Техническая документация на желтый светодиод SMD3528 - Размер 3.5x2.8мм - Напряжение 2.2В - Мощность 0.144Вт

1. Обзор продукта

Желтый светодиод SMD3528 — это поверхностно-монтируемый компонент, предназначенный для общего освещения, подсветки и индикации. Этот однокристальный светодиод имеет компактный форм-фактор с широким углом обзора 120 градусов, что делает его подходящим для применений, требующих равномерного освещения. Основное преимущество этого компонента заключается в стандартизированной системе бинов, которая гарантирует стабильный цвет и световой поток от партии к партии, что критически важно для применений, требующих однородности цвета.

Целевой рынок включает потребительскую электронику, внутреннее освещение автомобилей, вывески и декоративные светильники, где требуется надежное, маломощное желтое освещение.

2. Подробный анализ технических параметров

2.1 Предельно допустимые параметры

Прибор рассчитан на работу в следующих максимальных условиях, измеренных при температуре точки пайки (T_s) 25°C. Превышение этих пределов может привести к необратимому повреждению.

• Прямой ток (I_F):30 мА (непрерывный)
• Импульсный прямой ток (I_FP):40 мА (длительность импульса ≤10 мс, скважность ≤1/10)
• Рассеиваемая мощность (P_D):144 мВт
• Рабочая температура (T_opr):от -40°C до +80°C
• Температура хранения (T_stg):от -40°C до +80°C
• Температура перехода (T_j):125°C
• Температура пайки (T_sld):230°C или 260°C в течение 10 секунд (пайка оплавлением)

2.2 Электрические и оптические характеристики

Typical performance is measured at T_s=25°C и I_F=20 мА, если не указано иное.

• Прямое напряжение (V_F):Типичное 2.2В, Максимальное 2.6В
• Обратное напряжение (V_R):5В
• Доминирующая длина волны (λ_d):590 нм
• Обратный ток (I_R):Максимум 10 мкА (при V_R=5В)
• Угол обзора (2θ_1/2):120 градусов

3. Объяснение системы бинов

Комплексная система бинов классифицирует светодиоды по ключевым параметрам для гарантии стабильности. Допуск измерения светового потока составляет ±7%, а измерения напряжения — ±0.08В.

3.1 Биннинг светового потока

Световой поток измеряется при I_F=20 мА. Код бина определяет минимальный и типичный выход.

• A2:Мин. 0.5 лм, Тип. 1.0 лм
• A3:Мин. 1.0 лм, Тип. 1.5 лм
• B1:Мин. 1.5 лм, Тип. 2.0 лм
• B2:Мин. 2.0 лм, Тип. 2.5 лм
• B3:Мин. 2.5 лм, Тип. 3.0 лм

3.2 Биннинг длины волны

Доминирующая длина волны разбивается на бины для контроля точного оттенка желтого.

• Y1:от 585 нм до 588 нм
• Y2:от 588 нм до 591 нм
• Y3:от 591 нм до 594 нм

3.3 Биннинг прямого напряжения

Прямое напряжение разбивается на бины для помощи в проектировании схемы регулирования тока.

• C:от 1.8В до 2.0В
• D:от 2.0В до 2.2В
• E:от 2.2В до 2.4В
• F:от 2.4В до 2.6В

3.4 Расшифровка номенклатуры продукта

Номер модели следует определенной структуре:T3200SYA. На основе предоставленных правил именования это можно интерпретировать как продукт с определенным внутренним кодом, бином светового потока, кодом цвета (Y для желтого), количеством кристаллов (S для одного маломощного кристалла), кодом линзы (00 — без линзы) и кодом корпуса (32 для 3528).

4. Анализ характеристических кривых

В техническом описании представлены несколько характеристических кривых, которые жизненно важны для понимания поведения светодиода в различных рабочих условиях.

4.1 Зависимость прямого тока от прямого напряжения (I-V кривая)

Эта кривая показывает экспоненциальную зависимость между приложенным прямым напряжением и результирующим током. Она необходима для выбора соответствующего токоограничивающего резистора или драйверной схемы, чтобы обеспечить работу светодиода в указанном диапазоне тока и предотвратить тепловой разгон.

4.2 Зависимость прямого тока от относительного светового потока

Этот график иллюстрирует, как световой выход увеличивается с ростом прямого тока. Обычно он показывает почти линейную зависимость в рекомендуемом рабочем диапазоне, за которой следует плато или снижение при более высоких токах из-за падения эффективности и повышения температуры перехода. Работа за пределами линейной области неэффективна и ускоряет деградацию.

4.3 Зависимость температуры перехода от относительной спектральной мощности

Эта кривая демонстрирует термическую стабильность цветового выхода светодиода. Для этого желтого AlInGaP светодиода относительная спектральная энергия остается выше 90% в диапазоне температур перехода от 25°C до 125°C при токе 20 мА. Это указывает на хорошую стабильность цвета в рабочем диапазоне температур, что критически важно для применений, требующих постоянства цвета.

