Техническая спецификация SMD светодиода средней мощности желтого свечения 67-21S - Корпус PLCC-2 - 2.1-2.8В - 70мА

1. Обзор продукта

В данном документе подробно описаны характеристики поверхностно-монтируемого (SMD) светодиода средней мощности в корпусе PLCC-2, излучающего желтый свет. Разработанный для общего освещения, он предлагает баланс производительности, эффективности и компактных размеров. Устройство отличается широким углом обзора, изготовлено из бессвинцовых материалов и соответствует экологическим стандартам RoHS, что делает его пригодным для современных процессов электронного монтажа.

1.1 Ключевые особенности и преимущества

Основные преимущества данного светодиода включают высокую световую отдачу и профиль средней мощности, что позволяет эффективно работать в различных сценариях освещения. Компактный форм-фактор PLCC-2 облегчает интеграцию в конструкции печатных плат, а широкий угол обзора 120 градусов обеспечивает равномерное распределение света. Его соответствие директивам по отсутствию свинца и RoHS согласуется с глобальными экологическими нормами.

1.2 Целевые области применения и рынки

Данный светодиод разработан как универсальный компонент, подходящий для различных сегментов освещения. Его ключевые области применения включают декоративное и развлекательное освещение, где важны стабильность цвета и яркости. Он также применим в системах агроосвещения. Кроме того, его назначение для общего использования делает его надежным выбором для индикаторных ламп, подсветки и других распространенных задач освещения в потребительской и промышленной электронике.

2. Технические параметры: Подробный объективный анализ

В данном разделе представлен детальный, объективный разбор предельных рабочих параметров и характеристик производительности устройства в определенных условиях испытаний.

2.1 Абсолютные максимальные параметры

Абсолютные максимальные параметры определяют предельные значения, превышение которых может привести к необратимому повреждению устройства. Эти параметры указаны при температуре точки пайки (T_Soldering) 25°C. Непрерывный прямой ток (I_F) не должен превышать 70 мА. Для импульсного режима допустим пиковый прямой ток (I_FP) 140 мА при скважности 1/10 и длительности импульса 10 мс. Максимальная рассеиваемая мощность (P_d) составляет 200 мВт. Устройство может работать в диапазоне температур окружающей среды (T_opr) от -40°C до +85°C и храниться (T_stg) при температуре от -40°C до +100°C. Тепловое сопротивление от перехода к точке пайки (R_th J-S) составляет 50 °C/Вт, а максимально допустимая температура перехода (T_j) равна 115°C. Пайка должна строго соответствовать температурным профилям: оплавление при 260°C максимум 10 секунд или ручная пайка при 350°C максимум 3 секунды. Важное примечание подчеркивает, что продукт чувствителен к электростатическому разряду (ESD), что требует соответствующих мер предосторожности при обращении.

2.2 Электрооптические характеристики

Электрооптические характеристики измеряются при T_Soldering = 25°C и испытательном токе (I_F) 60 мА, что представляет типичную рабочую точку. Световой поток (I_v) имеет типичный диапазон от 8,5 лм (минимум) до 13,0 лм (максимум). Прямое напряжение (V_F) обычно находится в диапазоне от 2,1 В до 2,8 В. Угол обзора (2θ_1/2), определяемый как полный угол на уровне половины интенсивности, составляет 120 градусов. Обратный ток (I_R) гарантированно не превышает 50 мкА при приложении обратного напряжения (V_R) 5В. Указаны важные допуски: световой поток имеет допуск ±11%, а прямое напряжение имеет допуск ±0,1В относительно его сортировочного значения.

3. Объяснение системы сортировки

Для обеспечения стабильности в производственных партиях светодиоды сортируются по группам (бинаризация) на основе ключевых параметров производительности. Это позволяет разработчикам выбирать компоненты, соответствующие конкретным требованиям приложения по яркости и электрическим характеристикам.

3.1 Сортировка по световому потоку

Световой выход классифицируется по нескольким кодам групп (B7, B8, B9, L1, L2, L3), каждый из которых определяет конкретный диапазон минимального и максимального значений светового потока, измеренных при I_F=60мА. Например, группа B7 охватывает от 8,5 до 9,0 лм, а группа L3 — от 12,0 до 13,0 лм. Общий допуск для светового потока составляет ±11%.

