Техническая документация на SMD светодиод 15-11/T1D-AQRHY/2T - Корпус 1.6x0.8x0.6мм - Напряжение 2.7-3.15В - Мощность 40мВт - Белый цвет

1. Обзор продукта

15-11/T1D-AQRHY/2T — это компактный SMD светодиод, предназначенный для современных электронных приложений, требующих надежной индикации или подсветки. Этот монохромный светодиод чистого белого цвета предлагает баланс производительности и миниатюризации, позволяя разработчикам достигать более высокой плотности компоновки и уменьшать общие габариты оборудования.

1.1 Ключевые преимущества

Основные преимущества этого компонента обусловлены его SMD (Surface Mount Device) корпусом. Он значительно меньше традиционных светодиодов с выводными рамками, что напрямую ведет к уменьшению занимаемой площади на печатной плате, снижению требований к складскому пространству и, в конечном итоге, к созданию более компактных конечных продуктов. Его легкая конструкция также делает его идеальным для миниатюрных и портативных применений.

1.2 Целевой рынок и области применения

Данный светодиод хорошо подходит для различных применений в разных отраслях. Типичные области использования включают подсветку приборных панелей и переключателей в автомобильной или промышленной сфере. В телекоммуникациях он служит индикатором или подсветкой в устройствах, таких как телефоны и факсимильные аппараты. Также он применим для плоской подсветки ЖК-дисплеев, общей подсветки переключателей и символов, а также для других задач индикации общего назначения.

2. Подробный анализ технических характеристик

В этом разделе представлен детальный объективный анализ ключевых технических параметров, определенных в документации.

2.1 Абсолютные максимальные параметры

Абсолютные максимальные параметры определяют предельные значения, превышение которых может привести к необратимому повреждению устройства. Это не рекомендуемые рабочие условия.

• Обратное напряжение (V_R):5В. Превышение этого напряжения при обратном смещении может вызвать пробой p-n перехода.
• Прямой ток (I_F):10мА (постоянный).
• Пиковый прямой ток (I_FP):40мА, допустим только в импульсном режиме (скважность 1/10 @ 1кГц).
• Рассеиваемая мощность (P_d):40мВт. Это максимальная мощность, которую корпус может рассеять без превышения его тепловых пределов.
• Электростатический разряд (ЭСР):2000В (модель человеческого тела). Этот параметр указывает на базовый уровень устойчивости к ЭСР для монтажа.
• Рабочая и температура хранения:-40°C до +85°C (рабочая), -40°C до +90°C (хранение).
• Температура пайки:Пик при пайке оплавлением: 260°C максимум 10 секунд. Ручная пайка: 350°C максимум 3 секунды на вывод.

2.2 Электрооптические характеристики

Эти параметры измеряются при стандартных условиях испытаний: температура окружающей среды 25°C и прямой ток (I_F) 5мА.

• Сила света (I_v):Диапазон от минимум 72.0 мкд до максимум 180.0 мкд. Типичное значение не указано, что говорит об управлении производительностью через систему сортировки.
• Угол обзора (2θ_1/2):Типичное значение 140 градусов, обеспечивает широкий угол излучаемого света.
• Прямое напряжение (V_F):Диапазон от 2.70В до 3.15В при 5мА. В документации указан допуск ±0.1В.

Важное замечание об обратном напряжении:В документации явно указано, что условие обратного напряжения применяется только для целей инфракрасного (ИК) тестирования. Устройство не предназначено для работы в режиме обратного смещения. Применение обратного напряжения в рабочей схеме не поддерживается.

3. Объяснение системы сортировки

Для обеспечения стабильности при массовом производстве светодиоды сортируются по группам производительности. Светодиод 15-11 использует трехмерную систему сортировки по силе света, прямому напряжению и цветности.

3.1 Сортировка по силе света

Сила света сортируется на две основные группы, обозначенные Q и R, на основе измерений при I_F= 5мА.

• Группа Q:72.0 мкд (Мин.) до 112.0 мкд (Макс.)
• Группа R:112.0 мкд (Мин.) до 180.0 мкд (Макс.)

Также отмечен общий допуск ±11% для силы света.

3.2 Сортировка по прямому напряжению

Прямое напряжение сортируется на три группы (15, 16, 17) для помощи в проектировании схем стабилизации тока.

