Техническая документация на SMD светодиод 17-21/G6C-FN1P2B/3T - Размер 1.6x0.8x0.6мм - Напряжение 1.75-2.35В - Цвет Яркий Желто-Зеленый

1. Обзор продукта

17-21/G6C-FN1P2B/3T — это светодиод для поверхностного монтажа (SMD), предназначенный для высокоплотных электронных сборок. Он отличается компактными размерами, что делает его идеальным для применений, где критично место на плате. Устройство изготовлено на основе полупроводникового материала AlGaInP, который обеспечивает яркое желто-зеленое свечение. Светодиоды поставляются на 8-миллиметровой ленте, намотанной на катушку диаметром 7 дюймов, что обеспечивает совместимость со стандартным автоматизированным оборудованием для установки компонентов и групповой пайки, используемым в массовом производстве.

Ключевые преимущества компонента включают малый размер, позволяющий уменьшить габариты оборудования и увеличить плотность компоновки на печатных платах (ПП). Его легкая конструкция также способствует использованию в миниатюрных и портативных электронных устройствах. Продукт соответствует основным экологическим и стандартам безопасности, включая RoHS, REACH и требования по отсутствию галогенов, что делает его пригодным для глобальных рынков.

2. Подробные технические характеристики

2.1 Предельные эксплуатационные параметры

Устройство предназначено для надежной работы в заданных пределах. Превышение этих параметров может привести к необратимому повреждению. Максимальное обратное напряжение (VR) составляет 5В. Постоянный прямой ток (IF) не должен превышать 25мА, в то время как импульсный прямой ток (IFP) до 60мА допустим в импульсном режиме (скважность 1/10 при 1кГц). Максимальная рассеиваемая мощность (Pd) — 60мВт. Компонент выдерживает электростатический разряд (ESD) 2000В по модели человеческого тела (HBM). Рабочий диапазон температур составляет от -40°C до +85°C, диапазон температур хранения — от -40°C до +90°C.

2.2 Электрооптические характеристики

Измеренные при стандартной температуре перехода 25°C и прямом токе 20мА, характеристики светодиода определяются несколькими ключевыми параметрами. Сила света (Iv) имеет типичный диапазон, определяемый системой бинов. Угол обзора (2θ1/2) обычно составляет 140 градусов, обеспечивая широкое поле освещения. Пиковая длина волны (λp) находится в районе 575нм, в то время как доминирующая длина волны (λd) варьируется от 570.0нм до 574.5нм. Спектральная ширина (Δλ) обычно составляет 20нм. Прямое напряжение (VF) находится в диапазоне от 1.75В до 2.35В, а обратный ток (IR) не превышает 10мкА при обратном смещении 5В. Критически важно отметить, что устройство не предназначено для работы в условиях обратного напряжения; параметр VR применяется только для теста IR.

3. Объяснение системы бинов

Для обеспечения стабильности в проектировании приложений светодиоды сортируются по бинам на основе трех ключевых параметров: силы света, доминирующей длины волны и прямого напряжения. Это позволяет разработчикам выбирать компоненты, соответствующие конкретным требованиям их проектов.

3.1 Биннинг по силе света

Сила света классифицируется на четыре бина (N1, N2, P1, P2), измеренные при IF=20мА. Диапазон простирается от минимума 28.5 мкд (N1 мин.) до максимума 72.0 мкд (P2 макс.). Допуск в пределах каждого бина составляет ±11%.

3.2 Биннинг по доминирующей длине волны

Доминирующая длина волны, определяющая воспринимаемый цвет, сортируется на три бина (CC2, CC3, CC4). Диапазон составляет от 570.0нм до 574.5нм с жестким допуском ±1нм для поддержания цветовой однородности.

3.3 Биннинг по прямому напряжению

Прямое напряжение группируется в три бина (0, 1, 2), в диапазоне от 1.75В до 2.35В при IF=20мА. Допуск для прямого напряжения составляет ±0.1В. Выбор светодиодов из одного вольтажного бина помогает обеспечить равномерную яркость при параллельном включении нескольких светодиодов.

