Техническая документация на SMD светодиод 17-21/G6C-AN1P1B/3T - Размер 1.6x0.8x0.6мм - Напряжение 1.75-2.35В - Яркий желто-зеленый цвет

1. Обзор продукта

17-21/G6C-AN1P1B/3T — это поверхностно-монтируемый светодиод, предназначенный для высокоплотных миниатюрных применений. Его компактные размеры позволяют значительно уменьшить площадь платы и габариты оборудования по сравнению с традиционными компонентами в корпусах с выводами. Устройство является монохромным, излучает яркий желто-зеленый свет и изготовлено по технологии AIGaInP с прозрачной смоляной линзой.

Ключевые преимущества включают совместимость с автоматическим монтажным оборудованием и стандартными процессами пайки оплавлением (инфракрасной или паровой фазой). Продукт полностью соответствует экологическим нормам: не содержит свинца (Pb-free), соответствует директиве RoHS, регламенту ЕС REACH и не содержит галогенов (Br <900 ppm, Cl <900 ppm, Br+Cl < 1500 ppm). Его малый вес делает его особенно подходящим для проектов с ограниченным пространством.

2. Подробный анализ технических параметров

2.1 Предельные эксплуатационные характеристики

Эксплуатационные пределы устройства определены при стандартной температуре окружающей среды (Ta=25°C). Максимальное обратное напряжение (VR) составляет 5В. Номинальный постоянный прямой ток (IF) — 25 мА, при этом допустимый импульсный прямой ток (IFP) составляет 60 мА в импульсном режиме (скважность 1/10 @ 1 кГц). Максимальная рассеиваемая мощность (Pd) — 60 мВт. Устройство выдерживает электростатический разряд (ESD) 2000В по модели человеческого тела (HBM). Диапазон рабочих температур (Topr) составляет от -40°C до +85°C, а диапазон температур хранения (Tstg) — от -40°C до +90°C. Ограничения по температуре пайки указаны для оплавления (максимум 260°C в течение 10 секунд) и ручной пайки (максимум 350°C в течение 3 секунд).

2.2 Электрооптические характеристики

При измерении при Ta=25°C и прямом токе 20мА устройство демонстрирует силу света (Iv) в диапазоне от 28,5 мкд до 57,0 мкд. Угол обзора (2θ1/2) обычно составляет 140 градусов. Пиковая длина волны (λp) находится в районе 575 нм, а диапазон доминирующей длины волны (λd) — от 569,50 нм до 577,50 нм. Ширина спектра (Δλ) обычно составляет 20 нм. Прямое напряжение (VF) находится в диапазоне от 1,75В до 2,35В. Обратный ток (IR) составляет максимум 10 мкА при приложении обратного напряжения 5В. Указаны важные допуски: Сила света (±11%), Доминирующая длина волны (±1нм) и Прямое напряжение (±0,1В). Критически важно отметить, что устройство не предназначено для работы в обратном направлении; номинал обратного напряжения 5В предназначен только для тестирования IR.

3. Объяснение системы бинов

Продукт классифицируется по бинам на основе ключевых параметров производительности для обеспечения согласованности в проектировании приложений.

3.1 Бины светового потока

Определены три кода бинов для силы света при IF=20мА: N1 (28,5-36,0 мкд), N2 (36,0-45,0 мкд) и P1 (45,0-57,0 мкд).

3.2 Бины доминирующей длины волны

Определены четыре кода бинов для доминирующей длины волны при IF=20мА: C16 (569,50-571,50 нм), C17 (571,50-573,50 нм), C18 (573,50-575,50 нм) и C19 (575,50-577,50 нм).

3.3 Бины прямого напряжения

Определены три кода бинов для прямого напряжения при IF=20мА: 0 (1,75-1,95 В), 1 (1,95-2,15 В) и 2 (2,15-2,35 В).

4. Анализ характеристических кривых

В техническом описании приведены типичные электрооптические характеристические кривые. Эти кривые, хотя и не отображены в предоставленном тексте, необходимы для понимания поведения устройства в нестандартных условиях. Обычно они включают такие зависимости, как Сила света от Прямого тока, Прямое напряжение от Прямого тока и Сила света от Температуры окружающей среды. Анализ этих кривых позволяет разработчикам прогнозировать производительность при различных токах питания и рабочих температурах, что крайне важно для обеспечения долгосрочной надежности и стабильного светового потока в конечном применении.

