Техническая спецификация SMD светодиода 19-223/R6BHC-A05/2T - Многоцветный (Красный и Синий) - 2.0В/3.3В - 60мВт/75мВт

1. Обзор продукта

19-223 — это компактный поверхностно-монтируемый светодиод, предназначенный для высокоплотных электронных сборок. Это многоцветный тип, доступный в ярко-красном (с использованием кристалла R6 на основе AlGaInP) и синем (с использованием кристалла BH на основе InGaN) цветах свечения, оба заключены в корпус из прозрачной смолы. Его малые габариты позволяют значительно уменьшить размер платы, увеличить плотность компоновки и спроектировать более компактное и легкое конечное оборудование, что делает его идеальным для миниатюрных применений.

1.1 Ключевые особенности и соответствие стандартам

Ключевые особенности включают упаковку на 8-миллиметровой ленте в катушках диаметром 7 дюймов для совместимости с автоматическим монтажным оборудованием. Компонент подходит как для инфракрасной, так и для паровой фазовой пайки оплавлением. Это бессвинцовый продукт, соответствующий ключевым экологическим нормам, включая RoHS, EU REACH и стандарты, ограничивающие содержание галогенов (Br <900 ppm, Cl <900 ppm, Br+Cl < 1500 ppm).

1.2 Целевые области применения

Этот светодиод универсален и находит применение в различных ролях освещения и индикации. Основные области применения включают подсветку приборных панелей, переключателей и символов; индикацию и подсветку в телекоммуникационных устройствах, таких как телефоны и факсы; плоскую подсветку ЖК-дисплеев; а также общее освещение.

2. Технические параметры: Подробный объективный анализ

2.1 Предельно допустимые режимы эксплуатации

Эти параметры определяют пределы, превышение которых может привести к необратимому повреждению устройства. Они указаны при температуре окружающей среды (Ta) 25°C.

• Обратное напряжение (VR):5В для обоих типов кристаллов. Превышение этого значения может вызвать пробой p-n перехода.
• Прямой ток (IF):R6 (Красный): 25 мА (постоянный), BH (Синий): 20 мА (постоянный).
• Пиковый прямой ток (IFP):При скважности 1/10 и частоте 1 кГц. R6: 50 мА, BH: 40 мА. Этот параметр относится к импульсному режиму работы, а не к постоянному току.
• Рассеиваемая мощность (Pd):R6: 60 мВт, BH: 75 мВт. Это максимально допустимая мощность, которую может рассеивать корпус, рассчитываемая как IF * VF.
• Электростатический разряд (ЭСР), модель человеческого тела (HBM):R6: 2000В, BH: 150В. Синий кристалл (BH) значительно более чувствителен к ЭСР и требует более строгих мер предосторожности при обращении.
• Температурный диапазон:Эксплуатации (Topr): от -40°C до +85°C. Хранения (Tstg): от -40°C до +90°C.
• Температура пайки:Оплавление: пиковая температура 260°C максимум в течение 10 секунд. Ручная пайка: 350°C максимум в течение 3 секунд.

2.2 Электрооптические характеристики

Это типичные параметры производительности, измеренные при Ta=25°C и IF=20мА, если не указано иное. Они определяют световой выход и электрическое поведение.

• Сила света (Iv):R6: 72.0 - 180.0 мкд. BH: 36.0 - 72.0 мкд. Это мера воспринимаемой яркости. Широкий диапазон указывает на необходимость сортировки.
• Угол обзора (2θ1/2):130 градусов (типичное значение). Определяет угловой разброс, в пределах которого сила света составляет не менее половины пикового значения.
• Пиковая длина волны (λp):R6: 632 нм (тип.), BH: 468 нм (тип.). Длина волны, на которой спектральное излучение является наиболее сильным.
• Доминантная длина волны (λd):R6: 617.5 - 633.5 нм, BH: 464.5 - 476.5 нм. Соответствует воспринимаемому цвету света.
• Ширина спектра излучения (Δλ):R6: 20 нм (тип.), BH: 15 нм (тип.). Спектральная ширина на уровне половины максимальной интенсивности.
• Прямое напряжение (VF):R6: 1.7В (мин.), 2.0В (тип.), 2.4В (макс.). BH: 2.7В (мин.), 3.3В (тип.), 3.7В (макс.). Падение напряжения на светодиоде при работе на указанном токе.
• Обратный ток (IR):Измерено при VR=5В. R6: 10 мкА (макс.), BH: 50 мкА (макс.).

