Техническая спецификация SMD светодиода 19-217/S2C-AL1M2VY/3T - Ярко-оранжевый - 5мА - 1.7-2.2В

1. Обзор продукта

19-217/S2C-AL1M2VY/3T — это светодиод для поверхностного монтажа (SMD), предназначенный для современных электронных приложений, требующих надежной, компактной и эффективной индикаторной подсветки. Этот компонент использует технологию полупроводника AlGaInP (фосфид алюминия-галлия-индия) для получения яркого оранжевого света. Его основные цели проектирования — миниатюризация, совместимость с автоматизированными процессами сборки и соответствие строгим экологическим и стандартам безопасности.

Ключевые преимущества этого светодиода обусловлены его SMD-корпусом. Он значительно меньше традиционных светодиодов с выводными рамками, что позволяет достичь более высокой плотности компонентов на печатных платах (ПП). Это приводит к уменьшению общего размера платы, минимизации требований к складскому пространству и, в конечном итоге, способствует разработке более компактного и легкого конечного оборудования. Легкий корпус делает его особенно подходящим для миниатюрных и портативных устройств, где пространство и вес являются критическими ограничениями.

Целевой рынок для этого продукта широк и охватывает общую электронику, потребительские устройства и промышленное оборудование. Он разработан для удовлетворения потребностей конструкторов, ищущих надежное, соответствующее RoHS и безгалогенное оранжевое индикаторное решение, которое можно интегрировать с использованием стандартных линий поверхностного монтажа (SMT).

2. Подробный анализ технических характеристик

2.1 Электрооптические характеристики

Электрооптические параметры указаны для стандартных условий испытаний: температура окружающей среды (Ta) 25°C и прямой ток (IF) 5мА. Ключевые параметры определяют световой поток и качество цвета.

• Сила света (Iv):Излучаемая мощность, скорректированная с учетом чувствительности человеческого глаза. Типичное значение не указано как единое число; вместо этого продукт сортируется по группам (L1, L2, M1, M2) с минимальными значениями от 11.5 мкд до 22.5 мкд. Максимум для высшей группы (M2) составляет 28.5 мкд. Допуск по силе света составляет ±11%.
• Угол обзора (2θ1/2):Это угол, при котором сила света составляет половину от силы света на оси (0 градусов). Данный светодиод обладает очень широким углом обзора 120 градусов, что делает его подходящим для применений, где свет должен быть виден с широкого диапазона углов.
• Пиковая длина волны (λp):Длина волны, на которой спектральное излучение максимально. Типичное значение составляет 611 нанометров (нм), что помещает его в оранжевую область видимого спектра.
• Доминирующая длина волны (λd):Это единственная длина волны, которую человеческий глаз воспринимает как цвет света. Она находится в диапазоне от 600.5 нм до 612.5 нм с жестким допуском ±1 нм. Доминирующая длина волны также сортируется по группам (D8 до D11).
• Спектральная ширина полосы (Δλ):Ширина излучаемого спектра на половине его максимальной мощности. Типичное значение составляет 17 нм, что указывает на относительно чистый цвет, характерный для технологии AlGaInP.

2.2 Электрические параметры

Электрические характеристики определяют пределы работы и условия для надежной работы.

• Прямое напряжение (VF):Падение напряжения на светодиоде при работе на указанном токе. При IF=5мА оно составляет от минимума 1.70В до максимума 2.20В с допуском ±0.05В. Это низкое прямое напряжение выгодно для маломощных и работающих от батареи устройств. Напряжение также сортируется по группам (коды от 19 до 23).
• Обратное напряжение (VR):Максимальное напряжение, которое может быть приложено в обратном направлении без повреждения устройства. Абсолютный максимальный рейтинг составляет 5В.
• Обратный ток (IR):Ток утечки при приложении максимального обратного напряжения (5В). Его максимальное значение составляет 10 мкА.
• Прямой ток (IF):Рекомендуемый непрерывный рабочий ток составляет 25 мА.
• Пиковый прямой ток (IFP):Для импульсного режима работы (скважность 1/10 на частоте 1 кГц) светодиод может выдерживать пиковый ток до 60 мА.

