Техническая документация на SMD светодиод 15-215/R6C-AM2P1VY/2T - Ярко-красный - 2.0x1.25x0.8мм - 2.2В макс. - 60мВт

1. Обзор продукта

15-215 — это светодиод для поверхностного монтажа (SMD), предназначенный для высокоплотных электронных сборок. Его основной цвет свечения — ярко-красный, достигаемый с использованием кристалла AlGaInP, заключенного в прозрачный эпоксидный корпус. Ключевые преимущества компонента включают миниатюрные размеры, совместимость с автоматизированными процессами сборки и соответствие современным экологическим и нормам безопасности, таким как RoHS, REACH и требования по отсутствию галогенов.

Продукт ориентирован на приложения, требующие надежной, компактной индикаторной подсветки или подсветки. Его малый размер позволяет значительно сократить площадь печатной платы и габариты конечного изделия, а легкая конструкция делает его подходящим для портативных и миниатюрных устройств.

2. Подробный анализ технических параметров

2.1 Предельно допустимые параметры

Работа устройства за пределами этих значений может привести к необратимому повреждению. Ключевые параметры включают максимальное обратное напряжение (VR) 5В и постоянный прямой ток (IF) 25мА. Устройство может выдерживать пиковый прямой ток (IFP) 60мА в импульсном режиме (скважность 1/10 @ 1кГц). Максимальная рассеиваемая мощность (Pd) составляет 60мВт. Диапазон рабочих температур указан от -40°C до +85°C, с немного более широким диапазоном температур хранения от -40°C до +90°C. Компонент рассчитан на пайку оплавлением при 260°C в течение 10 секунд.

2.2 Электрооптические характеристики

Измеренные при стандартном испытательном токе 5мА и температуре окружающей среды 25°C, определяются ключевые параметры производительности. Сила света (Iv) имеет типичный диапазон, с конкретными минимальными и максимальными значениями, определенными в таблицах сортировки. Устройство обладает очень широким углом обзора (2θ1/2) 140 градусов, обеспечивая широкое и равномерное освещение. Доминирующая длина волны (λd) находится в красном спектре, конкретно между 617.5 нм и 633.5 нм, с типичной пиковой длиной волны (λp) около 632 нм. Прямое напряжение (VF) относительно низкое, от 1.70В до 2.20В при 5мА, что способствует энергоэффективности.

3. Объяснение системы сортировки

Продукт классифицируется по группам (бинаризация) для обеспечения стабильности ключевых параметров. Это позволяет разработчикам выбирать компоненты, соответствующие конкретным требованиям приложения по яркости, цвету и электрическим характеристикам.

3.1 Сортировка по силе света

Сила света классифицируется на четыре группы: M2, N1, N2 и P1. Группа P1 представляет собой группу с наивысшей яркостью, с интенсивностью от 45.0 мкд до 57.0 мкд при 5мА. Допуск в пределах каждой группы составляет ±11%.

3.2 Сортировка по доминирующей длине волны

Цвет, определяемый доминирующей длиной волны, сортируется на четыре группы: E4, E5, E6 и E7. Группа E4 охватывает красные цвета с более короткой длиной волны (617.5-621.5 нм), а группа E7 — с более длинной (629.5-633.5 нм). Допуск составляет ±1нм.

3.3 Сортировка по прямому напряжению

Прямое напряжение разделено на четыре группы: 19, 20, 21 и 22. Например, группа 19 охватывает VF от 1.70В до 1.80В. Такая сортировка помогает проектировать стабильные схемы управления током, особенно при использовании нескольких светодиодов последовательно. Допуск составляет ±0.05В.

4. Анализ характеристических кривых

В технической документации приведены типичные электрооптические характеристические кривые. Хотя конкретные графики не детализированы в предоставленном тексте, такие кривые обычно иллюстрируют зависимость между прямым током и силой света, прямым напряжением от температуры и спектральным распределением мощности. Анализ этих кривых имеет решающее значение для понимания работы в нестандартных условиях, таких как различные токи накачки или температуры окружающей среды, которые влияют на выходную яркость и срок службы устройства.

5. Механическая информация и данные о корпусе

5.1 Габаритные размеры корпуса

Светодиод имеет компактный SMD-корпус. Ключевые размеры составляют приблизительно 2.0мм в длину, 1.25мм в ширину и 0.8мм в высоту (допуск ±0.1мм). Корпус включает два анодных и два катодных вывода для надежной пайки.

5.2 Определение полярности

Корпус имеет индикатор полярности, обычно выемку или скошенный угол, для обеспечения правильной ориентации во время сборки. Неправильная установка предотвратит свечение светодиода и может подвергнуть его воздействию обратного напряжения.

6. Рекомендации по пайке и сборке

6.1 Профиль групповой пайки оплавлением

Для бессвинцовой пайки необходимо соблюдать определенный температурный профиль: предварительный нагрев между 150-200°C в течение 60-120 секунд, время выше температуры ликвидуса (217°C) 60-150 секунд и пиковая температура не выше 260°C максимум в течение 10 секунд. Также указаны максимальные скорости нагрева и охлаждения для предотвращения теплового удара. Пайку оплавлением не следует выполнять более двух раз.

6.2 Ручная пайка

Если необходима ручная пайка, температура жала паяльника должна быть ниже 350°C, а время контакта на вывод не должно превышать 3 секунды. Рекомендуется маломощный паяльник (≤25Вт) с достаточным временем охлаждения между пайкой каждого вывода, чтобы избежать перегрева.

6.3 Хранение и обращение

Компоненты упакованы в влагозащищенные пакеты с осушителем. Пакет не следует вскрывать до готовности к использованию. Если пакет вскрыт, светодиоды имеют "срок хранения на производстве" один год в контролируемых условиях (≤30°C, ≤60% относительной влажности). Превышение срока хранения или изменение цвета осушителя требует предварительной термообработки (прокалки) при 60±5°C в течение 24 часов перед использованием.

