Техническая спецификация SMD светодиода оранжевого цвета AlInGaP 0603 - Габариты 1.6x0.8x0.6мм - Напряжение 1.8-2.4В - Мощность 72мВт

1. Обзор изделия

В данном документе подробно описаны характеристики компактного высокопроизводительного светоизлучающего диода (LED) для поверхностного монтажа (SMD). Устройство выполнено в стандартном для отрасли корпусе 0603, что делает его пригодным для автоматизированной сборки и применений с ограниченным пространством. Светодиод излучает свет в оранжевом спектре с использованием полупроводникового материала фосфида алюминия-индия-галлия (AlInGaP), известного своей эффективностью и чистотой цвета.

1.1 Особенности

• Соответствует директиве RoHS (об ограничении использования опасных веществ).
• Поставляется на 8-миллиметровой ленте, совместимой с катушками диаметром 7 дюймов, для облегчения автоматизированных операций установки.
• Стандартный корпус в соответствии с EIA (Альянс электронной промышленности).
• Уровни входных/выходных сигналов совместимы с логическими уровнями интегральных схем (ИС).
• Разработан для совместимости с автоматическим оборудованием для установки компонентов.
• Подходит для пайки оплавлением в инфракрасном (ИК) спектре.
• Предварительно кондиционирован в соответствии с уровнем чувствительности к влажности JEDEC (Объединенный инженерный совет по электронным устройствам) MSL 3, что указывает на срок хранения после вскрытия упаковки 168 часов при <30°C/60% относительной влажности.

1.2 Области применения

Данный светодиод универсален и находит применение в широком спектре электронного оборудования, где требуется компактный и надежный индикатор. Типичные области применения включают:

• Телекоммуникационное оборудование:Индикаторы состояния на маршрутизаторах, модемах и телефонных аппаратах.
• Офисная автоматизация:Панельные индикаторы на принтерах, сканерах и многофункциональных устройствах.
• Бытовая техника:Индикаторы включения/рабочего состояния.
• Промышленное оборудование:Индикаторы состояния и неисправностей машин.
• Общее назначение:Индикация состояния и сигналов.
• Подсветка символов:Подсветка значков и символов на передних панелях.
• Подсветка передней панели:Подсветка кнопок и дисплеев.

2. Подробные технические характеристики

2.1 Предельные эксплуатационные параметры

Следующие параметры определяют пределы, превышение которых может привести к необратимому повреждению устройства. Работа в этих условиях не гарантируется. Все значения указаны при температуре окружающей среды (Ta) 25°C.

• Рассеиваемая мощность (Pd):72 мВт. Это максимальное количество мощности, которое устройство может рассеять в виде тепла.
• Пиковый прямой ток (I_F(пик)):80 мА. Это максимально допустимый мгновенный прямой ток, обычно указываемый для импульсных условий (скважность 1/10, длительность импульса 0.1 мс) для предотвращения перегрева.
• Постоянный прямой ток (I_FF)):
• 30 мА. Это максимальный рекомендуемый постоянный прямой ток для надежной долгосрочной работы.Диапазон рабочих температур:
• -40°C до +85°C. Устройство предназначено для работы в этом диапазоне температур окружающей среды.Диапазон температур хранения:

-40°C до +100°C. Устройство может храниться в этом диапазоне без ухудшения характеристик при отключенном питании.

2.2 Электрические и оптические характеристики_FВ следующей таблице приведены типичные параметры производительности, измеренные при Ta=25°C и прямом токе (I

F) 20мА, если не указано иное. Это ожидаемые значения в нормальных рабочих условиях.

• Определения ключевых параметров:_VСила света (IV):
• Мера воспринимаемой мощности света, излучаемого в определенном направлении, измеряется в милликанделах (мкд). Измеряется с фильтром, имитирующим спектральную чувствительность человеческого глаза (кривая МКО)._{Угол обзора (2θ}1/2):
• Полный угол (например, 110°), при котором сила света составляет половину значения на оси (0°). Более широкий угол обеспечивает более рассеянный световой поток._pПиковая длина волны излучения (λP):
• Длина волны, на которой оптическая выходная мощность максимальна (например, 611 нм)._dДоминирующая длина волны (λD):
• Единая длина волны, определяющая воспринимаемый цвет света, полученная из цветовой диаграммы МКО. Это ключевой параметр для спецификации цвета.Полуширина спектральной линии (Δλ):
• Ширина спектра излучения на половине максимальной интенсивности, указывающая на чистоту цвета (например, 17 нм). Меньшее значение указывает на более монохроматический свет._FПрямое напряжение (VF):
• Падение напряжения на светодиоде при протекании заданного прямого тока (например, от 1.8В до 2.4В при 20мА)._RОбратный ток (IR):

Небольшой ток утечки, протекающий при приложении обратного напряжения (например, 5В). Устройство не предназначено для работы в режиме обратного смещения.

