Техническая документация на SMD светодиод 19-226/R6GHC-A 03/2T - Многоцветный - Ярко-красный и зеленый - 20 мА

1. Обзор продукта

19-226/R6GHC-A 03/2T — это компактный светодиодный компонент для поверхностного монтажа, предназначенный для современных электронных приложений, требующих высокой плотности компоновки и надежной работы. Это многоцветное устройство объединяет две различные технологии светодиодных кристаллов в едином корпусе, обеспечивая гибкость проектирования.

Ключевые преимущества:Основное преимущество этого SMD светодиода — значительно уменьшенная занимаемая площадь по сравнению с традиционными компонентами в корпусах с выводами. Это позволяет создавать более компактные печатные платы (ПП), повышать плотность монтажа компонентов, снижать требования к хранению и в конечном итоге способствует миниатюризации конечного оборудования. Его легкая конструкция также делает его идеальным для портативных и миниатюрных устройств.

Целевые области применения:Данный светодиод подходит для различных функций индикации и подсветки. Ключевые области применения включают подсветку автомобильных приборных панелей и переключателей, индикаторы состояния и подсветку клавиатуры в телекоммуникационных устройствах (телефоны, факсы), плоскую подсветку жидкокристаллических дисплеев (ЖКД), а также использование в качестве индикаторов общего назначения.

2. Подробный анализ технических характеристик

2.1 Предельно допустимые параметры

Эти параметры определяют пределы, превышение которых может привести к необратимому повреждению устройства. Работа вблизи или на этих пределах не гарантируется.

• Обратное напряжение (V_R):5 В (Примечание: данный параметр предназначен только для условий тестирования IR; устройство не предназначено для работы в обратном смещении).
• Прямой ток (I_F):25 мА для кристаллов R6 (Красный) и GH (Зеленый).
• Пиковый прямой ток (I_FP):60 мА для R6 и 100 мА для GH, допустим при скважности 1/10 и частоте 1 кГц.
• Рассеиваемая мощность (P_d):60 мВт для R6 и 95 мВт для GH.
• Электростатический разряд (ЭСР), модель человеческого тела (HBM):2000 В для R6 и 1000 В для GH.
• Рабочая температура (T_opr):от -40 °C до +85 °C.
• Температура хранения (T_stg):от -40 °C до +90 °C.
• Температура пайки (T_sol):Совместим с пайкой оплавлением (260 °C в течение 10 секунд) и ручной пайкой (350 °C в течение 3 секунд).

2.2 Электрооптические характеристики

Эти параметры измерены при стандартной температуре окружающей среды (T_a) 25 °C и определяют типичные характеристики устройства.

• Сила света (I_v):Измеряется при I_F= 20 мА. Для кристалла R6 (Красный) типичный диапазон составляет от 72,0 до 140,0 мкд. Для кристалла GH (Зеленый) типичный диапазон составляет от 112,0 до 285,0 мкд. Допуск составляет ±11%.
• Угол обзора (2θ_1/2):Приблизительно 120 градусов, что обеспечивает широкую диаграмму направленности излучения.
• Пиковая длина волны (λ_p):Обычно 632 нм для R6 (Красный) и 518 нм для GH (Зеленый).
• Доминирующая длина волны (λ_d):R6: от 615,0 до 625,0 нм. GH: от 520,0 до 530,0 нм. Допуск составляет ±1 нм.
• Спектральная ширина (Δλ):Обычно 20 нм для R6 и 35 нм для GH.
• Прямое напряжение (V_F):При I_F= 20 мА. R6: от 1,7 до 2,4 В (Типично 2,0 В). GH: от 2,7 до 3,7 В (Типично 3,3 В). Допуск составляет ±0,1 В.
• Обратный ток (I_R):Максимум 10 мкА для R6 и 50 мкА для GH при V_R= 5В.

3. Объяснение системы сортировки

Светодиоды сортируются (биннируются) по ключевым оптическим параметрам для обеспечения однородности в производственной партии. Это позволяет разработчикам выбирать компоненты, соответствующие конкретным требованиям к яркости и цвету.

3.1 Сортировка R6 (Ярко-красный)

Бины силы света:

• Q1: 72,0 - 90,0 мкд
• Q2: 90,0 - 112,0 мкд
• R1: 112,0 - 140,0 мкд

• 1: 615,0 - 620,0 нм
• 2: 620,0 - 625,0 нм

3.2 Сортировка GH (Ярко-зеленый)

Бины силы света:

• R1: 112,0 - 140,0 мкд
• R2: 140,0 - 180,0 мкд
• S1: 180,0 - 225,0 мкд
• S2: 225,0 - 285,0 мкд

• 1: 520,0 - 525,0 нм
• 2: 525,0 - 530,0 нм

4. Анализ характеристических кривых

В техническом описании приведены типичные характеристические кривые для обоих типов кристаллов. Важно отметить, что эти графики представляют типичные данные и не показывают гарантированные минимальные или максимальные значения.