3.2 Сортировка по прямому напряжению

Прямое напряжение сортируется по кодам от 28 до 34, каждый из которых представляет шаг в 0,1В. Группа 28 охватывает 2,1В–2,2В, а группа 34 — 2,7В–2,8В. Допуск для прямого напряжения составляет ±0,1В от диапазона группы.

3.3 Сортировка по доминирующей длине волны

Желтый цвет определяется его доминирующей длиной волны. Указаны два кода групп: Y52 для диапазона доминирующей длины волны 585–590 нм и Y53 для 590–595 нм. Допуск измерения для доминирующей/пиковой длины волны составляет ±1 нм.

4. Анализ кривых производительности

Графические данные дают представление о поведении светодиода в различных рабочих условиях, что крайне важно для надежной схемотехники и управления температурным режимом.

4.1 Спектральное распределение

Представленная спектральная кривая показывает относительную световую интенсивность в диапазоне длин волн приблизительно от 540 нм до 640 нм. Пик кривой находится в желтой области (около 585–595 нм), что подтверждает группы доминирующей длины волны, с минимальным излучением в других частях видимого спектра.

4.2 Типичные электрооптические характеристические кривые

Проиллюстрированы несколько ключевых зависимостей: На Рисунке 1 показано, как прямое напряжение линейно уменьшается с ростом температуры перехода от 25°C до 115°C. Рисунок 2 изображает сублинейный рост относительной радиометрической мощности с увеличением прямого тока. Рисунок 3 указывает на уменьшение относительного светового потока с ростом температуры перехода — общая тепловая характеристика светодиодов. Рисунок 4 показывает зависимость прямого тока от прямого напряжения, что важно для проектирования драйвера. Рисунок 5 предоставляет кривую снижения номинальных параметров, показывающую, как максимально допустимый прямой ток уменьшается с ростом температуры точки пайки, что критично для теплового проектирования. Рисунок 6 представляет собой полярную диаграмму направленности, иллюстрирующую пространственное распределение интенсивности и подтверждающую широкий угол обзора 120 градусов.

5. Механическая информация и данные о корпусе

5.1 Габаритные размеры корпуса

Предоставлен подробный чертеж корпуса PLCC-2 с указанием размеров. Ключевые размеры включают общую длину, ширину и высоту, а также расстояние и размер контактных площадок. На чертеже указано, что стандартный допуск для неуказанных размеров составляет ±0,15 мм. Эта информация крайне важна для проектирования посадочного места на печатной плате и обеспечения правильного размещения при сборке.

5.2 Идентификация полярности

Хотя в тексте явно не детализировано, стандартные корпуса PLCC-2 обычно имеют маркировку катода (часто выемку, точку или скошенный угол) для идентификации полярности. Разработчики должны обратиться к чертежу корпуса, чтобы подтвердить точную схему маркировки для данного конкретного компонента.

6. Рекомендации по пайке и сборке

6.1 Параметры пайки оплавлением

В спецификации явно указан максимальный температурный профиль для пайки: компонент может выдерживать пиковую температуру 260°C максимум 10 секунд во время пайки оплавлением. Для ручной пайки предел составляет 350°C в течение 3 секунд. Превышение этих пределов может повредить внутреннюю структуру светодиода или пластиковый корпус.

6.2 Меры предосторожности при хранении и обращении

Устройство чувствительно к влаге. Влагозащитный пакет не следует открывать до тех пор, пока компоненты не будут готовы к использованию. Перед вскрытием условия хранения должны быть ≤ 30°C и ≤ 90% относительной влажности. После вскрытия компоненты имеют "время жизни на производстве" 168 часов (7 дней) в условиях ≤ 30°C и ≤ 60% относительной влажности. Любые неиспользованные светодиоды должны быть повторно запечатаны во влагозащитной упаковке с осушителем. Если указанное время хранения превышено или индикатор осушителя изменил цвет, перед использованием требуется термообработка (прокаливание) для удаления поглощенной влаги и предотвращения "вспучивания" ("popcorning") во время оплавления.

7. Упаковка и информация для заказа

7.1 Влагозащитная упаковка

Светодиоды поставляются на перфорированных несущих лентах, которые затем наматываются на катушки. Стандартное количество на катушке: 250, 500, 1000, 2000, 3000 или 4000 штук. Катушка с лентой внутри герметично упакована в алюминиевый влагозащитный пакет вместе с осушителем.

