Техническая документация на SMD светодиод 19-219/R6C-AM1N2VY/3T - Размер 1.6x0.8x0.65мм - Напряжение 1.7-2.2В - Ярко-красный

1. Обзор продукта

19-219 — это светодиод для поверхностного монтажа (SMD), разработанный для высокоплотных миниатюрных применений. Он использует технологию чипа AlGaInP для получения ярко-красного светового потока. Его основное преимущество заключается в компактных размерах, что позволяет значительно сократить занимаемую площадь на печатной плате, место для хранения и общие габариты оборудования по сравнению с традиционными светодиодами в выводном корпусе. Компонент имеет малый вес и соответствует современным производственным и экологическим стандартам, включая требования RoHS, REACH и бесгалогенности.

1.1 Ключевые особенности и преимущества

• Сверхкомпактный корпус:Малый форм-фактор (1.6 мм x 0.8 мм) позволяет достичь более высокой плотности компоновки и миниатюризации конечных изделий.
• Совместимость с производством:Поставляется на 8-мм ленте на 7-дюймовых катушках, что обеспечивает полную совместимость с автоматическим оборудованием для установки компонентов.
• Надежная пайка:Совместим с процессами групповой пайки оплавлением как инфракрасным, так и паровым методом, подходит для крупносерийного производства.
• Соответствие экологическим нормам:Продукт не содержит свинца, соответствует директивам RoHS и REACH, а также спецификациям по бесгалогенности (Br <900ppm, Cl <900ppm, Br+Cl <1500ppm).
• Монохромный тип:Излучает чистый ярко-красный цвет.

1.2 Целевые области применения

Данный светодиод идеально подходит для применений, требующих небольших надежных индикаторных ламп или подсветки в ограниченном пространстве.

• Подсветка приборных панелей и переключателей.
• Индикаторы состояния и подсветка клавиатур в телекоммуникационных устройствах (телефоны, факсы).
• Плоская подсветка ЖК-панелей, переключателей и символов.
• Универсальные индикаторные применения в потребительской и промышленной электронике.

2. Технические характеристики и их интерпретация

В данном разделе представлено подробное описание предельно допустимых параметров и стандартных электрооптических характеристик. Все данные измерены при температуре окружающей среды (Ta) 25°C, если не указано иное.

2.1 Предельно допустимые параметры

Эти параметры определяют пределы, превышение которых может привести к необратимому повреждению устройства. Работа в таких условиях не гарантируется.

• Обратное напряжение (V_R):5 В. Превышение этого напряжения в обратном смещении может вызвать пробой p-n перехода.
• Постоянный прямой ток (I_F):25 мА. Постоянный ток, который может быть непрерывно приложен.
• Пиковый прямой ток (I_FP):60 мА (при скважности 1/10, 1кГц). Только для импульсного режима работы.
• Рассеиваемая мощность (P_d):60 мВт. Максимально допустимая мощность, рассеиваемая в виде тепла.
• Электростатический разряд (ЭСР), модель человеческого тела (HBM):2000 В. Указывает на умеренный уровень чувствительности к ЭСР; необходимы стандартные меры предосторожности при обращении.
• Рабочая температура (T_opr):от -40°C до +85°C. Диапазон температуры окружающей среды для надежной работы.
• Температура хранения (T_stg):от -40°C до +90°C.
• Температура пайки:Оплавление: макс. 260°C в течение 10 секунд. Ручная пайка: макс. 350°C в течение 3 секунд на вывод.

2.2 Электрооптические характеристики

Типичные параметры, измеренные при I_F= 5мА.

• Сила света (I_v):18 - 45 мкд (милликандела). Мера воспринимаемой яркости. Широкий диапазон управляется через бининг (см. раздел 3).
• Угол обзора (2θ_1/2):130 градусов (тип.). Такой широкий угол обзора делает его подходящим для применений, где светодиод может наблюдаться не строго фронтально.
• Пиковая длина волны (λ_p):632 нм (тип.). Длина волны, на которой спектральная мощность излучения максимальна.
• Доминирующая длина волны (λ_d):617.5 - 633.5 нм. Воспринимаемая как монохроматическая длина волны излучаемого цвета, также подвергается бинингу.
• Спектральная ширина (Δλ):20 нм (тип.). Ширина излучаемого спектра на половине максимальной интенсивности.
• Прямое напряжение (V_F):1.7 - 2.2 В. Падение напряжения на светодиоде при протекании тока 5мА. Этот параметр подвергается бинингу для обеспечения согласованности в проектировании.
• Обратный ток (I_R):макс. 10 мкА при V_R=5В. Мера тока утечки в закрытом состоянии.

