Техническая документация на светодиод SMD5050N красного свечения - Размер 5.0x5.0x1.6мм - Напряжение 2.2В - Мощность 0.234Вт

1. Обзор продукта

Серия SMD5050N представляет собой высокояркий светодиод для поверхностного монтажа, предназначенный для применений, требующих надежного и эффективного красного свечения. В данном документе представлен всесторонний технический обзор модели T5A003RA, подробно описаны ее спецификации, рабочие характеристики и правильные процедуры обращения для обеспечения оптимальной производительности и долговечности в конечных приложениях.

2. Подробный анализ технических параметров

2.1 Предельно допустимые параметры (Ts=25°C)

Следующие параметры определяют рабочие пределы светодиода. Превышение этих значений может привести к необратимому повреждению.

• Прямой ток (IF):90 мА (постоянный)
• Импульсный прямой ток (IFP):120 мА (длительность импульса ≤10мс, скважность ≤1/10)
• Рассеиваемая мощность (PD):234 мВт
• Рабочая температура (Topr):от -40°C до +80°C
• Температура хранения (Tstg):от -40°C до +80°C
• Температура перехода (Tj):125°C
• Температура пайки (Tsld):Пайка оплавлением при 200°C или 230°C в течение не более 10 секунд.

2.2 Электрические и оптические характеристики (Ts=25°C)

Это типичные рабочие параметры, измеренные в стандартных условиях испытаний.

• Прямое напряжение (VF):2.2 В (тип.), 2.6 В (макс.) при IF=60мА
• Обратное напряжение (VR):5 В
• Доминирующая длина волны (λd):625 нм
• Обратный ток (IR):10 мкА (макс.)
• Угол обзора (2θ1/2):120°

3. Объяснение системы сортировки

3.1 Сортировка по световому потоку (при 60мА)

Светодиоды сортируются по группам (бинам) в зависимости от их выходного светового потока для обеспечения однородности яркости в приложениях. Доступные бины для красного света:

• Код A5:Мин. 2.0 лм, тип. 2.5 лм
• Код A6:Мин. 2.5 лм, тип. 3.0 лм
• Код A7:Мин. 3.0 лм, тип. 3.5 лм
• Код A8:Мин. 3.5 лм, тип. 4.0 лм
• Код A9:Мин. 4.0 лм, тип. 4.5 лм
• Код B1:Мин. 4.5 лм, тип. 5.0 лм
• Код B2:Мин. 5.0 лм, тип. 5.5 лм

3.2 Сортировка по доминирующей длине волны

Для контроля точного оттенка красного светодиоды сортируются по доминирующей длине волны.

• Код R1:от 620 нм до 625 нм
• Код R2:от 625 нм до 630 нм

4. Анализ рабочих характеристик

В техническом описании представлены несколько ключевых графиков, необходимых для проектирования схем и управления температурным режимом. Хотя конкретные точки данных кривых не приведены в тексте, для анализа стандартны следующие графики:

• Прямое напряжение в зависимости от прямого тока (Вольт-амперная характеристика):Этот график показывает зависимость напряжения на светодиоде от протекающего через него тока. Он имеет решающее значение для выбора соответствующего токоограничивающего резистора или проектирования драйверов постоянного тока.
• Прямой ток в зависимости от относительного светового потока:Эта кривая иллюстрирует, как изменяется световой выход с увеличением тока накачки. Она помогает определить оптимальную рабочую точку для баланса яркости и эффективности.
• Температура перехода в зависимости от относительной спектральной мощности:Этот график демонстрирует, как спектральный выход и общая интенсивность света светодиода могут изменяться при изменении температуры перехода, подчеркивая важность управления температурным режимом.
• Распределение спектральной мощности:Эта кривая показывает интенсивность света, излучаемого на каждой длине волны, определяя цветовые характеристики светодиода.

5. Механическая информация и упаковка

5.1 Габаритные размеры корпуса

Светодиод SMD5050N имеет стандартные размеры 5.0мм x 5.0мм. Точная высота и допуски размеров указаны на механическом чертеже (.X: ±0.10мм, .XX: ±0.05мм).

5.2 Рекомендуемая контактная площадка и трафарет

Для надежной пайки рекомендуется использовать определенную конфигурацию контактных площадок и апертур трафарета. Предоставленные схемы обеспечивают правильное формирование паяного соединения, выравнивание компонентов и тепловой режим в процессе оплавления. Соблюдение этих посадочных мест критически важно для выхода годных изделий и долгосрочной надежности.