7.2 Расшифровка этикетки

На упаковочной этикетке содержится несколько кодов: CPN (Номер продукта заказчика), P/N (Номер продукта), QTY (Количество в упаковке), CAT (Ранг световой интенсивности, соответствующий группе светового потока), HUE (Ранг доминирующей длины волны), REF (Ранг прямого напряжения) и LOT No (Номер партии для прослеживаемости).

7.3 Размеры катушки и ленты

Подробные чертежи определяют размеры катушки (диаметр, ширина, размер ступицы) и несущей ленты (шаг карманов, ширина, глубина). Это важно для настройки автоматических установщиков компонентов. Допуски для этих размеров, как правило, составляют ±0,1 мм, если не указано иное.

8. Рекомендации по применению и соображения при проектировании

8.1 Ограничение тока и проектирование драйвера

Важное замечание по проектированию — необходимость внешнего токоограничивающего резистора или драйвера постоянного тока. Прямое напряжение имеет диапазон и отрицательный температурный коэффициент (как показано на Рис. 1). Небольшое увеличение напряжения питания или уменьшение V_F из-за нагрева может вызвать значительное, потенциально разрушительное увеличение прямого тока, если светодиод питается напрямую от источника напряжения. Драйвер должен быть спроектирован для работы в пределах Абсолютных максимальных параметров с учетом кривой снижения номинальных параметров (Рис. 5) для повышенных температур окружающей среды.

8.2 Тепловой менеджмент

При тепловом сопротивлении (R_th J-S) 50 °C/Вт эффективный отвод тепла через контактные площадки пайки необходим для поддержания производительности и долговечности. Разводка печатной платы должна обеспечивать достаточную площадь меди, соединенную с площадками светодиода, для рассеивания тепла. Работа при высоких температурах перехода снизит световой выход (Рис. 3) и ускорит долгосрочную деградацию.

9. Надежность и гарантия качества

В спецификации перечислен комплексный набор испытаний на надежность, проведенных с уровнем достоверности 90% и 10% допустимого процента дефектных изделий в партии (LTPD). Пункты испытаний включают устойчивость к пайке оплавлением, тепловой удар, температурные циклы, хранение и работу при высокой температуре/влажности, хранение и работу при низкой температуре, а также испытания на срок службы при работе в условиях высокой температуры. Каждое испытание имеет определенные условия (температура, влажность, ток, продолжительность) и размер выборки (22 шт.) с установленными критериями приемки (0 дефектов допускается, 1 дефект — бракует партию). Эти данные обеспечивают уверенность в надежности компонента при типичных эксплуатационных и средовых нагрузках.

10. Часто задаваемые вопросы (на основе технических параметров)

10.1 В чем разница между группами светового потока и доминирующей длины волны?

Группы светового потока (B7, L1 и т.д.) классифицируют общий выход видимого света (яркость) светодиода. Группы доминирующей длины волны (Y52, Y53) классифицируют воспринимаемый цвет или оттенок желтого света. Разработчик должен указывать оба параметра, чтобы обеспечить единообразие как по яркости, так и по цвету для нескольких устройств в приложении.

10.2 Как интерпретировать график зависимости прямого тока от температуры пайки (Рис. 5)?

Это кривая снижения номинальных параметров. Она показывает, что максимальный безопасный непрерывный прямой ток, который может выдержать светодиод, уменьшается с ростом температуры в его точках пайки. Например, если конструкция печатной платы приводит к нагреву паяных соединений светодиода до 85°C, максимальный рабочий ток значительно ниже, чем указанный при 25°C Абсолютный максимальный параметр в 70 мА. Этот график необходимо использовать для теплового проектирования, чтобы предотвратить перегрев.

10.3 Что означает "время жизни на производстве" и почему это важно?

Время жизни на производстве — это максимальное время, в течение которого чувствительные к влаге светодиоды могут находиться в условиях производственной среды (после вскрытия герметичного пакета) до того, как их необходимо будет припаять или повторно прокалить. Превышение этого времени может привести к поглощению влаги пластиковым корпусом. Во время высокотемпературного процесса пайки оплавлением эта захваченная влага может быстро испаряться, вызывая внутреннее расслоение или трещины ("вспучивание"), что приводит к немедленному или скрытому отказу.