Содержание
- 1. Обзор продукта
- 1.1 Ключевые особенности
- 1.2 Применение
- 2. Подробный анализ технических параметров
- 2.1 Электрические и оптические характеристики (Таблица 1-1)
- 2.2 Предельно допустимые значения (Таблица 1-2)
- Температура хранения
- 3. Система бинирования
- Температура вывода в зависимости от прямого тока (Рис. 1-9):
- Кривая снижения номинальных характеристик — максимально допустимый ток уменьшается при высоких температурах.
- Длина волны незначительно смещается с током (красное смещение при более высоких токах).
- Спектральное распределение показывает пик около 570 нм с полушириной ~15 нм.
- Диаграмма излучения (Рис. 1-12):
- 6.1 Профиль оплавления
- Средняя скорость нарастания температуры: ≤3 °C/с (от Tsmax до TP).
- Скорость охлаждения: ≤6 °C/с.
- Оплавление не должно выполняться более двух раз. Если между двумя операциями пайки прошло более 24 часов, светодиоды могут впитать влагу и выйти из строя.
- Ручная пайка: температура жала ≤300 °C, время ≤3 секунды, только один раз. Ремонт следует избегать; при необходимости используйте двухжальный паяльник и предварительно проверьте влияние на характеристики светодиода.
- Светодиод прошел квалификацию в соответствии со стандартными испытаниями надежности (Таблица 2-3):
- 10. Меры предосторожности при обращении и хранении
- Содержание брома и хлора во внешних материалах: отдельный элемент ≤900 ppm, общее ≤1500 ppm.
- Чувствительность к ЭСР: используйте надлежащую защиту от ЭСР при обращении.
- В: Как хранить неиспользованные светодиоды?
- Терминология спецификаций LED
- Фотоэлектрическая производительность
- Электрические параметры
- Тепловой менеджмент и надежность
- Упаковка и материалы
- Контроль качества и сортировка
- Тестирование и сертификация
1. Обзор продукта
Данная спецификация описывает поверхностно-монтируемый желто-зеленый светодиод с компактными размерами корпуса 1.6 мм × 0.8 мм × 0.7 мм. Светодиод изготовлен на основе желто-зеленого кристалла, обеспечивающего диапазон доминирующей длины волны от 567.5 нм до 575.0 нм. Предназначен для общей оптической индикации, отображения переключателей и символов, а также других распространенных применений. Светодиод имеет чрезвычайно широкий угол обзора 140°, что делает его подходящим для приложений, требующих равномерного распределения света. Он соответствует требованиям RoHS и имеет уровень чувствительности к влаге 3, что обеспечивает совместимость со стандартными процессами SMT сборки и пайки оплавлением.
1.1 Ключевые особенности
- Чрезвычайно широкий угол обзора (2θ1/2 = 140°) для широкого распределения света.
- Подходит для всех процессов SMT сборки и пайки.
- Уровень чувствительности к влаге: Уровень 3 (MSL3).
- Соответствует RoHS, экологически безопасен.
1.2 Применение
- Оптические индикаторы (например, индикаторы состояния, подсветка).
- Переключатели, символы и дисплеи.
- Общее освещение и сигнализация.
2. Подробный анализ технических параметров
Электрические и оптические характеристики указаны при температуре окружающей среды Ts = 25 °C и прямом токе 20 мА, если не указано иное.
2.1 Электрические и оптические характеристики (Таблица 1-1)
- Прямое напряжение (VF):Светодиод разделен на шесть групп напряжения: B1 (1.8-1.9 В), B2 (1.9-2.0 В), C1 (2.0-2.1 В), C2 (2.1-2.2 В), D1 (2.2-2.3 В), D2 (2.3-2.4 В). Обычно прямое напряжение находится в диапазоне от 1.8 В до 2.4 В.
- Доминирующая длина волны (λD):Разделен на три группы: B20 (567.5-570.0 нм), C10 (570.0-572.5 нм), C20 (572.5-575.0 нм). Типичная полуширина спектра (спектральная полуширина) составляет 15 нм.
- Сила света (IV):Разделен на четыре группы: B00 (12-18 мкд), C00 (18-28 мкд), D00 (28-43 мкд), E00 (43-65 мкд). Измерения проводятся при токе 20 мА.