• Группа 15:2.70В до 2.85В
• Группа 16:2.85В до 3.00В
• Группа 17:3.00В до 3.15В

3.3 Сортировка по цветовым координатам

Чистый белый цвет определяется цветовыми координатами (CIE x, y) на диаграмме CIE 1931. В документации определены шесть групп (от 1 до 6), каждая из которых задает четырехугольную область на цветовом графике. Приведены координаты углов каждой группы. Допуск для цветовых координат составляет ±0.01. Эта сортировка обеспечивает цветовую стабильность между разными производственными партиями.

4. Механическая информация и данные о корпусе

4.1 Габаритные размеры корпуса

Светодиод поставляется в очень маленьком SMD корпусе. Ключевые размеры (в мм, допуск ±0.1мм, если не указано иное) включают размер корпуса примерно 1.6мм в длину, 0.8мм в ширину и 0.6мм в высоту. Чертеж корпуса четко указывает маркировку катода для правильной ориентации полярности при монтаже.

4.2 Определение полярности

Правильная полярность критически важна для работы светодиода. Корпус имеет четкую маркировку катода. Разработчики должны совмещать эту маркировку с соответствующей контактной площадкой катода на топологии печатной платы для обеспечения правильного электрического соединения.

5. Рекомендации по пайке и монтажу

Правильное обращение и пайка критически важны для сохранения производительности и надежности светодиода.

5.1 Профиль оплавления при пайке

Компонент совместим с инфракрасными и паровыми процессами пайки оплавлением. Предоставлен рекомендуемый профиль для бессвинцовой пайки:

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

Важно:Пайку оплавлением не следует выполнять более двух раз на одном и том же светодиоде.

5.2 Ручная пайка

Если необходима ручная пайка, необходимо соблюдать крайнюю осторожность. Температура жала паяльника должна быть менее 350°C, а время контакта на вывод не должно превышать 3 секунды. Рекомендуется маломощный паяльник (≤25Вт). Между пайкой каждого вывода должен быть интервал не менее 2 секунд для предотвращения теплового повреждения.

5.3 Хранение и чувствительность к влаге

Светодиоды упакованы в влагозащитные пакеты с осушителем.

• Не вскрывайте влагозащитный пакет до момента готовности к использованию.
• После вскрытия неиспользованные светодиоды должны храниться при температуре ≤30°C и относительной влажности ≤60%.
• "Время жизни на производстве" после вскрытия составляет 168 часов (7 дней).
• Если светодиоды не использовались по истечении этого срока или если индикатор осушителя изменил цвет, перед использованием требуется термообработка (прокалка) при 60±5°C в течение 24 часов.

6. Упаковка и информация для заказа

6.1 Спецификации на ленте и катушке

Продукт поставляется на 8-мм несущей ленте на катушках диаметром 7 дюймов. Каждая катушка содержит 2000 штук. В документации приведены подробные размеры карманов несущей ленты и катушки для обеспечения совместимости с автоматическим оборудованием для установки компонентов.

6.2 Расшифровка маркировки

Маркировка на катушке содержит ключевую информацию для прослеживаемости и проверки:

• CPN:Номер продукта заказчика
• P/N:Номер продукта производителя (например, 15-11/T1D-AQRHY/2T)
• QTY:Количество в упаковке
• CAT:Ранг силы света (например, Q, R)
• HUE:Цветовые координаты и ранг доминирующей длины волны (например, 1-6)
• REF:Ранг прямого напряжения (например, 15, 16, 17)
• LOT No:Номер производственной партии

7. Рекомендации по применению и соображения для проектирования

7.1 Ограничение тока обязательно

Светодиоды — это устройства с токовым управлением. В документации настоятельно подчеркивается, что внешний токоограничивающий резистордолжениспользоваться последовательно со светодиодом. Прямое напряжение имеет диапазон (2.7-3.15В), и его отрицательный температурный коэффициент означает, что оно уменьшается при нагреве перехода. Без резистора даже небольшое увеличение напряжения питания может вызвать большое, потенциально разрушительное увеличение прямого тока. Абсолютный максимальный постоянный ток составляет 10мА.

7.2 Тепловой режим

Хотя корпус мал, внимание к тепловому режиму все равно важно. Максимальная рассеиваемая мощность составляет 40мВт. Обеспечение достаточной площади медной фольги на печатной плате вокруг контактных площадок светодиода может помочь отводить тепло и поддерживать более низкую температуру перехода, что способствует более длительному сроку службы и стабильности светового потока.

7.3 Меры предосторожности от ЭСР

Хотя светодиод имеет устойчивость к ЭСР 2000В по модели человеческого тела, во время монтажа и обращения следует соблюдать стандартные меры предосторожности от ЭСР для предотвращения скрытых повреждений.

8. Техническое сравнение и отличия

Светодиод 15-11 отличается в первую очередь своими миниатюрными размерами (1.6x0.8x0.6мм), что меньше, чем у многих распространенных корпусов светодиодов, таких как 0603 или 0402. Его широкий угол обзора 140 градусов делает его подходящим для применений, требующих широкого освещения, а не сфокусированного луча. Комплексная система сортировки по силе света, напряжению и цвету предоставляет разработчикам предсказуемую производительность, что критически важно для применений, требующих визуальной согласованности между несколькими устройствами.

9. Часто задаваемые вопросы (на основе технических параметров)

9.1 Какое сопротивление резистора использовать при питании 5В?

Используя закон Ома (R = (V_{питания}- V_F) / I_F) и учитывая наихудший случай V_Fдля гарантии, что ток никогда не превысит 10мА: Для V_{питания}=5В и самого низкого V_F=2.7В (Группа 15), целевой I_F=8мА для запаса. R = (5 - 2.7) / 0.008 = 287.5Ом. Стандартный резистор 270Ом или 300Ом будет уместен. Всегда проверяйте ток с фактическим V_Fвашей конкретной группы.

9.2 Можно ли управлять этим светодиодом без резистора, используя источник стабильного тока?

Да, драйвер постоянного тока, установленный на максимум 10мА (постоянный), является отличной альтернативой последовательному резистору и обеспечивает более стабильную работу при изменениях напряжения и температуры.

9.3 Как интерпретировать коды сортировки по цветности (1-6)?

Коды групп (1-6) представляют собой определенные области на диаграмме цветового пространства CIE 1931, определенные четырьмя парами координат (x,y). Эти группы гарантируют, что излучаемый белый свет попадает в контролируемый цветовой диапазон. Для большинства общих применений приемлема любая группа в указанном диапазоне. Для применений, требующих точного соответствия цвета (например, многодиодные подсветки), необходимо указывать одну группу или смежные группы.

10. Пример практического применения

Сценарий: Проектирование панели индикации состояния для портативного медицинского устройства.

Устройству требуются маленькие, надежные, с согласованным цветом белые светодиоды для подсветки нескольких мембранных переключателей и индикации питания/состояния. Светодиод 15-11 выбран из-за его миниатюрного размера, позволяющего плотное размещение на перегруженной печатной плате. Разработчик указывает группу R для более высокой яркости и группу 16 для прямого напряжения, чтобы упростить расчет одного токоограничивающего резистора для всех светодиодов, подключенных параллельно к шине 3.3В. Светодиоды размещаются на печатной плате в соответствии с чертежом корпуса, обеспечивая совмещение маркировки катода с назначенной контактной площадкой. Сборочное производство использует предоставленный профиль оплавления. Конечный продукт выигрывает от чистого, равномерно подсвеченного интерфейса с минимальным потреблением места на плате.

11. Принцип работы

Этот светодиод является полупроводниковым фотонным устройством. Он изготовлен с использованием кристалла из InGaN (нитрид индия-галлия), известного излучением света в сине-зеленом спектре. Для получения белого света кристалл покрыт рассеивающей смолой, наполненной желтым люминофором. При приложении прямого напряжения электроны и дырки рекомбинируют внутри p-n перехода InGaN, излучая синий свет. Этот синий свет затем возбуждает желтый люминофор, который переизлучает желтый свет. Комбинация синего и желтого света воспринимается человеческим глазом как белый свет. Рассеивающая смола помогает рассеивать свет, способствуя широкому углу обзора в 140 градусов.

12. Тенденции и контекст в отрасли

Светодиод 15-11 отражает текущие тенденции в оптоэлектронной промышленности в сторону миниатюризации, повышения эффективности и улучшения надежности. Переход на соответствие бессвинцовой пайке и использование безгалогенных материалов (Br <900ppm, Cl <900ppm) согласуется с глобальными экологическими нормами, такими как RoHS, REACH, и различными "зелеными" инициативами. Интеграция базовой защиты от ЭСР (2000В HBM) становится стандартом даже для малосигнальных компонентов для повышения выхода годных и надежности в условиях автоматизированного производства. Детальные системы сортировки отражают фокус отрасли на предоставлении предсказуемой производительности для массовых, чувствительных к качеству применений, выходя за рамки простых функциональных компонентов к инженерным источникам света.