Примечание о допусках:Сила света имеет допуск ±11%, доминирующая длина волны ±1нм, а прямое напряжение ±0.05В от значений бининга.

3. Объяснение системы бининга

Для обеспечения постоянства цвета и яркости в производстве светодиоды сортируются по бинам. Для 19-219 используются три независимых параметра бининга.

3.1 Бининг по силе света

Светодиоды сортируются на четыре бина (M1, M2, N1, N2) на основе измеренной силы света при 5мА.

• M1:18.0 - 22.5 мкд
• M2:22.5 - 28.5 мкд
• N1:28.5 - 36.0 мкд
• N2:36.0 - 45.0 мкд

3.2 Бининг по доминирующей длине волны

Светодиоды сортируются на четыре бина (E3, E4, E5, E6) для контроля точного оттенка красного цвета.

• E3:617.5 - 621.5 нм
• E4:621.5 - 625.5 нм
• E5:625.5 - 629.5 нм
• E6:629.5 - 633.5 нм

3.3 Бининг по прямому напряжению

Светодиоды сортируются на пять бинов (19, 20, 21, 22, 23) для группировки устройств со схожими электрическими характеристиками, что помогает согласовать ток в конструкциях с несколькими светодиодами.

• 19:1.7 - 1.8 В
• 20:1.8 - 1.9 В
• 21:1.9 - 2.0 В
• 22:2.0 - 2.1 В
• 23:2.1 - 2.2 В

4. Анализ характеристических кривых

В технической документации представлены несколько ключевых графиков, иллюстрирующих поведение светодиода в различных условиях.

4.1 Относительная сила света в зависимости от температуры окружающей среды

Эта кривая показывает, что сила света уменьшается с ростом температуры окружающей среды. Выходная мощность относительно стабильна от -40°C до примерно 25°C, но демонстрирует более выраженное снижение при более высоких температурах, что типично для светодиодов из-за увеличения безызлучательной рекомбинации.

4.2 Кривая снижения прямого тока

Этот график определяет максимально допустимый прямой ток как функцию температуры окружающей среды. Для предотвращения перегрева и обеспечения долгосрочной надежности прямой ток должен быть снижен при работе в условиях повышенной температуры окружающей среды (выше ~25°C).

4.3 Зависимость прямого тока от прямого напряжения (Вольт-амперная характеристика)

Эта фундаментальная характеристика показывает экспоненциальную зависимость между током и напряжением. Кривая необходима для проектирования цепи ограничения тока (обычно последовательного резистора). "Колено" кривой, где начинается проводимость, находится в районе 1.6В до 1.7В.

4.4 Зависимость силы света от прямого тока

Этот график демонстрирует, что световой поток увеличивается с ростом прямого тока, но зависимость не является идеально линейной, особенно при высоких токах. Он помогает разработчикам выбрать рабочую точку, которая балансирует яркость с эффективностью и нагрузкой на устройство.

4.5 Спектральное распределение

График спектрального излучения показывает одиночный пик с центром около 632 нм (тип.), подтверждая монохроматическое ярко-красное излучение с типичной шириной на полувысоте (FWHM) 20 нм.

4.6 Диаграмма направленности излучения

Полярная диаграмма иллюстрирует угол обзора 130 градусов, показывая угловое распределение интенсивности света, которое близко к ламбертовскому (косинусное распределение).

5. Механическая информация и данные о корпусе

5.1 Габаритные размеры корпуса

Светодиод имеет очень компактные размеры со следующими ключевыми габаритами (в мм, допуск ±0.1мм, если не указано иное):

• Длина: 1.60
• Ширина: 0.80
• Высота: 0.65 ±0.1
• Размеры контактной площадки (катод): 0.70 x 0.20 ±0.05

5.2 Идентификация полярности и проектирование контактных площадок

Катод (отрицательный вывод) четко обозначен на верхней части корпуса. Предоставлена рекомендуемая разводка контактных площадок для обеспечения надежного паяного соединения и правильного позиционирования во время оплавления. В документации указано, что размеры площадок приведены для справки и могут быть изменены в соответствии с конкретными требованиями к проектированию печатной платы.

6. Рекомендации по пайке и монтажу

Правильное обращение критически важно для надежности SMD-компонентов.

