Техническая документация на синий светодиод SMD3528 - Размер 3.5x2.8мм - Напряжение 3.2В - Мощность 0.144Вт

1. Обзор продукта Данный документ предоставляет полные технические характеристики однокристального синего светодиода в корпусе SMD3528. Этот поверхностно-монтируемый компонент предназначен для общего освещения, подсветки и индикаторных применений, требующих надежного и эффективного источника синего света. Основное преимущество данного компонента заключается в стандартизированном корпусе, стабильных параметрах и четко определенной системе сортировки, что обеспечивает предсказуемое поведение при проектировании схем.

2. Глубокое объективное толкование технических параметров В следующем разделе подробно описаны абсолютные максимальные значения и типичные электрические/оптические характеристики светодиода. Все параметры измерены при стандартных условиях испытаний T

= 25°C.

2.1 Абсолютные максимальные значения_sПрямой ток (I

):

• 30 мА (постоянный)_FИмпульсный прямой ток (I):
• 40 мА (длительность импульса ≤ 10мс, скважность ≤ 1/10)_FPРассеиваемая мощность (P):
• 144 мВт_DРабочая температура (Topr
• ):_{-40°C до +80°C}Температура хранения (Tstg
• ):_{-40°C до +80°C}Температура перехода (T):
• 125°C_jТемпература пайки (Tsld
• ):_{Пайка оплавлением при 200°C или 230°C в течение 10 секунд.}2.2 Типичные технические параметры Измерено при прямом токе (I) 20 мА.

Прямое напряжение (V

):_FТипичное 3.2 В, Максимальное 3.6 В

• Обратное напряжение (V_F):5 В
• Доминирующая длина волны (λ_R):460 нм
• Обратный ток (I_d):Максимум 10 мкА
• Угол обзора (2θ_R1/2):
• 120°_{3. Объяснение системы сортировки Продукт классифицируется по группам на основе ключевых параметров для обеспечения однородности. Коды групп являются частью номера модели продукта.}3.1 Сортировка по световому потоку Световой поток измеряется при I= 20 мА. Допуск измерения потока составляет ±7%.

Код

Мин. (лм)

Тип. (лм)

A2_FA3

B4

3.3 Сортировка по прямому напряжению Прямое напряжение сортируется для помощи в проектировании схем регулирования тока. Допуск измерения напряжения составляет ±0.08В.

Обозначает корпус SMD3528.

Количество кристаллов (например, S):

Цвет:

Определяется буквой (B для синего).T [Package Code] [Chip Count] [Lens Code] [Internal Code] - [Flux Code] [Wavelength Code].

• 4. Анализ характеристических кривых Характеристические кривые иллюстрируют взаимосвязь ключевых параметров, что крайне важно для управления температурным режимом и схемой питания.4.1 Прямое напряжение в зависимости от прямого тока (Вольт-амперная характеристика) Вольт-амперная характеристика показывает экспоненциальную зависимость, типичную для диода. Прямое напряжение увеличивается с ростом тока. Конструкторы должны обеспечить, чтобы схема драйвера предоставляла достаточный запас по напряжению, особенно учитывая разброс напряжения по группам, для достижения желаемого тока без превышения максимальных значений.
• 4.2 Относительный световой поток в зависимости от прямого тока Эта кривая демонстрирует, что световой выход увеличивается с током, но может быть не идеально линейным, особенно при более высоких токах. Работа выше рекомендуемых 20мА может привести к снижению эффективности и увеличению температуры перехода, что потенциально влияет на долговечность.4.3 Относительная спектральная энергия в зависимости от температуры перехода График показывает, что при повышении температуры перехода с 25°C до 125°C относительная спектральная энергия уменьшается. Это подчеркивает важность теплового менеджмента в конструкции приложения для поддержания стабильного светового потока и цветовой стабильности в течение всего срока службы продукта.
• 4.4 Распределение спектральной мощности Спектральная кривая подтверждает пик излучения около доминирующей длины волны 460нм, что характерно для синего светодиода на основе InGaN. Узкая полоса пропускания типична для монохроматического светодиода.5. Механическая информация и информация об упаковке
• 5.1 Габаритные размеры Корпус SMD3528 имеет номинальные размеры 3.5мм (длина) x 2.8мм (ширина). Предоставляется точный чертеж размеров с допусками (например, .X: ±0.10мм, .XX: ±0.05мм) для проектирования посадочного места на печатной плате.5.2 Рекомендуемая контактная площадка и дизайн трафарета Предоставляется детализированный рисунок контактной площадки и дизайн трафарета для паяльной пасты, чтобы обеспечить правильную пайку и выравнивание в процессе сборки по технологии поверхностного монтажа (SMT). Следование этим рекомендациям критически важно для получения надежных паяных соединений и оптимального теплопереноса от светодиода к печатной плате.

