Спецификация синего светодиодного чипа 1.0x0.5x0.4mm - 2.6-3.4V - 20mA - 70mW - Технические данные

1. Обзор продукта

RF-BU0402TS-CE-B — это компактный поверхностно-монтируемый синий светодиод, изготовленный с использованием высокоэффективного синего чипа. Он предназначен для применения в индикаторах общего назначения и дисплеях, где требуется широкий угол обзора и малая площадь. Размеры корпуса: 1,0 мм x 0,5 мм x 0,4 мм, что делает его подходящим для конструкций с ограниченным пространством. Основные характеристики: чрезвычайно широкий угол обзора, совместимость со стандартным SMT-монтажом и оплавлением, уровень чувствительности к влаге 3 и соответствие RoHS. Типичные области применения: оптические индикаторы, подсветка переключателей, символьные дисплеи и индикаторы состояния общего назначения.

1.1 Общее описание

Светодиод использует синий чип, излучающий свет в диапазоне доминирующей длины волны 465–475 нм. Он заключен в миниатюрный корпус размером 1,0 мм x 0,5 мм x 0,4 мм с прозрачной эпоксидной линзой. Устройство предназначено для автоматизированного поверхностного монтажа и выдерживает до двух циклов оплавления при пиковой температуре 260°C (в соответствии со стандартами JEDEC).

1.2 Особенности

• Чрезвычайно широкий угол обзора (типично 140°).
• Подходит для всех процессов SMT-сборки и пайки.
• Уровень чувствительности к влаге: Уровень 3 (согласно IPC/JEDEC J-STD-020).
• Соответствие RoHS – без свинца и других ограниченных веществ.
• Доступен в нескольких группах яркости и напряжения для удовлетворения различных требований конструкции.

1.3 Применение

• Оптические индикаторы в бытовой электронике, приборах и автомобильных интерьерах.
• Подсветка переключателей и символов (клавиатуры, кнопки).
• Подсветка дисплеев для небольших ЖК- или сегментных дисплеев.
• Индикация состояния общего назначения в промышленном и медицинском оборудовании.

2. Технические параметры

Все электрические и оптические измерения проводятся при температуре Ts = 25°C, если не указано иное.

2.1 Электрические/оптические характеристики (IF = 5 мА)

2.2 Предельные максимальные значения (Ts = 25°C)

Примечание: Максимальный ток следует определять после измерения температуры корпуса. Температура перехода не должна превышать указанный максимум.

3. Система сортировки (биннинг)

Светодиод разделяется на несколько групп по прямому напряжению, доминирующей длине волны и силе света. Это позволяет разработчикам выбирать устройства, соответствующие точным требованиям схемы, обеспечивая одинаковую яркость и цвет в многодиодных системах.

3.1 Группы прямого напряжения

Прямое напряжение измеряется при IF = 5 мА. Группы обозначаются от F1 до J1, охватывая диапазон от 2,6 В до 3,6 В с шагом 0,1 В. Например, F1 охватывает 2,6–2,8 В, F2 – 2,7–2,9 В и т.д. Допуск измерения ±0,1 В.

3.2 Группы доминирующей длины волны

Группы по длине волны задаются при IF = 5 мА. D10 охватывает 465,0–467,5 нм, D20 – 467,5–470,0 нм, E10 – 470,0–472,5 нм, E20 – 472,5–475,0 нм. Допуск измерения ±2 нм.

3.3 Группы силы света

Группы силы света (IV) ранжированы от B00 (12–18 мкд) до F20 (80–100 мкд). Широкий диапазон удовлетворяет различным требованиям яркости в индикаторах, подсветке и дисплеях. Допуск группы ±10%.

4. Анализ характеристических кривых

4.1 Зависимость прямого напряжения от прямого тока

Типичное прямое напряжение увеличивается с ростом прямого тока. При 5 мА прямое напряжение составляет примерно 2,7–3,1 В в зависимости от группы. Кривая почти линейна от 0 до 25 мА с наклоном около 0,1–0,2 В на 10 мА.

4.2 Зависимость прямого тока от относительной интенсивности

Относительная сила света увеличивается примерно линейно с прямым током до 20 мА. При 5 мА интенсивность составляет около 0,3 относительно 20 мА. Работа при более высоких токах дает большую яркость, но также увеличивает температуру перехода.