6.1 Профиль групповой пайки оплавлением (бессвинцовая)

Рекомендуется следующий температурный профиль:

• Предварительный нагрев:150-200°C в течение 60-120 секунд.
• Время выше температуры ликвидуса (TAL):60-150 секунд выше 217°C.
• Пиковая температура:Максимум 260°C, выдержка не более 10 секунд.
• Скорость нагрева/охлаждения:Максимум 6°C/сек нагрев, 3°C/сек охлаждение.

Важное примечание:Пайка оплавлением не должна выполняться более двух раз на одном и том же светодиоде.

6.2 Ручная пайка

Если необходима ручная пайка, необходимо соблюдать особую осторожность:

• Используйте паяльник с температурой жала менее 350°C.
• Ограничьте время пайки до 3 секунд на вывод.
• Используйте паяльник мощностью 25 Вт или менее.
• Соблюдайте интервал не менее 2 секунд между пайкой каждого вывода, чтобы предотвратить тепловой удар.

6.3 Хранение и чувствительность к влаге

Светодиоды упакованы в влагозащитный пакет с осушителем.

• До вскрытия:Хранить при температуре ≤30°C и относительной влажности (RH) ≤90%.
• После вскрытия (срок хранения на производстве):1 год при ≤30°C и ≤60% RH. Неиспользованные светодиоды должны быть повторно запечатаны во влагозащитную упаковку.
• Прогрев (сушка):Если индикатор осушителя изменил цвет или превышено время хранения, прогрейте светодиоды при 60 ±5°C в течение 24 часов перед использованием в процессе оплавления.

7. Упаковка и информация для заказа

7.1 Спецификация на ленте и катушке

Компоненты поставляются на 8-мм перфорированной несущей ленте, намотанной на стандартную катушку диаметром 7 дюймов (178 мм). В каждой катушке содержится 3000 штук.

7.2 Расшифровка маркировки

На этикетке катушки содержится несколько ключевых кодов, идентифицирующих конкретные бинированные характеристики светодиодов на этой катушке:

• CAT:Ранг силы света (напр., M1, N2).
• HUE:Ранг цветности/доминирующей длины волны (напр., E4, E5).
• REF:Ранг прямого напряжения (напр., 20, 21).
• Другая информация включает Заказной артикул (CPN), Артикул производителя (P/N), Количество (QTY) и Номер партии (LOT No).

8. Рекомендации по проектированию приложений

8.1 Ограничение тока является обязательным

В технической документации явно указано, что внешний токоограничивающий резистордолжениспользоваться. Светодиоды имеют резкую экспоненциальную ВАХ; небольшое увеличение напряжения может вызвать большое, потенциально разрушительное увеличение тока. Значение резистора (R) можно рассчитать по закону Ома: R = (V_{питания}- V_F) / I_F, где V_F — прямое напряжение из бина или типичных характеристик, а I_F — желаемый рабочий ток (≤25мА постоянного тока).

8.2 Тепловой режим

Несмотря на то, что это маломощное устройство, тепловые соображения по-прежнему важны для долговечности. Соблюдайте кривую снижения прямого тока при повышенных температурах окружающей среды. Убедитесь, что конструкция контактных площадок на печатной плате обеспечивает адекватный теплоотвод при необходимости, хотя рекомендуемая площадка предназначена в первую очередь для электрического и механического соединения.

8.3 Защита от электростатического разряда (ЭСР)

При уровне защиты от ЭСР 2000В (HBM) во время обращения и сборки следует соблюдать стандартные меры предосторожности для предотвращения скрытых повреждений.

9. Техническое сравнение и отличительные особенности

Основными отличительными особенностями светодиода 19-219 являются сочетание очень малых размеров 1.6мм x 0.8мм с относительно широким углом обзора 130 градусов и его комплексная трехпараметрическая система бининга (Интенсивность, Длина волны, Напряжение). Это позволяет разработчикам достичь стабильных оптических характеристик в приложениях с ограниченным пространством, где визуальная однородность критически важна, например, в массивах подсветки из нескольких светодиодов или индикаторных панелях. По сравнению с более крупными SMD-светодиодами или светодиодами в выводных корпусах, он обеспечивает превосходную плотность компоновки. По сравнению с другими миниатюрными светодиодами, его детальный бининг обеспечивает больший контроль над внешним видом конечного продукта.

10. Часто задаваемые вопросы (ЧЗВ)

10.1 Какое сопротивление резистора следует использовать при питании 5В?

Используя максимальное типичное V_F2.2В и целевой I_F20мА для запаса по безопасности: R = (5В - 2.2В) / 0.020А = 140 Ом. Ближайшее стандартное значение 150 Ом приведет к I_F≈ 18.7мА, что безопасно и обеспечивает хорошую яркость. Всегда проверяйте с фактическим V_Fиз вашего конкретного бина.