3. Объяснение системы сортировки

Для обеспечения стабильности производства светодиоды сортируются в различные группы производительности или \"бины\" на основе ключевых параметров. Это позволяет разработчикам выбирать компоненты, соответствующие конкретным требованиям по цвету, яркости и напряжению._F3.1 Сортировка по прямому напряжению (V

F)

Светодиоды классифицируются по их прямому напряжению при 20мА. Это критически важно для проектирования токоограничивающих цепей и обеспечения равномерной яркости в массивах из нескольких светодиодов._V3.2 Сортировка по силе света (I

V)

Светодиоды сортируются на основе их минимальной силы света. Эта сортировка гарантирует предсказуемый минимальный уровень яркости для выбранного компонента._d3.3 Сортировка по доминирующей длине волны (λ

D)

Это основная цветовая сортировка. Светодиоды группируются по их доминирующей длине волны, чтобы гарантировать стабильный оранжевый оттенок в пределах узкого допуска ±1 нм на бин.

4. Анализ характеристических кривых

• Хотя в спецификации приведены ссылки на конкретные графики, типичные характеристические кривые для таких светодиодов предоставляют ценную информацию для проектирования:Вольт-амперная характеристика (ВАХ):
• Показывает зависимость прямого тока от прямого напряжения. Она нелинейна, с характерным \"коленом\" напряжения (около 1.8-2.4В для данного устройства), после которого ток быстро возрастает при небольшом увеличении напряжения. Это требует использования токоограничивающего резистора или драйвера постоянного тока.Зависимость силы света от прямого тока:
• Обычно показывает, что световой выход примерно линейно возрастает с увеличением тока до определенного момента, после чего эффективность может снижаться из-за нагрева или других эффектов.Зависимость силы света от температуры окружающей среды:
• Показывает, что световой выход обычно уменьшается с ростом температуры окружающей среды. Это критически важный фактор для применений в условиях высоких температур.Спектральное распределение:

График относительной оптической мощности в зависимости от длины волны, показывающий пик около 611 нм с характерной шириной (полуширина 17 нм).

5. Механическая информация и информация о корпусе

5.1 Габаритные размеры корпуса

Устройство соответствует стандартному размеру корпуса 0603 (метрический 1608): приблизительно 1.6 мм в длину, 0.8 мм в ширину и 0.6 мм в высоту. Предоставлены подробные чертежи размеров с допусками (±0.2 мм, если не указано иное) для проектирования посадочного места на печатной плате.

5.2 Идентификация полярности и проектирование контактных площадок

Катод обычно маркируется на устройстве. Предоставлена рекомендуемая конфигурация контактных площадок на печатной плате для пайки оплавлением в инфракрасном спектре или паровом фазе, чтобы обеспечить правильное формирование паяного соединения, выравнивание компонента и тепловой режим во время пайки.

6. Рекомендации по пайке и сборке

6.1 Профиль пайки оплавлением

• Включен рекомендуемый профиль инфракрасной пайки оплавлением, соответствующий J-STD-020B для бессвинцовых процессов. Ключевые параметры включают:Предварительный нагрев:
• 150-200°C максимум 120 секунд для постепенного нагрева платы и активации флюса.Пиковая температура:
• Максимум 260°C.Время выше температуры ликвидуса (TAL):
• Обычно 60-90 секунд, хотя конкретное время зависит от профиля.Общее время пайки:

Максимум 10 секунд при пиковой температуре, допускается не более двух циклов оплавления.Примечание:

Оптимальный профиль зависит от конкретной конструкции печатной платы, паяльной пасты и печи. Предоставленный профиль служит общим ориентиром на основе стандартов JEDEC.

6.2 Ручная пайка

Если необходима ручная пайка, используйте паяльник с температурой не выше 300°C. Время контакта должно быть ограничено максимум 3 секундами, и эту операцию следует выполнить только один раз, чтобы предотвратить тепловое повреждение кристалла светодиода и корпуса.

6.3 Очистка

Используйте только указанные чистящие средства. При необходимости очистки допустимо погружение светодиода в этиловый или изопропиловый спирт при комнатной температуре на время менее одной минуты. Избегайте использования не указанных химикатов, которые могут повредить эпоксидную линзу или корпус.

• 6.4 Условия храненияГерметичная упаковка:
• Хранить при ≤30°C и относительной влажности (RH) ≤70%. Продукт имеет рекомендуемый срок использования один год с даты изготовления при хранении в оригинальной влагозащищенной упаковке с осушителем.Вскрытая упаковка:
• Для компонентов, извлеченных из герметичного пакета, условия хранения не должны превышать 30°C и 60% относительной влажности. Настоятельно рекомендуется завершить процесс ИК-оплавления в течение 168 часов (1 недели) после вскрытия.Длительное хранение (вскрытая упаковка):

Для хранения более 168 часов поместите компоненты в герметичный контейнер с осушителем или в азотный эксикатор. Компоненты, хранившиеся вне оригинальной упаковки более 168 часов, перед пайкой должны быть прогреты при температуре около 60°C в течение не менее 48 часов для удаления поглощенной влаги и предотвращения \"вспучивания\" (popcorning) во время оплавления.

