Техническая спецификация SMD синего светодиода с обратным монтажом - 2.0x1.25x0.8мм - Напряжение 2.8-3.8В - Мощность 76мВт

1. Обзор продукта

В данном документе подробно описаны характеристики высокояркого синего светодиода для поверхностного монтажа (SMD) с обратной установкой. Компонент использует чип на основе нитрида индия-галлия (InGaN), известный своей эффективностью и ярким синим излучением. Предназначенный для автоматизированных процессов сборки, он поставляется на 8-миллиметровой ленте, намотанной на 7-дюймовые катушки, что облегчает крупносерийное производство. Светодиод соответствует директиве RoHS (об ограничении использования опасных веществ), что классифицирует его как экологичный продукт, подходящий для современного электронного производства.

2. Подробный анализ технических параметров

2.1 Предельные эксплуатационные характеристики

Эксплуатационные пределы устройства определены при температуре окружающей среды (Ta) 25°C. Максимальный постоянный прямой ток (DC) составляет 20 мА. Более высокий пиковый прямой ток 100 мА допустим в импульсном режиме со скважностью 1/10 и длительностью импульса 0,1 мс. Максимальная рассеиваемая мощность — 76 мВт. Диапазон рабочих температур составляет от -20°C до +80°C, а диапазон температур хранения — от -30°C до +100°C. Для пайки он выдерживает инфракрасный оплавление при 260°C в течение максимум 10 секунд.

2.2 Электрические и оптические характеристики

Ключевые параметры производительности измеряются при Ta=25°C и прямом токе (IF) 20 мА, если не указано иное.

• Сила света (IV):Диапазон от минимум 28,0 мкд до максимум 180,0 мкд. Типичное значение не указано, что указывает на широкий диапазон сортировки.
• Угол обзора (2θ1/2):Широкий угол обзора 130 градусов, определяемый как угол отклонения от оси, при котором интенсивность составляет половину осевого значения.
• Пиковая длина волны излучения (λP):Обычно 468 нм.
• Доминирующая длина волны (λd):Диапазон от 465,0 нм до 475,0 нм, определяющий воспринимаемый цвет.
• Полуширина спектральной линии (Δλ):Приблизительно 25 нм, что указывает на спектральную чистоту синего света.
• Прямое напряжение (VF):Диапазон от 2,80 В до 3,80 В при токе 20 мА.
• Обратный ток (IR):Максимум 10 мкА при приложенном обратном напряжении (VR) 5В. Устройство не предназначено для работы в режиме обратного смещения.

Важные примечания уточняют условия измерений: сила света измеряется с использованием фильтра, соответствующего спектральной чувствительности глаза CIE, и подчеркивается необходимость осторожности в отношении электростатического разряда (ESD), рекомендуется правильное заземление и процедуры обращения.

3. Объяснение системы сортировки

Продукт классифицируется по группам (бинаризация) на основе ключевых параметров для обеспечения согласованности в применении. Предусмотрены три независимых направления сортировки:

3.1 Сортировка по прямому напряжению

Группы обозначены от D7 до D11, каждая охватывает диапазон 0,2В от 2,80В до 3,80В с допуском ±0,1В на группу.

3.2 Сортировка по силе света

Группы обозначены N, P, Q и R. Диапазон силы света от 28-45 мкд (N) до 112-180 мкд (R) с допуском ±15% на группу.

3.3 Сортировка по доминирующей длине волны

Группы обозначены AC (465,0-470,0 нм) и AD (470,0-475,0 нм) с жестким допуском ±1 нм на группу.

Такая многомерная сортировка позволяет разработчикам выбирать светодиоды, соответствующие конкретным требованиям по напряжению, яркости и цвету для их схем.

4. Анализ характеристических кривых

В спецификации приведены ссылки на типичные кривые электрических и оптических характеристик, измеренные при температуре окружающей среды 25°C. Хотя конкретные графики не детализированы в предоставленном тексте, такие кривые обычно включают:

• Прямой ток в зависимости от прямого напряжения (Вольт-амперная характеристика):Показывает нелинейную зависимость, критически важную для проектирования схем ограничения тока.
• Сила света в зависимости от прямого тока:Демонстрирует, как световой выход увеличивается с ростом тока вплоть до максимального номинала.
• Сила света в зависимости от температуры окружающей среды:Показывает снижение выходной мощности при повышении температуры, что важно для управления тепловым режимом.
• Спектральное распределение:График относительной интенсивности в зависимости от длины волны, с центром вокруг пиковой длины волны 468 нм и полушириной ~25 нм.

