Технические характеристики SMD светодиода средней мощности желтого свечения 67-21S - Корпус PLCC-2 - 150мА - 2.8В - 590-600нм

1. Обзор продукта

В данном документе подробно описаны характеристики поверхностно-монтируемого (SMD) светодиода средней мощности в корпусе PLCC-2. Устройство характеризуется желтым излучением, достигаемым за счет чипа из материала AlGaInP, залитого прозрачной смолой. Оно предназначено для общего освещения, где требуется баланс производительности, эффективности и компактных размеров.

Ключевые преимущества данного светодиода включают высокую световую отдачу, умеренное энергопотребление, подходящее для применений средней мощности, и широкий угол обзора 120 градусов, обеспечивающий равномерное распределение света. Продукт соответствует современным экологическим и стандартам безопасности: не содержит свинца (Pb-free), соответствует директиве RoHS, регламенту ЕС REACH и требованиям по отсутствию галогенов (Br<900ppm, Cl<900ppm, Br+Cl<1500ppm). Его компактный дизайн делает его идеальным компонентом для световых решений с ограниченным пространством.

1.1 Целевые области применения

Основные области применения данного светодиода разнообразны и используют его цветовые и эксплуатационные характеристики. Ключевые рынки включают Декоративное и Развлекательное освещение, где стабильный желтый выход желателен для эстетических эффектов. Он также подходит для применений в Сельскохозяйственном освещении, потенциально для определенных стадий роста или дополнительной подсветки. Наконец, его сбалансированный профиль производительности делает его применимым для Общего освещения в различных потребительских и коммерческих продуктах.

2. Анализ технических параметров

2.1 Абсолютные максимальные параметры

Эксплуатационные пределы устройства определены при температуре точки пайки (T_пайки) 25°C. Превышение этих параметров может привести к необратимому повреждению.

• Прямой ток (I_F):150 мА (постоянный).
• Пиковый прямой ток (I_FP):300 мА, допустим в импульсном режиме со скважностью 1/10 и длительностью импульса 10 мс.
• Рассеиваемая мощность (P_d):420 мВт.
• Электростатический разряд (ESD) по модели человеческого тела (HBM):2000 В. Компонент чувствителен к статическому электричеству, и обязательны меры предосторожности при обращении с ESD. Данный параметр приведен для справки.
• Рабочая температура (T_раб):от -40°C до +85°C.
• Температура хранения (T_хр):от -40°C до +100°C.
• Тепловое сопротивление, переход-точка пайки (R_{th J-S}):50 °C/Вт. Этот параметр критически важен для проектирования системы теплового управления.
• Максимальная температура перехода (T_jj):
• 115 °C.Температура пайки:

Устройство выдерживает пайку оплавлением при 260°C в течение 10 секунд или ручную пайку при 350°C в течение 3 секунд.

2.2 Электрооптические характеристики_{Типичные параметры измерены при T}пайки_F= 25°C и I

• = 150 мА.Световой поток (Φ):
• Диапазон от минимум 11 лм до максимум 27 лм, с типичным допуском ±11%._FПрямое напряжение (V):
• Диапазон от 1.8 В до 2.8 В при указанном токе, с типичным допуском ±0.1В._{Угол обзора (2θ}1/2):
• 120 градусов, типичное значение._RОбратный ток (I):_RМаксимум 50 мкА при приложенном обратном напряжении (V

) 5В.

3. Объяснение системы бининга

Для обеспечения стабильности производства светодиоды сортируются по бинам на основе ключевых параметров производительности. Это позволяет разработчикам выбирать компоненты, соответствующие конкретным требованиям приложения по яркости и электрическим характеристикам.

3.1 Биннинг по световому потоку_FСветодиоды классифицируются по световому выходу, измеренному при I

=150мА. Коды бинов (например, L2, L3, M3, N3) определяют минимальный и максимальный диапазон светового потока. Например, бин L2 охватывает 11-12 лм, а бин N3 — 24-27 лм. Допуск внутри каждого бина составляет ±11%.

3.2 Биннинг по прямому напряжению_FУстройства также сортируются по падению прямого напряжения при I

=150мА. Коды бинов от 25 до 34 представляют диапазоны напряжения с шагом 0.1В, начиная с 1.8-1.9В (Бин 25) и до 2.7-2.8В (Бин 34). Допуск составляет ±0.1В.

3.3 Биннинг по доминирующей длине волны

Это определяет воспринимаемый цвет желтого света. Указаны два бина: Y53 (590-595 нм) и Y54 (595-600 нм). Допуск измерения доминирующей/пиковой длины волны составляет ±1 нм.

4. Анализ характеристических кривых

В даташите представлены несколько графиков, иллюстрирующих поведение устройства в различных условиях.

4.1 Спектральное распределение

График показывает относительную световую интенсивность в диапазоне длин волн примерно от 520 нм до 680 нм. Кривая достигает пика в желтой области (около 590-600 нм), подтверждая бины доминирующей длины волны, с минимальным излучением в других частях видимого спектра.