4.4 Распределение спектральной мощности

Спектральная кривая показывает узкий пик, центрированный вокруг доминирующей длины волны (590 нм), что характерно для монохроматических светодиодов. Полная ширина на половине максимума (FWHM) этого пика определяет чистоту цвета. Более узкий FWHM указывает на более насыщенный, чистый желтый цвет.

5. Механическая информация и упаковка

5.1 Габаритные размеры и контурный чертеж

Светодиод соответствует стандартным размерам корпуса SMD 3528: примерно 3.5 мм в длину, 2.8 мм в ширину и типичная высота. Предоставлены подробные механические чертежи с допусками (например, .X: ±0.10 мм, .XX: ±0.05 мм) для проектирования посадочного места на плате.

5.2 Рекомендуемая контактная площадка на плате и трафарет

Предоставлены рекомендуемая конфигурация контактных площадок и дизайн апертуры трафарета для обеспечения правильного формирования паяного соединения во время групповой пайки оплавлением. Следование этим рекомендациям предотвращает "эффект надгробия", смещение и недостаток припоя.

5.3 Определение полярности

Катод обычно обозначен зеленой точкой на верхней части корпуса светодиода или выемкой/фаской с одной стороны корпуса. Правильную полярность необходимо соблюдать во время монтажа.

6. Рекомендации по пайке и монтажу

6.1 Параметры групповой пайки оплавлением

Светодиод совместим со стандартными процессами инфракрасной или конвекционной пайки оплавлением. Максимальная температура корпуса во время пайки не должна превышать 230°C в течение 10 секунд или 260°C в течение 10 секунд. Следует использовать стандартный профиль оплавления с зонами предварительного нагрева, выдержки, оплавления и охлаждения, контролируя пиковую температуру и время выше температуры ликвидуса.

6.2 Меры предосторожности при обращении и хранении

• Хранить в сухой, антистатической среде в указанном температурном диапазоне (от -40°C до +80°C).
• Использовать в течение 12 месяцев с даты изготовления при рекомендуемых условиях хранения для сохранения паяемости.
• Избегать механических нагрузок на линзу и проводные соединения.
• При необходимости очищать изопропиловым спиртом; избегать ультразвуковой очистки.

7. Упаковка и информация для заказа

7.1 Спецификация на ленту и катушку

Продукт поставляется на тисненой несущей ленте, намотанной на катушки. Указаны ключевые размеры карманов несущей ленты для обеспечения совместимости со стандартным оборудованием для установки SMD-компонентов. Прочность отрыва покровной ленты определена как от 0.1Н до 0.7Н при отрыве под углом 10 градусов.

7.2 Выбор модели для заказа

Конкретные номера деталей для заказа формируются путем комбинации базовой модели с желаемыми кодами бинов для светового потока, длины волны и прямого напряжения (например, T3200SYA-A2-Y2-D). Обратитесь к полным таблицам бинов, чтобы выбрать комбинацию, соответствующую требованиям приложения по яркости, цвету и электрическим характеристикам.

8. Рекомендации по применению

8.1 Типовые схемы включения

Наиболее распространенный метод управления — источник постоянного тока или простой последовательный резистор с источником постоянного напряжения. Значение резистора рассчитывается как R = (V_{питания}- V_F) / I_F. Для применений, требующих стабильной яркости или работы в широком диапазоне температур, настоятельно рекомендуется драйвер постоянного тока для компенсации отрицательного температурного коэффициента V_F.

8.2 Вопросы теплового режима

Хотя рассеиваемая мощность мала, эффективный тепловой режим на плате все же важен для долгосрочной надежности. Обеспечьте достаточную площадь меди, соединенную с тепловой площадкой (если применимо) или катодными/анодными площадками, для отвода тепла от перехода светодиода. Работа на максимальном номинальном токе или близко к нему будет генерировать больше тепла и требует более тщательного теплового проектирования.

8.3 Проектирование для производства (DFM)

Следуйте рекомендуемой конфигурации контактных площадок и дизайну трафарета. Соблюдайте правильное расстояние между светодиодами и другими компонентами, чтобы избежать затенения или оптических помех. Учитывайте угол обзора 120 градусов при проектировании световодов или рассеивателей для достижения желаемой картины освещения.

9. Надежность и стандарты качества

9.1 Матрица испытаний на надежность

Продукт проходит серию строгих испытаний на надежность на основе стандартов JEDEC и MIL для обеспечения долгосрочной производительности. Ключевые испытания включают:

• Срок службы при высокой/низкой температуре (HTOL/LTOL):1008 часов при 85°C/-40°C при максимальном токе.
• Срок службы при высокой температуре и влажности (HTHH):1008 часов при 60°C/90% относительной влажности при максимальном токе.
• Испытание на влаготеплостойкость с электрической нагрузкой (THB):20 циклов между -20°C и 60°C при 60% относительной влажности.
• Термоудар:100 циклов между -40°C и 125°C.

