Красный светодиод PLCC4 3.5x2.8x1.85мм - Прямое напряжение 2.0-2.6В - 70мА - Доминирующая длина волны 615нм Техническая спецификация

1. Обзор продукта

Настоящий документ содержит всестороннюю техническую спецификацию высокопроизводительного красного светодиода (модель RF-OMRA30TS-BM-G), предназначенного для применения в наружном и внутреннем освещении автомобилей. Светодиод выполнен в компактном корпусе PLCC4 размером 3,50 мм × 2,80 мм × 1,85 мм и изготовлен по передовой технологии подложки из AlGaInP (алюминий-галлий-индий-фосфид). Он обеспечивает высокую яркость, широкий угол обзора и отличные тепловые характеристики, что делает его пригодным для эксплуатации в жестких условиях автомобильной среды. Устройство соответствует директивам RoHS и REACH, а также требованиям квалификации AEC-Q101 для автомобильных дискретных полупроводников.

2. Углубленный анализ технических параметров

Электрические и оптические характеристики указаны при испытательном токе IF = 50 мА и температуре пайки Ts = 25 °C. Все измерения выполняются в стандартизированных лабораторных условиях с указанными допусками.

2.1 Прямое напряжение (VF)

Прямое напряжение находится в диапазоне от 2,0 В (минимум) до 2,6 В (максимум) с типовым значением 2,2 В при токе 50 мА. Это относительно низкое прямое напряжение обеспечивает эффективное преобразование энергии и снижает тепловыделение. Допуск измерения составляет ±0,1 В. При проектировании схем необходимо включать последовательные резисторы для стабилизации тока при колебаниях напряжения.

2.2 Сила света (IV)

Сила света составляет от 2300 мкд (минимум) до 4300 мкд (максимум) с типовым значением 2900 мкд при токе 50 мА. Такой высокий уровень яркости достигается благодаря материалу AlGaInP и оптимизированному красному излучению без люминофора. Допуск измерения составляет ±10 %. Сила света сортируется по трем группам: N2 (2300–2800 мкд), O1 (2800–3500 мкд) и O2 (3500–4300 мкд).

2.3 Доминирующая длина волны (Wd)

Доминирующая длина волны находится в диапазоне от 612,5 нм (минимум) до 620 нм (максимум) с типовым значением 615 нм при токе 50 мА. Это соответствует глубокому красному цвету. Длина волны сортируется по трем группам: C2 (612,5–615 нм), D1 (615–617,5 нм) и D2 (617,5–620 нм). Допуск измерения по координатам цветности составляет ±0,005.

2.4 Тепловые характеристики

Тепловое сопротивление от перехода к точке пайки (RTHJ-S) составляет типовое 180 °C/Вт (максимум). Максимальная температура перехода составляет 120 °C. Правильное управление тепловым режимом необходимо для обеспечения надежности; прямой ток должен быть снижен в зависимости от температуры пайки, чтобы не превышать максимальную температуру перехода. Диапазон рабочей температуры окружающей среды составляет от –40 °C до +100 °C; диапазон температуры хранения аналогичен. Защита от электростатического разряда обеспечивается до 2000 В (HBM).

3. Описание системы сортировки (биннинга)

Для обеспечения единообразия характеристик светодиод сортируется по группам на основе прямого напряжения, силы света и доминирующей длины волны при IF = 50 мА.

• Группы прямого напряжения:C1 (2,0–2,1 В), C2 (2,1–2,2 В), D1 (2,2–2,3 В), D2 (2,3–2,4 В), E1 (2,4–2,5 В), E2 (2,5–2,6 В)
• Группы силы света:N2 (2300–2800 мкд), O1 (2800–3500 мкд), O2 (3500–4300 мкд)
• Группы длины волны:C2 (612,5–615 нм), D1 (615–617,5 нм), D2 (617,5–620 нм)

Заказчики могут указать комбинации групп при заказе для точного соответствия требованиям применения.

4. Анализ рабочих кривых

Типовые оптические характеристики представлены в виде кривых, дающих представление о поведении светодиода в различных условиях эксплуатации.

