Техническая документация на SMD светодиод желтый AlInGaP корпус 1206 - Габариты 1.6x0.8x0.6мм - Напряжение 1.8-2.6В - Мощность 120мВт

1. Обзор продукта

В данном документе подробно описаны характеристики поверхностно-монтируемого (SMD) светоизлучающего диода (LED), использующего полупроводниковый материал фосфида алюминия-индия-галлия (AlInGaP) для получения желтого света. Компонент размещен в компактном, соответствующем отраслевому стандарту корпусе формата 1206, что делает его пригодным для автоматизированных процессов сборки и применений с ограниченным пространством. Его основная функция — обеспечение надежного и эффективного источника света для индикации.

1.1 Особенности и ключевые преимущества

Данный светодиод предлагает несколько ключевых преимуществ для современного производства электроники. Он соответствует экологическим нормам, упакован для высокопроизводительного автоматизированного оборудования для установки компонентов на 8-миллиметровой ленте в 7-дюймовых катушках и совместим со стандартными процессами пайки оплавлением в инфракрасной печи. Его малые габариты и совместимость с автоматизированной сборкой значительно сокращают время и стоимость производства.

1.2 Целевой рынок и области применения

Данный компонент предназначен для широкого спектра электронного оборудования. Типичные области применения включают устройства связи, такие как беспроводные и сотовые телефоны, портативные вычислительные устройства, такие как ноутбуки, сетевое оборудование, различные бытовые приборы, а также приложения для вывесок, включая внутренние дисплеи, полууличные дисплеи и информационные системы общественного транспорта.

2. Технические параметры и характеристики

В данном разделе приведены абсолютные пределы и стандартные условия эксплуатации устройства. Соблюдение этих параметров критически важно для обеспечения долгосрочной надежности и производительности.

2.1 Предельные эксплуатационные параметры

Устройство не должно эксплуатироваться за пределами этих значений, так как это может привести к необратимому повреждению. Ключевые параметры включают максимальную рассеиваемую мощность 120 мВт, постоянный прямой ток 50 мА и пиковый прямой ток 80 мА в импульсном режиме (скважность 1/10, длительность импульса 0.1 мс). Максимальное обратное напряжение составляет 5 В. Диапазон рабочих температур и температур хранения указан от -40°C до +100°C.

2.2 Электрооптические характеристики

Эти параметры измерены в стандартных условиях испытаний при температуре окружающей среды (Ta) 25°C и прямом токе (IF) 20 мА, если не указано иное.

• Сила света (Iv):Диапазон от минимальных 450 мкд до максимальных 1120 мкд, типичные значения зависят от конкретного бина.
• Угол обзора (2θ1/2):Широкий угол обзора 120 градусов, определяемый как угол отклонения от оси, при котором интенсивность составляет половину осевого значения.
• Прямое напряжение (Vf):От 1.8 В до 2.6 В при токе 20 мА.
• Пиковая длина волны (λp):Обычно 591 нм.
• Доминирующая длина волны (λd):Диапазон от 584.5 нм до 594.5 нм, определяющий воспринимаемый цвет.
• Полуширина спектра (Δλ):Приблизительно 15 нм, что указывает на спектральную чистоту желтого излучения.
• Обратный ток (Ir):Максимум 10 мкА при обратном напряжении 5 В.

3. Система сортировки по бинам

Для обеспечения стабильности в производственных партиях светодиоды сортируются по бинам на основе ключевых параметров производительности. Это позволяет разработчикам выбирать компоненты, соответствующие конкретным требованиям схемы по падению напряжения, яркости и цвету.

3.1 Бин по прямому напряжению (Vf)

Светодиоды классифицируются по бинам (от D2 до D5) на основе их прямого напряжения при токе 20 мА, каждый бин имеет диапазон 0.2 В (например, D2: 1.8-2.0 В, D3: 2.0-2.2 В). Для каждого бина применяется допуск ±0.1 В.

3.2 Бин по силе света (Iv)

Яркость сортируется по бинам U1, U2, V1 и V2. Диапазон силы света составляет от 450-560 мкд (U1) до 900-1120 мкд (V2). Для каждого бина по яркости применяется допуск ±11%.

