Техническая спецификация SMD светодиода 19-117 синего цвета - Размер 1.6x0.8x0.6мм - Напряжение 2.6-3.0В - Мощность 40мВт

1. Обзор продукта

19-117 — это компактный синий светодиод для поверхностного монтажа, предназначенный для современных электронных приложений, требующих миниатюризации и высокой надежности. Этот компонент использует технологию чипа InGaN для получения синего свечения с типичной пиковой длиной волны 468 нм. Его основные преимущества включают значительно меньшую занимаемую площадь по сравнению со светодиодами с выводами, что позволяет достичь более высокой плотности компоновки на печатных платах, уменьшить размер оборудования и снизить вес портативных и миниатюрных устройств. Продукт полностью не содержит свинца, включает защиту от электростатического разряда (ЭСР) и соответствует директивам RoHS, что делает его пригодным для широкого спектра потребительской и промышленной электроники.

2. Подробный анализ технических параметров

2.1 Абсолютные максимальные параметры

Устройство предназначено для работы в строгих электрических и тепловых пределах для обеспечения долгосрочной надежности. Абсолютные максимальные параметры определяют границы, за пределами которых может произойти необратимое повреждение. Обратное напряжение (VR) ограничено 5В, что подчеркивает необходимость правильного проектирования схемы для избежания случайного обратного смещения. Непрерывный прямой ток (IF) составляет 10мА, в то время как пиковый прямой ток (IFP) 100мА допустим в импульсном режиме (скважность 1/10 на частоте 1кГц), что полезно для мультиплексирования или кратковременной сигнализации высокой яркости. Максимальная рассеиваемая мощность (Pd) составляет 40мВт, что является критическим параметром для теплового менеджмента, особенно на плотно упакованных платах. Устройство выдерживает электростатический разряд (ЭСР) 2000В по модели человеческого тела (HBM), обеспечивая хорошую устойчивость к обращению. Диапазон рабочих температур (Topr) составляет от -40°C до +85°C, а диапазон температур хранения (Tstg) — от -40°C до +90°C, что указывает на пригодность для суровых условий. Также указаны температурные профили пайки, с пиковой температурой при пайке оплавлением 260°C максимум в течение 10 секунд.

2.2 Электрооптические характеристики

Ключевые показатели производительности определены при стандартных условиях испытаний: температура окружающей среды 25°C и прямой ток 2мА. Сила света (Iv) имеет типичный диапазон от 5.80 мкд до 11.5 мкд, разделенный на конкретные бины (J2, K1, K2). Угол обзора (2θ1/2) составляет широкие 120 градусов, обеспечивая широкий, рассеянный световой поток, идеальный для подсветки и индикаторов состояния. Спектральные характеристики включают пиковую длину волны (λp) 468нм и диапазон доминирующей длины волны (λd) от 470нм до 475нм. Ширина спектральной полосы (Δλ) составляет приблизительно 25нм. Прямое напряжение (VF) при токе 2мА варьируется от 2.60В до 3.00В, с определенными бинами напряжения (28, 29, 30, 31) для более строгого контроля в производстве. Указаны допуски: ±11% для силы света, ±1нм для доминирующей длины волны и ±0.05В для прямого напряжения.

3. Объяснение системы бининга

Продукт использует комплексную систему бининга для обеспечения стабильных характеристик при серийном производстве. Эта система классифицирует светодиоды на основе трех ключевых параметров:

• Сила света (CAT):Бины J2 (5.80-7.20 мкд), K1 (7.20-9.00 мкд) и K2 (9.00-11.5 мкд). Это позволяет разработчикам выбрать подходящий уровень яркости для своего приложения.
• Доминирующая длина волны (HUE):Единственный бин 'Y', охватывающий 470.0нм до 475.0нм, обеспечивает стабильный синий цвет свечения.
• Прямое напряжение (REF):Бины 28 (2.60-2.70В), 29 (2.70-2.80В), 30 (2.80-2.90В) и 31 (2.90-3.00В). Это критически важно для проектирования стабильных схем управления током и точного прогнозирования энергопотребления.

Эта информация о бининге отражена на этикетке продукта, что обеспечивает точную прослеживаемость и выбор для автоматизированной сборки и контроля качества.