• Прямое напряжение в зависимости от прямого тока (Рис. 1-7):Прямое напряжение умеренно увеличивается с ростом тока, от примерно 1,9 В при 10 мА до 2,4 В при 70 мА. Эта нелинейная зависимость характерна для полупроводниковых диодов.
• Прямой ток в зависимости от относительной силы света (Рис. 1-8):Относительная сила света увеличивается примерно линейно с ростом прямого тока до 70 мА, что указывает на хорошую эффективность преобразования тока в свет.
• Температура пайки в зависимости от относительной силы света (Рис. 1-9):При повышении температуры пайки от 20 °C до 120 °C относительный световой поток снижается примерно на 30 %, что подчеркивает необходимость управления тепловым режимом.
• Температура пайки в зависимости от прямого тока (Рис. 1-10):Максимально допустимый прямой ток должен быть снижен при более высоких температурах пайки, чтобы не превысить температуру перехода 120 °C.
• Прямое напряжение в зависимости от температуры пайки (Рис. 1-11):Прямое напряжение незначительно уменьшается с ростом температуры, примерно –2 мВ/°C.
• Диаграмма излучения (Рис. 1-12):Угол обзора (2θ1/2) составляет 120 градусов, что обеспечивает широкое равномерное распределение света, подходящее для заливки площадей.
• Прямой ток в зависимости от доминирующей длины волны (Рис. 1-13):Доминирующая длина волны незначительно смещается в сторону больших значений с увеличением тока, примерно +0,03 нм на мА.
• Спектральное распределение (Рис. 1-14):Спектральный пик находится в районе 615–620 нм с узкой полушириной (FWHM), что характерно для красных светодиодов на основе AlGaInP.

5. Информация о механических характеристиках и упаковке

5.1 Размеры корпуса

Светодиод выполнен в корпусе PLCC4 с габаритными размерами 3,50 мм (длина) × 2,80 мм (ширина) × 1,85 мм (высота). На виде сверху показана четкая маркировка полярности. На виде снизу видны четыре вывода: вывод 1 (катод) обозначен скошенным углом, а выводы 2, 3 и 4 (анод и другие соединения). Все размеры имеют допуск ±0,2 мм, если не указано иное.

5.2 Контактные площадки для пайки

Приведены рекомендуемые размеры контактных площадок печатной платы: 2,60 мм × 1,60 мм для стороны анода и 4,60 мм × 0,80 мм для стороны катода. Правильная конструкция площадок обеспечивает надежное формирование паяного соединения и отвод тепла.

5.3 Идентификация полярности

Полярность обозначена выемкой или скосом на корпусе. Вывод 1 — катод (C), выводы 2, 3, 4 — анод (A). Неправильная полярность может вывести светодиод из строя; всегда проверяйте ориентацию перед пайкой.

6. Рекомендации по пайке и сборке

6.1 Профиль оплавления при пайке

Рекомендуемый профиль оплавления соответствует стандартам JEDEC. Ключевые параметры: предварительный нагрев от 150 °C до 200 °C в течение 60–120 секунд, подъем до 217 °C (ликвидус) не более 60 секунд, пиковая температура 260 °C не более 10 секунд, охлаждение не более 6 °C/с. Допускается не более двух циклов оплавления. Если между циклами прошло более 24 часов, светодиоды могут поглотить влагу, и перед вторым оплавлением требуется сушка.

6.2 Ручная пайка и ремонт

Для ручной пайки используйте паяльник с температурой ниже 300 °C и завершите процесс в течение 3 секунд. Допускается только одна ручная пайка. Ремонт после оплавления не рекомендуется; при необходимости используйте паяльник с двумя жалами и проверьте работоспособность светодиода.

6.3 Меры предосторожности при обращении

Силиконовый герметик мягкий и может быть поврежден чрезмерным давлением. Используйте подходящие сопла для установки с контролируемым усилием. Избегайте изгиба печатной платы после пайки. Не прикладывайте механическое напряжение или вибрацию во время охлаждения. Быстрое охлаждение (закалка) после оплавления запрещено.

7. Информация об упаковке и заказе

7.1 Лента и катушка

Светодиоды поставляются на ленте шириной 8 мм с шагом 4 мм. Каждая катушка содержит 2000 штук. Лента имеет верхнюю пленку, которая снимается сверху. Размеры катушки: диаметр 330 ±1 мм, диаметр ступицы 100 ±1 мм, ширина 13,0 ±0,5 мм.

7.2 Влагозащитная упаковка

Катушки вакуумно упаковываются во влагозащитный пакет (MBB) с индикатором влажности и осушителем. Уровень чувствительности к влаге (MSL) — Уровень 2 (срок хранения на открытом воздухе >1 год при ≤30 °C/≤75% отн. вл., но рекомендуется использовать в течение 24 часов после вскрытия). Если пакет поврежден или условия хранения превышены, перед использованием требуется сушка при 60 ±5 °C в течение >24 часов.

7.3 Информация на этикетке

На каждой катушке имеется этикетка с номером детали, номером спецификации, номером партии, кодом группы (включая прямое напряжение, силу света и длину волны), количеством и кодом даты. Формат этикетки соответствует стандартной отраслевой практике.

