Светодиод красный 3.0x3.0x2.1мм - 2.2В - 1.1Вт - 620нм Технические характеристики

1. Обзор продукта

RF-E30AG-OUH-FS — это мощный красный светодиод в корпусе EMC (Epoxy Molding Compound), который обеспечивает отличную надежность и тепловые характеристики. Имея компактные размеры 3,00 мм x 3,00 мм и низкий профиль 2,10 мм, данный компонент предназначен для широкого спектра применений, включая системы безопасности, датчики, ландшафтное освещение и оптические индикаторы. Светодиод соответствует требованиям RoHS и имеет уровень чувствительности к влаге 3 (MSL 3), что делает его пригодным для бессвинцовой пайки оплавлением.

2. Механические детали и размеры корпуса

2.1 Габаритный чертеж корпуса

Светодиод выполнен в корпусе для поверхностного монтажа с размерами 3,00 мм x 3,00 мм x 2,10 мм (длина x ширина x высота). На виде сверху показана прозрачная линза с маркировкой полярности: контакт ① — анод, контакт ② — катод. Вид сбоку указывает общую высоту 2,10 мм. Вид снизу показывает расположение контактных площадок: размер анодной площадки 2,26 мм x 0,69 мм, катодной — 1,45 мм x 0,50 мм, шаг между площадками 0,46 мм. Приведена рекомендуемая схема пайки для обеспечения надлежащего отвода тепла и механической стабильности. Все размеры имеют допуск ±0,2 мм, если не указано иное.

3. Электрические и оптические характеристики

3.1 Прямое напряжение и ток

При условиях испытаний IF = 500 мА и Ts = 25°C типовое прямое напряжение (VF) составляет 2,2 В, минимальное — 1,8 В, максимальное не указано (открыто). Устройство выдерживает максимальный прямой ток 500 мА и рассеиваемую мощность до 1,1 Вт. Обратное напряжение не более 5 В, обратный ток (IR) при VR = 5 В не превышает 10 мкА.

3.2 Оптические характеристики

Доминирующая длина волны (λD) — 620 нм (красный), типовое значение, ширина спектра (Δλ) — 30 нм. Световой поток (Φ) при 500 мА составляет типовые 45 лм. Угол обзора (2θ1/2) — 90 градусов, что обеспечивает широкий луч, подходящий для индикации и освещения. Тепловое сопротивление от перехода к точке пайки (RTHJ-S) — 14°C/Вт, обеспечивая эффективный отвод тепла.

3.3 Предельные абсолютные значения

Предельные абсолютные значения: рассеиваемая мощность 1,1 Вт, прямой ток 500 мА (с учетом снижения), обратное напряжение 5 В, электростатический разряд (HBM) 2000 В, рабочий диапазон температур от –40°C до +85°C, температура хранения от –40°C до +100°C, температура перехода 115°C. Для импульсного режима (коэффициент заполнения 1/10, длительность импульса 0,1 мс) допускаются более высокие токи, но при условии непревышения предельной температуры перехода.

4. Типовые кривые оптических характеристик

4.1 Прямое напряжение в зависимости от прямого тока

Типовая ВАХ показывает нелинейную зависимость. При малых токах (<100 мА) прямое напряжение резко возрастает, а выше 200 мА наклон уменьшается, что указывает на омическое сопротивление кристалла и корпуса. При 500 мА прямое напряжение составляет примерно 2,2 В.

4.2 Прямой ток в зависимости от относительной интенсивности

Относительная светоотдача увеличивается почти линейно с прямым током до 500 мА. В указанном диапазоне насыщение не наблюдается, что позволяет эффективно управлять светодиодом при номинальном токе.

4.3 Температура в зависимости от относительной интенсивности

Светоотдача снижается с повышением температуры точки пайки. При 85°C относительная интенсивность падает примерно до 75% от значения при 25°C. Этот температурный коэффициент необходимо учитывать при проектировании системы.

4.4 Спектральное распределение

Спектральное распределение мощности имеет пик около 620 нм с полной шириной на полувысоте (FWHM) 30 нм. Цвет — чистый красный, подходящий для сигнального и декоративного освещения.

4.5 Диаграмма излучения

Диаграмма направленности близка к ламбертовской: интенсивность падает до 50% при углах ±45° от оптической оси. Это обеспечивает широкий равномерный световой пучок.

4.6 Температура точки пайки в зависимости от прямого тока

Максимально допустимый прямой ток уменьшается с ростом температуры точки пайки. При 85°C рекомендуемый ток снижается примерно до 350 мА, чтобы температура перехода не превышала предельного значения.

5. Испытания на надежность и условия

Светодиод прошел серию испытаний на надежность по стандартам JEDEC. Основные тесты:

• Пайка оплавлением: макс. 260°C в течение 10 сек, 3 цикла, 0 отказов из 10 образцов.
• Термоциклы: от –40°C до 100°C, 300 циклов, 0 отказов.
• Термоудар: от –40°C до 100°C, 100 циклов, 0 отказов.
• Хранение при высокой температуре: 100°C в течение 1000 часов, 0 отказов.
• Хранение при низкой температуре: –40°C в течение 1000 часов, 0 отказов.
• Ресурсные испытания: 25°C, IF=500 мА в течение 1000 часов, 0 отказов.

