Техническая спецификация SMD светодиода 19-22/Y2G6C-A14/2T - 2.0x1.6x0.8мм - 2.0В - 60мВт - Ярко-желтый/Желто-зеленый

1. Обзор продукта

19-22/Y2G6C-A14/2T — это компактный поверхностно-монтируемый светодиод, предназначенный для применений с высокой плотностью монтажа. Он представляет собой значительный прогресс по сравнению с традиционными компонентами с выводами, позволяя существенно сократить размер платы, занимаемое место на складе и габариты конечного оборудования. Его легкая конструкция делает его особенно подходящим для миниатюрных применений и применений с ограниченным пространством.

Основное преимущество этого продукта заключается в эффективном использовании площади платы и совместимости с современными автоматизированными производственными процессами. Он поставляется на стандартных 8-мм носителях в катушках диаметром 7 дюймов, что облегчает интеграцию с автоматическим оборудованием для установки компонентов. Устройство спроектировано для надежности и соответствия экологическим нормам: не содержит свинца, соответствует директиве RoHS, а также стандартам EU REACH и строгим стандартам по отсутствию галогенов (Br <900 ppm, Cl <900 ppm, Br+Cl < 1500 ppm).

2. Подробный анализ технических параметров

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):5В. Превышение этого напряжения в обратном смещении может вызвать пробой p-n перехода.
• Прямой ток (I_F):25 мА (постоянный) для обоих типов кристаллов Y2 (ярко-желтый) и G6 (ярко-желто-зеленый).
• Пиковый прямой ток (I_FP):60 мА, допустим в импульсном режиме (скважность 1/10 @ 1 кГц).
• Рассеиваемая мощность (P_d):60 мВт. Это максимальная мощность, которую корпус может рассеять без превышения тепловых пределов.
• Рабочая температура (T_opr):от -40°C до +85°C. Устройство рассчитано на промышленный температурный диапазон.
• Температура хранения (T_stg):от -40°C до +90°C.
• Электростатический разряд (ESD) HBM:2000В. Этот рейтинг ESD класса 1B указывает на умеренную чувствительность; рекомендуется соблюдать соответствующие процедуры защиты от статического электричества.
• Температура пайки (T_sol):Пайка оплавлением: максимум 260°C в течение 10 секунд. Ручная пайка: максимум 350°C в течение 3 секунд на вывод.

2.2 Электрооптические характеристики

Измерено при стандартных условиях испытаний: T_a= 25°C и I_F= 20мА, если не указано иное. Допуск ±11% на силу света является критически важным фактором при проектировании.

• Сила света (I_v):
  • Y2 (Ярко-желтый):Типичное значение предоставляется в диапазоне бинирования от 45.0 до 112 мкд.
  • G6 (Ярко-желто-зеленый):Типичное значение предоставляется в диапазоне бинирования от 28.5 до 72.0 мкд.
• Угол обзора (2θ_1/2):130 градусов (типичное значение). Этот широкий угол обзора подходит для индикаторов и подсветки, требующих широкой видимости.
• Пиковая длина волны (λ_p):
  • Y2: 591 нм (типичное значение).
  • G6: 575 нм (типичное значение).
• Доминирующая длина волны (λ_d):
  • Y2: 589 нм (типичное значение).
  • G6: 573 нм (типичное значение).
• Спектральная ширина (Δλ):
  • Y2: 15 нм (типичное значение).
  • G6: 20 нм (типичное значение). Несколько более широкий спектр кристалла G6 характерен для его материального состава.
• Прямое напряжение (V_F):
  • Y2 и G6: 2.00В (типичное значение), с диапазоном от 1.70В до 2.40В при I_F=20мА. Это относительно низкое V_Fспособствует более высокой эффективности.
• Обратный ток (I_R):10 мкА (макс.) при V_R=5В.

3. Объяснение системы бинирования

Световой выход светодиодов варьируется от партии к партии. Система бинирования обеспечивает согласованность для конечного пользователя, группируя светодиоды со схожими характеристиками.