5.3 Идентификация полярности Катод обычно маркируется на корпусе светодиода, часто зеленым оттенком на линзе или выемкой/фаской на одном из углов пластикового корпуса. Схема расположения контактных площадок четко указывает на анодную и катодную площадки.

6. Рекомендации по пайке и сборке

6.1 Параметры пайки оплавлением Светодиод рассчитан на стандартные процессы пайки оплавлением. Максимальная температура корпуса во время пайки не должна превышать 200°C в течение 10 секунд или 230°C в течение 10 секунд. Крайне важно следовать рекомендуемому температурному профилю, чтобы предотвратить повреждение внутреннего кристалла и материала эпоксидной линзы.

6.2 Меры предосторожности при обращении и хранении Хранить в сухой, антистатической среде в пределах указанного температурного диапазона (-40°C до +80°C). Избегать механического воздействия на линзу. Использовать в течение 12 месяцев с даты изготовления при рекомендуемых условиях хранения для обеспечения паяемости.

7. Информация об упаковке и заказе

7.1 Спецификация ленты и катушки Светодиоды поставляются на эмбоссированной несущей ленте, намотанной на катушки, подходящие для автоматических установочных машин. Указаны ключевые размеры ленты (размер кармана, шаг) и требуемая сила отрыва покровной ленты (0.1 - 0.7Н под углом 10 градусов) для обеспечения совместимости с SMT-оборудованием.

8. Рекомендации по применению

8.1 Типичные сценарии применения Подсветка: Для ЖК-дисплеев, клавиатур или вывесок. Индикаторы состояния: На потребительской электронике, бытовой технике и промышленном оборудовании. Декоративное освещение: В акцентном освещении, световом оформлении или архитектурных элементах. Общее освещение: Как компонент в светодиодных модулях, лентах или лампах, часто в сочетании с люминофорами для создания белого света.

8.2 Соображения при проектировании Ограничение тока: Всегда питайте светодиод от источника постоянного тока или через токоограничивающий резистор. Не подключайте напрямую к источнику напряжения. Тепловой менеджмент: Проектируйте печатную плату с достаточной площадью меди или тепловыми переходами для рассеивания тепла, особенно при работе, близкой к максимальному току. Высокие температуры перехода ускоряют деградацию светового потока. Защита от ЭСР: Хотя явно не указана как высокочувствительная, реализация базовой защиты от электростатического разряда в схеме управления является хорошей практикой для надежности. Оптическое проектирование: Учитывайте угол обзора 120 градусов при проектировании линз или световодов для целевого применения.

9. Техническое сравнение По сравнению со светодиодами в выводном исполнении, SMD3528 предлагает значительные преимущества в автоматизированной сборке, экономии места на плате и лучших тепловых характеристиках благодаря прямому креплению к плате. В семействе SMD корпус 3528 является зрелым и широко используемым стандартом, предлагающим хороший баланс размера, светового потока и стоимости. По сравнению с более мелкими корпусами, такими как 3020 или 3014, 3528 обычно может выдерживать немного более высокий ток и может иметь большую светоизлучающую площадь. По сравнению с более крупными корпусами, такими как 5050, он более компактен.

10. Часто задаваемые вопросы (на основе технических параметров)

10.1 Какой рекомендуемый рабочий ток? Технические параметры указаны для 20мА, что является стандартным испытательным током и распространенной рабочей точкой для хорошей эффективности и долговечности. Можно работать до абсолютного максимума в 30мА непрерывно, но это будет генерировать больше тепла и может сократить срок службы.

10.2 Как выбрать правильный токоограничивающий резистор? Используйте закон Ома: R = (V

supply

- V

) / I

. Используйте максимальное V

из группы (например, 3.6В для группы 4) для консервативного проектирования, чтобы гарантировать, что ток не превысит желаемое значение. Для питания 5В и целевого тока 20мА: R = (5В - 3.6В) / 0.02А = 70Ом. Выберите ближайшее стандартное значение (например, 68Ом или 75Ом) и рассчитайте фактический ток и рассеиваемую мощность резистора.

10.3 Почему световой поток сортируется, и какую группу выбрать? Производственные вариации вызывают небольшие различия в световом выходе. Сортировка группирует светодиоды со схожими характеристиками. Выбирайте группу на основе минимально необходимой яркости для вашего применения. Использование более высокой группы (например, B3) обеспечивает более яркие и однородные образцы, но может стоить дороже.

