Техническая спецификация SMD светодиода 17-21 Чистый зеленый - Габариты 1.6x0.8x0.6мм - Напряжение 1.55-2.35В - Мощность 60мВт

1. Обзор продукта

SMD светодиод 17-21 представляет собой компактное устройство для поверхностного монтажа, предназначенное для высокоплотных электронных сборок. Его основная функция — излучение чистого зеленого света, что делает его подходящим для различных индикаторных и подсветочных применений. Ключевое преимущество компонента заключается в его миниатюрных размерах, что позволяет значительно уменьшить размеры платы и оборудования. Легкая конструкция дополнительно повышает его пригодность для устройств с ограниченным пространством и портативных устройств. Продукт полностью соответствует современным экологическим стандартам, не содержит свинца, соответствует директивам RoHS и REACH, а также не содержит галогенов, что обеспечивает его использование на мировых рынках со строгими нормативными требованиями.

2. Подробный анализ технических параметров

2.1 Абсолютные максимальные характеристики

Максимальное обратное напряжение (VR) для устройства составляет 5В. Постоянный прямой ток (IF) не должен превышать 25мА, в то время как пиковый прямой ток (IFP) 60мА допустим в импульсном режиме (скважность 1/10 при 1кГц). Максимальная рассеиваемая мощность (Pd) составляет 60мВт. Диапазон рабочих температур указан от -40°C до +85°C, диапазон температур хранения — от -40°C до +90°C. Светодиод выдерживает пайку оплавлением при 260°C до 10 секунд или ручную пайку при 350°C до 3 секунд.

2.2 Электрооптические характеристики

При стандартных условиях испытаний (Ta=25°C, IF=20мА) сила света (Iv) составляет от минимум 7.20 мкд до максимум 22.50 мкд. Устройство имеет широкий угол обзора (2θ1/2) 140 градусов, обеспечивая широкое освещение. Пиковая длина волны (λp) составляет 561 нм, с диапазоном доминирующей длины волны (λd) от 557.50 нм до 567.50 нм, что определяет его чистый зеленый цвет. Ширина спектральной полосы (Δλ) обычно составляет 20 нм. Прямое напряжение (VF) при испытательном токе находится в диапазоне от 1.55В до 2.35В. Обратный ток (IR) составляет максимум 10 мкА при обратном смещении 5В, хотя устройство не предназначено для работы в обратном направлении.

3. Объяснение системы бининга

Продукт классифицируется по бинам для ключевых параметров, чтобы обеспечить согласованность в проектировании приложений.

3.1 Биннинг светового потока

Сила света сортируется по четырем кодам бинов: K0 (7.20-11.50 мкд), L1 (11.50-14.50 мкд), L2 (14.50-18.00 мкд) и M1 (18.00-22.50 мкд). Допуск составляет ±11%.

3.2 Биннинг доминирующей длины волны

Доминирующая длина волны сортируется по пяти кодам бинов: C10 (557.50-559.50 нм), C11 (559.50-561.50 нм), C12 (561.50-563.50 нм), C13 (563.50-565.50 нм) и C14 (565.50-567.50 нм). Допуск составляет ±1нм.

3.3 Биннинг прямого напряжения

Прямое напряжение сортируется по трем кодам бинов: 0 (1.75-1.95 В), 1 (1.95-2.15 В) и 2 (2.15-2.35 В). Допуск составляет ±0.1В.

4. Анализ кривых производительности

Хотя в спецификации приведены ссылки на конкретные графические кривые, типичные тенденции производительности можно вывести из параметров. Прямое напряжение будет демонстрировать логарифмическую зависимость от прямого тока. Сила света прямо пропорциональна прямому току в указанных пределах, но будет уменьшаться с ростом температуры перехода. Доминирующая длина волны может незначительно смещаться (обычно в сторону более длинных волн) при повышении температуры перехода. Понимание этих зависимостей имеет решающее значение для проектирования стабильных и эффективных схем управления.

