Техническая документация на SMD светодиод 16-213/T7D-AQ1R1QY/3T - Чистый белый - Угол обзора 120° - Ток 5мА - Макс. 3.2В

1. Обзор продукта

16-213/T7D-AQ1R1QY/3T — это компактный светодиод для поверхностного монтажа (SMD), предназначенный для современных электронных приложений, требующих миниатюризации и высокой надежности. Этот компонент использует технологию чипа InGaN для получения чистого белого света. Его основные преимущества включают значительно уменьшенные габариты по сравнению с традиционными светодиодами в выводном корпусе, что позволяет достичь более высокой плотности монтажа на печатных платах (ПП), снизить требования к хранению и в конечном итоге способствует разработке более компактного оборудования для конечного пользователя. Легкая конструкция также делает его идеальным для миниатюрных и портативных устройств.

2. Ключевые особенности и соответствие стандартам

Данный светодиод поставляется упакованным на 8-миллиметровой ленте, намотанной на катушки диаметром 7 дюймов, что обеспечивает полную совместимость со стандартным автоматизированным оборудованием для установки компонентов. Он предназначен для использования как с инфракрасной, так и с паровой пайкой оплавлением. Устройство является монохромным (чистый белый). Изготовлено как бессвинцовый продукт и соответствует ключевым экологическим и нормам безопасности: директиве ЕС RoHS, регламенту ЕС REACH и бесгалогенным стандартам (содержание брома <900 ppm, хлора <900 ppm, а их сумма <1500 ppm).

3. Предельные эксплуатационные параметры

Для обеспечения надежности и предотвращения повреждений не должны превышаться предельные рабочие параметры устройства. Максимальное обратное напряжение (V_R) составляет 5 В. Номинальный непрерывный прямой ток (I_F) — 30 мА. В импульсном режиме пиковый прямой ток (I_FP) может достигать 100 мА при скважности 1/10 и частоте 1 кГц. Максимальная рассеиваемая мощность (P_d) — 120 мВт. Устройство выдерживает электростатический разряд (ЭСР) до 1000 В (модель человеческого тела). Рабочий диапазон температур (T_opr) составляет от -40°C до +85°C, в то время как диапазон температур хранения (T_stg) немного шире — от -40°C до +90°C. Приведены рекомендации по температуре пайки для оплавления (максимум 260°C в течение 10 секунд) и ручной пайки (максимум 350°C в течение 3 секунд).

4. Электрооптические характеристики

Следующие параметры указаны при температуре окружающей среды (T_a) 25°C. Сила света (I_v) составляет от минимум 72 милликандел (мкд) до максимум 140 мкд, измеренная при стандартном испытательном токе 5 мА. Устройство обладает очень широким углом обзора, типичное значение 2θ_1/2равно 120 градусам. Прямое напряжение (V_F) обычно находится в диапазоне от 2.7 В до 3.2 В при токе 5 мА. Обратный ток (I_R) имеет максимальное значение 50 мкА при приложенном обратном напряжении 5 В. Указаны допуски: сила света (±11%), доминирующая длина волны (±1 нм) и прямое напряжение (±0.05 В).

5. Система сортировки (бининг)

Светодиоды сортируются по группам (бина́м) на основе ключевых рабочих параметров для обеспечения единообразия в проектировании приложений.

5.1 Сортировка по силе света

Сила света классифицируется на три кодовые группы при I_F=5 мА: Q1 (72-90 мкд), Q2 (90-112 мкд) и R1 (112-140 мкд). Допуск для этого параметра внутри группы составляет ±11%.

5.2 Сортировка по прямому напряжению

Прямое напряжение сортируется на пять кодовых групп, также при I_F=5 мА: 29 (2.7-2.8 В), 30 (2.8-2.9 В), 31 (2.9-3.0 В), 32 (3.0-3.1 В) и 33 (3.1-3.2 В). Допуск для прямого напряжения внутри группы составляет ±0.1 В.

5.3 Сортировка по цветовым координатам

Чистый белый цвет определяется в пределах диаграммы цветности CIE 1931. Спецификация описывает шесть групп (от A1 до A6), каждая из которых определяет четырехугольную область на координатной плоскости (x, y). Эти координаты гарантируют, что излучаемый цвет попадает в контролируемую область белого. Допуск для координат цветности составляет ±0.01.