10.4 Можно ли использовать этот светодиод для наружного применения? Рабочий температурный диапазон составляет -40°C до +80°C, что покрывает большинство наружных условий. Однако сам светодиод не является водонепроницаемым или устойчивым к УФ-излучению. Для наружного использования он должен быть должным образом герметизирован или размещен в герметичном, защищенном от атмосферных воздействий корпусе, который также обеспечивает теплоотвод.

11. Практический пример проектирования Сценарий: Проектирование маломощного индикатора состояния для устройства с питанием от USB (5В). Цель: Обеспечить четкий синий индикаторный свет. Шаги проектирования: Выбор светодиода: Выберите этот синий светодиод SMD3528 (например, группа по длине волны B4 для чистого синего цвета). Установка тока: Целевой ток 15мА для достаточной яркости и меньшего энергопотребления. Расчет резистора: Предположим наихудший случай V

• = 3.6В (Группа 4). R = (5В - 3.6В) / 0.015А ≈ 93.3Ом. Используйте стандартный резистор 100Ом. Проверка фактического тока: Используя типичное V
• 3.2В, I = (5В - 3.2В) / 100Ом = 18мА (в пределах безопасных пределов). Разводка печатной платы: Поместите резистор 100Ом последовательно с анодом светодиода. Используйте рекомендуемую схему контактных площадок. Убедитесь, что другие дорожки или компоненты не находятся слишком близко, чтобы не загораживать угол обзора 120 градусов, если это необходимо. Тепловая проверка: Рассеиваемая мощность в светодиоде: P = V
• * I

≈ 3.2В * 0.018А = 57.6мВт, что значительно ниже максимума в 144мВт. Специальный теплоотвод не требуется.

12. Введение в принцип работы Данный светодиод основан на структуре полупроводникового диода. Когда прикладывается прямое напряжение, превышающее пороговое значение диода, электроны и дырки рекомбинируют в активной области (квантовой яме InGaN в этом синем светодиоде), высвобождая энергию в виде фотонов. Конкретный состав материала (нитрид индия-галлия - InGaN) определяет энергию запрещенной зоны, которая напрямую соответствует длине волны излучаемого света, в данном случае синего (~460нм). Эпоксидная линза инкапсулирует кристалл, обеспечивает механическую защиту и формирует световой пучок.

13. Стандарты испытаний на надежность Продукт проходит строгие испытания на надежность в соответствии с отраслевыми стандартами (JESD22, MIL-STD-202G) для обеспечения долгосрочной производительности. Ключевые испытания включают: Испытание на срок службы в рабочем режиме: При комнатной температуре, высокой температуре (85°C) и низкой температуре (-40°C) в течение 1008 часов при максимальном токе. Срок службы в условиях высокой влажности: 60°C / 90% относительной влажности в течение 1008 часов. Температурные циклы: Между -20°C и 60°C с влажностью. Термоудар: От -40°C до 125°C в течение 100 циклов. Критерии отказа: Испытания считаются неудачными, если образцы показывают изменение прямого напряжения >200мВ, деградацию светового потока >15% (для светодиодов InGaN), обратный ток утечки >10мкА или катастрофический отказ (обрыв/короткое замыкание).

14. Тенденции развития Общая тенденция для SMD-светодиодов, таких как 3528, заключается в повышении световой отдачи (больше люмен на ватт), улучшении цветовой однородности (более узкая сортировка) и повышении надежности при более высоких рабочих температурах. Хотя этот корпус остается популярным, продолжается разработка еще более мелких корпусов (например, 2016, 1010) для миниатюризации и корпусов типа CSP, которые исключают традиционный пластиковый корпус для лучших тепловых характеристик и гибкости оптического проектирования. Стремление к повышению эффективности и снижению стоимости за люмен продолжается для всех форм-факторов светодиодов.

.1 Typical Application Scenarios

• Backlighting:For LCD displays, keypads, or signage.
• Status Indicators:On consumer electronics, appliances, and industrial equipment.
• Decorative Lighting:In accent lighting, mood lighting, or architectural features.
• General Illumination:As a component in LED modules, strips, or bulbs, often combined with phosphors to create white light.

.2 Design Considerations

• Current Limiting:Always drive the LED with a constant current source or a current-limiting resistor. Do not connect directly to a voltage source.
• Thermal Management:Design the PCB with adequate copper area or thermal vias to dissipate heat, especially when operating near maximum current. High junction temperatures accelerate lumen depreciation.
• ESD Protection:Although not explicitly stated as highly sensitive, implementing basic ESD protection on the driving circuit is a good practice for reliability.
• Optical Design:Consider the 120-degree viewing angle when designing lenses or light guides for the intended application.