6. Рекомендации по пайке и сборке

6.1 Влагозащита и сушка

Корпус SMD5050N чувствителен к влаге (классификация MSL согласно IPC/JEDEC J-STD-020C).

• Хранение:Храните невскрытые пакеты при температуре ниже 30°C и влажности ниже 85%. После вскрытия храните при температуре ниже 30°C и влажности ниже 60%, предпочтительно в сушильном шкафу или герметичном контейнере с осушителем.
• Срок хранения после вскрытия:Используйте в течение 12 часов после вскрытия влагозащитного пакета.
• Сушка:Если компоненты подвергались воздействию окружающей среды сверх срока хранения после вскрытия или если индикатор осушителя показывает высокую влажность, требуется сушка. Сушите при 60°C в течение 24 часов. Не превышайте 60°C. Оплавление должно быть выполнено в течение 1 часа после сушки, либо детали должны быть возвращены в сухое хранилище.

6.2 Защита от ЭСР (электростатического разряда)

Светодиоды являются полупроводниковыми приборами, чувствительными к повреждению от электростатического разряда.

• Источники:ЭСР может возникать из-за трения, индукции или проводимости.
• Повреждения:ЭСР может вызвать немедленный отказ (нерабочий светодиод) или скрытое повреждение, приводящее к снижению яркости, изменению цвета (в белых светодиодах) и сокращению срока службы.
• Меры предосторожности:Внедрите полную программу контроля ЭСР: используйте заземленные антистатические рабочие места, напольные коврики, браслеты и ионизаторы. Персонал должен носить антистатическую одежду. Используйте проводящие или рассеивающие упаковочные материалы.

7. Рекомендации по проектированию приложений

7.1 Проектирование схемы

Правильное управление критически важно для производительности и надежности светодиода.

• Метод управления:Настоятельно рекомендуется использовать источник постоянного тока для стабильного светового выхода и долговечности. При использовании источника напряжения с последовательным резистором убедитесь, что номинал резистора рассчитан на основе максимального прямого напряжения светодиода и желаемого тока.
• Конфигурация схемы:Целесообразно включать токоограничивающий резистор в каждую последовательную цепочку светодиодов для лучшей стабильности и защиты отдельных цепочек, в отличие от использования одного резистора для параллельного массива.
• Полярность:Всегда проверяйте и соблюдайте полярность анода/катода при подключении светодиода к источнику питания, чтобы предотвратить повреждение от обратного смещения.

7.2 Меры предосторожности при обращении

Избегайте прямого контакта с линзой светодиода голыми руками или металлическими пинцетами.

• Контакт с руками:Жиры и соли с кожи могут загрязнить силиконовую линзу, вызывая оптическую деградацию и снижение светового выхода. Физическое давление может повредить проводные соединения или сам кристалл.
• Контакт с инструментами:Металлические пинцеты могут поцарапать линзу или оказать чрезмерное точечное давление. По возможности используйте вакуумные захваты или специальные неметаллические пластиковые пинцеты.

8. Правила нумерации моделей

Система наименования продуктов следует структурированному коду:T□□ □□ □ □ □ – □□□ □□. Ключевые элементы, расшифрованные из документа:

• Код цвета:R (Красный), Y (Желтый), B (Синий), G (Зеленый), U (Фиолетовый), A (Оранжевый), I (ИК), L (Теплый белый <3700K), C (Нейтральный белый 3700-5000K), W (Холодный белый >5000K), F (Полноцветный).
• Количество кристаллов:S (1 маломощный кристалл), P (1 мощный кристалл), 2 (2 кристалла), 3 (3 кристалла) и т.д.
• Код оптики:00 (Без линзы), 01 (С линзой).
• Код корпуса:5A (5050N), 32 (3528), 3B (3014), 3C (3030), 19 (Керамический 3535), 15 (Керамический 5050), 12 (Керамический 9292).
• Код светового потока и цветовой температуры:Определяется конкретными буквенно-цифровыми бинами (например, A5, R1).

9. Типичные сценарии применения

Красный светодиод SMD5050N подходит для широкого спектра применений, требующих яркой красной индикации, вывесок или освещения, включая:

• Подсветка индикаторов и дисплеев.
• Архитектурное и декоративное освещение.
• Автомобильное внутреннее освещение (некритичное).
• Индикаторы состояния в потребительской электронике.
• Розничные и рекламные вывески.