7. Упаковка и информация для заказа

7.1 Спецификации ленты и катушки

• Светодиоды поставляются на формованной несущей ленте с защитной крышкой.Размер катушки:
• Стандартный диаметр 7 дюймов (178 мм).Количество на катушке:
• 4000 штук.Минимальный объем заказа (MOQ):
• 500 штук для остаточных количеств.Размеры ленты:
• Ширина ленты с шагом 8 мм. Предоставлены детальные размеры ячейки, ленты и катушки в соответствии со спецификациями ANSI/EIA-481.Качество:

Пустые ячейки для компонентов запечатаны. Максимальное количество последовательно отсутствующих компонентов (пропусков) на катушке — два.

8. Примечания по применению и рекомендации по проектированию

8.1 Типовые схемы включения_sНаиболее распространенный метод управления — последовательный токоограничивающий резистор. Значение резистора (R_ss) можно рассчитать по закону Ома: R_{s = (V}пит_F - V_FF) / I_FF. Используйте максимальное значение V_FF из спецификации (или конкретного бина), чтобы гарантировать, что ток не превысит желаемый I

F (например, 20мА) в наихудших условиях. Для применений, требующих стабильной яркости или работы в широком диапазоне напряжений, рекомендуется драйвер постоянного тока.

• 8.2 Рекомендации по проектированиюТепловой режим:
• Несмотря на малые размеры, светодиод выделяет тепло. Обеспечьте достаточную площадь медного покрытия на печатной плате или тепловые переходные отверстия, особенно при работе, близкой к максимальному току, или в условиях высокой температуры окружающей среды, для поддержания производительности и долговечности.Защита от электростатического разряда (ESD):
• Светодиоды чувствительны к электростатическому разряду. Обращайтесь с ними, соблюдая соответствующие меры предосторожности от ESD во время сборки и интеграции.Оптическое проектирование:

Широкий угол обзора 110 градусов обеспечивает рассеянный свет. Для получения сфокусированного света могут потребоваться внешние линзы или световоды.

9. Часто задаваемые вопросы (FAQ)

9.1 В чем разница между пиковой и доминирующей длиной волны?_p)Пиковая длина волны (λP) — это физическая длина волны, на которой излучаемая оптическая мощность максимальна._d)Доминирующая длина волны (λ_dD) — это воспринимаемая длина волны, определяющая цвет, видимый человеческим глазом, рассчитанная по диаграмме МКО. Для монохроматических светодиодов, таких как этот оранжевый, они часто близки, но λ

D является стандартом для спецификации цвета и сортировки.

No.9.2 Можно ли управлять этим светодиодом без токоограничивающего резистора?_FПрямое напряжение светодиода имеет отрицательный температурный коэффициент и варьируется от образца к образцу. Подключение его непосредственно к источнику напряжения, даже незначительно превышающему его V

F, вызовет чрезмерный ток, что приведет к быстрому перегреву и выходу из строя. Последовательный резистор или схема постоянного тока обязательны.

9.3 Почему существует ограничение по времени хранения после вскрытия упаковки?

Корпуса SMD могут поглощать влагу из атмосферы. Во время высокотемпературного процесса пайки оплавлением эта захваченная влага может быстро испаряться, создавая внутреннее давление, которое может привести к растрескиванию корпуса (\"вспучиванию\", popcorning). Ограничение в 168 часов и процедура прогрева являются мерами предосторожности против этого вида отказа.

9.4 Как интерпретировать коды бинов при заказе?_FУказывайте номер детали вместе с желаемыми кодами бинов для V_VF, I_dV и λ

D (например, запрашивая бины D3, S1, R), чтобы гарантировать получение светодиодов с конкретным диапазоном прямого напряжения, минимальной яркостью и цветовой длиной волны, требуемыми для вашего применения, обеспечивая стабильность в течение всего производственного цикла.

10. Технические принципы и тенденции

10.1 Принцип работы

Данный светодиод основан на полупроводниковой структуре AlInGaP (фосфид алюминия-индия-галлия). При приложении прямого напряжения электроны и дырки инжектируются в активную область из материалов n-типа и p-типа соответственно. Они рекомбинируют, высвобождая энергию в виде фотонов (света). Конкретный состав сплава AlInGaP определяет ширину запрещенной зоны, которая напрямую определяет длину волны (цвет) излучаемого света — в данном случае оранжевый (~611 нм).

10.2 Отраслевые тенденции

• Рынок миниатюрных SMD светодиодов продолжает развиваться. Ключевые тенденции включают:Повышение эффективности:
• Постоянные улучшения материалов и эпитаксиального роста приводят к более высокой световой отдаче (больше светового потока на ватт электрической мощности).Миниатюризация:
• Корпуса меньше 0603 (например, 0402, 0201) становятся все более распространенными для сверхкомпактных устройств.Повышенная надежность:
• Улучшенные материалы корпусов и процессы приводят к увеличению срока службы и лучшей производительности в жестких условиях окружающей среды.Более узкая сортировка:
• Спрос на стабильный цвет и яркость в таких применениях, как дисплеи и вывески, стимулирует необходимость в более узких допусках при сортировке.Интеграция: