Техническая документация на SMD светодиод 95-21UYC/S530-XX/XXX - Супер-желтый - 2.0x1.25x0.8мм - 2.4В - 60мВт

1. Обзор продукта

95-21UYC/S530-XX/XXX — это компактный светодиод для поверхностного монтажа, предназначенный для индикации и подсветки. Используя технологию чипа AlGaInP, он излучает супер-желтый свет в прозрачной смоляной оболочке. Его основные преимущества включают значительно меньшую занимаемую площадь по сравнению с выводными компонентами, что позволяет повысить плотность монтажа на печатных платах, уменьшить размеры оборудования и обеспечить пригодность для автоматизированных процессов сборки, гарантируя точность установки.

2. Ключевые особенности и соответствие стандартам

Устройство поставляется на 12-миллиметровой перфорированной ленте, намотанной на катушку диаметром 7 дюймов, и совместимо со стандартным автоматическим оборудованием для монтажа. Это монохромный тип, не содержащий свинца (Pb-free), и соответствующий ключевым экологическим и нормам безопасности. Это включает соответствие директиве ЕС RoHS, регламенту ЕС REACH и стандартам на отсутствие галогенов (Бром <900 ppm, Хлор <900 ppm, Br+Cl < 1500 ppm). Сам продукт поддерживается в рамках спецификаций, соответствующих RoHS.

3. Абсолютные максимальные параметры

Эти параметры определяют пределы, превышение которых может привести к необратимому повреждению устройства. Работа в этих условиях или при их превышении не гарантируется.

• Обратное напряжение (V_R):5 В
• Прямой ток (I_F):20 мА (постоянный)
• Пиковый прямой ток (I_FP):60 мА (скважность 1/10 @ 1кГц)
• Рассеиваемая мощность (P_d):60 мВт
• Рабочая температура (T_opr):от -40°C до +85°C
• Температура хранения (T_stg):от -40°C до +90°C
• Электростатический разряд (ESD):2000 В (модель человеческого тела)
• Температура пайки (T_sol):Групповая пайка: макс. 260°C в течение 10 сек; Ручная: макс. 350°C в течение 3 сек.

4. Электрооптические характеристики

Все параметры указаны при температуре окружающей среды (T_a) 25°C и прямом токе (I_F) 20мА, если не указано иное.

4.1 Сила света и сортировка

Сила света (I_v) классифицируется по рангам (от A2 до A7), предоставляя диапазон вариантов яркости для гибкости проектирования.

• Ранг A2:Тип. 496 мкд (Мин. 198 мкд)
• Ранг A3:Тип. 714 мкд (Мин. 463 мкд)
• Ранг A4:Тип. 892 мкд (Мин. 661 мкд)
• Ранг A5:Тип. 1156 мкд (Мин. 793 мкд)
• Ранг A6:Тип. 1454 мкд (Мин. 991 мкд)
• Ранг A7:Тип. 1600 мкд (Мин. 1150 мкд)

4.2 Спектральные и электрические параметры

• Угол обзора (2θ_1/2):25° (типовой)
• Пиковая длина волны (λ_p):591 нм (типовая)
• Доминирующая длина волны (λ_d):589 нм (типовая)
• Спектральная ширина (Δλ):15 нм (типовая)
• Прямое напряжение (V_F):2.4 В (тип.), 2.0 В (мин.) при I_F=20мА
• Обратный ток (I_R):10 мкА (макс.) при V_R=5В

Примечание:Номинальное обратное напряжение 5В применимо только для тестирования I_R. Устройство не предназначено для работы при обратном смещении.

5. Конструкция корпуса и механические размеры

Светодиод поставляется в стандартном SMD-корпусе. Ключевые размеры приведены на подробных чертежах (обозначены как TR7, TR9, TR10 в спецификации). Если не указано иное, допуск на размеры составляет ±0.1 мм.

5.1 Основные размеры корпуса (типовые)

• Длина корпуса: 2.0 мм
• Ширина корпуса: 1.25 мм
• Высота корпуса: 0.8 мм
• Посадочное место: Предоставлены рекомендации по проектированию для обеспечения надлежащей пайки и теплового режима.

5.2 Определение полярности

Катод, как правило, маркируется на корпусе. Для точной схемы маркировки обратитесь к подробному чертежу размеров.

