Техническая документация на SMD светодиод 19-217/T1D-CQ2R2TY/3T - Размер 3.2x1.6x1.1мм - Напряжение 2.6-3.0В - Цвет чистый белый

1. Обзор продукта

19-217/T1D-CQ2R2TY/3T — это поверхностно-монтируемый (SMD) светодиод, использующий технологию InGaN для излучения чистого белого света. Заключенный в компактный корпус 1206 (примерно 3.2мм x 1.6мм x 1.1мм), этот компонент предназначен для применений на высокоплотных печатных платах, где критически важны ограничения по пространству и весу. Его желтая рассеивающая линза из смолы обеспечивает широкий, равномерный угол обзора. Продукт полностью соответствует современным экологическим нормам: не содержит свинца, соответствует директивам RoHS и REACH, а также является бесгалогенным (Br <900 ppm, Cl <900 ppm, Br+Cl <1500 ppm). Поставляется на 8-миллиметровой ленте, намотанной на 7-дюймовые катушки, что обеспечивает совместимость с автоматизированными сборочными линиями и стандартными процессами пайки оплавлением (инфракрасной или паровой фазой).

2. Подробные технические характеристики

2.1 Предельные эксплуатационные параметры

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

• Обратное напряжение (V_R): 5 В. Превышение этого напряжения при обратном смещении может вызвать пробой p-n перехода.
• Постоянный прямой ток (I_F): 10 мА. Максимальный постоянный ток для надежной работы.
• Пиковый прямой ток (I_FP): 40 мА. Допустим только в импульсном режиме со скважностью 1/10 на частоте 1 кГц.
• Рассеиваемая мощность (P_d): 40 мВт. Максимальная мощность, которую корпус может рассеять при Ta=25°C.
• Электростатический разряд (ESD) по модели человеческого тела (HBM): 150 В. Указывает на умеренную чувствительность к статическому электричеству; необходимы соответствующие меры предосторожности при обращении.
• Рабочая температура (T_opr): от -40°C до +85°C. Диапазон температуры окружающей среды для нормальной работы устройства.
• Температура хранения (T_stg): от -40°C до +90°C.
• Температура пайки (T_sol): Пиковая температура при пайке оплавлением не должна превышать 260°C в течение 10 секунд. Температура жала паяльника при ручной пайке не должна превышать 350°C в течение 3 секунд.

2.2 Электрооптические характеристики

Эти параметры измеряются при стандартных условиях испытаний Ta=25°C и I_F=5мА, если не указано иное.

• Сила света (I_v): Диапазон от минимума 90.0 мкд до максимума 180.0 мкд. Типичное значение находится в этом диапазоне, который дополнительно разделен на конкретные бины (Q2, R1, R2).
• Угол обзора (2θ_1/2): 130 градусов (тип.). Этот широкий угол обеспечивает хорошую видимость с различных точек обзора.
• Прямое напряжение (V_F): Диапазон от 2.60 В до 3.00 В при I_F=5мА. Этот параметр также разбит на бины (коды 28-31). Более низкое V_Fобычно приводит к более высокой эффективности.
• Обратный ток (I_R): Максимум 50 мкА при приложенном обратном напряжении 5В. Этот тест предназначен только для характеристики; светодиод не предназначен для работы в обратном направлении.

3. Объяснение системы сортировки (бининга)

Для обеспечения стабильности в производственных партиях светодиоды сортируются по бинам на основе ключевых параметров производительности.

3.1 Сортировка по световому потоку

Устройства классифицируются на три бина (Q2, R1, R2) на основе измеренной силы света при I_F=5мА. Это позволяет разработчикам выбрать подходящий класс яркости для своего применения, обеспечивая визуальную однородность в панелях с несколькими светодиодами.

• Бин Q2: 90.0 мкд (Мин) до 112.0 мкд (Макс)
• Бин R1: 112.0 мкд (Мин) до 140.0 мкд (Макс)
• Бин R2: 140.0 мкд (Мин) до 180.0 мкд (Макс)

3.2 Сортировка по прямому напряжению

Светодиоды также сортируются по падению прямого напряжения на четыре группы (28, 29, 30, 31). Совпадение бинов V_Fв последовательной цепочке помогает достичь равномерного распределения тока и яркости.

• Бин 28: 2.60 В (Мин) до 2.70 В (Макс)
• Бин 29: 2.70 В (Мин) до 2.80 В (Макс)
• Бин 30: 2.80 В (Мин) до 2.90 В (Макс)
• Бин 31: 2.90 В (Мин) до 3.00 В (Макс)

3.3 Сортировка по координатам цветности

Чистый белый цвет определяется в пределах конкретных областей на диаграмме цветности CIE 1931 с допуском ±0.01. В спецификации определены четыре бина цветности (C1, C2, C3, C4), каждый из которых задает четырехугольную область допустимых координат x, y. Такой строгий контроль обеспечивает минимальное цветовое различие между отдельными светодиодами.