- Угол обзора:2θ1/2 = 140° типично.
- Обратный ток (IR):При VR = 5 В, максимум 10 мкА.
- Тепловое сопротивление (RTHJ-S):Максимум 450 °C/Вт (переход-точка пайки).
2.2 Предельно допустимые значения (Таблица 1-2)
| Параметр | Обозначение | Значение | Единица |
|---|---|---|---|
| Рассеиваемая мощность | Pd | 72 | 72 |
| мВт | IF | 30 | Прямой ток |
| IF | IFP | 60 | 30 |
| мА | ESD | 2000 | V |
| Импульсный прямой ток | IFP | 100 | мА |
| ЭСР (HBM) | VESD | 2000 | В |
| Рабочая температура | Topr | 95 | -40 ~ +85 |
°C
Температура хранения
Tstg
- -40 ~ +85°C
- Температура переходаTj
- 100°C
Эти пределы не должны быть превышены даже мгновенно. Импульсные условия: коэффициент заполнения 1/10, длительность импульса 0.1 мс.
3. Система бинирования
Светодиод классифицируется по нескольким бинам для обеспечения стабильной производительности для клиентов:
- Бины напряжения:B1, B2, C1, C2, D1, D2 — охватывают диапазон от 1.8 В до 2.4 В с шагом 0.1 В.
- Бины длины волны:B20, C10, C20 — охватывают диапазон от 567.5 нм до 575.0 нм с шагом 2.5 нм.
- Бины силы света:B00, C00, D00, E00 — охватывают диапазон от 12 мкд до 65 мкд.
- Такое бинирование позволяет клиентам выбирать светодиоды со строго контролируемыми электрическими и оптическими параметрами для своих конкретных применений.4. Анализ рабочих кривых
- Типичные кривые оптических характеристик (Рис. 1-6 – Рис. 1-12) дают представление о поведении светодиода в различных условиях:Прямое напряжение в зависимости от прямого тока (Рис. 1-6):
- Показывает экспоненциальную зависимость; напряжение увеличивается с током.Прямой ток в зависимости от относительной интенсивности (Рис. 1-7):
- Относительная сила света увеличивается с прямым током, почти линейно в рабочем диапазоне.Температура вывода в зависимости от относительной интенсивности (Рис. 1-8):
Интенсивность снижается при повышении температуры вывода из-за снижения радиационной эффективности.
Температура вывода в зависимости от прямого тока (Рис. 1-9):
Кривая снижения номинальных характеристик — максимально допустимый ток уменьшается при высоких температурах.
Прямой ток в зависимости от доминирующей длины волны (Рис. 1-10):
Длина волны незначительно смещается с током (красное смещение при более высоких токах).
Относительная интенсивность в зависимости от длины волны (Рис. 1-11):
Спектральное распределение показывает пик около 570 нм с полушириной ~15 нм.
Диаграмма излучения (Рис. 1-12):
Широкое угловое распределение (140°) обеспечивает равномерное излучение света.
- Эти кривые помогают разработчикам прогнозировать работу светодиода в различных тепловых и электрических условиях.
- 5. Механические и корпусные характеристики
- 5.1 Размеры корпуса
- Корпус светодиода имеет размеры 1.6 мм (длина) × 0.8 мм (ширина) × 0.7 мм (высота). Допуски составляют ±0.2 мм, если не указано иное. На виде снизу показаны две контактные площадки: Площадка 1 (катод) и Площадка 2 (анод) с маркировкой полярности. Рекомендуемые контактные площадки для пайки имеют размеры: каждая площадка 0.8 мм × 0.8 мм, расстояние между центрами 2.4 мм.
- 5.2 Полярность и рисунки для пайки
- Полярность обозначена выемкой на корпусе (Рис. 1-4). При установке необходимо обеспечить правильную ориентацию. Рекомендуемый рисунок контактных площадок для пайки (Рис. 1-5) помогает добиться надежных паяных соединений и правильного отвода тепла.
6. Руководство по пайке и сборке
6.1 Профиль оплавления
Рекомендуемый профиль оплавления (Рис. 3-1) выглядит следующим образом:
Средняя скорость нарастания температуры: ≤3 °C/с (от Tsmax до TP).
- Предварительный нагрев: 150 °C до 200 °C в течение 60-120 с.
- Время выше 217 °C (TL): ≤60 с.
- Пиковая температура (TP): 260 °C, время в пределах 5 °C от пика (tp) ≤30 с.
Скорость охлаждения: ≤6 °C/с.
Общее время от 25 °C до пика: ≤8 минут.
Оплавление не должно выполняться более двух раз. Если между двумя операциями пайки прошло более 24 часов, светодиоды могут впитать влагу и выйти из строя.
6.2 Ручная пайка и ремонт
Ручная пайка: температура жала ≤300 °C, время ≤3 секунды, только один раз. Ремонт следует избегать; при необходимости используйте двухжальный паяльник и предварительно проверьте влияние на характеристики светодиода.
6.3 Меры предосторожности при обращении
- Не устанавливайте светодиоды на деформированные печатные платы.
- Не прикладывайте механическое напряжение или вибрацию во время охлаждения.
- Избегайте быстрого охлаждения после пайки.
- 7. Информация об упаковке и заказе
- Светодиоды упаковываются в ленту носителя и катушку. Стандартное количество: 4000 шт. на катушку. Лента носителя имеет размеры, показанные на Рис. 2-1 (шаг 4.0 мм, ширина 8.0 мм). Катушка (Рис. 2-2) имеет внешний диаметр 178 мм ±1 мм. Используется влагозащитный пакет с осушителем и индикатором влажности. На этикетке (Рис. 2-3) указаны номер детали, номер спецификации, номер партии, коды бинов по световому потоку, цветности, прямому напряжению, длине волны, количество и дата. Размеры внешней картонной коробки приведены (Рис. 2-5).
- 8. Рекомендации по применению
Типичные применения включают оптические индикаторы в бытовой электронике, автомобильное внутреннее освещение, подсветку переключателей и общие вывески. Благодаря широкому углу обзора эти светодиоды идеально подходят для индикаторов состояния, которые должны быть видны под разными углами. Для оптимальной работы обеспечьте достаточный отвод тепла и ограничьте прямой ток до ≤30 мА (или ниже в зависимости от тепловых условий). Используйте токоограничивающие резисторы последовательно.<9. Надежность и испытания
Светодиод прошел квалификацию в соответствии со стандартными испытаниями надежности (Таблица 2-3):
- Оплавление: макс. 260°C, 2 раза, 22 шт., 0/1 прием/отбраковка.
- Термический цикл: от -40°C до 100°C, 100 циклов, 22 шт.<Термоудар: от -40°C до 100°C, 300 циклов, 22 шт.<Хранение при высокой температуре: 100°C в течение 1000 ч, 22 шт.
- Хранение при низкой температуре: -40°C в течение 1000 ч, 22 шт.
- Испытание на срок службы: 25°C, 20 мА в течение 1000 ч, 22 шт.
- Критерии отказа: прямое напряжение >1.1× ВПЗ, обратный ток >2.0× ВПЗ, световой поток <0.7× НПЗ.
10. Меры предосторожности при обращении и хранении
Содержание серы в окружающей среде и сопрягаемых материалах не должно превышать 100 ppm.
Содержание брома и хлора во внешних материалах: отдельный элемент ≤900 ppm, общее ≤1500 ppm.
Избегайте летучих органических соединений (ЛОС), которые могут проникнуть через силиконовый герметик и вызвать обесцвечивание.
Чувствительность к ЭСР: используйте надлежащую защиту от ЭСР при обращении.
Хранение до вскрытия: ≤30°C, ≤75% отн. вл., в течение 1 года с даты. После вскрытия: ≤30°C, ≤60% отн. вл., 168 часов. При превышении — сушка при 60±5°C в течение ≥24 часов перед использованием.
11. Принципы работы светодиода
Этот светодиод основан на желто-зеленом кристалле из фосфида галлия (GaP). При подаче прямого тока электроны и дырки рекомбинируют в p-n-переходе, высвобождая энергию в виде фотонов (электролюминесценция). Длина волны (цвет) определяется шириной запрещенной зоны полупроводника. Широкий угол обзора достигается за счет конструкции корпуса и герметизации.
