Техническая спецификация SMD светодиода 19-223/R6G6C-A01/2T - Многоцветный - 20мА - Ярко-красный и желто-зеленый

1. Обзор продукта

19-223 — это компактный многоцветный светодиод для поверхностного монтажа (SMD), предназначенный для применений с высокой плотностью монтажа на печатных платах. Его основное преимущество заключается в значительно уменьшенной площади по сравнению с традиционными светодиодами в выводных корпусах, что позволяет миниатюризировать конечные изделия, повысить плотность компонентов на плате и снизить требования к хранению. Устройство имеет малый вес, что делает его подходящим для портативной и миниатюрной электроники. Оно предлагается в двух различных цветовых типах: R6 (ярко-красный) и G6 (ярко-желто-зеленый), оба используют технологию кристаллов AlGaInP, залитых прозрачной смолой.

1.1 Ключевые особенности и соответствие стандартам

Светодиоды поставляются на 8-мм ленте, намотанной на катушки диаметром 7 дюймов, что обеспечивает совместимость со стандартным автоматизированным оборудованием для установки компонентов. Они предназначены для использования как с инфракрасным, так и с парофазным процессами групповой пайки оплавлением. Продукт соответствует нескольким ключевым экологическим и стандартам безопасности: не содержит свинца (Pb-free), соответствует директиве ЕС RoHS, требованиям ЕС REACH и классифицируется как не содержащий галогенов, с содержанием брома (Br) и хлора (Cl) менее 900 ppm каждый и их суммой менее 1500 ppm.

2. Подробный анализ технических параметров

2.1 Абсолютные максимальные параметры

Эти параметры определяют пределы, превышение которых может привести к необратимому повреждению устройства. Рабочие условия должны оставаться в этих границах.

• Прямой ток (I_F): 25 мА для типов R6 и G6.
• Пиковый прямой ток (I_FP): 50 мА, допустим в импульсном режиме (скважность 1/10 при 1 кГц).
• Рассеиваемая мощность (P_d): 60 мВт.
• Электростатический разряд (ESD) по модели человеческого тела (HBM): 2000 В, что указывает на умеренный уровень устойчивости к ЭСР для ручного монтажа.
• Рабочая температура (T_opr): от -40°C до +85°C.
• Температура хранения (T_stg): от -40°C до +90°C.
• Температура пайки: Для пайки оплавлением указан пик 260°C максимум в течение 10 секунд. Для ручной пайки температура жала паяльника не должна превышать 350°C в течение 3 секунд.

2.2 Электрооптические характеристики

Измерено при стандартных условиях испытаний: температура окружающей среды 25°C и прямой ток 20 мА.

• Сила света (I_v): R6: 72.0 - 180.0 мкд (типично 112-180 мкд в зависимости от бина). G6: 22.5 - 57.0 мкд (типично 36-57 мкд в зависимости от бина). Допуск ±11%.
• Угол обзора (2θ_1/2): 130 градусов, обеспечивая широкое поле освещения.
• Пиковая длина волны (λ_p): R6: 632 нм (типично). G6: 575 нм (типично).
• Доминирующая длина волны (λ_d): R6: 624 нм (типично). G6: 573 нм (типично).
• Спектральная ширина (Δλ): 20 нм (типично) для обоих цветов.
• Прямое напряжение (V_F): 1.70 - 2.40 В (типично 2.00 В) для R6 и G6 при I_F=20мА.
• Обратный ток (I_R): Максимум 10 мкА при обратном напряжении (V_R) 5В. Устройство не предназначено для работы в обратном смещении.

3. Объяснение системы бинирования

Светодиоды сортируются (бинируются) по ключевым параметрам производительности для обеспечения однородности в пределах производственной партии.

3.1 Бинирование по силе света (R6)

• Код бина Q: Минимум 72.0 мкд, Максимум 112.0 мкд.
• Код бина R: Минимум 112.0 мкд, Максимум 180.0 мкд.

3.2 Бинирование по силе света (G6)

• Код бина 1: Минимум 22.5 мкд, Максимум 36.0 мкд.
• Код бина 2: Минимум 36.0 мкд, Максимум 57.0 мкд.

Примечание: В спецификации для G6 указан заголовок "Диапазон бинов прямого напряжения", но приведены значения силы света. Предполагается, что это несоответствие в маркировке, и бины относятся к силе света.

4. Анализ характеристических кривых

Спецификация включает типичные характеристические кривые для вариантов R6 и G6. Хотя конкретные точки графиков не приведены в тексте, эти кривые обычно иллюстрируют зависимость между прямым током и силой света, прямым напряжением, а также влияние температуры окружающей среды на световой поток. Анализ этих кривых имеет решающее значение для понимания поведения светодиода в нестандартных рабочих условиях, например, при токе, отличном от 20 мА, или в условиях изменения температуры. Конструкторам следует обращаться к графическим данным в оригинальном документе для подробного расчета снижения параметров и прогнозирования производительности.

5. Механическая информация и данные о корпусе

5.1 Габаритные размеры корпуса

Светодиод имеет стандартный SMD корпус. Чертеж размеров определяет ключевые измерения, включая длину, ширину, высоту корпуса, размер и шаг контактных площадок. Все неуказанные допуски составляют ±0.1 мм. Точные размеры должны быть получены из чертежа корпуса в оригинальной спецификации для точного проектирования посадочного места на печатной плате.

5.2 Определение полярности

Катод обычно маркируется на устройстве, часто выемкой, зеленой точкой или скошенным углом на линзе или корпусе. Конструкция посадочного места на печатной плате должна соответствовать этой маркировке полярности для обеспечения правильного электрического подключения.

6. Руководство по пайке и монтажу

6.1 Профиль групповой пайки оплавлением

Рекомендуется бессвинцовый 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.
• Время при пиковой температуре: Максимум 10 секунд.
• Скорость нагрева: Максимум 6°C/сек до 255°C.
• Время выше 255°C: Максимум 30 секунд.
• Скорость охлаждения: Максимум 3°C/сек.

Пайка оплавлением не должна выполняться более двух раз на одном и том же устройстве.

6.2 Ручная пайка

Если необходима ручная пайка, используйте паяльник с температурой жала ниже 350°C. Время контакта на вывод не должно превышать 3 секунд. Используйте паяльник мощностью 25 Вт или менее. Между пайкой каждого вывода соблюдайте интервал не менее 2 секунд, чтобы предотвратить тепловое повреждение.

6.3 Хранение и чувствительность к влажности

Продукт упакован в влагозащитный пакет с осушителем.

• Не вскрывайте пакет до готовности к использованию.
• После вскрытия неиспользованные светодиоды должны храниться при температуре ≤30°C и относительной влажности ≤60%.
• "Срок использования" после вскрытия пакета составляет 168 часов (7 дней).
• Если время воздействия превышено или индикатор осушителя изменил цвет, перед пайкой оплавлением требуется прогрев при 60±5°C в течение 24 часов.

7. Упаковка и информация для заказа

7.1 Спецификации упаковки

Светодиоды поставляются в транспортной ленте на катушках диаметром 7 дюймов. Каждая катушка содержит 2000 штук. Подробные размеры карманов транспортной ленты и катушки приведены на чертежах в спецификации.

7.2 Расшифровка маркировки

Маркировка на катушке содержит несколько кодов:

• CPN: Номер продукта заказчика.
• P/N: Номер продукта производителя (например, 19-223/R6G6C-A01/2T).
• QTY: Количество в упаковке.
• CAT: Ранг силы света (Код бина).
• HUE: Ранг цветности и доминирующей длины волны.
• REF: Ранг прямого напряжения.
• LOT No: Прослеживаемый номер партии.

8. Рекомендации по применению

8.1 Типичные сценарии применения

• Подсветка: Индикаторы приборной панели, подсветка переключателей, подсветка клавиатур.
• Телекоммуникационное оборудование: Индикаторы состояния и подсветка в телефонах и факсимильных аппаратах.
• ЖК-дисплеи: Плоская подсветка для небольших ЖК-панелей, подсветка переключателей и символов.
• Общее индикаторное применение: Состояние питания, индикация режима и т.д.

8.2 Вопросы проектирования

• Ограничение тока: Внешний токоограничивающий резисторобязателен. Прямое напряжение светодиода имеет диапазон, и небольшое изменение напряжения питания может вызвать большое, потенциально разрушительное изменение прямого тока из-за экспоненциальной ВАХ диода.
• Тепловой менеджмент: Убедитесь, что конструкция печатной платы обеспечивает адекватный отвод тепла, особенно при работе вблизи максимальных параметров или при высоких температурах окружающей среды, для поддержания срока службы и производительности светодиода.
• Защита от ЭСРХотя устройство имеет рейтинг ЭСР 2000В по модели HBM, во время сборки следует соблюдать стандартные меры предосторожности при обращении с ЭСР.