5. Механическая информация и данные о корпусе

5.1 Габаритные размеры корпуса

Корпус SMD имеет номинальные размеры: длина 1,6 мм, ширина 0,8 мм и высота 0,6 мм (допуск ±0,1 мм, если не указано иное). На чертеже присутствует маркировка катода для правильной идентификации полярности при монтаже. Точные размерные данные критически важны для проектирования контактных площадок на печатной плате и обеспечения правильного формирования паяного соединения.

5.2 Упаковка в катушки и ленты

Компоненты поставляются в 8-мм лентах на катушках диаметром 7 дюймов, совместимых с автоматическими монтажными машинами. Каждая катушка содержит 3000 штук. Предоставлены подробные размеры несущей ленты и катушки для обеспечения совместимости с подающими системами. Упаковка является влагозащищенной, в ней используются осушитель и алюминиевые влагозащитные пакеты для защиты компонентов во время хранения и транспортировки.

6. Руководство по пайке и монтажу

6.1 Хранение и обращение

Светодиоды чувствительны к влаге. Влагозащитный пакет не должен вскрываться до момента готовности к использованию. Перед вскрытием хранить при температуре ≤30°C и влажности ≤90% RH. После вскрытия компоненты должны быть использованы в течение 168 часов (7 дней). Неиспользованные детали следует повторно герметично упаковать во влагозащитную упаковку. Если указанное время хранения превышено или индикатор осушителя показывает поглощение влаги, перед использованием требуется обработка сушкой при 60±5°C в течение 24 часов.

6.2 Профиль оплавления при пайке

Указан профиль оплавления для бессвинцовой пайки: Предварительный нагрев между 150-200°C в течение 60-120 секунд. Время выше 217°C (точка ликвидуса) должно составлять 60-150 секунд. Пиковая температура не должна превышать 260°C, а время при температуре 255°C и выше не должно превышать 30 секунд. Максимальная скорость нагрева составляет 6°C/сек, а максимальная скорость охлаждения — 3°C/сек. Пайка оплавлением не должна выполняться более двух раз.

6.3 Ручная пайка и ремонт

Для ручной пайки используйте паяльник с температурой жала ниже 350°C, прикладывая его к каждому выводу не более 3 секунд. Мощность паяльника должна быть менее 25 Вт. Между пайкой каждого вывода делайте интервал не менее 2 секунд. Ремонт после первоначальной пайки не рекомендуется. Если это неизбежно, следует использовать двухголовый паяльник для одновременного нагрева обоих выводов и избежания механических напряжений. Риск повреждения при ручной пайке или ремонте высок.

7. Информация об упаковке и заказе

Этикетка на катушке содержит ключевую информацию: Номер продукта заказчика (CPN), Номер продукта (P/N), Количество в упаковке (QTY), Ранг силы света (CAT), Ранг цветности/доминирующей длины волны (HUE), Ранг прямого напряжения (REF) и Номер партии (LOT No). Эта информация о бинах на этикетке позволяет разработчикам выбирать и отслеживать компоненты с определенными характеристиками производительности для своего приложения.

8. Рекомендации по применению

8.1 Типичные сценарии применения

Основные области применения этого светодиода включают подсветку приборных панелей и переключателей, индикаторы состояния и подсветку в телекоммуникационных устройствах (телефоны, факсы), плоскую подсветку ЖК-дисплеев, подсветку переключателей и символов, а также использование в качестве индикаторов общего назначения.

8.2 Особенности проектирования

Ограничение тока:Внешний токоограничивающий резистор обязателен. Экспоненциальная ВАХ светодиода означает, что небольшое изменение напряжения может вызвать большой всплеск тока, приводящий к немедленному выходу из строя. Номинал резистора должен быть рассчитан на основе напряжения питания и бина прямого напряжения светодиода.
Тепловой режим:Хотя корпус мал, обеспечение достаточной площади медного покрытия на печатной плате для отвода тепла важно, особенно при работе, близкой к максимальному току или при высоких температурах окружающей среды, для поддержания светового потока и долговечности.
Механические напряжения при монтаже:Избегайте приложения механических напряжений к компоненту во время процесса пайки или при обращении со смонтированной платой.