3.1 Бинирование по силе света

Для Y2 (Ярко-желтый):

• Код бина P:от 45.0 мкд (Мин.) до 72.0 мкд (Макс.).
• Код бина Q:от 72.0 мкд (Мин.) до 112 мкд (Макс.).

Для G6 (Ярко-желто-зеленый):

• Код бина N:от 28.5 мкд (Мин.) до 45.0 мкд (Макс.).
• Код бина P:от 45.0 мкд (Мин.) до 72.0 мкд (Макс.).

Конкретный код бина (CAT) указан на этикетке продукта. Конструкторы должны учитывать минимальное значение в выбранном бине, чтобы гарантировать достаточную яркость в своем применении.

4. Анализ характеристических кривых

Хотя конкретные графические данные не предоставлены в текстовом фрагменте, в спецификации приведены типичные электрооптические характеристические кривые для обоих типов кристаллов Y2 и G6. Эти кривые необходимы для понимания поведения устройства в нестандартных условиях.

4.1 Предполагаемые характеристики кривых

Основываясь на стандартной физике светодиодов и предоставленных параметрах, ожидаются следующие зависимости:

• Относительная сила света в зависимости от прямого тока (I_F):Световой выход будет увеличиваться сверхлинейно с ростом тока до определенного момента, после чего может произойти падение эффективности. Работа должна поддерживаться на уровне номинального I_F25мА или ниже.
• Относительная сила света в зависимости от температуры окружающей среды (T_a):Сила света обычно уменьшается с ростом температуры перехода. Кривая будет иметь отрицательный наклон, что подчеркивает важность теплового управления для поддержания стабильной яркости, особенно при высоких температурах окружающей среды.
• Прямое напряжение в зависимости от прямого тока (V_F-I_F):Это будет демонстрировать классическую экспоненциальную кривую диода. Типичное V_F2.0В при 20мА является ключевой точкой на этой кривой.
• Прямой ток в зависимости от температуры окружающей среды:Эта кривая снижения номинальных характеристик, вероятно, показывает, что максимально допустимый I_Fуменьшается с ростом T_aчтобы предотвратить превышение P_d limit.
• Спектральное распределение:Кривые для обоих кристаллов будут показывать отчетливый пик на соответствующих λ_p(591нм для Y2, 575нм для G6) с указанной шириной полосы (Δλ).

5. Механическая информация и данные о корпусе

5.1 Габаритные размеры корпуса

SMD светодиод 19-22 имеет стандартный для отрасли форм-фактор корпуса. Ключевые размеры (допуск ±0.1мм, если не указано иное) включают компактный размер корпуса, критически важный для компоновок с высокой плотностью. Точная длина, ширина и высота определены в подробном чертеже размеров, который включает разводку контактных площадок, контур компонента и идентификацию полярности (обычно через метку катода или срезанный угол на корпусе).

6. Рекомендации по пайке и монтажу

6.1 Критически важные меры предосторожности

• Ограничение тока:Внешний последовательный резисторобязателендля предотвращения теплового разгона и перегорания из-за отрицательного температурного коэффициента и резких ВАХ светодиода.
• Хранение и чувствительность к влаге:
  • Не вскрывайте влагозащитный пакет до момента готовности к использованию.
  • После вскрытия неиспользованные светодиоды должны храниться при температуре ≤30°C и влажности ≤60%.
  • "Время жизни" после вскрытия пакета составляет 168 часов (7 дней).
  • Если срок превышен, перед пайкой оплавлением требуется прогрев при 60±5°C в течение 24 часов.

6.2 Профиль пайки оплавлением (бессвинцовая)

Предоставлен рекомендуемый 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, удерживается не более 10 секунд.
• Скорость нагрева:Максимум 6°C/сек.
• Время выше 255°C:Максимум 30 секунд.
• Скорость охлаждения:Максимум 3°C/сек.

Важные ограничения:Пайку оплавлением не следует выполнять более двух раз. Избегайте механических нагрузок на светодиод во время нагрева и не деформируйте печатную плату после пайки.