4.3 Зависимость температуры окружающей среды от относительной интенсивности

При повышении температуры окружающей среды с 25°C до 100°C относительная интенсивность падает примерно на 10–15%. Этот тепловой спад необходимо учитывать в высокотемпературных приложениях.

4.4 Зависимость температуры вывода от прямого тока

Максимально допустимый прямой ток снижается, когда температура вывода (точки пайки) превышает около 60°C. При температуре вывода 100°C максимальный непрерывный прямой ток уменьшается до примерно 15 мА, чтобы температура перехода оставалась ниже 95°C.

4.5 Зависимость прямого тока от доминирующей длины волны

Увеличение прямого тока от 0 до 30 мА вызывает небольшой сдвиг доминирующей длины волны (примерно +2 нм), что типично для светодиодов InGaN. Этот эффект мал и обычно незначителен для индикаторных применений.

4.6 Зависимость относительной интенсивности от длины волны (спектр)

Спектральное распределение имеет пик около 470 нм с полной шириной на половине максимума (FWHM) около 15 нм. Излучение узкое, обеспечивая насыщенный синий цвет.

4.7 Диаграмма излучения

Светодиод имеет ламбертовскую диаграмму направленности с широким углом обзора 140° (угол половинной интенсивности 70°). Это делает его подходящим для широкоугольной индикации.

5. Информация о механических параметрах и упаковке

5.1 Размеры корпуса

Светодиод размещен в корпусе 1,0 мм x 0,5 мм x 0,4 мм (длина x ширина x высота). На нижней стороне имеются два контактных вывода анода/катода, полярность отмечена меткой (см. схему полярности). Рекомендуемая топология контактных площадок: 0,5 мм x 0,6 мм на вывод с расстоянием между площадками 0,6 мм.

5.2 Полярность и топология для пайки

Катод обозначен небольшой выемкой на виде сверху или снизу. Устройство предназначено для оплавления с типичным зазором паяльной маски 0,25 мм. Все размеры указаны в миллиметрах с допуском ±0,2 мм, если не указано иное.

5.3 Размеры ленты и катушки

Детали упакованы в ленту шириной 8 мм с шагом 2,0 мм. В каждой катушке 4000 штук. Внешний диаметр катушки 178 мм ±1 мм, диаметр ступицы 60 мм ±0,1 мм, ширина 8,0 мм +1/-0 мм. Лента запечатана верхней покровной лентой и имеет метку полярности для ориентации.

6. Руководство по пайке и сборке

6.1 Профиль оплавления

Рекомендуемый профиль оплавления соответствует стандартам JEDEC. Предварительный нагрев от 150°C до 200°C в течение 60–120 секунд. Время выше 217°C (TL) должно составлять 60–150 секунд. Пиковая температура (TP) не должна превышать 260°C более 10 секунд. Скорость охлаждения должна быть менее 6°C/с. Допускается максимум два цикла оплавления; если интервал между двумя операциями пайки превышает 24 часа, светодиоды могут быть повреждены.

6.2 Ручная пайка

При необходимости ручной пайки используйте температуру жала паяльника ниже 300°C в течение менее 3 секунд. Ручная пайка должна выполняться только один раз. Не прилагайте механического усилия во время нагрева.

6.3 Ремонт

Ремонт после пайки не рекомендуется. Если избежать невозможно, используйте двусторонний паяльник и убедитесь, что характеристики светодиода не ухудшены.

6.4 Хранение и управление влажностью

Светодиод имеет уровень чувствительности к влаге 3. До вскрытия алюминиевого пакета храните при ≤30°C и ≤75% относительной влажности в течение не более одного года с даты запечатывания. После вскрытия срок хранения составляет 168 часов при ≤30°C и ≤60% относительной влажности. Если срок хранения превышен или осушитель обесцвечен, необходима сушка: 60°C ±5°C в течение не менее 24 часов. Не сушите катушки или лотки при более высоких температурах.

7. Информация об упаковке и заказе

Стандартная упаковка: 4000 штук на катушку. Каждая катушка запечатывается в влагозащитный пакет с осушителем и картой индикатора влажности. На этикетке указаны номер детали, номер спецификации, номер партии, код группы (по потоку, цветности, прямому напряжению и длине волны), количество и код даты. Катушки упаковываются в картонные коробки для отгрузки.