6. Расшифровка маркировки и информация для заказа

Маркировка продукта включает несколько кодов для прослеживаемости и спецификации:

• CPN:Номер продукта заказчика
• P/N:Номер продукта (например, 95-21UYC/S530-XX/XXX)
• LOT No:Номер производственной партии
• QTY:Количество в упаковке
• CAT:Ранг силы света (A2-A7)
• HUE:Ранг доминирующей длины волны
• REF:Ранг прямого напряжения

7. Спецификации упаковки

Компоненты поставляются на перфорированной несущей ленте для автоматизированной обработки.

• Ширина несущей ленты:12 мм
• Диаметр катушки:7 дюймов
• Шаг карманов:4.0 мм
• Количество на катушке:Стандартное количество согласно спецификации EIA.
• Насыпная упаковка:Также доступны в пакетах по 1000 штук.

8. Рекомендации по обращению, хранению и пайке

8.1 Защита от перегрузки по току

Внешний токоограничивающий резистор обязателен. Вольт-амперная характеристика светодиода экспоненциальна, что означает, что небольшое увеличение напряжения может вызвать большое, разрушительное увеличение тока.

8.2 Чувствительность к влаге и хранение

Этот компонент чувствителен к влаге (MSL).

• До вскрытия:Хранить при ≤30°C и ≤90% относительной влажности.
• После вскрытия:Срок хранения на производстве составляет 72 часа при ≤30°C и ≤60% относительной влажности.
• Просушка:Если влагозащитный пакет поврежден или срок хранения превышен, перед использованием необходимо просушить при 60±5°C в течение 24 часов.

8.3 Профиль групповой пайки (бессвинцовая)

Предоставлен рекомендуемый температурный профиль:

• Предварительный нагрев:150-200°C в течение 60-120 секунд (макс. скорость нарастания 3°C/сек).
• Время выше температуры ликвидуса (217°C):60-150 секунд.
• Пиковая температура:Максимум 260°C, выдержка не более 10 секунд.
• Время выше 255°C:Максимум 30 секунд.
• Скорость охлаждения:Максимум 6°C/сек.

Критические замечания:Не превышайте два цикла групповой пайки. Избегайте механических нагрузок на светодиод во время нагрева. Не деформируйте печатную плату после пайки.

8.4 Ручная пайка и ремонт

Если ручная пайка неизбежна:

• Используйте паяльник с температурой жала <350°C.
• Ограничьте время контакта до 3 секунд на вывод.
• Используйте маломощный паяльник (<25Вт).
• Соблюдайте минимальный интервал в 2 секунды между пайкой выводов.
• Избегайте ремонта. Если это абсолютно необходимо, используйте паяльник с двумя жалами для одновременного нагрева обоих выводов и минимизации термического напряжения. Проверьте работоспособность устройства после ремонта.

9. Области применения

Этот светодиод подходит для широкого спектра функций индикации и подсветки малой мощности, особенно там, где важны ограничения по пространству и весу.

• Индикаторы состояния в потребительской электронике (для внутреннего использования).
• Подсветка ЖК-панелей, мембранных переключателей и символов.
• Индикация и подсветка панелей в офисном оборудовании (принтеры, копиры).
• Индикаторы в устройствах с батарейным питанием (пульты ДУ, портативные приборы).
• Световые индикаторы состояния аудио/видео аппаратуры.
• Подсветка приборной панели и переключателей в салоне автомобиля.
• Индикация и подсветка клавиатуры в телекоммуникационных устройствах (телефоны, факсы).

10. Особенности проектирования и технический анализ

10.1 Проектирование схемы управления

Учитывая типичное прямое напряжение 2.4В, последовательный резистор обязателен. Значение резистора (R_s) можно рассчитать по закону Ома: R_s= (V_{питания}- V_F) / I_F. Для источника питания 5В и целевого тока I_F20мА, R_s≈ (5 - 2.4) / 0.02 = 130 Ом. Следует использовать стандартный резистор 130Ом или 150Ом с достаточной мощностью рассеяния (P = I_F²* R_s).

10.2 Тепловой режим

Хотя рассеиваемая мощность мала (макс. 60мВт), правильная разводка печатной платы имеет решающее значение для долгосрочной надежности. Убедитесь, что контактные площадки соединены с достаточной площадью меди, чтобы действовать как радиатор, особенно при работе, близкой к максимальному току или при повышенных температурах окружающей среды.

10.3 Оптические характеристики

Угол обзора 25° обеспечивает относительно сфокусированный луч, что делает его подходящим для направленных индикаторных применений. Супер-желтый цвет (λ_d~589нм) обеспечивает высокий визуальный контраст и часто используется для предупреждающих или привлекающих внимание индикаторов.