4. Анализ характеристических кривых

В техническом описании приведены типичные электрооптические характеристические кривые. Хотя конкретные графики не воспроизводятся в тексте, эти кривые обычно иллюстрируют зависимость между прямым током и силой света, прямым напряжением от температуры и спектральным распределением мощности. Анализ этих кривых необходим для понимания поведения светодиода в различных рабочих условиях, таких как изменение тока накачки или температуры окружающей среды, которые влияют на световой поток и эффективность.

5. Механическая информация и данные о корпусе

5.1 Габаритные размеры корпуса

Светодиод имеет компактный SMD-корпус с размерами приблизительно 1.6мм в длину, 0.8мм в ширину и 0.6мм в высоту (допуск ±0.1мм, если не указано иное). В техническом описании приведен подробный чертеж с размерами, включая рекомендации по разводке контактных площадок для проектирования ПП, чтобы обеспечить правильную пайку и тепловое управление.

5.2 Определение полярности

Катод четко обозначен на корпусе. Правильная ориентация полярности при монтаже критически важна для работы устройства. Конфигурация контактных площадок на ПП должна соответствовать этой маркировке, чтобы предотвратить обратную установку.

6. Рекомендации по пайке и монтажу

Правильное обращение и пайка критически важны для сохранения производительности и надежности светодиода.

6.1 Хранение и чувствительность к влаге

Компоненты упакованы в влагозащитный пакет с осушителем. Пакет не следует вскрывать до момента готовности к использованию светодиодов. После вскрытия неиспользованные светодиоды должны храниться при температуре ≤30°C и относительной влажности ≤60% и использоваться в течение 168 часов (7 дней). Если этот срок превышен или осушитель указывает на поглощение влаги, перед использованием требуется термообработка (прокаливание) при 60±5°C в течение 24 часов.

6.2 Профиль групповой пайки оплавлением

Светодиод совместим с инфракрасными и паровыми процессами пайки оплавлением. Для бессвинцовой пайки необходимо соблюдать определенный температурный профиль: предварительный нагрев между 150-200°C в течение 60-120 секунд, время выше 217°C (точки ликвидуса) 60-150 секунд, с пиковой температурой, не превышающей 260°C, максимум в течение 10 секунд. Максимальная скорость нагрева должна составлять 6°C/сек, а максимальная скорость охлаждения — 3°C/сек. Пайку оплавлением не следует выполнять более двух раз.

6.3 Ручная пайка и ремонт

Если необходима ручная пайка, температура жала паяльника должна быть ниже 350°C, время воздействия на каждый вывод — не более 3 секунд. Мощность паяльника должна быть менее 25Вт. Между пайкой каждого вывода следует соблюдать интервал охлаждения не менее 2 секунд. Ремонт после первоначальной пайки не рекомендуется. Если это неизбежно, необходимо использовать специализированный двусторонний паяльник для одновременного нагрева обоих выводов и избежания механических напряжений на кристалле светодиода.

7. Упаковка и информация для заказа

Светодиоды поставляются во влагозащитной упаковке. Они загружены в несущую ленту с размерами, указанными для автоматической обработки. Каждая катушка содержит 3000 штук. На этикетке упаковки указана критически важная информация для прослеживаемости и выбора: номер продукта (P/N), количество (QTY) и конкретные коды бинов 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, таких как телефоны и факсы, плоской подсветки ЖК-дисплеев и для общего индикации состояния.

8.2 Вопросы проектирования

Ограничение тока:Внешний токоограничивающий резистор обязателен. Экспоненциальная ВАХ светодиода означает, что небольшое увеличение напряжения может вызвать большое, потенциально разрушительное увеличение тока. Номинал резистора должен быть рассчитан на основе напряжения питания и бина прямого напряжения светодиода.
Тепловое управление:Хотя рассеиваемая мощность мала, обеспечение достаточной площади медных контактных площадок на ПП помогает рассеивать тепло, особенно в условиях высокой температуры окружающей среды или при работе на повышенных токах.
Напряжения на плате:Избегайте изгиба или коробления ПП во время или после пайки, так как это может вызвать трещины от напряжения в корпусе светодиода.

9. Техническое сравнение и отличия

По сравнению с более крупными светодиодами в корпусах с выводами, этот SMD-вариант обеспечивает значительную экономию места, более высокую плотность установки и совместимость с полностью автоматизированными сборочными линиями, снижая производственные затраты. Использование технологии AlGaInP обеспечивает высокую эффективность и насыщенный желто-зеленый цвет. Его соответствие строгим экологическим нормам (RoHS, REACH, Halogen-Free) делает его перспективным выбором для современных электронных конструкций, ориентированных на глобальные рынки.

10. Часто задаваемые вопросы (FAQ)

В: Можно ли питать этот светодиод без последовательного резистора?
О: Нет. В техническом описании прямо указано, что необходимо использовать защитный резистор. Питание светодиода напрямую от источника напряжения приведет к неконтролируемому току и быстрому выходу из строя.
В: Что произойдет, если я превышу срок в 7 дней после вскрытия влагозащитного пакета?
О: Светодиоды могут поглотить влагу из атмосферы. Их пайка без надлежащего прокаливания может вызвать "вспучивание" или внутреннее расслоение из-за быстрого расширения пара во время оплавления, что приведет к отказу. Следуйте предписанной процедуре прокаливания.
В: Как интерпретировать коды бинов на этикетке?
О: Коды CAT, HUE и REF соответствуют бинам силы света, доминирующей длины волны и прямого напряжения, подробно описанным в разделах 3.1, 3.2 и 3.3. Выбор согласованных бинов является ключом к равномерной работе в массиве.

11. Практические примеры проектирования и использования

Пример 1: Подсветка переключателей на приборной панели:Конструктору необходимо 10 однородных желто-зеленых индикаторов. Следует заказывать светодиоды из одного бина силы света (например, все P1) и одного бина доминирующей длины волны (например, все CC3), чтобы обеспечить одинаковую яркость и цвет. Единый токоограничивающий резистор можно рассчитать, используя максимальное прямое напряжение из бина 2 (2.35В), чтобы гарантировать безопасную работу всех устройств, даже если у некоторых Vf ниже.
Пример 2: Высокоплотная панель индикации:Для панели с 50 светодиодами использование SMD-корпуса позволяет реализовать очень компактную компоновку. Конструктор должен убедиться, что дизайн контактных площадок на ПП соответствует рекомендациям технического описания для обеспечения качественного формирования паяных соединений во время оплавления. Дизайн апертур трафарета должен быть оптимизирован для предотвращения образования перемычек припоя между близко расположенными площадками.

12. Принцип работы

Этот светодиод представляет собой полупроводниковый диод на основе материала фосфида алюминия-галлия-индия (AlGaInP). Когда прикладывается прямое напряжение, превышающее энергию его запрещенной зоны, электроны и дырки рекомбинируют в активной области полупроводника, высвобождая энергию в виде фотонов. Конкретный состав слоев AlGaInP определяет длину волны излучаемого света, которая в данном случае находится в желто-зеленом спектре (~575нм). Эпоксидная линза является прозрачной для максимального извлечения света и формирования диаграммы направленности с углом обзора 140 градусов.

13. Технологические тренды

Тренд в области индикаторных и подсветочных светодиодов продолжается в сторону миниатюризации, повышения эффективности (люмен на ватт) и увеличения надежности. SMD-корпуса, такие как 17-21, становятся стандартом благодаря своим производственным преимуществам. Также растет акцент на точном бининге и более жестких допусках для удовлетворения требований приложений, требующих высокой однородности цвета и яркости, таких как полноцветные дисплеи и автомобильные световые кластеры. Кроме того, стремление к экологически устойчивой электронике гарантирует, что материалы без галогенов и соответствующие RoHS остаются базовым требованием для всех новых компонентов.