Техническая спецификация светодиода 383-2SUGC/S 400-A4 - Супер Зеленый - 20мА - 4000мкд

1. Обзор продукта

Светодиод 383-2SUGC/S 400-A4 — это высокояркий светодиод, разработанный для применений, требующих превосходной световой отдачи. Он использует технологию чипа AlGaInP для получения Супер Зеленого цвета свечения с прозрачной эпоксидной линзой. Этот компонент является частью серии, предлагающей различные углы обзора, и поставляется на катушке для автоматизированных процессов сборки.

Продукт спроектирован как надежный и долговечный, обеспечивая стабильную работу. Он соответствует ключевым экологическим и стандартам безопасности, включая RoHS, EU REACH, и классифицируется как не содержащий галогенов, с содержанием брома (Br) и хлора (Cl), поддерживаемым ниже установленных пределов (Br<900 ppm, Cl<900 ppm, Br+Cl<1500 ppm).

1.1 Ключевые преимущества

• Высокая сила света:Обеспечивает типичную силу света 4000 милликандел (мкд) при стандартном прямом токе 20 мА.
• Узкий угол обзора:Характеризуется типичным углом обзора по половинной интенсивности 20 градусов (2θ1/2), что подходит для направленного освещения.
• Экологическая безопасность:Соответствует требованиям RoHS, REACH и стандартам на отсутствие галогенов, что делает его пригодным для современных электронных продуктов со строгими экологическими нормами.
• Прочная конструкция:Разработан для надежной работы в различных условиях применения.

1.2 Целевой рынок и области применения

Данный светодиод в первую очередь предназначен для подсветки и индикации в потребительской и профессиональной электронике. Его высокая яркость и специфический цвет делают его идеальным для:

• Телевизоров (ТВ)
• Компьютерных мониторов
• Телефонов
• Общей компьютерной периферии

2. Подробный анализ технических параметров

2.1 Абсолютные максимальные параметры

Эти параметры определяют пределы, превышение которых может привести к необратимому повреждению устройства. Работа в таких условиях не гарантируется.

• Постоянный прямой ток (IF):30 мА
• Пиковый прямой ток (IFP):100 мА (при скважности 1/10, 1 кГц)
• Обратное напряжение (VR):5 В
• Электростатический разряд (ESD), модель человеческого тела:150 В
• Рассеиваемая мощность (Pd):120 мВт
• Диапазон рабочих температур (Topr):от -40°C до +85°C
• Диапазон температур хранения (Tstg):от -40°C до +100°C
• Температура пайки (Tsol):260°C максимум в течение 5 секунд.

2.2 Электрооптические характеристики (Ta=25°C)

Эти параметры измерены в стандартных условиях испытаний (Прямой ток, IF = 20мА) и представляют типичные характеристики устройства.

• Сила света (Iv):Минимум 2500 мкд, типично 4000 мкд.
• Угол обзора (2θ1/2):Типично 20 градусов.
• Пиковая длина волны (λp):Типично 525 нм.
• Доминирующая длина волны (λd):Типично 530 нм.
• Ширина спектра излучения (Δλ):Типично 35 нм.
• Прямое напряжение (VF):Типично 3.4 В, максимум 4.0 В.
• Обратный ток (IR):Максимум 50 мкА при VR=5В.

Допуски измерений:Сила света (±10%), доминирующая длина волны (±1.0нм), прямое напряжение (±0.1В).

3. Объяснение системы сортировки (бининга)

В спецификации указана система сортировки ключевых параметров для обеспечения однородности производственных партий. Объяснение маркировки указывает коды для ранжирования:

• CAT:Ранги силы света. Группирует светодиоды на основе измеренной световой отдачи (например, типичные 4000мкд попадают в определенный бин).
• HUE:Ранги доминирующей длины волны. Категоризирует светодиоды по конкретному оттенку зеленого (вокруг типичных 530нм).
• REF:Ранги прямого напряжения. Сортирует светодиоды по падению напряжения при испытательном токе.

Эта система позволяет разработчикам выбирать компоненты с жестко контролируемыми характеристиками для применений, где критична однородность цвета или яркости, например, в массивах подсветки дисплеев.