• 4.2 Тепловые и электрические характеристикиПрямое напряжение в зависимости от температуры перехода (Рис.1):_FПоказывает, как V_jлинейно уменьшается с ростом температуры перехода (T
• ), что является общей характеристикой светодиодов. Это важно для проектирования схем с постоянным током.Относительная радиометрическая мощность в зависимости от прямого тока (Рис.2):
• Иллюстрирует сублинейную зависимость между световым выходом и током накачки. Эффективность обычно снижается при очень высоких токах.Относительный световой поток в зависимости от температуры перехода (Рис.3):_jДемонстрирует снижение светового выхода при увеличении T
• , подчеркивая важность теплового управления для поддержания яркости.Прямой ток в зависимости от прямого напряжения (Рис.4):
• Стандартная ВАХ диода, показывающая экспоненциальную зависимость.Макс. допустимый прямой ток в зависимости от температуры пайки (Рис.5):_{Кривая снижения номинала, указывающая, что максимально допустимый постоянный прямой ток должен быть уменьшен при увеличении температуры окружающей среды/точки пайки, чтобы предотвратить превышение T}.
• j(max)Диаграмма направленности (Рис.6):

Полярная диаграмма, изображающая пространственное распределение интенсивности света, подтверждающая широкий угол обзора 120 градусов с почти ламбертовой характеристикой.

5. Механическая информация и данные о корпусе

5.1 Габаритные размеры корпуса

Светодиод размещен в стандартном поверхностно-монтируемом корпусе PLCC-2 (Plastic Leaded Chip Carrier). Чертеж размеров определяет длину, ширину, высоту, расстояние между выводами и другие критические механические характеристики. Если не указано иное, допуск на размеры составляет ±0.15 мм. Корпус разработан для совместимости с автоматизированными процессами установки и пайки оплавлением.

6. Рекомендации по пайке и сборке

6.1 Параметры пайки

Устройство рассчитано на стандартные процессы пайки: пайка оплавлением при пиковой температуре 260°C в течение 10 секунд или ручная пайка при 350°C в течение 3 секунд. Соблюдение этих профилей необходимо для предотвращения повреждения корпуса или деградации внутренних материалов.

• 6.2 Меры предосторожности при хранении и обращенииЧувствительность к ESD:
• Продукт чувствителен к электростатическому разряду. На всех этапах сборки и тестирования должны соблюдаться соответствующие процедуры безопасного обращения с ESD.Чувствительность к влаге:
• Компоненты упакованы в влагозащитные материалы (алюминиевые влагозащитные пакеты с осушителем). Пакет не следует открывать до тех пор, пока продукты не будут готовы к использованию в производственной среде. При вскрытии может потребоваться прогрев (сушка) в соответствии с отраслевыми стандартами (хотя конкретные условия здесь не детализированы).Защита по току:

Обязательно использование внешнего токоограничивающего резистора или драйвера постоянного тока. У светодиодов наблюдается резкий рост тока при небольшом увеличении напряжения сверх их прямого напряжения, что может привести к тепловому разгону и отказу при неправильном управлении.

7. Информация об упаковке и заказе

7.1 Спецификации катушки и ленты

Светодиоды поставляются на эмбоссированной несущей ленте, намотанной на катушки для автоматизированной сборки. Ключевые спецификации включают размеры катушки, ширину ленты, расстояние между карманами и направление подачи. Стандартная катушка содержит 4000 штук. Предоставлены подробные чертежи размеров катушки, несущей ленты и покровной ленты, с допусками обычно ±0.1 мм.

7.2 Расшифровка этикетки

Этикетка на упаковке включает несколько кодов: CPN (номер продукта заказчика), P/N (номер продукта), QTY (количество в упаковке), CAT (ранг световой интенсивности, соответствующий бину потока), HUE (ранг доминирующей длины волны), REF (ранг прямого напряжения) и LOT No (номер партии для прослеживаемости).

8. Рекомендации по применению и соображения по проектированию

• 8.1 Соображения по проектированиюТепловое управление:_{При тепловом сопротивлении (R}th J-S
• ) 50 °C/Вт эффективный отвод тепла от контактных площадок пайки имеет решающее значение, особенно при работе на максимальном токе 150 мА или близком к нему. Для применений с высокой температурой окружающей среды необходимо обращаться к кривой снижения номинала (Рис.5).Схема управления:
• Всегда используйте источник постоянного тока или источник напряжения с последовательным резистором для установки тока. Прямое напряжение имеет как диапазон (1.8-2.8В), так и отрицательный температурный коэффициент, что делает схемы с управлением по напряжению нестабильными.Оптическое проектирование:

Широкий угол обзора 120 градусов полезен для применений, требующих широкого освещения без вторичной оптики. Для сфокусированных лучей необходимо выбирать соответствующую первичную оптику (линзы).

8.2 Биннинг для обеспечения однородности в применении_FДля применений, где критически важна однородность цвета или яркости (например, многодиодные массивы в декоративном освещении), необходимо указывать узкие бины для светового потока (Φ), прямого напряжения (V

) и доминирующей длины волны. Использование светодиодов из одной производственной партии может дополнительно повысить однородность.