9. Техническое сравнение и отличия

Основными отличительными особенностями светодиода 19-223 являются егомногоцветность в одном типе корпуса(R6 и G6) и использование полупроводникового материалаAlGaInP. Технология AlGaInP известна производством высокоэффективного красного, оранжевого, янтарного и желто-зеленого света. По сравнению со старыми технологиями она предлагает превосходную световую отдачу и чистоту цвета для этих длин волн. Широкий угол обзора 130 градусов делает его подходящим для применений, требующих широкой видимости, в отличие от светодиодов-индикаторов с узким лучом.

10. Часто задаваемые вопросы (FAQ)

10.1 Можно ли использовать этот светодиод без последовательного резистора?

No.В спецификации явно указано, что необходимо использовать защитный резистор. Светодиод — это устройство с токовым управлением. Подключение его непосредственно к источнику напряжения приведет к неконтролируемому току и немедленному выходу из строя.

10.2 В чем разница между пиковой и доминирующей длиной волны?

Пиковая длина волны (λ_p)— это длина волны, на которой спектральное распределение мощности излучаемого света максимально.Доминирующая длина волны (λ_d)— это длина волны монохроматического света, которая соответствует воспринимаемому цвету светодиода при сравнении со стандартным источником белого света. Доминирующая длина волны более тесно связана с восприятием цвета человеком.

10.3 Почему существует строгий 7-дневный срок использования после вскрытия влагозащитного пакета?

Корпуса SMD могут поглощать влагу из атмосферы. Во время высокотемпературного процесса пайки оплавлением эта захваченная влага может быстро расширяться, вызывая внутреннее расслоение, растрескивание или эффект "попкорна", что повреждает устройство. Ограничение в 7 дней и процедура прогрева критически важны для обеспечения выхода годных изделий при сборке и долгосрочной надежности.

11. Практический пример проектирования и использования

Сценарий: Проектирование многостатусной индикаторной панели.Конструктору нужны красные и зеленые индикаторы для состояний "Питание включено", "Ожидание" и "Неисправность" на компактном блоке управления. Используя серию 19-223, он может получить как ярко-красные (R6), так и ярко-желто-зеленые (G6) светодиоды с одинаковыми посадочными местами и профилями пайки. Это упрощает разводку печатной платы, спецификацию материалов и процесс сборки. Выбирая светодиоды из бинов с более высокой силой света (R для красного, 2 для зеленого), он обеспечивает хорошую видимость. Он рассчитывает соответствующие токоограничивающие резисторы для системы 5В, нацеливаясь на ток 15 мА для баланса яркости и потребляемой мощности, используя типичное V_F2.0В. Он обеспечивает, чтобы конструкция панели учитывала угол обзора 130 градусов, чтобы индикаторы были видны с широкого диапазона позиций оператора.

12. Введение в принцип работы

Светодиоды (LED) — это полупроводниковые устройства, излучающие свет в процессе, называемом электролюминесценцией. Когда прямое напряжение прикладывается к p-n переходу полупроводникового материала (в данном случае AlGaInP), электроны из n-области рекомбинируют с дырками из p-области в активном слое. Эта рекомбинация высвобождает энергию в виде фотонов (частиц света). Конкретная длина волны (цвет) излучаемого света определяется шириной запрещенной зоны полупроводникового материала. Прозрачная эпоксидная смола защищает полупроводниковый кристалл, действует как линза для формирования светового пучка (что приводит к углу обзора 130 градусов) и обеспечивает механическую стабильность.

13. Тенденции и контекст технологии

SMD светодиоды, такие как 19-223, представляют собой зрелую и широко распространенную технологию корпусов. Тенденция в индикаторных и подсветочных светодиодах продолжается в сторону повышения эффективности (больше светового потока на мА тока), улучшения цветовой однородности за счет более жесткого бинирования и дальнейшей миниатюризации для все более компактных устройств. Также растет акцент на данных о надежности и прогнозах срока службы в различных рабочих условиях. Хотя данная спецификация предоставляет стандартные параметры, для более сложных применений могут потребоваться подробные кривые срока службы и сохранения светового потока. Переход к бессвинцовому и безгалогенному производству, как видно на примере этого продукта, теперь является отраслевым стандартом, обусловленным глобальными экологическими нормами.