4.1 Характеристики R6 (Красный)

Спектральное распределение:Кривая показывает узкий пик излучения с центром около 632 нм, что характерно для красных светодиодов на основе AlGaInP.Диаграмма направленности:Полярная диаграмма подтверждает угол обзора приблизительно 120 градусов с распределением, близким к ламбертовскому.Зависимость прямого тока от прямого напряжения (Вольт-амперная характеристика):Показывает экспоненциальную зависимость, с типичным V_Fоколо 2,0В при 20мА.Зависимость относительной силы света от прямого тока:Яркость увеличивается с ростом тока, но может насыщаться или снижаться при токах выше максимально допустимого.Зависимость относительной силы света от температуры окружающей среды:Световой поток уменьшается с ростом температуры окружающей среды, что является общей чертой светодиодов. Кривая снижения номинала показывает, как максимально допустимый прямой ток должен быть уменьшен при повышении температуры окружающей среды выше 25°C, чтобы не превысить предел рассеиваемой мощности.

4.2 Характеристики GH (Зеленый)

Спектральное распределение:Обладает более широким пиком с центром около 518 нм, что типично для зеленых светодиодов на основе InGaN.Зависимость прямого тока от прямого напряжения (Вольт-амперная характеристика):Показывает более высокое типичное V_Fоколо 3,3В при 20мА по сравнению с красным кристаллом.Зависимость относительной силы света от прямого тока / температуры окружающей среды:Наблюдаются схожие тенденции с красным кристаллом, хотя конкретные кривые снижения номинала и эффективности отличаются из-за разного полупроводникового материала.

5. Механическая информация и данные о корпусе

Устройство поставляется в корпусе для поверхностного монтажа. Точный чертеж габаритных размеров приведен в техническом описании с общим допуском ±0,1 мм, если не указано иное. Ключевые особенности включают контур корпуса, размеры выводов/контактных площадок и рекомендуемую посадочную площадку на ПП для обеспечения правильной пайки и выравнивания. Полярность указывается маркировкой на корпусе или идентификатором катода.

6. Рекомендации по пайке и монтажу

Компонент совместим с автоматическим оборудованием для установки, поставляется на 8-мм ленте на катушках диаметром 7 дюймов. Квалифицирован для стандартных процессов пайки оплавлением (инфракрасной и паровой фазой).

• Профиль пайки оплавлением:Устройство может выдерживать пиковую температуру 260°C до 10 секунд.
• Ручная пайка:При необходимости можно применять температуру жала паяльника 350°C не более 3 секунд.
• Чувствительность к влаге:Компоненты упакованы в влагозащитные барьерные пакеты с осушителем. Пакет не следует вскрывать до готовности к использованию. После вскрытия неиспользованные светодиоды должны храниться в условиях 30°C или ниже и относительной влажности (RH) 60% или ниже, чтобы предотвратить поглощение влаги, которое может вызвать "вспучивание" (popcorning) во время пайки оплавлением.

7. Упаковка и информация для заказа

Продукт упакован для автоматизированной сборки.

• Несущая лента:Удерживает компоненты. Размеры ленты и ячейки указаны для обеспечения совместимости с питателями.
• Катушка:Стандартная катушка диаметром 7 дюймов содержит 2000 штук.
• Влагозащитный пакет:Включает осушитель и индикаторную этикетку влажности.
• Информация на этикетке:Этикетка на катушке включает поля: Номер продукта заказчика (CPN), Номер продукта (P/N), Количество (QTY), Ранг силы света (CAT), Ранг цветности/длины волны (HUE), Ранг прямого напряжения (REF) и Номер партии (LOT No).

8. Соображения по проектированию приложений

8.1 Токоограничение обязательно

Критическое правило проектирования:Светодиоды — это устройства с токовым управлением. Внешний токоограничивающий резистор (или источник постоянного тока)долженбыть включен последовательно со светодиодом. Прямое напряжение (V_F) имеет допуск и отрицательный температурный коэффициент (уменьшается с ростом температуры). Небольшое увеличение напряжения питания или уменьшение V_Fможет вызвать большое, потенциально разрушительное увеличение прямого тока, если используется только источник напряжения. Номинал резистора должен быть рассчитан на основе напряжения питания (V_CC), типичного V_Fсветодиода при требуемом токе и требуемого прямого тока (I_F), используя закон Ома: R = (V_CC- V_F) / I_F.

8.2 Тепловой режим

Хотя это маломощное устройство, правильное тепловое проектирование продлевает срок службы и поддерживает яркость. Убедитесь, что разводка контактных площадок на ПП соответствует рекомендуемой посадочной площадке для обеспечения адекватного теплоотвода. Работа светодиода на максимальном токе или близком к нему при высоких температурах окружающей среды может потребовать снижения номинального тока, как показано на характеристических кривых.