6.3 Ручная пайка и ремонт

Если ручная пайка неизбежна:

• Используйте паяльник с температурой жала <350°C в течение <3 секунд на вывод.
• Мощность паяльника должна быть ≤25Вт.
• Соблюдайте минимальный интервал в 2 секунды между пайкой каждого вывода.
• Ремонт настоятельно не рекомендуется.Если это абсолютно необходимо, используйте паяльник с двумя жалами для одновременного нагрева обоих выводов и снятия компонента, чтобы избежать повреждения контактных площадок. Проверьте работоспособность устройства после ремонта.

7. Информация об упаковке и заказе

7.1 Спецификации упаковки

• Носитель:Ширина 8мм, намотан на катушки диаметром 7 дюймов.
• Количество на катушке:2000 штук.
• Влагозащитная упаковка:Включает осушитель и запаяна в алюминиевый влагозащитный пакет.

7.2 Расшифровка маркировки

Этикетка на катушке содержит критически важную информацию для прослеживаемости и правильного применения:

• CPN:Номер детали заказчика.
• P/N:Номер детали производителя (например, 19-22/Y2G6C-A14/2T).
• QTY:Количество в упаковке.
• CAT:Ранг силы света (Код бина: например, P, Q, N).
• HUE:Координаты цветности и ранг доминирующей длины волны.
• REF:Ранг прямого напряжения.
• LOT No:Производственный номер партии для прослеживаемости.

8. Рекомендации по применению

8.1 Типичные сценарии применения

• Салон автомобиля:Подсветка приборной панели, переключателей и панелей управления.
• Телекоммуникационное оборудование:Индикаторы состояния и подсветка клавиатуры в телефонах, факсах и маршрутизаторах.
• Потребительская электроника:Плоская подсветка для небольших ЖК-дисплеев, подсветка переключателей и символических значков.
• Общее индикаторное применение:Индикация состояния питания, режима работы и сигналов тревоги в самых разнообразных электронных устройствах.

8.2 Соображения при проектировании

• Схема управления током:Всегда реализуйте схему с постоянным током или источник напряжения с последовательным токоограничивающим резистором. Рассчитайте значение резистора по формуле R = (V_{питания}- V_F) / I_F, используя максимальное V_Fиз спецификации, чтобы гарантировать, что I_Fне превысит предел в наихудших условиях.
• Тепловое управление:Хотя рассеиваемая мощность мала, обеспечьте достаточную площадь медного покрытия на печатной плате или тепловые переходные отверстия под контактными площадками светодиода, если работа ведется при высоких температурах окружающей среды или при максимальном I_Fдля поддержания производительности и долговечности.
• Оптическое проектирование:Угол обзора 130 градусов обеспечивает широкое излучение. Для сфокусированного или направленного света могут потребоваться внешние линзы или световоды.

9. Техническое сравнение и отличия

Основными отличительными особенностями серии 19-22 являются ееминиатюрный размеривсестороннее соответствие экологическим нормам. По сравнению с более крупными SMD светодиодами или компонентами для монтажа в отверстия, она обеспечивает превосходную плотность монтажа. Ее конкретная система материалов AlGaInP для желтого и желто-зеленого цветов обеспечивает высокую эффективность и чистоту цвета на этих длинах волн. Сочетание соответствия RoHS, REACH и стандартам по отсутствию галогенов делает ее подходящей для самых требовательных мировых рынков и экологически ориентированных проектов, часто предоставляя преимущество перед более старыми или менее соответствующими нормам компонентами.

10. Часто задаваемые вопросы (на основе технических параметров)

10.1 Почему токоограничивающий резистор абсолютно необходим?

Прямое напряжение (V_F) светодиода имеет отрицательный температурный коэффициент и варьируется от образца к образцу (от 1.7В до 2.4В). Подключение его непосредственно к источнику напряжения, даже немного превышающему его V_F, вызовет экспоненциальный рост тока, быстро превышающий предельно допустимый параметр в 25мА и приводящий к немедленному тепловому разрушению. Резистор обеспечивает линейное, стабильное ограничение тока.

10.2 Что означает допуск "±11%" на силу света для моего проекта?