4. Анализ кривых производительности

Хотя конкретные графики не детализированы в предоставленном тексте, типичные электрооптические характеристические кривые для таких светодиодов включали бы:

• Прямой ток в зависимости от прямого напряжения (I-V кривая):Показывает экспоненциальную зависимость, критически важную для определения рабочей точки и значения последовательного резистора.
• Сила света в зависимости от прямого тока:Демонстрирует, как световой выход увеличивается с ростом тока, вплоть до максимальных номинальных пределов.
• Сила света в зависимости от температуры окружающей среды:Иллюстрирует снижение светового выхода при повышении температуры перехода, что является ключевым соображением для теплового проектирования.
• Спектральное распределение:График относительной интенсивности в зависимости от длины волны, показывающий пик при ~468нм и полосу шириной 25нм.

Эти кривые необходимы инженерам для моделирования поведения светодиода в различных рабочих условиях и оптимизации конструкции схемы драйвера для эффективности и долговечности.

5. Механическая информация и данные о корпусе

19-117 имеет компактный корпус для поверхностного монтажа. Габаритные размеры корпуса обычно определяются чертежом с допуском ±0.1мм, если не указано иное. Ключевые механические особенности включают общую длину, ширину и высоту, а также конструкцию контактных площадок для пайки. Полярность указывается маркировкой на корпусе компонента, например, индикатором катода (часто зеленая точка, выемка или аналогичная маркировка). Корпус спроектирован для совместимости со стандартной 8-мм несущей лентой на катушках диаметром 7 дюймов, что облегчает процессы автоматизированной сборки методом "pick-and-place".

6. Рекомендации по пайке и монтажу

6.1 Хранение и обращение

Светодиоды чувствительны к влаге. Перед вскрытием их необходимо хранить при температуре ≤30°C и влажности ≤90% RH. После вскрытия "срок годности на открытом воздухе" составляет 1 год при ≤30°C и ≤60% RH. Неиспользованные детали следует повторно герметизировать в влагозащитной упаковке с осушителем. Если указанные условия или время хранения превышены, требуется термообработка (прокаливание) при 60±5°C в течение 24 часов для удаления поглощенной влаги и предотвращения "вспучивания" ("popcorning") во время пайки оплавлением.

6.2 Процесс пайки

Устройство совместимо с инфракрасными и паровыми процессами пайки оплавлением. Рекомендуется конкретный бессвинцовый профиль оплавления: предварительный нагрев при 150-200°C в течение 60-120 секунд, время выше температуры ликвидуса (217°C) 60-150 секунд, пиковая температура максимум 260°C, удерживаемая не более 10 секунд, и контролируемые скорости нагрева/охлаждения (максимум 6°C/сек и 3°C/сек соответственно). Пайку оплавлением не следует выполнять более двух раз. При ручной пайке температура жала паяльника должна быть ниже 350°C, время воздействия на каждый вывод — не более 3 секунд, используя маломощный паяльник (<25Вт). Необходимо избегать механических нагрузок на корпус светодиода во время нагрева, а также деформации платы после пайки.

6.3 Защита схемы

Обязательно использование токоограничивающего резистора, включенного последовательно со светодиодом. Прямое напряжение имеет отрицательный температурный коэффициент, что означает, что небольшое увеличение напряжения (или уменьшение Vf из-за повышения температуры) может вызвать большое, потенциально разрушительное увеличение тока, если он не ограничен должным образом внешним резистором.

7. Упаковка и информация для заказа

Стандартная упаковка состоит из 3000 штук на катушке. Размеры несущей ленты указаны для обеспечения совместимости с автоматизированным оборудованием. Продукт поставляется в влагозащитном алюминиевом пакете, содержащем осушитель и индикаторную карточку влажности. На этикетке катушки содержится критически важная информация для идентификации и прослеживаемости, включая номер продукта (P/N), количество (QTY) и конкретные коды бинов для силы света (CAT), доминирующей длины волны (HUE) и прямого напряжения (REF).

8. Рекомендации по применению

Светодиод 19-117 хорошо подходит для различных маломощных индикаторных и подсветочных применений. Его малый размер и широкий угол обзора делают его идеальным для:

• Подсветка:Освещение приборных панелей, мембранных переключателей, клавиатур и ЖК-дисплеев в потребительской электронике.
• Индикаторы состояния:Индикаторы питания, связи или функционального состояния в телекоммуникационном оборудовании (телефоны, факсы), компьютерной периферии и бытовой технике.
• Общее сигнальное применение:Любое применение, требующее компактного, надежного синего визуального индикатора.

Соображения при проектировании:Всегда используйте последовательный токоограничивающий резистор. Учитывайте влияние температуры на силу света и прямое напряжение. Убедитесь, что разводка печатной платы обеспечивает достаточный теплоотвод, особенно при работе, близкой к максимальным параметрам. Строго соблюдайте рекомендуемый профиль пайки и условия хранения, чтобы предотвратить повреждение.