6. Анализ типовых характеристических кривых

В спецификации приведены несколько характеристических кривых, важных для проектирования схем. Криваяснижения прямого токапоказывает, как максимально допустимый непрерывный прямой ток должен быть уменьшен при повышении температуры окружающей среды выше 25°C, чтобы не превысить предел рассеиваемой мощности. Криваяотносительной силы света в зависимости от температуры окружающей средыиллюстрирует типичное уменьшение светового потока при повышении температуры, что важно для теплового управления в приложениях. Графиксилы света в зависимости от прямого токапоказывает нелинейную зависимость между током накачки и световым потоком. Криваяпрямого тока в зависимости от прямого напряжения (Вольт-амперная характеристика)необходима для определения требуемого напряжения питания и значения последовательного резистора. Графикспектрального распределенияхарактеризует спектральное распределение мощности излучаемого белого света. Наконец,диаграмма направленностивизуально представляет пространственное распределение силы света, подтверждая угол обзора в 120 градусов.

7. Механическая и корпусная информация

7.1 Габаритные размеры корпуса

Светодиод имеет компактный корпус для поверхностного монтажа. Приведены подробные чертежи с размерами, включая длину, ширину, высоту корпуса и положение выводов. Все неуказанные допуски составляют ±0.1 мм. Для справки включена рекомендуемая контактная площадка для проектирования ПП, однако конструкторам рекомендуется модифицировать ее в соответствии с конкретными требованиями их технологического процесса.

7.2 Идентификация полярности и маркировка

В спецификации объясняется маркировка на катушке и упаковке. Ключевые метки включают номер продукта заказчика (CPN), номер продукта производителя (P/N), количество в упаковке (QTY), а также коды сортировки для ранга силы света (CAT), цветовых координат (HUE) и ранга прямого напряжения (REF). Также указан номер партии (LOT No.) для обеспечения прослеживаемости.

8. Рекомендации по пайке, сборке и обращению

8.1 Защита цепи

Светодиод всегда должен использоваться последовательно с токоограничивающим резистором. Экспоненциальная ВАХ светодиода означает, что даже небольшое увеличение напряжения может вызвать большое, потенциально разрушительное увеличение тока.

8.2 Хранение и чувствительность к влаге

Светодиоды упакованы в влагозащитный пакет с осушителем. Пакет не следует вскрывать до момента готовности к использованию компонентов. До вскрытия условия хранения должны быть не более 30°C и относительной влажности (ОВ) не более 90%. После вскрытия компоненты имеют "срок хранения на производстве" 1 год в условиях не более 30°C/60% ОВ. Неиспользованные детали должны быть повторно запечатаны в влагозащитную упаковку. Если индикатор осушителя меняет цвет или превышено время хранения, перед пайкой оплавлением рекомендуется термообработка (прокалка) при 60 ±5°C в течение 24 часов.

8.3 Процесс пайки

Приведен подробный температурный профиль для бессвинцовой пайки оплавлением. Ключевые параметры включают стадию предварительного нагрева между 150-200°C в течение 60-120 секунд, время выше температуры ликвидуса (217°C) 60-150 секунд и пиковую температуру не выше 260°C максимум в течение 10 секунд. Указаны максимальные скорости нагрева и охлаждения. Пайка оплавлением не должна выполняться более двух раз. Во время нагрева не следует прикладывать механическое напряжение к светодиоду, а ПП не должна деформироваться после пайки.

9. Упаковка и информация для заказа

9.1 Спецификации на ленте и катушке

Компоненты поставляются на тисненой несущей ленте, намотанной на катушку диаметром 7 дюймов (178 мм). Количество компонентов на катушке — 3000 штук. Приведены подробные размеры несущей ленты, включая расстояние между карманами и ширину ленты.

9.2 Влагостойкая упаковка

Полная упаковочная единица состоит из катушки, помещенной внутрь алюминиевого влагозащитного пакета вместе с пакетиком осушителя. На пакете нанесена соответствующая информация о продукте.

10. Примечания по применению и рекомендации по проектированию

10.1 Типовые области применения

Данный светодиод хорошо подходит для различных задач индикации и подсветки. Типичные области применения включают подсветку приборных панелей и переключателей, индикаторы состояния и подсветку клавиатуры в телекоммуникационных устройствах (телефоны, факсы), плоские блоки подсветки для небольших ЖК-дисплеев, а также использование в качестве индикаторов общего назначения.

