Техническая спецификация SMD светодиода 0201 зеленого цвета - Размер 0.6x0.3x0.25мм - Напряжение 2.8-3.8В - Мощность 80мВт

1. Обзор изделия

В данном документе подробно описаны характеристики миниатюрного поверхностно-монтируемого светодиода (SMD LED) в корпусе типоразмера 0201. Эти светодиоды предназначены для автоматизированного монтажа на печатные платы (PCB) и идеально подходят для применений с ограниченным пространством. Устройство использует технологию InGaN (нитрид индия-галлия) для генерации зеленого света.

1.1 Особенности

• Соответствует директиве RoHS (об ограничении использования опасных веществ).
• Поставляются на 12-миллиметровой ленте, намотанной на катушки диаметром 7 дюймов, для автоматизированной обработки.
• Стандартный корпус в соответствии с EIA (Альянс электронной промышленности).
• Вход совместим с логическими уровнями интегральных схем (ИС).
• Разработан для совместимости с автоматическим оборудованием для монтажа компонентов (pick-and-place).
• Подходит для использования в процессах пайки оплавлением в инфракрасном (ИК) спектре.
• Предварительно кондиционированы для соответствия уровню чувствительности к влажности MSL 3 по стандарту JEDEC (Объединенный инженерный совет по электронным устройствам).

1.2 Области применения

Данный светодиод подходит для широкого спектра индикаторных функций и подсветки в различном электронном оборудовании, включая:

• Телекоммуникационные устройства (например, беспроводные телефоны, сотовые телефоны).
• Офисное оборудование (например, ноутбуки).
• Бытовая техника.
• Промышленные системы управления.
• Сетевое оборудование.
• Внутренняя подсветка вывесок и символов.
• Индикаторы состояния и подсветка передних панелей.

2. Габаритные размеры и механическая информация

Светодиод размещен в миниатюрном корпусе 0201. Линза прозрачная. Все чертежи размеров и допуски приведены на рисунках в оригинальной спецификации. Ключевые примечания включают:

• Все размеры указаны в миллиметрах, в скобках приведены дюймы.
• Стандартный допуск составляет ±0.2 мм (±0.008"), если на чертеже не указано иное.

3. Технические параметры и характеристики

3.1 Предельные эксплуатационные параметры

Параметры указаны при температуре окружающей среды (Ta) 25°C. Превышение этих значений может привести к необратимому повреждению.

• Рассеиваемая мощность (Pd):80 мВт
• Пиковый прямой ток (IFP):100 мА (при скважности 1/10, длительность импульса 0.1 мс)
• Постоянный прямой ток (IF):20 мА
• Диапазон рабочих температур:от -40°C до +85°C
• Диапазон температур хранения:от -40°C до +100°C

3.2 Электрические и оптические характеристики

Типичные показатели измерены при Ta=25°C в указанных условиях испытаний.

• Сила света (Iv):280 - 710 мкд (типичное значение, при IF=20мА). Измерено с датчиком/фильтром, приближенным к фотопической кривой чувствительности глаза CIE.
• Угол обзора (2θ1/2):110 градусов (типичное значение). Определяется как полный угол, при котором интенсивность падает до половины осевого значения.
• Пиковая длина волны излучения (λp):518 нм (типичное значение). Допуск ±1 нм.
• Доминирующая длина волны (λd):520 - 535 нм (при IF=20мА). Определяется по координатам цветности CIE.
• Полуширина спектральной линии (Δλ):35 нм (типичное значение).
• Прямое напряжение (VF):2.8 - 3.8 В (при IF=20мА). Допуск ±0.1 В.
• Обратный ток (IR):Максимум 10 мкА (при VR=5В). Устройство не предназначено для работы в режиме обратного смещения.

3.3 Рекомендуемый профиль ИК-оплавления

Рекомендуется профиль пайки оплавлением, соответствующий стандарту J-STD-020B для бессвинцовых процессов. Ключевые параметры включают пиковую температуру не выше 260°C. Подробный график зависимости температуры от времени приведен в оригинальном документе.

4. Система бинов

Устройства классифицируются по бинам на основе ключевых параметров для обеспечения однородности в применении.