10.4 Сравнение с альтернативными технологиями

По сравнению со старыми желтыми светодиодами в выводном исполнении, эта SMD-версия предлагает радикальное уменьшение размеров и веса, позволяя реализовывать современные миниатюрные конструкции. Материальная система AlGaInP обеспечивает высокую эффективность и хорошую чистоту цвета для желтого свечения. По сравнению с некоторыми белыми светодиодами, используемыми для подсветки, она предлагает насыщенный цвет без необходимости использования люминофоров, что потенциально упрощает оптическую конструкцию для конкретных требований к цвету.

11. Часто задаваемые вопросы (FAQ)

11.1 Можно ли использовать этот светодиод без резистора?

No.Работа без токоограничивающего резистора почти наверняка приведет к разрушению светодиода из-за перегрузки по току, даже с таким небольшим источником напряжения, как 3В монетная батарейка.

11.2 В чем разница между пиковой и доминирующей длиной волны?

Пиковая длина волны (λ_p):Длина волны, на которой спектральное распределение мощности максимально (тип. 591 нм).Доминирующая длина волны (λ_d):Единственная длина волны, воспринимаемая человеческим глазом, которая соответствует цвету света (тип. 589 нм). Для монохроматических светодиодов, подобных этому, они очень близки.

11.3 Как выбрать правильный ранг яркости (CAT)?

Выбирайте исходя из требуемой для вашего применения силы света. Ранг A2 — самый тусклый, а A7 — самый яркий. Учитывайте условия окружающего освещения и расстояние наблюдения. Для ситуаций с высоким уровнем окружающего освещения может потребоваться более высокий ранг (A5-A7).

11.4 Подходит ли этот светодиод для использования на улице?

В спецификации указаны области применения как "внутренние". Диапазон рабочих температур (-40°C до +85°C) широк, но для уличного использования потребуется дополнительная проверка конструкции на такие факторы, как воздействие УФ-излучения, защита от влаги и термоциклирование, которые не рассматриваются в данном документе.

12. Практический пример применения

Сценарий:Проектирование индикатора низкого заряда батареи для портативного медицинского устройства.

• Выбор компонента:Выбран светодиод 95-21UYC ранга A5 из-за его яркого, привлекающего внимание желтого света.
• Проектирование схемы:Устройство питается от стабилизатора 3.3В. Рассчитан последовательный резистор 47Ом: (3.3В - 2.4В) / 0.02А = 45Ом. Ближайшее стандартное значение 47Ом дает прямой ток примерно 19.1мА, что безопасно и обеспечивает достаточную яркость.
• Разводка печатной платы:Светодиод размещен рядом с дисплеем устройства. Контактные площадки печатной платы соединены с небольшим полигоном меди на верхнем слое для улучшения теплоотвода.
• Сборка:Светодиоды устанавливаются с помощью автомата поверхностного монтажа с 12-миллиметровой катушки и припаиваются с использованием указанного профиля бессвинцовой групповой пайки.
• Результат:Надежный, компактный и хорошо видимый индикатор предупреждения о низком заряде батареи.

13. Принцип работы

Это полупроводниковый светоизлучающий диод. Когда прикладывается прямое смещающее напряжение, превышающее его характерное прямое напряжение (V_F), электроны и дырки рекомбинируют в активной области полупроводникового чипа AlGaInP. Этот процесс рекомбинации высвобождает энергию в виде фотонов (света). Конкретный состав сплава AlGaInP определяет энергию запрещенной зоны, которая напрямую определяет длину волны (цвет) излучаемого света — в данном случае желтый (~589 нм). Прозрачная смоляная оболочка действует как линза, формируя световой поток в указанный угол обзора 25°.

14. Контекст отрасли и тенденции

SMD-светодиоды, такие как серия 95-21, представляют собой отраслевой стандарт для индикаторных применений, в значительной степени заменив выводные светодиоды благодаря совместимости с автоматизацией и экономии места. Тенденция продолжается в сторону еще меньших размеров корпусов (например, 0402, 0201 метрические) для сверхкомпактных устройств. Кроме того, в отрасли наблюдается сильная тенденция к повышению эффективности (больше светового потока на мА тока) и улучшению цветовой однородности между группами. Соответствие стандартам на отсутствие галогенов и RoHS отражает постоянную приверженность электронной промышленности экологической ответственности и безопасности материалов. Устройства этого класса являются основополагающими компонентами в Интернете вещей (IoT) и портативной электронике, где миниатюризация и низкое энергопотребление имеют первостепенное значение.