7. Упаковка и информация для заказа

Светодиоды поставляются на несущей ленте шириной 8мм, намотанной на катушки диаметром 7 дюймов. Каждая катушка содержит 2000 штук. Упаковка включает этикетки с критической информацией: номер продукта (P/N), количество (QTY) и конкретные коды групп для силы света (CAT), доминирующей длины волны (HUE) и прямого напряжения (REF).

8. Рекомендации по применению

8.1 Типичные сценарии применения

Этот светодиод хорошо подходит для подсветки приборных панелей и переключателей в автомобилях, индикации и подсветки в телекоммуникационных устройствах (телефоны, факсы), плоской подсветки ЖК-дисплеев и символов, а также для общего назначения в качестве индикаторов состояния.

8.2 Критические соображения при проектировании

Ограничение тока:Внешний токоограничивающий резистор обязателен. Светодиоды — это устройства с токовым управлением; небольшое изменение прямого напряжения может вызвать значительное изменение тока, потенциально приводящее к немедленному выходу из строя (перегоранию). Номинал резистора должен быть рассчитан на основе напряжения питания и желаемого прямого тока (обычно 5-20мА, не превышая 25мА).
Тепловой менеджмент:Хотя корпус мал, обеспечение достаточной площади медной фольги на печатной плате или использование термопереходных отверстий может помочь рассеять тепло, особенно при работе на более высоких токах или при повышенных температурах окружающей среды, тем самым поддерживая производительность и надежность.
Защита от ЭСР:Хотя устройство имеет рейтинг ЭСР по модели человеческого тела (HBM) 2000В, все равно рекомендуется соблюдать стандартные меры предосторожности от статического электричества при обращении и сборке.

9. Техническое сравнение и дифференциация

По сравнению с традиционными светодиодами в выводном исполнении, SMD светодиод 15-215 предлагает значительные преимущества в размере, весе и пригодности для автоматизированной сборки, что приводит к снижению производственных затрат при крупносерийном производстве. Его широкий угол обзора 140 градусов обеспечивает более равномерное излучение света по сравнению с устройствами с узким углом, что делает его лучше для площадной подсветки. Конкретная система материалов AlGaInP обеспечивает высокую эффективность и хорошую чистоту цвета в красном спектре.

10. Часто задаваемые вопросы (FAQ)

В: Могу ли я питать этот светодиод напрямую от источника логического напряжения 3.3В или 5В?
О: Нет. Вы всегда должны использовать последовательный токоограничивающий резистор. Необходимый номинал резистора (R) рассчитывается как R = (Vпитания - VF) / IF. Например, при питании 5В, VF 2.0В и целевом IF 20мА: R = (5 - 2) / 0.02 = 150 Ом.

В: Что означает "прозрачный" цвет смолы?
О: Это означает, что линза-корпус прозрачная, не рассеивающая и не окрашенная. Это позволяет напрямую видеть истинный цвет кристалла AlGaInP (ярко-красный), что часто приводит к более насыщенному и интенсивному цветовому восприятию.

В: Как интерпретировать номер детали 15-215/R6C-AM2P1VY/2T?
О: Хотя полная расшифровка может быть собственностью производителя, сегменты обычно указывают на серию (15-215), возможно, код цвета/яркости (R6C) и конкретные коды групп (A, M2, P1, VY, 2T), соответствующие группам силы света, длины волны и напряжения, описанным в технической документации.

11. Практический пример применения

Сценарий: Проектирование панели индикации состояния для сетевого маршрутизатора.
Панель требует нескольких ярко-красных светодиодов для индикации питания, сетевой активности и системных ошибок. Выбран светодиод 15-215 из группы яркости P1 для высокой видимости. Выбрана схема с использованием общей шины 3.3В. Расчет для консервативного тока накачки 15мА и типичного VF 1.9В (из группы 20): номинал резистора (3.3В - 1.9В) / 0.015А = 93.3 Ом. Выбран стандартный резистор 100 Ом, что дает прямой ток примерно 14мА, что соответствует спецификации и обеспечивает достаточную яркость, гарантируя долгосрочную надежность. Широкий угол обзора 140 градусов гарантирует видимость состояния с различных углов вокруг устройства.

12. Принцип работы

Этот светодиод является полупроводниковым источником света. Когда прямое напряжение, превышающее его характерное прямое напряжение (VF), прикладывается между анодом и катодом, электроны и дырки рекомбинируют в активной области полупроводникового кристалла AlGaInP (фосфид алюминия-галлия-индия). Этот процесс рекомбинации высвобождает энергию в виде фотонов, причем конкретная ширина запрещенной зоны материала AlGaInP определяет длину волны излучаемого света, в данном случае ярко-красного. Прозрачная эпоксидная линза служит для защиты полупроводникового кристалла, формирования выходного светового пучка и улучшения вывода света из кристалла.

13. Технологические тренды

Разработка SMD светодиодов, таких как 15-215, является частью общей тенденции в электронике к миниатюризации, повышению надежности и автоматизации производства. Достижения в области полупроводниковых материалов, таких как AlGaInP, постоянно улучшают световую отдачу (световой выход на единицу электрической мощности) и стабильность цвета во времени и при изменении температуры. Будущие тенденции могут быть сосредоточены на дальнейшем повышении эффективности, еще меньших размерах корпусов для сверхвысокоплотных приложений и улучшенных тепловых характеристиках для поддержки более высоких токов накачки в компактных пространствах. Отрасль также продолжает уделять внимание экологическому соответствию, стимулируя исключение опасных веществ и улучшая перерабатываемость.