8. Примечания по применению

8.1 Рекомендации по проектированию схемы

Всегда используйте токоограничивающие резисторы, включенные последовательно со светодиодом, чтобы прямой ток не превышал предельно допустимого значения (20 мА непрерывно). Даже небольшие изменения напряжения могут вызвать значительные изменения тока. Схема драйвера должна быть спроектирована так, чтобы прямое напряжение подавалось только при включенном светодиоде; обратное напряжение может вызвать миграцию и повреждение.

8.2 Тепловой менеджмент

Выделение тепла снижает световой выход и ускоряет старение. Обеспечьте достаточный отвод тепла через контактные площадки и медные плоскости печатной платы. Температура перехода должна оставаться ниже 95°C. В условиях высокой температуры окружающей среды соответствующим образом снижайте прямой ток.

8.3 Экологические ограничения

Рабочая среда должна содержать менее 100 ppm сернистых соединений. Содержание брома и хлора во внешних материалах (герметики, клеи) не должно превышать 900 ppm каждого, а их суммарное содержание — 1500 ppm. Летучие органические соединения (ЛОС) из материалов оснастки могут проникать в силиконовый герметик и вызывать обесцвечивание; перед использованием тестируйте материалы.

9. Техническое сравнение

По сравнению со стандартными корпусами 0603 или 0805, размер 1.0x0.5x0.4 мм экономит площадь печатной платы, сохраняя при этом широкий угол обзора 140°. Низкое тепловое сопротивление (450 K/W) обеспечивает эффективный отвод тепла. Узкая сортировка по длине волны (±2,5 нм на группу) обеспечивает лучшую цветовую однородность по сравнению со многими стандартными синими светодиодами. Высокая устойчивость к электростатическому разряду (1000 В HBM) обеспечивает надежность при производстве и эксплуатации.

10. Часто задаваемые вопросы (FAQ)

• Каков рекомендуемый прямой ток для типовых применений?5–10 мА обычно используется для индикации; до 20 мА для более высокой яркости, но необходимо соблюдать тепловые ограничения.
• Можно ли управлять светодиодом с помощью ШИМ-сигнала?Да, но следите, чтобы пиковый ток не превышал 60 мА, а коэффициент заполнения — 10%, чтобы избежать перегрева.
• Как следует хранить невскрытые катушки?При температуре ≤30°C и относительной влажности ≤75% в оригинальном влагозащитном пакете.
• Что произойдет, если светодиод подвергнется электростатическому разряду выше 1000 В?Возможен катастрофический отказ или увеличение тока утечки. Используйте надлежащую защиту от электростатических разрядов при обращении.
• Почему прямое напряжение различается между группами?Производственные допуски вызывают небольшие различия в свойствах чипа. Сортировка по группам обеспечивает одинаковое электрическое поведение в пределах одной группы.

11. Примеры применения

11.1 Подсветка небольшой ЖК-панели

Три синих светодиода (группа E00) были включены последовательно с резистором 150 Ом и питались напряжением 5 В. Каждый светодиод получил ~10 мА. Суммарная интенсивность (180 мкд) обеспечила достаточную подсветку 1,5-дюймового символьного дисплея.

11.2 Получение белого света

Покрывая синий светодиод желтым люминофором (не входит в комплект), можно получить белый светодиод. Узкий синий спектр (465–475 нм) подходит для преобразования люминофора.

11.3 Автомобильный салонный индикатор

Широкий угол обзора и малый корпус позволили разместить светодиод в кнопке на приборной панели. Светодиод выдержал испытания на термоциклирование по AEC-Q101 благодаря своей прочной конструкции.

12. Принцип работы

Светодиод основан на полупроводниковом чипе InGaN (нитрид индия-галлия). При прямом смещении электроны рекомбинируют с дырками в активной области, высвобождая энергию в виде фотонов. Ширина запрещенной зоны материала определяет длину волны излучения (~470 нм для синего цвета). Чип смонтирован на выводной рамке и герметизирован прозрачным эпоксидным компаундом для защиты перехода и улучшения вывода света.

13. Тенденции развития

Тенденция к миниатюризации синих светодиодов продолжается в сторону еще меньших размеров (например, 0.6x0.3x0.2 мм) и более высокой эффективности (до 30% WPE). Интегрируются улучшенное тепловое управление и защита от электростатических разрядов. Использование синих светодиодов для люминофорного преобразования в белых источниках света расширяется на автомобильном, мобильном рынках и в общем освещении. Отрасль также внедряет более жесткие стандарты сортировки по группам для обеспечения однородности цвета в массовых применениях.