3.3 Бин по доминирующей длине волны (Wd)

Цвет, определяемый доминирующей длиной волны, сортируется по бинам от H до L. Диапазон простирается от 584.5-587.0 нм (Бин H) до 592.0-594.5 нм (Бин L). Для каждого бина по длине волны поддерживается допуск ±1 нм.

4. Механическая информация и данные о корпусе

4.1 Габаритные размеры корпуса

Устройство соответствует стандартному размеру корпуса EIA 1206. Ключевые размеры включают длину 1.6 мм, ширину 0.8 мм и высоту 0.6 мм. Все размерные допуски составляют ±0.2 мм, если не указано иное. Линза прозрачная, цвет источника света — желтый AlInGaP.

4.2 Рекомендуемая контактная площадка для монтажа на печатную плату

Для надежной пайки с использованием процессов оплавления в инфракрасной печи или паровой фазе рекомендуется конструкция контактной площадки. Эта конфигурация обеспечивает правильное формирование паяльного валика и механическую стабильность компонента на печатной плате (PCB).

5. Руководство по монтажу, обращению и применению

5.1 Процесс пайки

Светодиод совместим с процессами пайки оплавлением в инфракрасной печи, включая бессвинцовые профили. Предоставлен рекомендуемый профиль оплавления, соответствующий стандарту J-STD-020B. Ключевые параметры включают температуру предварительного нагрева 150-200°C, пиковую температуру, не превышающую 260°C, и время выше температуры ликвидуса, адаптированное к конкретной паяльной пасте и конструкции платы. Для ручной пайки рекомендуется температура паяльника ниже 300°C в течение максимум 3 секунд.

5.2 Очистка

Если очистка необходима после пайки, следует использовать только указанные растворители. Допустимо погружение светодиода в этиловый или изопропиловый спирт при нормальной температуре на время менее одной минуты. Неуказанные химические вещества могут повредить корпус.

5.3 Условия хранения

Для невскрытых влагозащищенных пакетов с осушителем хранение должно осуществляться при температуре 30°C или ниже и относительной влажности (RH) 70% или ниже, с рекомендуемым сроком использования в течение одного года. После вскрытия оригинальной упаковки условия хранения не должны превышать 30°C и 60% RH. Компоненты, подвергшиеся воздействию окружающей среды более 168 часов, должны быть прокалены при температуре около 60°C в течение не менее 48 часов перед пайкой, чтобы предотвратить повреждение, вызванное влагой во время оплавления ("эффект попкорна").

5.4 Метод управления и рекомендации по проектированию

Светодиоды — это устройства, управляемые током. Для обеспечения одинаковой яркости нескольких единиц их необходимо питать от источника постоянного тока или с помощью соответствующих токоограничивающих резисторов, включенных последовательно. Питание от источника постоянного напряжения без регулирования тока не рекомендуется, так как это может привести к чрезмерному току, тепловому разгону и сокращению срока службы. В конструкции схемы необходимо учитывать разброс прямого напряжения между бинами для поддержания требуемого тока.

5.5 Меры предосторожности при применении

Эти светодиоды предназначены для стандартного коммерческого и промышленного электронного оборудования. Для применений, требующих исключительной надежности, где отказ может поставить под угрозу безопасность (например, авиация, медицинские системы жизнеобеспечения, системы безопасности транспорта), необходимы специальные консультации и квалификация перед использованием.

6. Упаковка и информация для заказа

6.1 Спецификация на ленту и катушку

Компоненты поставляются на 8-миллиметровой рельефной несущей ленте, запечатанной покровной лентой, намотанной на катушки диаметром 7 дюймов (178 мм). Стандартное количество на катушке — 2000 штук. Минимальное количество упаковки для остаточных заказов — 500 штук. Упаковка соответствует спецификациям ANSI/EIA-481.