Допуски:Сила света: ±11%, Доминантная длина волны: ±1нм, Прямое напряжение: ±0.1В.

3. Объяснение системы сортировки

Для обеспечения постоянства цвета и яркости в производстве светодиоды сортируются по корзинам на основе измеренных параметров.

3.1 Сортировка R6 (Красный кристалл)

Корзины силы света (IF=20мА):

• Корзина Q: 72.0 - 112.0 мкд
• Корзина R: 112.0 - 180.0 мкд

Корзины доминантной длины волны (IF=20мА):

• Корзина E4: 617.5 - 621.5 нм
• Корзина E5: 621.5 - 625.5 нм
• Корзина E6: 625.5 - 629.5 нм
• Корзина E7: 629.5 - 633.5 нм

3.2 Сортировка BH (Синий кристалл)

Корзины силы света (IF=20мА):

• Корзина N2: 36.0 - 45.0 мкд
• Корзина P1: 45.0 - 57.0 мкд
• Корзина P2: 57.0 - 72.0 мкд

Корзины доминантной длины волны (IF=20мА):

• Корзина A9: 464.5 - 467.5 нм
• Корзина A10: 467.5 - 470.5 нм
• Корзина A11: 470.5 - 473.5 нм
• Корзина A12: 473.5 - 476.5 нм

4. Анализ характеристических кривых

В спецификации приведены типичные характеристические кривые, которые необходимы для понимания поведения устройства в нестандартных условиях.

4.1 Характеристики R6 (Красный)

Кривые обычно показывают:

• Относительная сила света в зависимости от прямого тока:Показывает, как световой выход увеличивается с током, обычно по нелинейной зависимости, насыщающейся при высоких токах.
• Относительная сила света в зависимости от температуры окружающей среды:Демонстрирует эффект теплового тушения, когда световой выход уменьшается с ростом температуры перехода.
• Прямое напряжение в зависимости от прямого тока:Иллюстрирует ВАХ диода.
• Прямое напряжение в зависимости от температуры окружающей среды:Показывает отрицательный температурный коэффициент прямого напряжения.
• Пиковая длина волны в зависимости от температуры окружающей среды:Указывает, как излучаемый цвет (длина волны) смещается с температурой.

4.2 Характеристики BH (Синий)

Кривые обычно включают:

• Спектральное распределение:График относительной интенсивности в зависимости от длины волны, показывающий пик излучения около 468 нм.
• Прямое напряжение в зависимости от прямого тока:ВАХ для синего кристалла.
• Кривая снижения номинала прямого тока:Определяет максимально допустимый постоянный прямой ток как функцию температуры окружающей среды для соблюдения пределов рассеиваемой мощности.
• Диаграмма направленности:Полярная диаграмма, показывающая пространственное распределение силы света (картина угла обзора).
• Относительная сила света в зависимости от температуры окружающей среды:Кривая тепловых характеристик.
• Относительная сила света в зависимости от прямого тока:Кривая эффективности.

5. Механическая информация и данные о корпусе

5.1 Габаритные размеры корпуса

Светодиод является поверхностно-монтируемым устройством. В спецификации приведен подробный чертеж с размерами (вид сверху, сбоку и снизу) с критическими размерами. Ключевые размеры обычно включают общую длину, ширину и высоту, а также расположение и размеры контактных площадок. Все допуски составляют ±0.1 мм, если не указано иное. Единица измерения — миллиметры (мм).

5.2 Идентификация полярности

Катод обычно маркируется на устройстве, часто выемкой, зеленой точкой или контактной площадкой другого цвета на нижней части корпуса. Правильная полярность должна соблюдаться во время сборки для предотвращения повреждений.