4.1 Бин по прямому напряжению (VF)

Сортировка при IF=20мА. Допуск на бин составляет ±0.10В.
Примеры бинов: D7 (2.8-3.0В), D8 (3.0-3.2В), D9 (3.2-3.4В), D10 (3.4-3.6В), D11 (3.6-3.8В).

4.2 Бин по силе света (Iv)

Сортировка при IF=20мА. Допуск на бин составляет ±11%.
Примеры бинов: T1 (280-355 мкд), T2 (355-450 мкд), U1 (450-560 мкд), U2 (560-710 мкд).

4.3 Бин по доминирующей длине волны (WD)

Сортировка при IF=20мА. Допуск на бин составляет ±1 нм.
Примеры бинов: AP (520.0-525.0 нм), AQ (525.0-530.0 нм), AR (530.0-535.0 нм).

5. Анализ характеристических кривых

В спецификации приведены типичные характеристические кривые (при 25°C, если не указано иное), такие как:
- Относительная сила света в зависимости от прямого тока.
- Прямое напряжение в зависимости от прямого тока.
- Относительная сила света в зависимости от температуры окружающей среды.
- Спектральное распределение (относительная интенсивность в зависимости от длины волны).
Эти кривые необходимы для понимания поведения устройства в различных рабочих условиях, например, снижения интенсивности при увеличении тока или температуры.

6. Руководство пользователя и обращение

6.1 Очистка

Используйте только указанные чистящие средства. При необходимости допустимо погружение в этиловый или изопропиловый спирт при нормальной температуре на время менее одной минуты. Неуказанные химикаты могут повредить корпус.

6.2 Рекомендуемая конфигурация контактных площадок на PCB

Приведена схема контактных площадок для пайки оплавлением в ИК-спектре или паров фаз для обеспечения правильного формирования паяного соединения и выравнивания.

6.3 Упаковка: Лента и катушка

Светодиоды поставляются на формованной несущей ленте с защитной крышкой. Ключевые характеристики:
- Ширина ленты: 12 мм.
- Диаметр катушки: 7 дюймов.
- Количество на катушке: 4000 штук.
- Минимальный заказ для остатков: 500 штук.
- Соответствует спецификациям ANSI/EIA-481.
Включены подробные чертежи размеров ячейки ленты и катушки.

7. Важные предостережения и примечания по применению

7.1 Предназначение

Эти светодиоды предназначены для обычного электронного оборудования. Они не рекомендуются для критически важных для безопасности применений, где отказ может угрожать жизни или здоровью (например, авиация, медицинские системы жизнеобеспечения) без предварительной консультации и специальной квалификации.

7.2 Условия хранения

Запечатанная упаковка:Хранить при температуре ≤30°C и влажности ≤70%. Использовать в течение одного года после вскрытия влагозащитного пакета.
Вскрытая упаковка:Хранить при температуре ≤30°C и влажности ≤60%. Для компонентов, подвергшихся воздействию окружающей среды более 168 часов, перед пайкой рекомендуется прогрев при температуре около 60°C в течение не менее 48 часов. Для длительного хранения используйте герметичный контейнер с осушителем или в атмосфере азота.

7.3 Рекомендации по пайке

Пайка оплавлением:
- Предварительный нагрев: 150-200°C.
- Время предварительного нагрева: Макс. 120 секунд.
- Пиковая температура: Макс. 260°C.
- Время выше температуры ликвидуса: Макс. 10 секунд (максимум два цикла оплавления).
Ручная пайка (паяльником):
- Температура жала паяльника: Макс. 300°C.
- Время пайки на вывод: Макс. 3 секунды (только один раз).
Соблюдение ограничений профиля JEDEC и рекомендаций производителя паяльной пасты критически важно для надежности.

8. Соображения по проектированию и технические аспекты

8.1 Ограничение тока

Абсолютный максимальный постоянный прямой ток составляет 20 мА. В схемотехнике всегда должен использоваться последовательный токоограничивающий резистор для предотвращения превышения этого значения, который рассчитывается на основе напряжения питания и прямого напряжения (VF) светодиода. Использование типичного VF для расчета дает отправную точку, но проектирование на основе максимального VF гарантирует, что ограничение по току никогда не будет превышено.