5. Механическая информация и данные о корпусе

5.1 Габаритные размеры корпуса

SMD светодиод 17-21 имеет компактный корпус с размерами примерно 1.6мм в длину, 0.8мм в ширину и 0.6мм в высоту (допуск ±0.1мм). Корпус включает четкую маркировку катода для правильного определения полярности при монтаже. Подробный чертеж размеров предоставляет точные измерения для проектирования контактных площадок, чтобы обеспечить правильную пайку и тепловое управление.

5.2 Определение полярности

Отличительная метка на корпусе указывает на катодный вывод. Правильная ориентация необходима для функциональности схемы и предотвращения повреждения от обратного смещения.

6. Рекомендации по пайке и монтажу

6.1 Профиль оплавления припоя

Для бессвинцовой пайки необходимо соблюдать определенный температурный профиль: предварительный нагрев между 150-200°C в течение 60-120 секунд, время выше 217°C — 60-150 секунд, пиковая температура максимум 260°C в течение максимум 10 секунд, с контролируемыми скоростями нагрева и охлаждения (максимальный нагрев выше 255°C — 6°C/сек, максимальное охлаждение — 3°C/сек). Пайка оплавлением не должна выполняться более двух раз.

6.2 Ручная пайка

Если необходима ручная пайка, температура жала паяльника должна быть ниже 350°C, прикладываемая не более 3 секунд на каждый вывод. Используйте паяльник мощностью 25Вт или менее. Между пайкой каждого выдерживайте интервал не менее 2 секунд, чтобы предотвратить тепловое повреждение.

6.3 Хранение и обращение

Светодиоды упакованы в влагозащитные пакеты с осушителем. Пакет не следует открывать до готовности компонентов к использованию. После вскрытия неиспользованные светодиоды следует хранить при ≤30°C и ≤60% относительной влажности и использовать в течение 168 часов (7 дней). Если этот срок превышен или индикатор осушителя изменил цвет, перед использованием требуется обработка сушкой при 60±5°C в течение 24 часов.

6.4 Меры предосторожности

Для работы обязателен внешний токоограничивающий резистор, поскольку экспоненциальная ВАХ светодиода делает его очень чувствительным к колебаниям напряжения, что может привести к перегрузке по току и отказу. Избегайте приложения механических напряжений к светодиоду во время нагрева или изгиба платы после пайки. Ремонт после пайки не рекомендуется, но если это неизбежно, следует использовать специализированный двусторонний паяльник для одновременного нагрева обоих выводов, минимизируя тепловое напряжение.

7. Упаковка и информация для заказа

Светодиоды поставляются на несущей ленте шириной 8мм, намотанной на катушки диаметром 7 дюймов. Каждая катушка содержит 3000 штук. Упаковка включает влагозащитные алюминиевые пакеты с осушителем и этикетками. На этикетке содержится ключевая информация: номер продукта заказчика (CPN), номер продукта (P/N), количество в упаковке (QTY), ранг светового потока (CAT), ранг цветности/доминирующей длины волны (HUE), ранг прямого напряжения (REF) и номер партии (LOT No).

8. Рекомендации по применению

8.1 Типичные сценарии применения

Этот светодиод хорошо подходит для подсветки приборных панелей и переключателей в автомобилях. В телекоммуникациях он служит в качестве индикаторов состояния и подсветки клавиатуры в телефонах и факсимильных аппаратах. Также он применим для плоской подсветки ЖК-дисплеев, переключателей и символов, а также для общего индикаторного использования.

8.2 Соображения при проектировании

Конструкторы должны включать подходящий токоограничивающий резистор последовательно со светодиодом. Значение резистора следует рассчитывать на основе напряжения питания, бина прямого напряжения светодиода (используя максимальное значение для безопасности) и желаемого рабочего тока (≤20мА для непрерывной работы). Учитывайте бин светового потока при проектировании требуемых уровней яркости. Убедитесь, что расположение контактных площадок на печатной плате соответствует размерам корпуса, чтобы предотвратить "эффект надгробия" или плохие паяные соединения.