2.3 Тепловые и абсолютные максимальные рейтинги

Эти рейтинги определяют пределы окружающей среды и нагрузки, за которыми может произойти необратимое повреждение.

• Рассеиваемая мощность (Pd):Максимально допустимая рассеиваемая мощность составляет 60 мВт.
• Рабочая температура (Topr):Диапазон температуры окружающей среды для надежной работы составляет от -40°C до +85°C.
• Диапазон температур для нерабочего хранения составляет от -40°C до +90°C.Электростатический разряд (ESD):
• Устройство может выдерживать 2000В по модели человеческого тела (HBM), что является стандартным уровнем защиты для работы в среде с контролируемым ЭСР.Температура пайки:
• Корпус совместим как с оплавлением, так и с ручной пайкой.Пайка оплавлением: Максимальная пиковая температура 260°C в течение до 10 секунд.
  • Ручная пайка: Температура жала паяльника до 350°C максимум 3 секунды на каждый вывод.
  • 3. Объяснение системы сортировки

Для обеспечения постоянства цвета и яркости в производстве светодиоды сортируются по группам на основе ключевых параметров. Это позволяет конструкторам выбирать компоненты, соответствующие конкретным требованиям приложения.

3.1 Сортировка по силе света

Светодиоды классифицируются на четыре группы (L1, L2, M1, M2) на основе измеренной силы света при 5мА. Это позволяет выбирать для применений, требующих разных уровней яркости, сохраняя предсказуемую производительность.

3.2 Сортировка по доминирующей длине волны

Цвет (оттенок) жестко контролируется через четыре группы по длине волны (D8, D9, D10, D11), каждая из которых охватывает диапазон 3нм от 600.5нм до 612.5нм. Это обеспечивает визуальное постоянство цвета между несколькими единицами в сборке.

3.3 Сортировка по прямому напряжению

Прямое напряжение сортируется на пять групп (от 19 до 23), каждая из которых охватывает диапазон 0.1В от 1.70В до 2.20В. Это особенно полезно для конструкторов, которым необходимо точно управлять проектированием источника питания и расчетами токоограничивающих резисторов, особенно в больших массивах, где падение напряжения может быть проблемой.

4. Анализ характеристических кривых

Хотя в спецификации ссылаются на конкретные графические кривые, их значение можно описать на основе стандартного поведения светодиода и предоставленных параметров.

Кривая

Ток vs. Напряжение (I-V)показывает экспоненциальную зависимость, типичную для диода. Указанный диапазон прямого напряжения (1.7-2.2В при 5мА) указывает на "колено" этой кривой. Работа при значительно более высоких токах, чем 5мА, потребует более высокого прямого напряжения, перемещаясь вверх по экспоненциальному склону. Это подчеркивает важность использования токоограничивающего резистора или драйвера постоянного тока, поскольку небольшое увеличение напряжения может вызвать большое, потенциально разрушительное увеличение тока.Кривая

Сила света vs. Прямой ток (L-I)обычно линейна в определенном диапазоне. Работа при максимальном непрерывном токе (25мА) даст значительно более высокий световой поток, чем при испытательном токе 5мА, но также увеличит рассеиваемую мощность и температуру перехода, что необходимо контролировать с помощью правильной тепловой конструкции ПП.Характеристики

Зависимости от температурыкритичны. Для светодиодов AlGaInP сила света обычно уменьшается с увеличением температуры перехода. Хотя точная кривая снижения номинальных характеристик не предоставлена, широкий рабочий температурный диапазон (-40°C до +85°C) подтверждает надежность устройства. Конструкторы должны учитывать падение интенсивности в условиях высокой температуры. Прямое напряжение также имеет отрицательный температурный коэффициент, то есть немного уменьшается с ростом температуры.Кривая

Спектрального распределенияпоказала бы один относительно узкий пик с центром около 611 нм (типично), с шириной полосы 17 нм, определяющей его ширину. Это подтверждает монохроматическую природу излучения, подходящую для применений, требующих специфического насыщенного оранжевого цвета.5. Механическая информация и информация о корпусе

Светодиод 19-217 поставляется в стандартном SMD-корпусе. Точные размеры приведены в подробном чертеже в спецификации, со стандартными допусками ±0.1мм, если не указано иное. Ключевые механические особенности включают:

Контур корпуса:

• Чертеж определяет длину, ширину и высоту корпуса светодиода, а также размеры и расстояние между паяемыми выводами (контактными площадками).Дизайн контактной площадки:
• Посадочное место на ПП должно соответствовать рекомендуемой разводке контактных площадок для обеспечения правильной пайки, механической стабильности и, возможно, некоторого отвода тепла.Идентификация полярности:
• Чертеж в спецификации четко указывает анодный и катодный выводы. Правильная полярность необходима для работы устройства. Обычно одна контактная площадка может быть помечена или иметь другую форму (например, выемка или скошенный угол на самом корпусе светодиода) для обозначения катода.Материал:
• Цвет линзы (смолы) указан как "Прозрачный", что означает, что оранжевый свет излучается через прозрачный компаунд, что способствует широкому углу обзора 120 градусов.6. Рекомендации по пайке и сборке

Правильное обращение и пайка имеют решающее значение для надежности. Светодиод поставляется в влагозащитной упаковке (лента на катушке), совместимой с автоматическим оборудованием для установки компонентов.

6.1 Параметры пайки оплавлением

Рекомендуется профиль бессвинцовой (Pb-free) пайки оплавлением. Профиль включает:

Предварительный нагрев:

• Подъем от окружающей температуры до 150-200°C за 60-120 секунд.Выдержка/Оплавление:
• Время выше температуры ликвидуса (217°C) должно составлять 60-150 секунд. Пиковая температура не должна превышать 260°C, а время при температуре 255°C или выше должно быть ограничено максимум 30 секундами.Охлаждение:
• Максимальная скорость охлаждения должна составлять 6°C в секунду.Важное примечание:

Пайку оплавлением не следует выполнять более двух раз на одной и той же сборке светодиода, чтобы избежать повреждений от термического напряжения.6.2 Хранение и чувствительность к влаге

Компоненты упакованы в влагозащитный пакет с осушителем.

До вскрытия:

• Хранить при температуре ≤30°C и относительной влажности (RH) ≤90%.После вскрытия:
• "Срок жизни на производстве" (время, в течение которого компоненты могут находиться в условиях заводского воздуха) составляет 1 год при ≤30°C и ≤60% RH. Неиспользованные детали должны быть повторно запечатаны в влагозащитную упаковку.Прогрев (Baking):
• Если осушитель указывает на насыщение или превышено время хранения, перед пайкой оплавлением требуется прогрев при 60±5°C в течение 24 часов, чтобы предотвратить "попкорн"-трещины во время пайки.6.3 Ручная пайка и переделка

Если необходима ручная пайка:

Используйте паяльник с температурой жала ≤350°C.

• Ограничьте время контакта до ≤3 секунд на каждый вывод.
• Используйте паяльник мощностью ≤25Вт.
• Соблюдайте минимальный интервал 2 секунды между пайкой каждого вывода.
• Переделка настоятельно не рекомендуется.

Если это абсолютно неизбежно, необходимо использовать специализированный двухголовый паяльник для одновременного нагрева обоих выводов и снятия компонента без приложения механического напряжения. После любой переделки необходимо проверить влияние на характеристики светодиода.7. Упаковка и информация для заказа

Стандартная транспортная упаковка — это 8-миллиметровая несущая лента, намотанная на катушку диаметром 7 дюймов. Каждая катушка содержит 3000 штук.

Катушка и несущая лента имеют конкретные размеры, указанные в чертежах спецификации, для обеспечения совместимости с автоматическим сборочным оборудованием.

Этикетка на упаковке содержит критическую информацию для прослеживаемости и правильного применения:

CPN:

• Номер продукта заказчика (если назначен).P/N:
• Номер детали производителя (19-217/S2C-AL1M2VY/3T).QTY:
• Количество в упаковке (3000 шт./катушка).CAT:
• Код группы силы света (например, L1, M2).HUE:
• Код группы доминирующей длины волны (например, D9, D11).REF:
• Код группы прямого напряжения (например, 20, 22).LOT No:
• Номер производственной партии для прослеживаемости.8. Рекомендации по применению

8.1 Типичные сценарии применения

Подсветка:

• Идеально подходит для подсветки значков приборной панели, мембранных переключателей и панелей управления, где полезен широкий угол обзора.Телекоммуникационное оборудование:
• Служит в качестве индикаторов состояния, ламп ожидания сообщений или подсветки клавиатуры в телефонах, факсимильных аппаратах и сетевом оборудовании.Подсветка ЖК-панелей:
• Может использоваться для плоской, боковой подсветки в небольших монохромных ЖК-дисплеях или для подсветки конкретных символов.Общее индикаторное применение:
• Индикаторы включения питания, селекторы режимов, сигналы тревоги и индикаторы состояния в огромном количестве потребительских и промышленных электронных продуктов.8.2 Критические соображения при проектировании

Ограничение тока обязательно:

1. Внешний токоограничивающий резистор всегда должен использоваться последовательно со светодиодом. Прямое напряжение имеет допуск и отрицательный температурный коэффициент. Небольшое увеличение напряжения питания или уменьшение VF из-за нагрева может вызвать большой, разрушительный скачок тока, если он не ограничен должным образом. Значение резистора (R) рассчитывается как R = (V_питания - VF_светодиода) / I_желаемый.Тепловой менеджмент:
2. Хотя корпус мал, максимальная рассеиваемая мощность 60мВт должна соблюдаться. Работа на высоких токах (например, 25мА) генерирует тепло. Разводка ПП должна обеспечивать достаточную площадь меди вокруг контактных площадок светодиода для работы в качестве радиатора, особенно в условиях высокой температуры окружающей среды или когда несколько светодиодов сгруппированы вместе.Меры предосторожности от ЭСР:
3. Хотя рейтинг составляет 2000В HBM, во время сборки и обращения следует соблюдать стандартные процедуры обращения с ЭСР, чтобы предотвратить скрытые повреждения.Оптический дизайн:
4. Угол обзора 120 градусов обеспечивает очень широкую, рассеянную диаграмму направленности. Для применений, требующих более сфокусированного луча, может потребоваться внешняя линза или световод.Форма сигнала для импульсного режима:
5. Если используется пиковый прямой ток (60мА) в импульсном режиме, убедитесь, что скважность не превышает 10%, а частота составляет 1кГц, как указано. Средний ток все равно должен находиться в пределах непрерывного рейтинга 25мА.9. Соответствие и экологические стандарты

Этот продукт разработан для соответствия ключевым глобальным экологическим и стандартам безопасности, что является значительным преимуществом для выхода на рынок.

Соответствие RoHS:

• Продукт не содержит ограниченных опасных веществ в соответствии с директивой ЕС об ограничении использования опасных веществ.Бессвинцовый (Pb-Free):
• Покрытия для пайки и материалы не содержат свинца.Соответствие EU REACH:
• Соответствует регламенту по регистрации, оценке, разрешению и ограничению химических веществ.Безгалогенный:
• Соответствует строгим ограничениям по содержанию брома (Br) и хлора (Cl): Br < 900 ppm, Cl < 900 ppm, и Br+Cl < 1500 ppm. Это важно для снижения токсичных выбросов в случае пожара.10. Ограничения применения и примечание по надежности

Явно указано, что данный продукт, как описано в этой спецификации, не предназначен для применений с высокими требованиями к надежности или критичных для безопасности без предварительной консультации. Это включает:

Военные и аэрокосмические системы.

• Автомобильные системы безопасности или защиты (например, управление подушками безопасности, стоп-сигналы).
• Медицинское оборудование жизнеобеспечения или критической диагностики.
• Для таких применений могут потребоваться другие классы продуктов с более обширными испытаниями, более широкими температурными диапазонами и более длительными гарантиями на срок службы. Спецификация гарантирует качество и производительность светодиода как отдельного компонента в определенных условиях испытаний. Использование продукта за пределами этих указанных ограничений аннулирует эту гарантию.

11. Введение в технический принцип

Светодиод 19-217 основан на полупроводниковом материале AlGaInP (фосфид алюминия-галлия-индия), выращенном на подложке. При приложении прямого напряжения электроны и дырки инжектируются в активную область полупроводникового перехода. Их рекомбинация высвобождает энергию в виде фотонов (света). Конкретный состав сплава AlGaInP определяет энергию запрещенной зоны, которая напрямую соответствует длине волны (цвету) излучаемого света. В данном случае состав настроен на генерацию фотонов в оранжевом спектре (~611 нм). Прозрачная эпоксидная смола защищает полупроводниковый кристалл, действует как линза для формирования светового потока (достигая диаграммы 120 градусов) и обеспечивает механическую и экологическую защиту. Корпус для поверхностного монтажа имеет два металлических вывода (анод и катод), которые припаиваются непосредственно к ПП, устраняя необходимость в сквозных отверстиях и проводах.

12. Часто задаваемые вопросы на основе технических параметров

В: Какой резистор мне нужен для питания 5В?

1. О: Используя наихудший случай максимального VF 2.2В и желаемый ток 5мА: R = (5В - 2.2В) / 0.005А = 560 Ом. Используя стандартный резистор 560Ω, фактический ток будет варьироваться от ~5мА (если VF=2.2В) до ~5.9мА (если VF=1.7В). Также часто используется резистор 470Ω, обеспечивающий немного более высокую яркость, но гарантирующий, что ток остается ниже 25мА даже при минимальном VF.В: Могу ли я управлять им напрямую с вывода микроконтроллера?
2. О: Возможно, но с осторожностью. Типичный вывод МК может выдавать/принимать 20-25мА, что является абсолютным максимальным пределом для светодиода. Это не оставляет запаса и нагружает как МК, так и светодиод. Всегда лучше использовать вывод МК для управления транзистором (например, MOSFET), который затем управляет током светодиода.В: Почему угол обзора такой широкий?
3. О: Прозрачная куполообразная смола действует как линза, преломляющая свет от маленького полупроводникового кристалла на очень широкую область. Это идеально подходит для индикаторных применений, где светодиод должен быть виден под многими углами.В: Что означает код группы "S2C-AL1M2VY/3T"?
4. О: Это внутренний код продукта производителя. Вероятно, он кодирует конкретные атрибуты, такие как тип корпуса (SMD), технология кристалла (AlGaInP), цвет (Оранжевый/Желтый), группа яркости и другие производственные варианты. Точная расшифровка является собственностью производителя, но ключевые параметры производительности полностью определены в таблицах спецификации.В: Как долго прослужит светодиод?
5. О: Хотя конкретный срок службы L70/L50 (часы до 70% или 50% от начальной яркости) не указан в этой спецификации, светодиоды AlGaInP известны очень длительным сроком службы (часто десятки тысяч часов) при работе в пределах указанных электрических и тепловых ограничений. Основной механизм деградации срока службы — постепенное уменьшение светового потока из-за дефектов в полупроводниковом материале и упаковке под воздействием высокой температуры и тока.A: While a specific L70/L50 lifetime (hours to 70% or 50% of initial brightness) is not provided in this datasheet, AlGaInP LEDs are known for very long operational lifetimes (often tens of thousands of hours) when operated within their specified electrical and thermal limits. The primary lifetime degradation mechanism is a gradual decrease in luminous output due to defects in the semiconductor material and packaging under high temperature and current stress.