4. Анализ характеристических кривых

Представленные графики дают представление о поведении светодиода в различных условиях.

• Прямой ток vs. Относительная сила света: Показывает, что световой выход увеличивается с ростом тока, но может насыщаться или ухудшаться при очень высоких токах, превышающих номинальный максимум.
• Прямой ток vs. Прямое напряжение (Вольт-амперная характеристика): Демонстрирует экспоненциальную зависимость, что критически важно для проектирования токоограничивающих цепей.
• Относительная сила света vs. Температура окружающей среды: Иллюстрирует, как световой выход уменьшается с ростом температуры p-n перехода. Эффективный тепловой менеджмент является ключом к поддержанию яркости.
• Кривая снижения прямого тока: Определяет максимально допустимый прямой ток как функцию температуры окружающей среды для предотвращения перегрева.
• Диаграмма направленности: Полярная диаграмма, визуализирующая пространственное распределение интенсивности света, подтверждающая угол обзора 130 градусов.
• Спектральное распределение: График зависимости относительной интенсивности от длины волны, показывающий пиковую длину волны и спектральную ширину излучаемого белого света.

5. Механическая и корпусная информация

5.1 Габаритные размеры корпуса

Светодиод соответствует стандартному посадочному месту SMD 1206. Ключевые размеры (в мм, допуск ±0.1мм, если не указано иное) включают длину корпуса 3.2, ширину 1.6 и высоту 1.1. Анодные и катодные выводы четко обозначены на корпусе. Приведен рекомендуемый рисунок контактных площадок на печатной плате (дизайн падов) для обеспечения качественной пайки и механической стабильности.

5.2 Идентификация полярности

Катодная сторона светодиода обычно помечена, часто зеленым оттенком или выемкой на корпусе. Во время сборки необходимо соблюдать правильную полярность для обеспечения корректной работы.

6. Рекомендации по пайке и монтажу

6.1 Профиль оплавления припоя

Рекомендуется бессвинцовый профиль оплавления: предварительный нагрев между 150-200°C в течение 60-120 секунд, затем подъем температуры. Время выше температуры ликвидуса (217°C) должно составлять 60-150 секунд, с пиковой температурой не выше 260°C максимум в течение 10 секунд. Максимальная скорость нагрева составляет 3°C/сек, а максимальная скорость охлаждения — 6°C/сек. Оплавление не должно выполняться более двух раз.

6.2 Хранение и обращение

Светодиоды упакованы в барьерный пакет, чувствительный к влаге, с осушителем. Пакет не должен вскрываться до готовности компонентов к использованию. После вскрытия неиспользованные детали следует хранить при температуре ≤30°C и влажности ≤60% и использовать в течение 168 часов (7 дней). Если это время превышено или индикатор осушителя изменил цвет, перед использованием требуется обработка (прокалка) при 60±5°C в течение 24 часов.

6.3 Примечание по проектированию схемы

Важно:Всегда должен использоваться внешний токоограничивающий резистор, включенный последовательно со светодиодом. Прямое напряжение имеет отрицательный температурный коэффициент, что означает, что небольшое увеличение напряжения может вызвать большое, потенциально разрушительное увеличение тока, если он не ограничен должным образом резистором.

7. Упаковка и информация для заказа

Продукт поставляется во влагозащитной упаковке. Компоненты размещены в профилированной несущей ленте с размерами, указанными для стандартной ширины 8 мм. Лента намотана на катушку диаметром 7 дюймов, по 3000 штук на катушку. На катушке и этикетке пакета содержится ключевая информация: Номер детали заказчика (CPN), Номер продукта (P/N), Количество (QTY), Ранг силы света (CAT), Ранг цветности (HUE), Ранг прямого напряжения (REF) и Номер партии (LOT No).

8. Рекомендации по применению

8.1 Типичные сценарии применения

• Подсветка: Идеально подходит для индикаторов приборной панели, подсветки переключателей и символов благодаря широкому углу обзора и равномерному свету.
• Телекоммуникационное оборудование: Индикаторы состояния и подсветка клавиатур в устройствах, таких как телефоны и факсимильные аппараты.
• Плоская подсветка ЖК-дисплеев: Может использоваться в массивах для обеспечения боковой подсветки небольших ЖК-панелей.
• Общее назначение индикации: Любое применение, требующее компактного, надежного и яркого белого индикатора состояния.

