны для излучения красного света (около 630 нм). Корпус EMC защищает кристалл, обеспечивая оптическую линзу для извлечения света. Устройство обладает высокой квантовой эффективностью благодаря прямой запрещенной зоне.

13. Тенденции развития

Тенденция в автомобильном освещении — это меньшие по размеру, более эффективные и надежные светодиоды. Корпуса EMC становятся стандартом благодаря своей прочности. Также наблюдается стремление к более высокому световому потоку на кристалл, чтобы уменьшить количество необходимых светодиодов. Кроме того, появляются интегрированные фотонные модули и умное освещение с коммуникационными возможностями.