9. Техническое сравнение и отличия

Основное отличие светодиода 17-21 — его чрезвычайно малый форм-фактор (1.6x0.8мм) по сравнению с традиционными выводными светодиодами, что позволяет достичь более высокой плотности упаковки. Использование материала чипа AIGaInP обеспечивает эффективное излучение чистого зеленого цвета. Широкий угол обзора 140 градусов обеспечивает более равномерное освещение по сравнению с устройствами с узким углом. Его полное соответствие стандартам "без свинца", RoHS, REACH и "без галогенов" делает его перспективным выбором для глобального производства электроники.

10. Часто задаваемые вопросы (FAQ)

В: Какова цель кодов бининга?

О: Биннинг обеспечивает электрическую и оптическую согласованность в пределах партии. Конструкторы могут выбирать конкретные бины (например, для яркости или напряжения), чтобы добиться равномерной производительности в своих конечных продуктах, особенно когда в массиве используется несколько светодиодов.

В: Почему токоограничивающий резистор обязателен?

О: Светодиоды — это диоды с нелинейной ВАХ. Небольшое увеличение напряжения сверх прямого напряжения может вызвать большое, потенциально разрушительное увеличение тока. Последовательный резистор обеспечивает линейный, предсказуемый метод установки рабочего тока.

В: Могу ли я использовать этот светодиод для автомобильного внешнего освещения?

О: Нет. В спецификации указано ограничение на применение: этот продукт не предназначен для высоконадежных применений, таких как автомобильные системы безопасности, военная/аэрокосмическая техника или медицинское оборудование, без предварительной консультации и квалификации.

В: Сколько раз я могу выполнить пайку оплавлением этого компонента?

О: Максимально рекомендуется два цикла оплавления. Каждый цикл подвергает компонент тепловому напряжению, что со временем может ухудшить внутренние материалы и целостность паяного соединения.

11. Практический пример проектирования и использования

Рассмотрим проектирование низкопотребляющей панели индикаторов состояния для потребительского устройства. Используя светодиод 17-21 в бине M1 (наивысшая яркость) и бине C12 (определенный зеленый оттенок), конструктор может создать равномерный, яркий дисплей. Рассчитав последовательный резистор для питания 3.3В (R = (3.3В - 2.35В) / 0.02А ≈ 47.5Ом, используйте 47Ом), они обеспечивают стабильную работу при ~20мА. Светодиоды будут размещены на ленте и катушке для автоматической сборки методом "pick-and-place", следуя указанному профилю оплавления. Итоговая панель выигрывает от малого размера светодиода, позволяя создать элегантный дизайн, а его широкий угол обзора обеспечивает видимость индикатора с различных позиций.

12. Введение в принцип работы

Этот светодиод работает по принципу электролюминесценции в полупроводниковом p-n переходе. Материал чипа — фосфид алюминия-индия-галлия (AIGaInP). Когда прикладывается прямое напряжение, превышающее встроенный потенциал перехода, электроны и дырки инжектируются через переход. Их рекомбинация высвобождает энергию в виде фотонов (света). Конкретная ширина запрещенной зоны сплава AIGaInP определяет длину волны излучаемого света, в данном случае чистый зеленый (~561 нм). Прозрачная смола-герметик защищает чип и действует как линза, формируя световой поток для достижения указанного угла обзора 140 градусов.

13. Тенденции и развитие технологий

Тенденция в SMD светодиодах, таких как 17-21, продолжается в направлении повышения эффективности (больше люмен на ватт), уменьшения размеров корпуса для увеличения плотности, а также улучшения цветовой согласованности и стабильности в зависимости от температуры и срока службы. Также наблюдается сильная тенденция к более широкому внедрению экологически чистых материалов и производственных процессов, о чем свидетельствует соответствие этого продукта нескольким "зеленым" стандартам. Интеграция с интеллектуальными драйверами и системами управления для приложений умного освещения — еще одна растущая область, хотя на уровне компонентов основное внимание по-прежнему уделяется предоставлению надежных, высокопроизводительных источников света для все более миниатюрных и чувствительных к мощности электронных устройств.