12. Тенденции развития
SMT светодиоды продолжают уменьшаться в размерах, одновременно повышая эффективность. Данный корпус 1.6×0.8×0.7 мм представляет собой распространенный миниатюрный формат (аналогичный имперскому 0603). Будущие тенденции включают повышение световой отдачи, более жесткое бинирование и улучшенное управление теплом для работы при более высоких токах. Внедрение RoHS и экологических норм стимулирует использование бессвинцовой пайки и безгалогенных материалов.
13. Часто задаваемые вопросы
В: Какой рекомендуемый рабочий ток?
О: Для непрерывной работы типично 20 мА. Максимум 30 мА. Используйте резистор для ограничения тока.
В: Как хранить неиспользованные светодиоды?
О: Соблюдайте условия хранения: ≤30°C, ≤75% отн. вл. Используйте в течение 1 года. После вскрытия используйте в течение 168 часов или просушите перед использованием.
В: Можно ли использовать этот светодиод в наружных применениях?
О: Диапазон рабочих температур составляет от -40°C до +85°C, но светодиод не рассчитан на прямое воздействие влаги без надлежащего влагозащитного покрытия.
Терминология спецификаций LED
Полное объяснение технических терминов LED
Фотоэлектрическая производительность
| Термин | Единица/Обозначение | Простое объяснение | Почему важно |
|---|---|---|---|
| Световая отдача | лм/Вт (люмен на ватт) | Световой выход на ватт электроэнергии, выше означает более энергоэффективный. | Прямо определяет класс энергоэффективности и стоимость электроэнергии. |
| Световой поток | лм (люмен) | Общий свет, излучаемый источником, обычно называется "яркостью". | Определяет, достаточно ли свет яркий. |
| Угол обзора | ° (градусы), напр., 120° | Угол, где интенсивность света падает наполовину, определяет ширину луча. | Влияет на диапазон освещения и равномерность. |
| Цветовая температура | K (Кельвин), напр., 2700K/6500K | Теплота/холодность света, низкие значения желтоватые/теплые, высокие беловатые/холодные. | Определяет атмосферу освещения и подходящие сценарии. |
| Индекс цветопередачи | Безразмерный, 0–100 | Способность точно передавать цвета объектов, Ra≥80 хорошо. | Влияет на аутентичность цвета, используется в местах с высоким спросом, таких как торговые центры, музеи. |
| Допуск по цвету | Шаги эллипса МакАдама, напр., "5-шаговый" | Метрика постоянства цвета, меньшие шаги означают более постоянный цвет. | Обеспечивает равномерный цвет по всей партии светодиодов. |
| Доминирующая длина волны | нм (нанометры), напр., 620нм (красный) | Длина волны, соответствующая цвету цветных светодиодов. | Определяет оттенок красных, желтых, зеленых монохромных светодиодов. |
| Спектральное распределение | Кривая длина волны против интенсивности | Показывает распределение интенсивности по длинам волн. | Влияет на цветопередачу и качество цвета. |
Электрические параметры
| Термин | Обозначение | Простое объяснение | Соображения по проектированию |
|---|---|---|---|
| Прямое напряжение | Vf | Минимальное напряжение для включения светодиода, как "порог запуска". | Напряжение драйвера должно быть ≥Vf, напряжения складываются для последовательных светодиодов. |
| Прямой ток | If | Значение тока для нормальной работы светодиода. | Обычно постоянный ток, ток определяет яркость и срок службы. |
| Максимальный импульсный ток | Ifp | Пиковый ток, допустимый в течение коротких периодов, используется для диммирования или вспышек. | Ширина импульса и коэффициент заполнения должны строго контролироваться, чтобы избежать повреждения. |
| Обратное напряжение | Vr | Максимальное обратное напряжение, которое светодиод может выдержать, сверх может вызвать пробой. | Схема должна предотвращать обратное соединение или скачки напряжения. |
| Тепловое сопротивление | Rth (°C/W) | Сопротивление теплопередаче от чипа к припою, ниже лучше. | Высокое тепловое сопротивление требует более сильного рассеивания тепла. |