10.2 Рекомендации по проектированию

Конструкторы должны выбрать подходящий токоограничивающий резистор на основе напряжения питания и желаемого прямого тока (с учетом снижения номинала, если необходимо). Широкий угол обзора 120° делает его отличным выбором для приложений, требующих широкой видимости, но он может снизить воспринимаемую яркость в узком луче по сравнению со светодиодом с более узким углом. Информация о сортировке (CAT, HUE, REF) должна быть тщательно учтена для приложений, требующих единообразия яркости или цвета между несколькими устройствами. Тепловое управление на ПП следует учитывать в конструкциях, работающих при высоких температурах окружающей среды или высоких токах накачки, для поддержания производительности и долговечности.

11. Техническое сравнение и позиционирование

По сравнению с более крупными светодиодами в выводных корпусах, основным преимуществом данного SMD-типа являются его минимальные требования к пространству и пригодность для автоматизированной сборки большими объемами. Угол обзора 120° заметно шире, чем у многих стандартных светодиодов, обеспечивая более равномерное освещение в приложениях с рассеивателями. Его низкий диапазон прямого напряжения (2.7-3.2 В) делает его совместимым с распространенными источниками питания логики 3.3 В и 5 В с использованием простого последовательного резистора. Всестороннее соответствие экологическим нормам (RoHS, REACH, бесгалогенный) позволяет использовать его на глобальных рынках со строгими нормативными требованиями.

12. Часто задаваемые вопросы (ЧЗВ)

В: Какова цель кодов сортировки (бининга)?

О: Сортировка обеспечивает электрическую и оптическую однородность. Использование светодиодов из одних и тех же групп по силе света (CAT) и прямому напряжению (REF) упрощает проектирование схем и обеспечивает равномерную яркость в массиве. Использование одной и той же группы по цветности (HUE) гарантирует однородность цвета.

В: Почему токоограничивающий резистор обязателен?

О: Светодиоды — это диоды с очень крутой ВАХ. Без резистора, ограничивающего ток, даже небольшое изменение напряжения питания может привести к превышению тока сверх максимального номинала, что вызовет немедленный отказ или сокращение срока службы.

В: Могу ли я использовать этот светодиод для непрерывной работы при 30 мА?

О: Номинал 30 мА — это абсолютный максимум при 25°C. Для надежной долгосрочной работы, особенно при повышенных температурах окружающей среды, ток должен быть снижен, как показано на кривой снижения прямого тока. Работа при 5-20 мА является типичной для большинства индикаторных применений.

В: Что означает "срок хранения на производстве" в 1 год?

О: После вскрытия влагозащитного пакета компоненты могут находиться в условиях производственной среды (максимум 30°C/60% ОВ) до одного года, после чего перед пайкой оплавлением потребуется термообработка (прокалка). Это предотвращает "вспучивание" или растрескивание корпуса во время пайки из-за поглощенной влаги.

13. Принцип работы

Данный светодиод основан на полупроводниковом чипе из нитрида индия-галлия (InGaN). Когда прикладывается прямое напряжение, превышающее пороговое значение диода, электроны и дырки рекомбинируют в активной области полупроводника, высвобождая энергию в виде фотонов (света). Конкретный состав слоев InGaN разработан для генерации фотонов в синем спектре. Фосфорное покрытие, обычно представляющее собой желтую диффузную смолу, как указано в руководстве по выбору устройства, затем поглощает часть этого синего света и переизлучает его в виде желтого света. Комбинация оставшегося синего света и преобразованного желкого света приводит к восприятию белого света человеческим глазом — метод, известный как технология белых светодиодов с преобразованием фосфором.

14. Тенденции и контекст отрасли

Компоненты, подобные светодиоду 16-213, отражают текущую тенденцию в электронике к миниатюризации, увеличению функциональности на единицу площади и автоматизированному производству. Переход на бессвинцовые, бесгалогенные материалы, соответствующие RoHS/REACH, отражает общеотраслевой ответ на экологические нормы и нормы здравоохранения. Спрос на эффективные, надежные и компактные источники света продолжает расти в потребительской электронике, автомобильных интерьерах и промышленных панелях управления. Производительность таких SMD-светодиодов, включая их эффективность, цветопередачу и термическую стабильность, продолжает улучшаться с развитием технологии полупроводниковой эпитаксии и фосфоров.