Эти кривые необходимы для прогнозирования производительности в нестандартных условиях.

5. Механическая и упаковочная информация

5.1 Габаритные размеры корпуса

Светодиод соответствует стандартному корпусу SMD по стандарту EIA. Все размеры указаны в миллиметрах с общим допуском ±0,10 мм. Конкретные размеры посадочного места и высота определены в чертеже корпуса, что крайне важно для разводки печатной платы (ПП).

5.2 Определение полярности и проектирование контактных площадок

Как компонент с обратным монтажом, ориентация для пайки противоположна стандартным светодиодам с верхним излучением. В спецификацию включены рекомендуемые размеры контактных площадок для обеспечения надежного паяного соединения и правильного выравнивания во время оплавления. Правильное определение полярности жизненно важно для предотвращения неправильной установки.

6. Рекомендации по пайке и сборке

6.1 Профиль оплавления припоя

Предоставлен рекомендуемый профиль инфракрасного оплавления для бессвинцовых процессов. Ключевые параметры включают зону предварительного нагрева (150-200°C), максимальную пиковую температуру 260°C и время выше температуры ликвидуса не более 10 секунд. Профиль основан на стандартах JEDEC для обеспечения надежности. В спецификации отмечается, что оптимальный профиль может варьироваться в зависимости от конструкции ПП, припойной пасты и характеристик печи, и рекомендуется проводить специфическую для платы калибровку.

6.2 Ручная пайка

Если необходима ручная пайка, рекомендуется температура паяльника не выше 300°C с максимальным временем пайки 3 секунды на контактную площадку, и только один раз.

6.3 Очистка

Очистку следует проводить только при необходимости. Разрешенными средствами являются этиловый или изопропиловый спирт при нормальной температуре в течение менее одной минуты. Использование неуказанных химикатов запрещено, так как они могут повредить корпус светодиода.

6.4 Условия хранения

Для невскрытых влагозащищенных пакетов с осушителем хранение должно осуществляться при температуре ≤30°C и относительной влажности (RH) ≤90%, срок годности — один год. После вскрытия светодиоды следует хранить при ≤30°C и ≤60% RH. Компоненты, извлеченные из оригинальной упаковки, рекомендуется подвергать IR-оплавлению в течение 672 часов (28 дней, уровень чувствительности к влаге MSL 2a). Для хранения сверх этого периода перед сборкой рекомендуется прогрев при температуре около 60°C в течение не менее 20 часов.

7. Информация об упаковке и заказе

7.1 Спецификации на ленте и катушке

Светодиоды поставляются на 8-миллиметровой тисненой несущей ленте, запечатанной покровной лентой, и намотанными на катушки диаметром 7 дюймов (178 мм). Стандартное количество на катушке — 3000 штук. Указан минимальный заказ в 500 штук для остатков. Упаковка соответствует стандартам ANSI/EIA 481, с допущением максимум двух последовательно отсутствующих компонентов на катушке.

8. Рекомендации по применению

8.1 Типичные сценарии применения

Этот синий светодиод подходит для широкого спектра применений, требующих индикаторных ламп, подсветки или декоративного освещения в потребительской электронике, офисном оборудовании, устройствах связи и бытовой технике. Его конструкция с обратным монтажом делает его идеальным для применений, где свет должен излучаться через подложку или панель с противоположной стороны печатной платы.

8.2 Особенности проектирования

• Ограничение тока:Всегда используйте последовательный резистор или драйвер постоянного тока, чтобы ограничить прямой ток значением 20 мА DC или ниже.
• Защита от ESD:Реализуйте меры защиты от электростатического разряда во время обращения и сборки, так как светодиоды чувствительны к статическому электричеству.
• Тепловое управление:Убедитесь, что конструкция печатной платы обеспечивает адекватный отвод тепла, особенно при работе при высоких температурах окружающей среды или близко к максимальному току, для поддержания светового потока и долговечности.
• Оптическое проектирование:Учитывайте широкий угол обзора 130 градусов при проектировании световодов или линз.

9. Техническое сравнение и отличия

Основными отличительными особенностями данного светодиода являются егообратный монтажи использованиесверхъяркого чипа InGaN. По сравнению со стандартными светодиодами с верхним излучением, корпус с обратным монтажом предлагает гибкость проектирования для специфических оптических трактов. Технология InGaN обеспечивает более высокую эффективность и более яркий синий свет по сравнению со старыми технологиями. Комплексная система сортировки также позволяет осуществлять более жесткий контроль цвета и яркости в производственных партиях, что является преимуществом для применений, требующих согласованности цвета.

10. Часто задаваемые вопросы (ЧЗВ)

В: Для чего нужен светодиод с обратным монтажом?

О: Светодиод с обратным монтажом предназначен для пайки на печатную плату светоизлучающей поверхностью вниз. Затем свет излучается через отверстие или апертуру в плате или через полупрозрачный материал. Это полезно для создания гладких, встроенных заподлицо индикаторных ламп.

В: Могу ли я питать этот светодиод напрямую от источника 5В?

О: Нет. Прямое напряжение находится в диапазоне от 2,8В до 3,8В. Подключение напрямую к 5В вызовет чрезмерный ток, что может разрушить светодиод. Вы должны использовать токоограничивающий резистор или стабилизатор тока.

В: Что означает код сортировки (например, D9, Q, AC) на этикетке катушки?

О: Он определяет электрические и оптические характеристики светодиодов на этой катушке. "D9" указывает на прямое напряжение между 3,20В и 3,40В. "Q" указывает на силу света между 71,0 и 112,0 мкд. "AC" указывает на доминирующую длину волны между 465,0 и 470,0 нм.

В: Как долго я могу хранить эти светодиоды после вскрытия пакета?

О: Для достижения наилучших результатов и во избежание проблем с уровнем чувствительности к влаге (MSL) их следует припаять в течение 672 часов (28 дней) после воздействия условий окружающей среды на заводе (<30°C/60% RH). При более длительном хранении требуется прогрев.

11. Практический пример проектирования и использования

Сценарий: Проектирование панели индикации состояния для сетевого маршрутизатора.

Разработчику необходимо несколько ярких синих светодиодов для индикации состояния "Питание", "Интернет" и "Wi-Fi". Конструкция панели требует, чтобы свет проходил через маленькие, лазером вытравленные иконки на передней пластиковой рамке, за которой смонтирована печатная плата. Использование этого синего светодиода с обратным монтажом идеально. Разработчик должен:

1. Разместить светодиоды на нижней стороне печатной платы, выровняв их с отверстиями под каждой иконкой.

2. Выбрать код сортировки (например, R для высокой яркости, AD для слегка более зеленовато-синего оттенка), чтобы обеспечить однородный внешний вид.

3. Спроектировать посадочное место на печатной плате точно в соответствии с рекомендуемой схемой контактных площадок.

4. Рассчитать токоограничивающий резистор для источника питания 3,3В: R = (3,3В - VF_типичное) / 0,020А. Используя типичное VF 3,3В, R = 0 Ом, что неосуществимо. Следовательно, они будут использовать меньший ток (например, 15 мА) или выберут группу с более низким VF (D7 или D8), чтобы получить рабочее значение резистора, обеспечивая работу светодиода в пределах спецификаций.

12. Введение в технические принципы

Этот светодиод основан на структуре полупроводникового диода, изготовленного из нитрида индия-галлия (InGaN). При приложении прямого напряжения электроны и дырки рекомбинируют в активной области полупроводника, высвобождая энергию в виде фотонов (света). Конкретный состав сплава InGaN определяет энергию запрещенной зоны, которая напрямую соответствует длине волны (цвету) излучаемого света — в данном случае синего (~468 нм). Термин "обратный монтаж" относится исключительно к механической ориентации корпуса; основной принцип электролюминесценции остается таким же, как и у любого стандартного светодиода.

13. Тенденции и развитие отрасли

Тенденция в области SMD светодиодов продолжается в направлении повышения эффективности (больше люмен на ватт), уменьшения размеров корпусов и улучшения надежности. Технология InGaN для синих и зеленых светодиодов демонстрирует устойчивое улучшение выходной мощности и долговечности. Также растет акцент на более жесткую сортировку по цвету и интенсивности, чтобы удовлетворить требования таких применений, как полноцветные дисплеи и архитектурное освещение, где согласованность критически важна. Кроме того, достижения в области корпусов сосредоточены на улучшении тепловых характеристик, чтобы допускать более высокие токи управления без ущерба для срока службы, и на повышении совместимости с автоматизированными процессами установки и оплавления для экономически эффективного массового производства.