6. Рекомендации по пайке и монтажу

6.1 Профиль оплавления при пайке

Рекомендуется бессвинцовый температурный профиль оплавления:

• Предварительный нагрев:150~200°C в течение 60~120 секунд.
• Время выше температуры ликвидуса (217°C):60~150 секунд.
• Пиковая температура:Максимум 260°C.
• Время при пиковой температуре:Максимум 10 секунд.
• Скорость нагрева:Максимум 6°C/секунду.
• Время выше 255°C:Максимум 30 секунд.
• Скорость охлаждения:Максимум 3°C/секунду.

Пайка оплавлением не должна выполняться более двух раз.

6.2 Меры предосторожности при хранении и обращении

Чувствительность к влаге:Компоненты упакованы в влагозащитный пакет с осушителем.

1. Не вскрывайте влагозащитный пакет до момента готовности к использованию.
2. После вскрытия неиспользованные светодиоды должны храниться при температуре ≤30°C и влажности ≤60%.
3. "Время жизни на производстве" после вскрытия пакета составляет 168 часов (7 дней).
4. При превышении времени жизни на производстве или если осушитель указывает на наличие влаги, перед использованием требуется прогрев при 60 ±5°C в течение 24 часов.

Защита от ЭСР:Особенно для кристалла BH (Синий) с низким рейтингом HBM 150В, обязательны надлежащие меры контроля ЭСР (заземленные рабочие места, антистатические браслеты).

7. Информация об упаковке и заказе

7.1 Спецификации катушки и ленты

Светодиоды поставляются на формованной транспортной ленте:

• Ширина транспортной ленты:8 мм.
• Диаметр катушки:7 дюймов.
• Количество на катушке:2000 штук.

Предоставлены подробные чертежи размеров катушки, размеров гнезд транспортной ленты и размещения покровной ленты, с допусками ±0.1 мм, если не указано иное.

7.2 Расшифровка маркировки

Маркировка упаковки включает несколько кодов:

• CPN:Номер продукта заказчика.
• P/N:Номер продукта (например, 19-223/R6BHC-A05/2T).
• QTY:Количество в упаковке.
• CAT:Ранг силы света (код корзины).
• HUE:Цветовые координаты и ранг доминантной длины волны (код корзины).
• REF:Ранг прямого напряжения.
• LOT No:Производственный номер партии для прослеживаемости.

8. Рекомендации по применению и конструктивные соображения

8.1 Ограничение тока

Критически важно:Внешний токоограничивающий резистор или источник постоянного токадолженбыть включен последовательно со светодиодом. Прямое напряжение имеет отрицательный температурный коэффициент, и небольшое его изменение может вызвать большое, потенциально разрушительное увеличение прямого тока. Значение резистора можно рассчитать по закону Ома: R = (Vпитания - VF) / IF.

8.2 Тепловой режим

Хотя рассеиваемая мощность мала, правильная разводка печатной платы может помочь управлять теплом. Обеспечьте достаточную площадь меди вокруг контактных площадок для работы в качестве радиатора, особенно при работе вблизи предельных значений или при высоких температурах окружающей среды. См. кривую снижения номинала для кристалла BH.

8.3 Оптическое проектирование

Угол обзора 130 градусов обеспечивает широкий луч. Для применений, требующих сфокусированного света, могут потребоваться вторичная оптика (линзы). Прозрачная смола подходит для применений, где сам цвет светодиода является индикатором. Для рассеянного или отфильтрованного по цвету выхода следует рассмотреть внешние рассеиватели или линзы.

9. Техническое сравнение и дифференциация

Основное преимущество этого компонента заключается в сочетании малого форм-фактора SMD с доступностью двух различных высокопроизводительных полупроводниковых технологий (AlGaInP для красного и InGaN для синего) в одном типе корпуса. Это упрощает закупку и сборку для проектов, требующих нескольких цветов. По сравнению с более крупными выводными светодиодами, он предлагает значительную экономию места и совместимость с полностью автоматизированными высокоскоростными линиями поверхностного монтажа, снижая производственные затраты.