| Устойчивость к ЭСР | В (HBM), напр., 1000В | Способность выдерживать электростатический разряд, выше означает менее уязвимый. | В производстве необходимы антистатические меры, особенно для чувствительных светодиодов. |
Тепловой менеджмент и надежность
| Термин | Ключевой показатель | Простое объяснение | Влияние |
|---|---|---|---|
| Температура перехода | Tj (°C) | Фактическая рабочая температура внутри светодиодного чипа. | Каждое снижение на 10°C может удвоить срок службы; слишком высокая вызывает спад света, смещение цвета. |
| Спад светового потока | L70 / L80 (часов) | Время, за которое яркость падает до 70% или 80% от начальной. | Прямо определяет "срок службы" светодиода. |
| Поддержание светового потока | % (напр., 70%) | Процент яркости, сохраняемый после времени. | Указывает на сохранение яркости при долгосрочном использовании. |
| Смещение цвета | Δu′v′ или эллипс МакАдама | Степень изменения цвета во время использования. | Влияет на постоянство цвета в сценах освещения. |
| Термическое старение | Деградация материала | Ухудшение из-за длительной высокой температуры. | Может вызвать падение яркости, изменение цвета или отказ разомкнутой цепи. |
Упаковка и материалы
| Термин | Распространенные типы | Простое объяснение | Особенности и применение |
|---|---|---|---|
| Тип корпуса | EMC, PPA, Керамика | Материал корпуса, защищающий чип, обеспечивающий оптический/тепловой интерфейс. | EMC: хорошая термостойкость, низкая стоимость; Керамика: лучшее рассеивание тепла, более длительный срок службы. |
| Структура чипа | Фронтальный, Flip Chip | Расположение электродов чипа. | Flip chip: лучшее рассеивание тепла, более высокая эффективность, для высокой мощности. |
| Фосфорное покрытие | YAG, Силикат, Нитрид | Покрывает синий чип, преобразует часть в желтый/красный, смешивает в белый. | Различные фосфоры влияют на эффективность, CCT и CRI. |
| Линза/Оптика | Плоская, Микролинза, TIR | Оптическая структура на поверхности, контролирующая распределение света. | Определяет угол обзора и кривую распределения света. |
Контроль качества и сортировка
| Термин | Содержимое бинов | Простое объяснение | Цель |
|---|---|---|---|
| Бин светового потока | Код, напр. 2G, 2H | Сгруппировано по яркости, каждая группа имеет минимальные/максимальные значения люменов. | Обеспечивает равномерную яркость в той же партии. |
| Бин напряжения | Код, напр. 6W, 6X | Сгруппировано по диапазону прямого напряжения. | Облегчает согласование драйвера, улучшает эффективность системы. |
| Бин цвета | 5-шаговый эллипс МакАдама | Сгруппировано по цветовым координатам, обеспечивая узкий диапазон. | Гарантирует постоянство цвета, избегает неравномерного цвета внутри устройства. |
| Бин CCT | 2700K, 3000K и т.д. | Сгруппировано по CCT, каждый имеет соответствующий диапазон координат. | Удовлетворяет различным требованиям CCT сцены. |
Тестирование и сертификация
| Термин | Стандарт/Тест | Простое объяснение | Значение |
|---|---|---|---|
| LM-80 | Тест поддержания светового потока | Долгосрочное освещение при постоянной температуре, запись спада яркости. | Используется для оценки срока службы светодиода (с TM-21). |
| TM-21 | Стандарт оценки срока службы | Оценивает срок службы в реальных условиях на основе данных LM-80. | Обеспечивает научный прогноз срока службы. |
| IESNA | Общество инженеров по освещению | Охватывает оптические, электрические, тепловые методы испытаний. | Признанная отраслью основа для испытаний. |
| RoHS / REACH | Экологическая сертификация | Гарантирует отсутствие вредных веществ (свинец, ртуть). | Требование доступа на рынок на международном уровне. |
| ENERGY STAR / DLC | Сертификация энергоэффективности | Сертификация энергоэффективности и производительности для освещения. | Используется в государственных закупках, программах субсидий, повышает конкурентоспособность. |