. Technical Comparison

Compared to through-hole LEDs, the SMD3528 offers significant advantages in automated assembly, board space savings, and better thermal performance due to direct PCB attachment. Within the SMD family, the 3528 package is a mature and widely used standard, offering a good balance of size, light output, and cost. Compared to smaller packages like 3020 or 3014, the 3528 typically can handle slightly higher current and may have a larger luminous area. Compared to larger packages like 5050, it is more compact.

. Frequently Asked Questions (Based on Technical Parameters)

.1 What is the recommended operating current?

The technical parameters are specified at 20mA, which is the standard test current and a common operating point for good efficiency and longevity. It can be operated up to the absolute maximum of 30mA continuous, but this will generate more heat and may reduce lifespan.

.2 How do I select the correct current-limiting resistor?

Use Ohm's Law: R = (V_supply- V_F) / I_F. Use the maximum V_Ffrom the bin (e.g., 3.6V for bin 4) for a conservative design to ensure the current does not exceed the desired value. For a 5V supply and 20mA target: R = (5V - 3.6V) / 0.02A = 70Ω. Choose the nearest standard value (e.g., 68Ω or 75Ω) and calculate the actual current and resistor power dissipation.

.3 Why is luminous flux binned, and which bin should I choose?

Manufacturing variations cause slight differences in light output. Binning groups LEDs with similar performance. Choose a bin based on the minimum required brightness for your application. Using a higher bin (e.g., B3) ensures brighter, more consistent units but may come at a higher cost.

.4 Can I use this LED for outdoor applications?

The operating temperature range is -40°C to +80°C, which covers most outdoor environments. However, the LED itself is not waterproof or UV-stabilized. For outdoor use, it must be properly encapsulated or housed within a sealed, weatherproof fixture that also manages heat dissipation.

. Practical Design Case

Scenario:Designing a low-power status indicator for a USB-powered device (5V).
Goal:Provide a clear blue indicator light.
Design Steps:
1. LED Selection:Choose this SMD3528 blue LED (e.g., wavelength bin B4 for a pure blue).
2. Current Setting:Target 15mA for adequate brightness and lower power consumption.
3. Resistor Calculation:Assume worst-case V_F= 3.6V (Bin 4). R = (5V - 3.6V) / 0.015A ≈ 93.3Ω. Use a standard 100Ω resistor.
4. Actual Current Check:Using typical V_Fof 3.2V, I = (5V - 3.2V) / 100Ω = 18mA (within safe limits).
5. PCB Layout:Place the 100Ω resistor in series with the LED's anode. Use the recommended pad layout. Ensure no other traces or components are too close to obstruct the 120-degree viewing angle if needed.
6. Thermal Check:Power dissipation in LED: P = V_F* I_F≈ 3.2V * 0.018A = 57.6mW, well below the 144mW maximum. No special heatsinking is required.

. Principle Introduction

This LED is based on a semiconductor diode structure. When a forward voltage exceeding the diode's threshold is applied, electrons and holes recombine in the active region (the InGaN quantum well in this blue LED), releasing energy in the form of photons. The specific material composition (Indium Gallium Nitride - InGaN) determines the bandgap energy, which directly corresponds to the wavelength of the emitted light, in this case, blue (~460nm). The epoxy lens encapsulates the chip, provides mechanical protection, and shapes the light output beam.

. Reliability Test Standards

The product undergoes rigorous reliability testing based on industry standards (JESD22, MIL-STD-202G) to ensure long-term performance. Key tests include:

• Operating Life Test:At room temperature, high temperature (85°C), and low temperature (-40°C) for 1008 hours under maximum current.
• High Humidity Operating Life:°C / 90% RH for 1008 hours.
• Temperature Cycling:Between -20°C and 60°C with humidity.
• Thermal Shock:-40°C to 125°C for 100 cycles.

Failure Criteria:Tests are deemed failed if samples show a forward voltage shift >200mV, luminous flux degradation >15% (for InGaN LEDs), reverse leakage current >10µA, or catastrophic failure (open/short circuit).

. Development Trends

The general trend in SMD LEDs like the 3528 is towards higher luminous efficacy (more lumens per watt), improved color consistency (tighter binning), and increased reliability at higher operating temperatures. While this package remains popular, there is ongoing development in even smaller packages (e.g., 2016, 1010) for miniaturization and in chip-scale packages (CSP) that eliminate the traditional plastic body for better thermal performance and optical design flexibility. The drive for higher efficiency and lower cost per lumen continues across all LED form factors.