Критерии отказа: увеличение прямого напряжения >1,1x верхнего предела, обратный ток >2x верхнего предела, или световой поток <0,7x нижнего предела.<0,7x нижнего предела.

6. Информация об упаковке

Светодиоды упакованы в ленту и катушку по 3000 штук на катушку. Транспортная лента имеет специальную конструкцию кармана с маркировкой полярности. Размеры катушки: диаметр фланца 330,2±2 мм, диаметр ступицы 79,5±1 мм, ширина 14,3±0,2 мм, толщина 12,7±0,3 мм. Каждая катушка герметично упакована во влагозащитный пакет с осушителем и индикатором влажности. Размеры внешней картонной коробки указаны в спецификации (не перечислены явно в PDF, но типичны для катушек 330 мм). На этикетке указаны номер детали, номер спецификации, номер партии, бинарный код, световой поток, доминирующая длина волны, прямое напряжение, количество и дата изготовления.

7. Рекомендации по пайке и сборке

7.1 Профиль пайки оплавлением SMT

Светодиод совместим с бессвинцовой пайкой оплавлением. Рекомендуемый профиль имеет следующие параметры:

• Средняя скорость нагрева: макс. 3°C/с (от Tsmax до Tp)
• Предварительный нагрев: от 150°C до 200°C в течение 60–120 секунд
• Время выше 217°C: макс. 60 секунд
• Пиковая температура: 260°C, время в пределах 5°C от пика: макс. 30 секунд, абсолютное время пика (tp): макс. 10 секунд
• Скорость охлаждения: макс. 6°C/с
• Время от 25°C до пика: макс. 8 минут

Пайка оплавлением не должна проводиться более двух раз. Если между первым и вторым проходом прошло более 24 часов, светодиоды могут впитать влагу и повредиться. Допускается ручная пайка с температурой жала паяльника не выше 300°C в течение не более 3 секунд, только один раз. Переделка не рекомендуется; при необходимости используйте двусторонний паяльник и предварительно проверьте процесс.

7.2 Меры предосторожности при обращении

• Корпус светодиода выполнен из силикона — мягкого материала. Избегайте давления на поверхность линзы при монтаже и сборке. Используйте подходящие сопла с правильным усилием.
• Не устанавливайте светодиоды на деформированные печатные платы и не изгибайте плату после пайки.
• Избегайте механических нагрузок и вибрации во время охлаждения после пайки.
• Рабочая среда и контактирующие материалы должны содержать соединения серы менее 100 ppm, брома менее 900 ppm, хлора менее 900 ppm, а общее содержание брома и хлора — менее 1500 ppm.
• Летучие органические соединения (ЛОС) из материалов крепежа могут проникать в силикон и вызывать обесцвечивание. Перед использованием проверьте совместимость всех материалов.
• Используйте надлежащую защиту от электростатического разряда; светодиод рассчитан на 2000 В HBM, но меры предосторожности всё равно необходимы.
• Условия хранения: до вскрытия алюминиевого пакета хранить при температуре ≤30°C и влажности ≤75% в течение не более 1 года. После вскрытия использовать в течение 168 часов при ≤30°C и ≤60% RH. При превышении срока — сушка при 60±5°C в течение ≥24 часов.
• Очистка: рекомендуется изопропиловый спирт. Другие растворители необходимо проверить на отсутствие повреждений корпуса. Ультразвуковая очистка не рекомендуется.

8. Рекомендации по применению

Данный светодиод предназначен для оптических индикаторов, ландшафтного освещения и общего освещения. При проектировании схемы управления обязательно используйте токоограничивающий резистор для предотвращения превышения тока из-за колебаний напряжения. Тепловое проектирование критично: температура перехода не должна превышать 115°C. Обеспечьте достаточный отвод тепла, особенно при работе с большими токами. Широкий угол обзора (90°) и высокий световой поток (45 лм при 500 мА) делают его пригодным для площадного освещения и подсветки. Красный цвет 620 нм идеально подходит для предупредительных фонарей, светофоров и декоративных применений. Для импульсного режима необходимо тщательно контролировать коэффициент заполнения и пиковый ток, чтобы не превышать максимальную температуру перехода.

9. Принцип работы

Светодиод основан на полупроводниковом p-n-переходе, выполненном из материала AlGaInP (алюминий-галлий-индий-фосфид), что характерно для красного диапазона. При прямом смещении электроны рекомбинируют с дырками в активной области, выделяя энергию в виде фотонов с длиной волны, соответствующей ширине запрещённой зоны материала. Корпус EMC обеспечивает прочную герметизацию с низкими механическими напряжениями, защищая кристалл и обеспечивая эффективное извлечение света через прозрачную силиконовую линзу.

10. Тенденции развития

Тенденция в области мощных светодиодов — повышение эффективности, улучшение теплового управления и уменьшение размеров. Данный продукт с корпусом EMC и форм-фактором 3,0x3,0 мм соответствует отраслевой тенденции перехода к компактным надёжным компонентам для поверхностного монтажа. Будущие разработки могут включать ещё более высокие световые потоки и улучшенную стабильность цвета. Использование силиконовой герметизации вместо эпоксидной смолы также является современной тенденцией для повышения надёжности при термоциклировании и ультрафиолетовом облучении.