9. Надежность и обеспечение качества

Проводится комплексный набор испытаний на надежность для обеспечения долговечности и надежности продукта при различных воздействиях окружающей среды. Испытания проводятся с доверительным уровнем 90% и допустимым процентом дефектных изделий в партии (LTPD) 10%. Размер выборки для каждого испытания составляет 22 штуки, с критерием Принятия/Отклонения 0/1.

9.1 Пункты испытаний на надежность

Программа испытаний включает: Стойкость к пайке оплавлением, Термоудар, Термоциклирование, Хранение при высокой температуре/влажности, Работа при высокой температуре/влажности, Хранение при низкой температуре, Хранение при высокой температуре и несколько испытаний на срок службы при работе в условиях высокой/низкой температуры при различных токах и температурах (например, 150мА при 25°C, 55°C и 90мА при 85°C). Эти испытания моделируют реальные условия эксплуатации и ускоренное старение.

10. Техническое сравнение и позиционирование

Как светодиод средней мощности в корпусе PLCC-2, данное устройство занимает определенную нишу. По сравнению со светодиодами малой мощности (например, корпуса 0603, 0805) он предлагает значительно более высокий световой выход, что делает его пригодным для основного освещения, а не только для индикации. По сравнению со светодиодами высокой мощности (например, корпуса 1Вт, 3Вт на металлических платах) он работает при более низких токах и имеет более простые требования к тепловому управлению, часто рассеивая тепло только через дорожки печатной платы. Его ключевыми отличительными особенностями являются сочетание хорошей эффективности, компактного и стандартизированного корпуса, широкого угла обзора и соответствия строгим экологическим нормам.

11. Часто задаваемые вопросы (на основе технических параметров)

11.1 Какой типичный рабочий ток?

Электрооптические характеристики указаны при 150 мА, что также является максимальным постоянным прямым током. Это стандартная точка испытаний и рекомендуемая рабочая точка для достижения номинального светового потока.

11.2 Почему необходим драйвер постоянного тока?_FПрямое напряжение (V

) имеет производственный разброс (1.8-2.8В) и уменьшается с температурой. Управление с фиксированным напряжением вызвало бы большие колебания тока и, следовательно, светового выхода, потенциально превышая абсолютный максимальный параметр и приводя к отказу. Источник постоянного тока обеспечивает стабильную яркость и защищает светодиод.

11.3 Как интерпретировать коды бинов в заказе?_FПолный номер детали включает коды для светового потока (например, L8), прямого напряжения (например, 28) и доминирующей длины волны (например, Y54). Это определяет устройство с потоком между 17-18 лм, V

между 2.1-2.2В и длиной волны между 595-600 нм. Разработчики должны выбирать бины, соответствующие их схемотехническому решению (по напряжению) и требованиям приложения (по яркости и цвету).

11.4 Каковы условия хранения перед использованием?

Компоненты чувствительны к влаге. Они должны храниться в оригинальных, невскрытых влагозащитных пакетах. После вскрытия их следует использовать в течение определенного периода времени или прогреть (высушить) в соответствии с соответствующими отраслевыми стандартами (например, IPC/JEDEC) для удаления поглощенной влаги перед пайкой оплавлением, чтобы предотвратить \"эффект попкорна\" или расслоение.

12. Практический пример проектирования и использованияСценарий: Проектирование декоративной гирлянды с желтыми светодиодами._FРазработчику требуется 50 светодиодов на гирлянду. Для обеспечения однородного внешнего вида он указывает узкий бин светового потока (например, L7: 16-17 лм) и один бин доминирующей длины волны (Y54). Он проектирует схему драйвера, обеспечивающую постоянный ток 150 мА. Учитывая тепловое сопротивление 50 °C/Вт, он обеспечивает достаточную площадь меди под контактными площадками светодиода на печатной плате для отвода тепла, особенно если светильники будут использоваться в закрытых корпусах. Он рассчитывает общее падение напряжения для последовательной цепочки на основе максимального бина V

(например, Бин 34: 2.8В), чтобы правильно подобрать источник питания. Широкий угол обзора 120 градусов идеально подходит для создания рассеянного, равномерного свечения без горячих точек.

13. Принцип работы

Свет генерируется за счет электролюминесценции. Когда прикладывается прямое напряжение, превышающее встроенный потенциал диода, электроны и дырки инжектируются в активную область полупроводникового чипа (состоящего из AlGaInP). Эти носители заряда рекомбинируют, высвобождая энергию в виде фотонов. Конкретный состав сплава AlGaInP определяет энергию запрещенной зоны, которая, в свою очередь, определяет длину волны (цвет) излучаемого света — в данном случае желтый (590-600 нм). Прозрачная смоляная заливка защищает чип, обеспечивает механическую стабильность и формирует диаграмму направленности светового потока.

14. Отраслевые тренды и контекст