9.2 Критерии отказа

Испытание считается неудачным, если любой образец демонстрирует:

• Сдвиг прямого напряжения > 200 мВ.
• Деградация светового потока > 25% (для этого желтого AlInGaP светодиода).
• Прямой или обратный ток утечки > 10 мкА.
• Катастрофический отказ (обрыв или короткое замыкание).

10. Техническое сравнение и отличия

По сравнению со светодиодами без бинов или с общими спецификациями, ключевое преимущество этого продукта — гарантированные характеристики в узких бинах по потоку, цвету и напряжению. Это устраняет необходимость в обширной сортировке и подборе конечным пользователем в применениях, требующих однородности, таких как массивы из нескольких светодиодов или блоки подсветки. Угол обзора 120 градусов шире, чем у некоторых предложений конкурентов, обеспечивая более рассеянное излучение, подходящее для панельного освещения.

11. Часто задаваемые вопросы (FAQ)

11.1 В чем разница между бинами светового потока A2 и B3?

Бин A2 гарантирует минимальный выход 0.5 лм (типично 1.0 лм), а бин B3 гарантирует минимум 2.5 лм (типично 3.0 лм). Светодиоды B3 примерно в 2.5–3 раза ярче светодиодов A2 при том же токе питания 20 мА. Выбирайте бин в зависимости от требуемой яркости для вашего применения.

11.2 Можно ли непрерывно питать этот светодиод током 30 мА?

Да, 30 мА — это максимальный номинальный непрерывный прямой ток. Однако работа на абсолютном максимальном номинале будет генерировать больше тепла и может сократить долгосрочный срок службы. Для оптимальной надежности рекомендуется работать на типичном токе питания 20 мА или ниже, либо реализовать надежный тепловой режим, если необходима работа на 30 мА.

11.3 Как интерпретировать код бина длины волны Y2?

Код бина Y2 означает, что доминирующая длина волны светодиода находится в диапазоне от 588 нм до 591 нм. Это представляет собой конкретный, контролируемый оттенок желтого. Если ваше применение требует очень специфического желтого оттенка (например, соответствие корпоративному цвету), вы должны указать соответствующий бин длины волны.

11.4 Необходим ли драйвер постоянного тока?

Для простого индикатора часто достаточно последовательного резистора со стабильным источником напряжения. Для осветительных применений, где критически важна стабильная яркость или где температура окружающей среды значительно меняется, настоятельно рекомендуется драйвер постоянного тока. Он компенсирует изменение прямого напряжения светодиода с температурой, обеспечивая стабильный световой выход.

12. Практические примеры применения

12.1 Декоративная подсветка салона автомобиля

Массив этих желтых светодиодов, все выбранные из одних и тех же бинов светового потока (например, B2) и длины волны (например, Y2), может использоваться для создания равномерного окружающего освещения в нишах для ног или на приборной панели автомобиля. Широкий угол обзора помогает смешивать свет от дискретных источников. ШИМ-регулируемый драйвер постоянного тока позволяет регулировать яркость.

12.2 Панель индикации состояния

В промышленной панели управления несколько желтых светодиодов могут служить индикаторами "предупреждения" или "внимания". Использование светодиодов из одного бина напряжения (например, D) гарантирует, что при питании от общей сети токоограничивающих резисторов каждый светодиод будет иметь очень схожую яркость, создавая профессиональный, однородный вид.

13. Введение в технологический принцип

Этот желтый светодиод основан на технологии полупроводника AlInGaP (фосфид алюминия-индия-галлия). При приложении прямого напряжения электроны и дырки рекомбинируют в активной области полупроводникового кристалла, высвобождая энергию в виде фотонов. Удельная ширина запрещенной зоны системы материалов AlInGaP определяет длину волны излучаемого света, которая в данном случае находится в желтом спектре (~590 нм). Свет излучается из кристалла, инкапсулированного в силиконовую или эпоксидную линзу, которая также обеспечивает защиту от окружающей среды и определяет угол обзора.

14. Тенденции и развитие отрасли

Рынок SMD-светодиодов продолжает двигаться в сторону более высокой эффективности (больше люмен на ватт), улучшенной цветопередачи и более узких допусков бинов. Хотя корпус 3528 является зрелым и широко принятым форм-фактором, наблюдается общая тенденция к уменьшению размеров корпусов (например, 2020, 1515) для применений с высокой плотностью и к средне-мощным корпусам (например, 3030, 5050) для более высокого светового потока. Базовая технология AlInGaP для желтых и красных светодиодов также оптимизируется для более высокой эффективности и лучшей производительности при повышенных температурах. Кроме того, интеллектуальный биннинг и цифровая прослеживаемость становятся более распространенными для обеспечения согласованности цепочки поставок для высококачественных осветительных применений.