8.2 Соображения при проектировании

• Управление током: Всегда работайте на рекомендованном постоянном токе 10мА или ниже. Используйте последовательный резистор, рассчитанный на основе напряжения питания и прямого напряжения светодиода (используя максимальное V_Fиз бина для консервативного проектирования).
• Тепловой менеджмент: Хотя корпус мал, обеспечьте достаточную площадь медной поверхности на плате или тепловые переходные отверстия, если работа ведется при высоких температурах окружающей среды или с высокой скважностью, чтобы управлять температурой перехода и поддерживать световой выход и долговечность.
• Защита от ESDРеализуйте базовую защиту от электростатических разрядов на входных линиях, если светодиод находится в зоне, доступной пользователю, учитывая его рейтинг 150В по модели HBM.

9. Техническое сравнение и отличия

По сравнению с более крупными светодиодами на основе выводного каркаса, SMD светодиод 19-217 предлагает значительные преимущества: гораздо меньшие габариты, обеспечивающие более высокую плотность компоновки и миниатюризацию, сниженный вес и совместимость с полностью автоматизированными сборочными процессами, что снижает стоимость производства. Его специфическая комбинация чистого белого цвета (благодаря InGaN), четко определенная структура бининга и соответствие последним экологическим стандартам (бесгалогенный, REACH) делают его подходящим выбором для современных, экологически ориентированных электронных конструкций, требующих стабильных визуальных характеристик.

10. Часто задаваемые вопросы (FAQ)

10.1 Почему токоограничивающий резистор обязателен?

Светодиоды — это устройства с токовым управлением. Их ВАХ очень крутая; небольшое изменение прямого напряжения вызывает большое изменение тока. Без последовательного резистора, задающего ток, может произойти тепловой разгон, приводящий к немедленному отказу или сокращению срока службы.

10.2 Можно ли использовать этот светодиод для постоянного освещения?

Да, он предназначен для непрерывной работы при токе до 10мА. Убедитесь, что температура окружающей среды и разводка печатной платы позволяют обеспечить надлежащий отвод тепла для поддержания яркости с течением времени.

10.3 Что означают коды бинов (например, /CQ2R2TY) в номере детали?

Эти коды определяют гарантированные бины производительности для данного конкретного заказа. Они определяют диапазон силы света (например, R2), диапазон прямого напряжения и координаты цветности, гарантируя, что вы получите светодиоды с тесно сгруппированными характеристиками.

10.4 Как интерпретировать диаграмму цветности CIE в спецификации?

Диаграмма показывает диапазон восприятия цвета человеком. Небольшие четырехугольные рамки, нарисованные на ней, представляют допустимое цветовое отклонение (бины C1-C4) для этого "чистого белого" светодиода. Все произведенные единицы будут попадать в одну из этих определенных областей.

11. Практический пример проектирования

Сценарий:Проектирование панели управления с 10 белыми светодиодными индикаторами состояния, питаемыми от шины 5В.
Шаг 1 - Выбор тока:Выберите ток накачки 5мА (условие испытания) для хорошей яркости и долговечности.
Шаг 2 - Расчет резистора:Используя максимальное V_Fиз Бина 31 (3.00В) для консервативного проектирования: R = (V_{питания}- V_F) / I_F= (5В - 3.0В) / 0.005А = 400 Ом. Подойдет стандартный резистор на 390 Ом или 430 Ом.
Шаг 3 - Мощность резистора:Рассеиваемая мощность резистора: P = I²* R = (0.005)²* 400 = 0.01Вт. Стандартный резистор на 1/10Вт (0.1Вт) более чем достаточен.
Шаг 4 - Разводка:Размещайте светодиоды с одинаковой ориентацией. Если позволяет место, добавьте небольшие терморельефные площадки, соединенные с земляной полигонной площадкой, чтобы помочь с отводом тепла.

12. Принцип работы

Этот светодиод основан на технологии полупроводников InGaN (нитрид индия-галлия). Когда прикладывается прямое напряжение, превышающее пороговое значение диода, электроны и дырки рекомбинируют в активной области полупроводникового кристалла, высвобождая энергию в виде фотонов (света). Конкретный состав слоев InGaN спроектирован так, чтобы производить фотоны, которые в сочетании с преобразованием света от желтого люминофора внутри корпуса (возбуждаемого синим светодиодным кристаллом) приводят к восприятию "чистого белого" света. Широкий угол обзора достигается благодаря рассеивающей желтой смоляной линзе, которая рассеивает свет.

13. Технологические тренды

Рынок SMD светодиодов, таких как корпус 1206, продолжает развиваться в сторону повышения эффективности (больше люмен на ватт), улучшения индекса цветопередачи (CRI) для белых светодиодов и еще меньших размеров корпусов (например, 0805, 0603) для дальнейшей миниатюризации. Также наблюдается сильная отраслевая тенденция к повышению надежности и увеличению срока службы в более широком диапазоне условий окружающей среды. Интеграция встроенной регулировки тока или защитных функций в сам корпус светодиода — это развивающаяся тенденция для упрощения проектирования драйверов.