4. Анализ характеристических кривых

В спецификации представлены несколько характеристических кривых, иллюстрирующих поведение устройства в различных условиях.

4.1 Относительная интенсивность в зависимости от длины волны

Эта кривая показывает спектральное распределение мощности излучаемого Супер Зеленого света, с центром на пиковой длине волны 525нм и шириной (FWHM) 35нм. Узкая ширина полосы способствует насыщенному зеленому цвету.

4.2 Диаграмма направленности

Этот график визуализирует угол обзора 20 градусов, показывая, как сила света уменьшается при отклонении угла наблюдения от центральной оси (0 градусов).

4.3 Прямой ток в зависимости от прямого напряжения (IV-кривая)

Этот график изображает нелинейную зависимость между током, протекающим через светодиод, и напряжением на нем. Типичное прямое напряжение составляет 3.4В при 20мА. Кривая важна для проектирования схемы ограничения тока.

4.4 Относительная интенсивность в зависимости от прямого тока

Эта кривая демонстрирует, что световой выход (относительная интенсивность) увеличивается с ростом прямого тока. Однако работа должна оставаться в пределах Абсолютных Максимальных Параметров (30мА постоянно), чтобы предотвратить перегрев и ускоренную деградацию.

4.5 Тепловые характеристики

Две ключевые кривые связывают производительность с температурой окружающей среды (Ta):
Относительная интенсивность в зависимости от температуры окруж. среды:Показывает снижение светового выхода при повышении температуры, что является общей характеристикой светодиодов из-за падения эффективности и других физических механизмов.
Прямой ток в зависимости от температуры окруж. среды:Иллюстрирует, как прямое напряжение светодиода изменяется с температурой, что важно для стабильности драйвера постоянного тока.

5. Механическая информация и информация о корпусе

5.1 Габаритные размеры корпуса

Светодиод поставляется в стандартном корпусе типа "лампа". Чертеж размеров указывает все критические размеры в миллиметрах. Ключевые примечания включают:

• Все размеры указаны в миллиметрах (мм).
• Высота фланца должна быть менее 1.5мм (0.059\").
• Стандартный допуск для неуказанных размеров составляет ±0.25мм.

Физическая конструкция включает два вывода (анод и катод) для монтажа в отверстия на печатной плате (ПП).

5.2 Идентификация полярности и формовка выводов

Полярность обычно указывается длиной вывода или плоской меткой на фланце корпуса (более длинный вывод обычно является анодом). В спецификации приведены важные рекомендации по формовке выводов перед пайкой:

• Изгиб должен производиться на расстоянии не менее 3мм от основания эпоксидной линзы (купола).
• Формовка должна быть выполнена до процесса пайки.
• Следует избегать напряжения на корпус во время изгиба, чтобы предотвратить внутренние повреждения или поломку.
• Обрезку выводов следует проводить при комнатной температуре.
• Отверстия в ПП должны идеально совпадать с выводами светодиода, чтобы избежать монтажного напряжения.

6. Рекомендации по пайке и сборке

6.1 Условия хранения

• Рекомендуемые условия хранения после получения: ≤30°C и ≤70% относительной влажности (RH).
• Срок годности при этих условиях: 3 месяца.
• Для более длительного хранения (до 1 года): Используйте герметичный контейнер с азотной атмосферой и осушителем.
• Избегайте резких перепадов температуры во влажной среде, чтобы предотвратить конденсацию.

6.2 Параметры процесса пайки

Предоставлены подробные инструкции по пайке для обеспечения надежности:

Ручная пайка:
• Температура жала паяльника: Максимум 300°C (для паяльника мощностью до 30Вт).
• Время пайки на вывод: Максимум 3 секунды.
• Минимальное расстояние от паяного соединения до эпоксидной линзы: 3мм.

Волновая (DIP) пайка:
• Температура предварительного нагрева: Максимум 100°C (максимум 60 секунд).
• Температура и время в ванне припоя: Максимум 260°C в течение 5 секунд.
• Минимальное расстояние от паяного соединения до эпоксидной линзы: 3мм.