9. Техническое сравнение и отличия

По сравнению с более крупными выводными светодиодами, корпус 17-21 SMD обеспечивает радикальное уменьшение занимаемой площади и веса, что соответствует требованиям современной миниатюрной электроники. Использование технологии AIGaInP обеспечивает эффективное излучение яркого желто-зеленого цвета. Его соответствие стандартам, запрещающим использование галогенов, и другим экологическим нормам делает его подходящим для продуктов, ориентированных на глобальные рынки со строгими регуляторными требованиями. Определенная структура бинов обеспечивает уровень согласованности характеристик, важный для применений, требующих однородного визуального восприятия, таких как массивы подсветки.

10. Часто задаваемые вопросы (на основе технических параметров)

В: Могу ли я питать этот светодиод без последовательного резистора?
О: Нет. В техническом описании явно указано, что "небольшое изменение напряжения вызовет большое изменение тока (произойдет перегорание)". Внешний токоограничивающий резистор необходим для надежной работы.

В: В чем разница между пиковой длиной волны и доминирующей длиной волны?
О: Пиковая длина волны (λp) — это длина волны, на которой спектральная плотность мощности максимальна (тип. 575 нм). Доминирующая длина волны (λd) — это длина волны монохроматического света, соответствующая воспринимаемому цвету светодиода (569,5-577,5 нм). Доминирующая длина волны более актуальна для спецификации цвета.

В: Сколько раз я могу паять этот компонент оплавлением?
О: В техническом описании указано, что пайка оплавлением не должна выполняться более двух раз. Превышение этого количества может повредить внутренний кристалл или проводящие соединения из-за повторяющихся термических напряжений.

В: Почему существует строгое ограничение в 7 дней после вскрытия влагозащитного пакета?
О: Корпус SMD может поглощать влагу из атмосферы. Во время пайки оплавлением эта захваченная влага может быстро расширяться, вызывая внутреннее расслоение или эффект "попкорна", что приводит к растрескиванию корпуса и выходу из строя. Срок годности в 7 дней — это безопасное время воздействия для указанного уровня чувствительности к влаге.

11. Практический пример использования

Сценарий: Проектирование низкопотребляющей панели индикаторов состояния.Разработчику требуется несколько однородных желто-зеленых индикаторов на компактной плате управления. Он выбирает светодиод 17-21 из-за его малого размера. Указав бины P1 для силы света и C18 для доминирующей длины волны, он обеспечивает одинаковую яркость и цвет всех индикаторов. Он проектирует контактные площадки на печатной плате в соответствии с чертежом корпуса, добавляет токоограничивающие резисторы 100 Ом (рассчитанные для питания 5В и бина VF 1) и точно соблюдает профиль оплавления. Светодиоды хранятся в сушильном шкафу до дня сборки, используются в пределах срока годности, что приводит к созданию надежной, визуально однородной панели индикаторов.

12. Введение в принцип работы

Этот светодиод основан на полупроводниковом кристалле из фосфида алюминия-галлия-индия (AIGaInP). При приложении прямого напряжения электроны и дырки рекомбинируют в активной области полупроводника, высвобождая энергию в виде фотонов. Конкретный состав сплава AIGaInP определяет ширину запрещенной зоны, которая, в свою очередь, определяет длину волны (цвет) излучаемого света — в данном случае, яркий желто-зеленый. Прозрачная смоляная линза минимизирует поглощение света и обеспечивает широкий угол обзора.

13. Тенденции развития

Тенденции в области индикаторных и подсветочных светодиодов продолжают двигаться в сторону повышения эффективности (больше светового потока на единицу электрической мощности), уменьшения размеров корпусов для увеличения плотности компоновки и улучшения цветовой согласованности за счет более узких бинов. Также большое внимание уделяется повышению надежности в условиях более высоких температур и упрощению совместимости с современными высокоскоростными процессами автоматической сборки. Соответствие экологическим нормам остается фундаментальным драйвером, стимулирующим использование материалов, превосходящих текущие стандарты RoHS и бесгалогенных стандартов.

14. Ограничения применения

Данный продукт предназначен для общих коммерческих и промышленных применений. Он не разработан и не сертифицирован для применений с высокими требованиями к надежности, где отказ может привести к травмам людей, значительному материальному ущербу или существенному общественному вреду. Это явно включает, но не ограничивается, военные/аэрокосмические системы, автомобильные системы безопасности (например, управление подушками безопасности, тормозные системы) и медицинское оборудование для поддержания жизни. Для таких применений требуются компоненты с другими спецификациями, квалификациями и гарантиями надежности. Гарантии производительности, приведенные в данном техническом описании, применимы только при использовании продукта в пределах указанных предельных эксплуатационных характеристик и рабочих условий.