10. Часто задаваемые вопросы (На основе технических параметров)

10.1 Можно ли использовать этот светодиод без резистора?

No.Это прямо запрещено в разделе "Меры предосторожности при использовании". Экспоненциальная ВАХ светодиода означает, что он ведет себя как короткое замыкание при подключении непосредственно к источнику напряжения выше его прямого напряжения, что приводит к немедленному перегрузке по току и отказу.

10.2 Почему устойчивость к ЭСР у синего светодиода значительно ниже, чем у красного?

Материалы и структура синих светодиодов на основе InGaN по своей природе более чувствительны к электростатическому разряду, чем красные светодиоды на основе AlGaInP. Это фундаментальная характеристика полупроводниковой технологии. Это требует более строгих процедур обращения с ЭСР для синего варианта.

10.3 Что означают коды сортировки (например, R, E5, P2, A10) для моего проекта?

Если ваше приложение требует высокой постоянства цвета или яркости (например, в массиве из нескольких светодиодов или дисплее), вы должны указать требуемые коды корзин при заказе. Смешивание корзин может привести к видимым вариациям оттенка цвета и интенсивности в вашем продукте. Для менее критичных индикаторных применений может быть приемлем более широкий разброс корзин.

10.4 Как интерпретировать "Пиковую" и "Доминантную" длину волны?

Пиковая длина волны (λp)— это физическая длина волны, на которой спектральная мощность излучения является наибольшей.Доминантная длина волны (λd)— это длина волны монохроматического света, который казался бы человеческому глазу того же цвета. λd более актуальна для спецификации цвета в визуальных приложениях.

11. Практический пример проектирования и использования

Сценарий: Проектирование многостатусной индикаторной панели.Панель управления требует отдельных красных и синих индикаторов для состояний "Ожидание", "Активен" и "Неисправность". Использование серии 19-223 позволяет конструктору использовать одинаковые посадочные места для обоих цветов, упрощая разводку печатной платы. Конструктор выбирает кристаллы R6 (отсортированные в корзину E5 для постоянного красного оттенка) для "Неисправности" и кристаллы BH (отсортированные в корзину A10 для постоянного синего) для "Активен". Общее значение токоограничивающего резистора рассчитывается для питания 5В: ~150 Ом для красного (IF=20мА, VF=2.0В) и ~85 Ом для синего (IF=20мА, VF=3.3В). Широкий угол обзора 130° обеспечивает видимость с различных углов. Корпус SMD позволяет сделать панель очень тонкой.

12. Введение в принцип работы

Излучение света в светодиодах основано на электролюминесценции в полупроводниковом p-n переходе. При приложении прямого напряжения электроны и дырки инжектируются в активную область, где они рекомбинируют, высвобождая энергию в виде фотонов (света). Цвет (длина волны) излучаемого света определяется шириной запрещенной зоны полупроводникового материала.Кристалл R6использует структуруAlGaInP(фосфид алюминия-галлия-индия), которая эффективна для получения красного и янтарного света.BHКристалл BHиспользует структуруInGaN

13. Тенденции развития

Общая тенденция в технологии светодиодов, включая такие компоненты, как 19-223, направлена на повышение эффективности (больше люмен на ватт), увеличение плотности мощности в меньших корпусах и улучшение цветопередачи и постоянства. Также большое внимание уделяется повышению надежности и долговечности при различных воздействиях окружающей среды. Стремление к миниатюризации в потребительской электронике продолжает подталкивать к созданию все более компактных посадочных мест SMD светодиодов при сохранении или улучшении оптического выхода. Кроме того, интеграция с интеллектуальным управлением и разработка светодиодов для специализированных длин волн (например, для растениеводства или сенсорики) являются активными направлениями прогресса. Соответствие экологическим стандартам (RoHS, бесгалогенный) теперь является базовым требованием для доступа на глобальный рынок.