8.3 Меры предосторожности от ЭСР

Хотя устройство имеет некоторую защиту от ЭСР (2000В/1000В HBM), во время сборки и обращения следует соблюдать стандартные процедуры защиты от ЭСР для предотвращения скрытых повреждений.

9. Техническое сравнение и отличительные особенности

Ключевой особенностью данной конкретной модели является еемногоцветность в стандартном SMD корпусе. Предлагая как высокоэффективный красный (AlGaInP), так и зеленый (InGaN) кристалл под одним префиксом номера детали (19-226), она упрощает управление запасами и проектирование для приложений, требующих нескольких цветов индикации. Широкий угол обзора 120 градусов подходит для приложений, требующих широкой видимости. Соответствие стандартам RoHS, REACH и бесгалогенности делает его пригодным для глобальных рынков со строгими экологическими нормами.

10. Часто задаваемые вопросы (на основе технических параметров)

10.1 Можно ли использовать этот светодиод без последовательного резистора?

No.Как прямо указано в "Мерах предосторожности при использовании", последовательный резистор обязателен для защиты от перегрузки по току. Прямое подключение к источнику напряжения, скорее всего, приведет к немедленному выходу из строя.

10.2 В чем разница между пиковой длиной волны и доминирующей длиной волны?

Пиковая длина волны (λ_p):Длина волны, на которой спектральная плотность мощности максимальна.Доминирующая длина волны (λ_d):Единая длина волны монохроматического света, соответствующая воспринимаемому цвету светодиода. Для светодиодов доминирующая длина волны часто более актуальна для спецификации цвета. В техническом описании приведена сортировка на основе доминирующей длины волны.

10.3 Почему максимальные токи для красного и зеленого кристаллов разные?

Различные полупроводниковые материалы (AlGaInP для красного, InGaN для зеленого) имеют разные электрические и тепловые свойства, что приводит к разным максимальным токам и рассеиваемой мощности, как определено в таблице предельно допустимых параметров.

11. Пример конструкции и использования

Сценарий: Панель многостатусных индикаторов

Разработчик создает компактную панель управления со светодиодными индикаторами состояния: Питание (Зеленый), Неисправность (Красный) и Ожидание (Янтарный). Используя серию 19-226, он может выбрать бины GH (Зеленый) для индикатора Питания и R6 (Красный) для индикатора Неисправности. Для янтарного индикатора потребуется выбрать другой номер детали с янтарным светодиодным кристаллом. Используя один и тот же корпус 19-226 для красного и зеленого, он сохраняет единую посадочную площадку компонентов на ПП, упрощая компоновку. Он проектирует схему управления с соответствующими токоограничивающими резисторами, рассчитанными для питания 5В: R_{Зеленый}= (5В - 3,3В) / 0,020А = 85 Ом (используйте стандартные значения 82 Ом или 91 Ом), R_{Красный}= (5В - 2,0В) / 0,020А = 150 Ом. Он обеспечивает, чтобы рабочая среда панели не превышала 85°C.

12. Введение в принцип работы

Светодиоды (LED) — это полупроводниковые устройства, излучающие свет при прохождении через них электрического тока. Это явление называется электролюминесценцией. Когда прямое напряжение прикладывается к p-n переходу, электроны из n-области рекомбинируют с дырками из p-области, высвобождая энергию в виде фотонов (света). Конкретная длина волны (цвет) излучаемого света определяется шириной запрещенной зоны используемого полупроводникового материала. Кристалл R6 использует структуру AlGaInP (фосфид алюминия-галлия-индия) для получения красного света, а кристалл GH использует структуру InGaN (нитрид индия-галлия) для получения зеленого света. SMD корпус содержит полупроводниковый кристалл, обеспечивает электрические соединения через металлические выводы или контактные площадки и включает в себя линзу из формованной эпоксидной смолы, которая формирует световой поток и защищает кристалл.

13. Технологические тренды

Общая тенденция в технологии светодиодов, включая такие компоненты, как 19-226, направлена на повышение эффективности (больше люмен на ватт), улучшение цветовой однородности и насыщенности, увеличение надежности и продолжение миниатюризации. Также наблюдается сильная тенденция к более широкому внедрению экологически чистых материалов (без свинца, без галогенов) и производственных процессов. Интеграция нескольких цветов или даже RGB кристаллов в один крошечный SMD корпус является распространенным достижением для цветных индикаторов и дисплейных приложений с ограниченным пространством. Кроме того, достижения в технологии люминофоров для белых светодиодов и новые полупроводниковые структуры продолжают расширять границы производительности всех типов светодиодов.