9. Техническое сравнение и дифференциация

По сравнению со старыми светодиодами в сквозном исполнении, 19-117 предлагает значительные преимущества в размере, весе и пригодности для автоматизированной сборки. В категории SMD синих светодиодов его ключевыми отличительными особенностями являются конкретное сочетание угла обзора 120 градусов, определенная структура бининга для стабильного цвета и яркости, встроенная защита от ЭСР и надежный уровень чувствительности к влаге (MSL) с четкими инструкциями по обращению. Указанный рейтинг ЭСР 2000В обеспечивает лучшую устойчивость к обращению, чем у многих базовых светодиодов.

10. Часто задаваемые вопросы (FAQ)

В: Какое значение резистора мне следует использовать с этим светодиодом?

О: Значение зависит от вашего напряжения питания (Vs) и желаемого прямого тока (If, максимум 10мА непрерывно). Используйте закон Ома: R = (Vs - Vf) / If. Используйте максимальное Vf из спецификации (3.00В) для консервативного проектирования, гарантирующего, что ток никогда не превысит предел.

В: Могу ли я использовать этот светодиод на улице?

О: Диапазон рабочих температур (-40°C до +85°C) позволяет использовать его во многих уличных условиях. Однако корпус не имеет специального рейтинга для водонепроницаемости или устойчивости к УФ-излучению. Для прямого воздействия погодных условий необходимы дополнительное защитное покрытие или корпус.

В: Почему так важны условия хранения?

О: Корпуса SMD могут поглощать влагу из воздуха. Во время высокого нагрева при пайке оплавлением эта влага может быстро испаряться, вызывая внутреннее расслоение или растрескивание ("вспучивание"), что разрушает светодиод. Процедуры хранения и прокаливания предотвращают это.

В: Что означает код бина на этикетке?

О: Он сообщает вам конкретную группу производительности для этой катушки светодиодов. Например, код K2-Y-30 указывает на бин силы света K2 (9.00-11.5 мкд), бин доминирующей длины волны Y (470-475нм) и бин прямого напряжения 30 (2.80-2.90В). Это обеспечивает стабильность в вашем производственном цикле.

11. Практический пример применения

Сценарий: Проектирование маломощного индикатора состояния для USB-устройства.

Устройство работает от шины USB 5В. Цель — индицировать "питание включено" синим светодиодом. Выбран прямой ток 5мА для достаточной яркости и низкого энергопотребления.

Расчет:Используя максимальное Vf 3.00В для безопасности: R = (5В - 3.00В) / 0.005А = 400 Ом. Ближайшее стандартное значение — 390 Ом. Фактический ток составит: I = (5В - ~2.8В_типичное) / 390Ω ≈ 5.64мА, что безопасно и соответствует спецификации. Светодиод будет включен последовательно с этим резистором 390 Ом между шиной 5В и землей (с соблюдением правильной полярности). Площадка на печатной плате будет соответствовать рекомендуемой контактной площадке из чертежа корпуса.

12. Введение в технический принцип

Этот светодиод основан на полупроводниковой гетероструктуре с использованием нитрида индия-галлия (InGaN) в качестве активного слоя. Когда прямое напряжение прикладывается к p-n переходу, электроны и дырки инжектируются в активную область. Их рекомбинация высвобождает энергию в виде фотонов (света). Конкретный состав сплава InGaN определяет ширину запрещенной зоны, которая напрямую коррелирует с длиной волны излучаемого света — в данном случае синего (~468нм). Эпоксидная линза инкапсулирует чип, обеспечивая механическую защиту, формируя световой пучок (угол 120 градусов) и часто содержащая люминофоры, если необходимо получить другой цвет (например, белый).

13. Тенденции и контекст отрасли

19-117 представляет собой зрелый продукт на рынке SMD светодиодов. Современные отраслевые тенденции сосредоточены в нескольких областях, выходящих за рамки базовых индикаторов: повышение световой отдачи (больше света на ватт), более высокие максимальные токи управления для более яркого свечения в меньших корпусах, улучшенная цветопередача и стабильность, а также интеграция управляющей электроники (например, драйверов постоянного тока) в сам корпус светодиода. Также наблюдается сильная тенденция к еще более высокой надежности для автомобильных и специализированных промышленных применений. Хотя этот компонент оптимизирован для общего применения, новые поколения расширяют границы в отношении плотности мощности, тепловых характеристик и интеллектуальных функций. Принципы правильного проектирования схем, теплового менеджмента и аккуратного обращения, изложенные в этой спецификации, остаются универсально применимыми для всех светодиодных технологий.