Это означает, что фактическая сила света любого отдельного светодиода может быть на 11% выше или ниже типичного или бинированного значения. Следовательно, ваша оптическая система должна быть спроектирована так, чтобы правильно функционировать сминимальнойожидаемой интенсивностью (Типичное значение/Мин. значение бина * 0.89). Не проектируйте, основываясь только на типичном значении.

10.3 Можно ли использовать этот светодиод на улице?

Рабочий температурный диапазон составляет от -40°C до +85°C, что охватывает многие уличные условия. Однако прямое воздействие УФ-излучения, влаги и загрязнений не устраняется одним только корпусом кристалла. Для уличного использования светодиод должен быть должным образом залит компаундом или размещен в корпусе, обеспечивающем защиту от окружающей среды.

10.4 Как интерпретировать коды бинов (P, Q, N) при заказе?

Укажите требуемый код(ы) бина на основе ваших потребностей в яркости. Например, если ваш проект требует как минимум 70 мкд желтого света, вы должны заказать Бин Q (72-112 мкд), так как Бин P (45-72 мкд) может содержать образцы ниже вашего требования. Заказ смеси бинов или "любого бина" может привести к видимым несоответствиям яркости в вашем продукте.

11. Практический пример проектирования

Сценарий:Проектирование низкопотребляющего индикатора состояния для портативного устройства, питающегося от шины 3.3В. Индикатор должен быть четко виден при окружающем освещении.

Выбор:Выбран 19-22 G6 (Желто-зеленый, Бин P) за его высокую световую эффективность в диапазоне фотопического зрения (чувствительность человеческого глаза) и низкое V_F.

Расчет:Целевой I_F= 15мА (ниже максимума для запаса). Используя макс. V_Fиз спецификации (2.4В) для расчета тока в наихудшем случае: R = (V_{питания}- V_F) / I_F= (3.3В - 2.4В) / 0.015А = 60 Ом. Мощность на резисторе: P = I²R = (0.015)²* 60 = 0.0135Вт. Стандартного резистора мощностью 1/16Вт или 1/10Вт достаточно. Ожидаемую яркость при 15мА можно экстраполировать из типичного значения при 20мА, убедившись, что она соответствует требованиям по видимости.

Компоновка:Компактный форм-фактор 19-22 размещен на печатной плате. Используются небольшие тепловые перемычки к контактной площадке для облегчения пайки при сохранении некоторой теплопроводности к плоскости платы.

12. Введение в принцип работы

Светодиод 19-22 — это твердотельный источник света на основе полупроводникового p-n перехода. Кристаллы Y2 и G6 используютAlGaInP (фосфид алюминия-галлия-индия)в качестве активного полупроводникового материала. Когда прикладывается прямое напряжение, превышающее пороговое значение включения диода, электроны и дырки инжектируются в активную область, где они рекомбинируют. В AlGaInP эта рекомбинация в основном высвобождает энергию в виде фотонов (света) в желто-желто-зеленой области видимого спектра (573-591 нм). Конкретный цвет (длина волны) определяется точным атомным составом и шириной запрещенной зоны сплава AlGaInP. Прозрачная смола-заливка защищает полупроводниковый кристалл и действует как первичная линза, формируя начальную диаграмму направленности светового излучения.

13. Технологические тренды

Светодиод 19-22 представляет собой текущие тренды в оптоэлектронике:миниатюризация, повышение эффективностииулучшение надежности и соответствия нормам. Переход к меньшим корпусам, подобным этому, позволяет создавать более сложные и компактные конечные продукты. Использование материала AlGaInP обеспечивает высокую внутреннюю квантовую эффективность для янтарного/желтого/зеленого цветов. Отраслевой переход к бессвинцовой пайке и материалам без галогенов, как видно на примере этого компонента, обусловлен глобальными экологическими нормами (RoHS, REACH) и спросом потребителей на более экологичную электронику. Будущие разработки могут быть сосредоточены на дальнейшем повышении эффективности (больше мкд/мА), более узком бинировании по цвету и яркости для согласованности, а также корпусах, позволяющих еще более плотное размещение или интегрированные схемы драйверов.