10.2 Можно ли управлять этим светодиодом без резистора, используя источник постоянного тока?

Да, драйвер постоянного тока, установленный на желаемый ток (например, 20мА), является отличной альтернативой последовательному резистору и обеспечивает более стабильную работу при изменении температуры и напряжения.

10.3 Почему диапазон силы света такой широкий (18-45 мкд)?

Это естественная вариация в производственном процессе. Система бининга (M1, M2, N1, N2) сортирует светодиоды в гораздо более узкие группы. Для обеспечения постоянной яркости в приложении указывайте и используйте светодиоды из одного бина силы света.

10.4 Как расшифровать артикул 19-219/R6C-AM1N2VY/3T?

Артикул — это код конкретного производителя. Критически важная информация для выбора содержится в отдельных кодах бинов на этикетке катушки (CAT, HUE, REF), которые определяют фактическую силу света, доминирующую длину волны и прямое напряжение устройств.

11. Пример проектирования и использования

Сценарий: Проектирование компактной индикаторной панели состояния с 20 равномерно яркими красными светодиодами.

1. Спецификация:Выберите бин силы света N1 (28.5-36.0 мкд) для достаточной яркости. Выберите бин длины волны E4 (621.5-625.5 нм) для постоянного красного оттенка. Бин прямого напряжения менее критичен для однородности при использовании индивидуальных последовательных резисторов, но выбор одного и того же бина (например, 20) может упростить расчет номинала резистора.
2. Схема:Каждый светодиод подключен параллельно к общей шине питания (например, 3.3В), каждый со своим собственным токоограничивающим резистором. Номинал резистора рассчитывается на основе номинального V_Fвыбранного бина напряжения.
3. Разводка печатной платы:Используйте рекомендуемую или модифицированную разводку контактных площадок. Убедитесь, что маркировка катода на шелкографии печатной платы соответствует полярности светодиода. Сгруппируйте светодиоды близко друг к другу для создания эффекта панели.
4. Сборка:Точно следуйте профилю пайки оплавлением. Не превышайте два цикла оплавления. Правильно храните вскрытые катушки, если они не используются немедленно.
5. Результат:Высокоплотная индикаторная панель с постоянным цветом и яркостью, достигнутая благодаря малому размеру и точному бинингу светодиода 19-219.

12. Введение в технологический принцип

Светодиод 19-219 основан на полупроводниковом материале AlGaInP (фосфид алюминия-галлия-индия). При приложении прямого напряжения к p-n переходу электроны и дырки инжектируются в активную область, где они рекомбинируют. В светодиодах AlGaInP эта рекомбинация высвобождает энергию в виде фотонов (света) в красной и янтарной части видимого спектра. Конкретный состав слоев AlGaInP определяет пиковую длину волны, которая в данном случае настроена на ярко-красное излучение около 632 нм. Эпоксидная смола-герметик является прозрачной для максимального извлечения света и также служит для защиты полупроводникового чипа.

13. Тенденции и развитие отрасли

Рынок миниатюрных SMD-светодиодов, таких как 19-219, продолжает развиваться под влиянием тренда на все более миниатюрные и тонкие электронные устройства. Ключевые разработки в более широкой светодиодной отрасли, влияющие на такие компоненты, включают:

• Повышенная эффективность:Постоянные улучшения материалов и процессов приводят к более высокой световой отдаче (больше светового потока на ватт), что позволяет использовать более низкие рабочие токи и снижать энергопотребление конечных продуктов.
• Улучшенная цветовая однородность:Продвинутый бининг и тестирование на уровне пластины обеспечивают более жесткий контроль цветности и интенсивности, что критически важно для таких применений, как подсветка дисплеев, где однородность имеет первостепенное значение.
• Улучшенная надежность и срок службы:Совершенствование материалов корпусирования и конструкции чипа продолжает увеличивать рабочий срок службы и устойчивость к тепловым и экологическим нагрузкам.
• Хотя дискретные светодиоды остаются незаменимыми, существует параллельный тренд в сторону интегрированных светодиодных модулей и световодов для более сложных решений освещения, хотя дискретные компоненты предлагают максимальную гибкость проектирования для нестандартных компоновок.19-219 представляет собой зрелый, хорошо охарактеризованный компонент, который выигрывает от этих постоянных отраслевых достижений в области материаловедения и производственной точности.

The 19-219 represents a mature, well-characterized component that benefits from these ongoing industry advancements in materials science and manufacturing precision.