8. Рекомендации по применению

Светодиод в первую очередь предназначен для автомобильного освещения — как внутреннего (приборная панель, фоновое освещение), так и внешнего (задние фонари, указатели поворота, стоп-сигналы). Широкий угол обзора 120° выгоден для сигнальных применений, где требуется равномерное распределение света. При проектировании массивов обеспечьте надлежащее управление теплом с помощью печатных плат с металлическим основанием или радиаторов. В цепочки следует включать токоограничивающие резисторы для предотвращения теплового разгона. Устройство также подходит для универсальных индикаторных ламп и декоративного освещения, где требуется высокая яркость и надежность.

9. Техническое сравнение

По сравнению с обычными красными светодиодами с выводами, данный корпус PLCC4 имеет значительные преимущества: меньшие размеры, совместимость с автоматической SMT-сборкой, более широкий угол обзора и более равномерное распределение света. Материал AlGaInP обеспечивает более высокую светоотдачу и лучшую температурную стабильность по сравнению с устаревшими технологиями GaAsP. Кроме того, квалификация AEC-Q101 гарантирует надежную работу в жестких автомобильных условиях (вибрация, влажность, термоциклирование).

10. Часто задаваемые вопросы

Вопрос: Какой рекомендуемый рабочий ток для максимального срока службы?

Ответ: Для оптимальной надежности используйте ток 50 мА (типовой). Абсолютный максимальный прямой ток составляет 70 мА (постоянный) или 100 мА импульсный (коэффициент заполнения 1/10, длительность импульса 10 мс). Более высокие токи сокращают срок службы из-за повышения температуры перехода.

Вопрос: Можно ли использовать этот светодиод последовательно с другими?

Ответ: Да, но убедитесь, что общее прямое напряжение не превышает напряжение источника питания. Используйте последовательный резистор для ограничения тока. Из-за сортировки по прямому напряжению параллельные цепочки могут потребовать индивидуальных резисторов для выравнивания тока.

Вопрос: Как очистить светодиод после пайки?

Ответ: Используйте изопропиловый спирт. Избегайте ультразвуковой очистки, которая может повредить внутренние проводные соединения. Не используйте растворители, которые могут воздействовать на силиконовый герметик.

Вопрос: Какие меры защиты от электростатического разряда необходимы?

Ответ: Светодиод выдерживает 2000 В HBM, но защита от электростатического разряда во время обращения все равно требуется. Используйте заземленные рабочие места, ионизаторы и антистатическую упаковку.

11. Примеры практического применения

Автомобильный задний фонарь:Массив из 10–20 светодиодов на печатной плате с радиатором обеспечивает яркий равномерный красный стоп-сигнал/габаритный огонь. Широкий угол обзора гарантирует соответствие требованиям видимости ECE R7. Квалификация AEC-Q101 дает производителям автомобилей уверенность в долгосрочной надежности.

Внутреннее фоновое освещение:Один светодиод, рассеянный через световод, создает мягкое красное свечение для акцентного освещения приборной панели. Компактный корпус позволяет интегрировать его в тонкие панели.

Промышленный индикатор состояния:Высокая яркость делает его пригодным для наружных указателей и индикаторов. Угол луча 120° устраняет необходимость во вторичной оптике во многих применениях.

12. Принцип работы

Этот красный светодиод основан на многоквантовой яме (MQW) из AlGaInP (алюминий-галлий-индий-фосфид). При подаче прямого смещения электроны из n-слоя и дырки из p-слоя рекомбинируют в активной области, высвобождая энергию в виде фотонов. Ширина запрещенной зоны материала AlGaInP настроена на генерацию света в красном спектре (612–620 нм). Устройство выращивается на подложке GaAs, которая затем удаляется или утоняется для улучшения вывода света. Корпус PLCC4 включает отражательную чашу и прозрачный силиконовый герметик, формирующий диаграмму излучения.

13. Технологические тенденции

Рынок автомобильных светодиодов движется в сторону повышения эффективности, уменьшения корпусов и улучшения тепловых характеристик. Красные светодиоды на основе AlGaInP продолжают улучшать световую отдачу и надежность. Тенденция к матричному освещению и адаптивным дальним световым пучкам увеличивает спрос на индивидуально адресуемые светодиоды. Также растет интеграция светодиодов с интеллектуальными драйверами и диагностикой (например, шина LIN). Данное изделие с квалификацией AEC-Q101 соответствует стремлению отрасли к бездефектному качеству в автомобильной электронике. Будущие разработки могут включать еще более узкие спектральные ширины для чистоты цвета и более высокие температурные классы для применения под капотом.