8.2 Тепловой режим

При пределе рассеиваемой мощности 80 мВт тепловые соображения важны, особенно в компоновках с высокой плотностью или при высоких температурах окружающей среды. Кривая снижения номинальных значений, показывающая зависимость силы света от температуры окружающей среды, указывает на значительное падение выходной мощности при повышении температуры. Обеспечение достаточной площади медного покрытия на PCB для отвода тепла и избегание размещения рядом с другими теплообразующими компонентами может помочь сохранить производительность и долговечность.

8.3 Оптическое проектирование

Широкий угол обзора 110 градусов делает этот светодиод подходящим для применений, требующих широкой видимости. Для более сфокусированного освещения могут потребоваться внешние линзы или световоды. Прозрачная линза с зеленым кристаллом InGaN обеспечивает насыщенную цветовую точку, определяемую бином доминирующей длины волны.

8.4 Биннинг для однородности

Для применений, требующих однородного цвета или яркости среди нескольких светодиодов (например, массивы подсветки), критически важно указывать узкие бины для Доминирующей длины волны (WD) и Силы света (Iv). Смешивание бинов с разных концов диапазона может привести к видимым несоответствиям цвета или яркости.

9. Сравнение и контекст выбора

Корпус 0201 представляет собой один из самых маленьких стандартизированных корпусов для SMD светодиодов, позволяющий создавать ультраминиатюрные конструкции. По сравнению с более крупными корпусами, такими как 0402 или 0603, светодиод 0201 обычно имеет более низкие максимальные токи и световой поток из-за своего размера, но предлагает минимально возможные занимаемую площадь и высоту. Технология InGaN, используемая для зеленого цвета, обеспечивает более высокую эффективность и лучшую насыщенность цвета по сравнению со старыми технологиями, такими как GaP (фосфид галлия).

10. Часто задаваемые вопросы (на основе параметров)

В: Могу ли я питать этот светодиод током 30 мА для большей яркости?
О: Нет. Абсолютный максимальный постоянный прямой ток составляет 20 мА. Превышение этого параметра грозит катастрофическим отказом и аннулирует гарантии надежности.

В: Диапазон прямого напряжения составляет 2.8-3.8В. Как выбрать номинал резистора?
О: Проектируйте вашу токоограничивающую цепь, используя максимальное VF (3.8В) из спецификации, чтобы гарантировать, что ток никогда не превысит 20 мА в наихудших условиях, даже если вы получите светодиоды из бинов с более низким напряжением.

В: Как долго я могу хранить эти светодиоды после вскрытия катушки?
О: Для наилучших результатов пайки завершите процесс ИК-оплавления в течение 168 часов (7 дней) после воздействия стандартных заводских условий (<30°C/60% влажности). Если воздействие превышает этот срок, рекомендуется 48-часовой прогрев при 60°C для удаления поглощенной влаги и предотвращения эффекта "попкорна" во время оплавления.

В: Подходит ли этот светодиод для подсветки приборной панели автомобиля?
О: Диапазон рабочих температур (-40°C до +85°C) охватывает многие применения в салоне автомобиля. Однако для автомобильного использования обычно требуется специальная квалификация AEC-Q102, которая не указана в этой общей спецификации. Необходима консультация с производителем по поводу автомобильных продуктов.

11. Принципы технологии и тренды

Принцип:Данный светодиод основан на полупроводниковом материале InGaN. При приложении прямого напряжения электроны и дырки рекомбинируют в активной области, высвобождая энергию в виде фотонов. Конкретный состав сплава InGaN определяет ширину запрещенной зоны и, следовательно, длину волны (цвет) излучаемого света, в данном случае зеленого.

Тренды:Оптоэлектронная промышленность продолжает движение в сторону уменьшения размеров корпусов (таких как 0201 и 01005), повышения световой отдачи (больше светового потока на ватт) и улучшения надежности. Также наблюдается тенденция к более узкому бинингу по цвету и интенсивности для удовлетворения требований дисплеев высокого разрешения и эстетически однородного освещения. Кроме того, интеграция с электроникой управления и интеллектуальным управлением внутри корпуса является продолжающейся областью разработки.