10. Надежность и гарантия качества

Хотя в отрывке не приведены конкретные данные MTBF или срока службы L70/B50, определенные предельные параметры (температура перехода, ток) и процедуры обращения (MSL, ESD) составляют основу для надежной работы. Соблюдение указанных рабочих условий и рекомендаций по сборке имеет первостепенное значение для достижения ожидаемого срока службы продукта. Правильное управление температурным режимом для поддержания температуры перехода значительно ниже максимальных 125°C особенно критично для долгосрочного сохранения светового потока.

11. Техническое сравнение и дифференциация

Формат SMD5050N предлагает баланс между световым выходом и размером корпуса. По сравнению с меньшими корпусами, такими как 3528 или 3014, 5050 обычно содержит несколько кристаллов или один кристалл большего размера, что позволяет получить более высокий световой поток. Угол обзора 120 градусов обеспечивает широкую и равномерную диаграмму направленности, подходящую для многих применений общего освещения и вывесок. Включение подробных рекомендаций по влагозащите и обращению с ЭСР указывает на продукт, разработанный для современных автоматизированных процессов сборки, где надежность является ключевым фактором.

12. Часто задаваемые вопросы (FAQ)

12.1 Какой рекомендуемый рабочий ток?

Технические параметры тестируются при 60мА, что является распространенной рабочей точкой. Абсолютный максимальный постоянный ток составляет 90мА. Для оптимального баланса яркости, эффективности и срока службы типичная работа находится в диапазоне от 60мА до 80мА, но всегда обращайтесь к кривой зависимости светового потока от тока и обеспечивайте надлежащий теплоотвод.

12.2 Почему необходима сушка перед пайкой?

Пластиковый корпус может поглощать влагу из воздуха. Во время высокотемпературного процесса пайки оплавлением эта захваченная влага может быстро расширяться, вызывая внутреннее расслоение или растрескивание (\"эффект попкорна\"), что приводит к немедленному или скрытому отказу. Сушка удаляет эту поглощенную влагу.

12.3 Могу ли я питать этот светодиод напрямую от источника 3.3В или 5В?

Нет, без токоограничивающего механизма. Типичное прямое напряжение составляет 2.2В. Подключение его напрямую к источнику 3.3В вызовет чрезмерный ток, потенциально превышающий максимальный рейтинг и разрушающий светодиод. Вы должны использовать либо драйвер постоянного тока, либо последовательный резистор для ограничения тока до желаемого значения.

13. Пример внедрения в проект

Сценарий:Проектирование блока подсветки для небольшого информационного дисплея, требующего равномерного красного освещения на площади 100мм x 50мм.

Реализация:Массив светодиодов SMD5050N (например, бин B1 для однородной яркости) планируется на печатной плате с металлическим основанием (MCPCB) для управления температурным режимом. Выбран драйвер постоянного тока для подачи 70мА на каждую цепочку светодиодов. Светодиоды расположены в несколько параллельных цепочек, каждая со своим последовательным резистором в соответствии с рекомендуемой схемой. Разводка печатной платы соответствует рекомендуемой контактной площадке. Перед сборкой светодиоды, хранившиеся в соответствии с рекомендациями MSL, проходят сушку, поскольку влажность в цехе превышала 60%. Во время сборки операторы используют антистатические браслеты и вакуумные захваты для установки. Послеоплавленный контроль подтверждает правильное формирование паяных соединений и отсутствие видимых повреждений.

14. Принцип работы

Светоизлучающие диоды (LED) — это полупроводниковые приборы, излучающие свет посредством электролюминесценции. Когда прямое напряжение прикладывается к p-n переходу, электроны из n-области рекомбинируют с дырками из p-области. Этот процесс рекомбинации высвобождает энергию в виде фотонов (света). Конкретная длина волны (цвет) излучаемого света определяется шириной запрещенной зоны полупроводниковых материалов, используемых в кристалле светодиода. Для этого красного светодиода обычно используются такие материалы, как арсенид алюминия-галлия (AlGaAs) или аналогичные соединения для получения света в диапазоне 620-630 нм.

15. Технологические тренды

Общая тенденция в технологии светодиодов продолжается в направлении повышения эффективности (больше люмен на ватт), улучшения цветопередачи и большей надежности при более высоких плотностях мощности. Для типов корпусов, таких как 5050, достижения включают использование более прочных и теплопроводных материалов корпуса, усовершенствованных люминофорных систем для белых светодиодов и конструкций, минимизирующих оптические потери. Кроме того, становится все более распространенной интеграция с интеллектуальными драйверами для диммирования и управления цветом. Акцент на детальных процедурах обращения (MSL, ESD) в технических описаниях отражает фокус отрасли на достижении высокого выхода годных изделий и надежности в автоматизированных условиях массового производства.