7. Анализ производительности и контекст проектирования

7.1 Понимание электрооптических кривых

Типичные кривые производительности, такие как зависимость прямого тока от силы света или прямого напряжения, необходимы для проектирования схем. ВАХ показывает нелинейную зависимость, подчеркивая необходимость управления током. Кривая зависимости интенсивности от тока, как правило, линейна в рабочем диапазоне, но насыщается при более высоких токах из-за тепловых эффектов.

7.2 Вопросы управления температурным режимом

Хотя устройство имеет указанную рабочую температуру до 100°C, его производительность ухудшается с ростом температуры перехода. Сила света обычно снижается при повышении температуры. Для применений, работающих при высоких температурах окружающей среды или высоких токах управления, рекомендуется адекватная разводка печатной платы для отвода тепла, возможно, с использованием тепловых переходных отверстий или полигонов меди, для поддержания яркости и долговечности.

7.3 Стабильность цветовой точки и длины волны

Доминирующая длина волны может незначительно смещаться при изменении тока управления и температуры перехода. Система бинов помогает управлять этим, предоставляя контролируемый диапазон. Для критичных к цвету применений важно понимать взаимосвязь между условиями управления и смещением цветности.

8. Сравнение и технологический контекст

8.1 Технология AlInGaP

Фосфид алюминия-индия-галлия (AlInGaP) — это система полупроводниковых материалов, особенно эффективная для получения света в желтой, оранжевой и красной областях спектра. По сравнению со старыми технологиями она предлагает более высокую световую отдачу, лучшую температурную стабильность и более длительный срок службы, что делает ее стандартом для высокопроизводительных желтых светодиодов.

8.2 Преимущества корпуса 1206

Корпус 1206 (1.6 мм x 0.8 мм) предлагает хороший баланс между размером и удобством обращения/производства. Он больше, чем ультраминиатюрные корпуса, такие как 0402, что делает его более надежным для сборки и часто более удобным для контроля, оставаясь при этом достаточно компактным для большинства современных портативных устройств.

9. Часто задаваемые вопросы (FAQ)

9.1 В чем разница между пиковой и доминирующей длиной волны?

Пиковая длина волны (λp) — это длина волны, на которой спектральное распределение мощности максимально. Доминирующая длина волны (λd) определяется из диаграммы цветности CIE и представляет собой единственную длину волны спектра, соответствующую воспринимаемому цвету светодиода. Для монохроматического источника они схожи; для светодиодов с некоторой спектральной шириной λd является более релевантным параметром для спецификации цвета.

9.2 Можно ли питать этот светодиод напрямую от источника логического питания 3.3В или 5В?

Нет, без токоограничивающего резистора. Прямое напряжение находится в диапазоне от 1.8В до 2.6В. Подключение его напрямую к источнику 3.3В вызовет ток, определяемый динамическим сопротивлением светодиода, который, вероятно, превысит максимальный рейтинг и разрушит устройство. Последовательный резистор должен быть рассчитан на основе напряжения питания, прямого напряжения светодиода (используя максимальное значение бина для безопасного проектирования) и желаемого рабочего тока.

9.3 Почему требуется прокалка, если упаковка вскрыта более 168 часов?

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 или расслоению внутренних интерфейсов — явление, известное как "эффект попкорна". Прокалка удаляет эту поглощенную влагу, делая компоненты безопасными для оплавления.

10. Практический пример применения

Сценарий: Проектирование панели индикации состояния для сетевого маршрутизатора.

Требуется несколько желтых светодиодов для индикации различных состояний сетевой активности. Чтобы обеспечить равномерную яркость, разработчик выбирает светодиоды из одного бина по силе света (например, V1). Реализована схема драйвера постоянного тока для подачи 20 мА на каждый светодиод. Разводка печатной платы включает рекомендуемую геометрию контактных площадок и содержит небольшие тепловые перемычки к заземляющему полигону для незначительного отвода тепла. Компоненты хранятся в контролируемой среде после вскрытия катушки и собираются с использованием бессвинцового профиля оплавления, проверенного на соответствие указанным температурным пределам. Такой подход обеспечивает надежную, стабильную и долговечную работу индикаторов.