Общие правила:
• Избегайте напряжения на выводы во время высокотемпературных операций.
• Не паяйте (волновой или ручной пайкой) один и тот же светодиод более одного раза.
• Защищайте светодиод от механических ударов/вибрации при охлаждении до комнатной температуры после пайки.
• Используйте минимально возможную температуру, обеспечивающую надежное паяное соединение.
• Предоставлен рекомендуемый график температурного профиля пайки, показывающий постепенный нагрев, стабильный пик при 260°C и контролируемую фазу охлаждения.

6.3 Очистка

• Если очистка необходима, используйте изопропиловый спирт при комнатной температуре не более одной минуты.
• Высушите при комнатной температуре перед использованием.
• Ультразвуковая очистка не рекомендуется. Если она абсолютно необходима, требуется обширная предварительная квалификация для определения безопасных уровней мощности и условий, так как она может повредить структуру светодиода.

7. Упаковка и информация для заказа

7.1 Спецификация упаковки

Светодиоды упакованы для предотвращения повреждений при транспортировке и обращении:

• Первичная упаковка:Антистатические пакеты.
• Вторичная упаковка:Внутренние коробки.
• Третичная упаковка:Внешние коробки.

Количества упаковки:
1. От 200 до 500 штук в антистатическом пакете.
2. 6 пакетов во внутренней коробке.
3. 10 внутренних коробок во внешней коробке.

7.2 Объяснение маркировки

Маркировка на упаковке содержит несколько кодов для прослеживаемости и спецификации:
• CPN:Производственный номер заказчика.
• P/N:Производственный номер производителя (например, 383-2SUGC/S 400-A4).
• QTY:Количество штук в пакете/коробке.
• CAT/HUE/REF:Коды сортировки для силы света, доминирующей длины волны и прямого напряжения соответственно.
• LOT No:Номер производственной партии для прослеживаемости.

8. Рекомендации по применению и соображения проектирования

8.1 Тепловой менеджмент

В спецификации прямо указано: "Тепловое управление светодиодов должно учитываться на этапе проектирования." Хотя значение теплового сопротивления (Rθ) не предоставлено, это подразумевает, что:
• Максимальная рассеиваемая мощность составляет 120мВт.
• Работа при высоких температурах окружающей среды или высоких токах будет генерировать тепло, которое должно отводиться от перехода светодиода через выводы и ПП.
• Правильная разводка ПП с достаточной площадью меди, подключенной к выводам светодиода, необходима для теплоотвода, особенно при работе, близкой к максимальным параметрам, или в условиях высоких температур.

8.2 Проектирование схемы

• Ограничение тока:Внешний токоограничивающий резистор или драйвер постоянного тока обязательны. Прямое напряжение имеет диапазон (Тип. 3.4В, Макс. 4.0В), поэтому проектирование для максимального VF гарантирует, что предел тока никогда не будет превышен.
• Защита от обратного напряжения:Максимальное обратное напряжение составляет всего 5В. Схемы должны быть спроектированы так, чтобы предотвратить любое обратное смещение на светодиоде, например, при параллельном подключении или в сложных массивах подсветки. В некоторых конфигурациях может потребоваться защитный диод, включенный параллельно (катод к аноду).
• Меры предосторожности от ESD:При рейтинге ESD 150В (HBM) требуются стандартные меры предосторожности при обращении с ESD во время сборки и обработки.

9. Техническое сравнение и дифференциация

Хотя прямое сравнение с другими номерами деталей не приведено в этой спецификации, 383-2SUGC/S 400-A4 можно оценить на основе заявленных параметров:

• Фокус на высокую яркость:Его типичная интенсивность 4000мкд при 20мА является ключевым отличием для применений, требующих высокой световой отдачи от одного дискретного светодиода.
• Узкий угол обзора:Луч 20 градусов уже, чем у многих стандартных светодиодов (которые часто имеют 30-60 градусов), что делает его подходящим для направленного света или световодов подсветки, где свет должен эффективно вводиться.
• Технология AlGaInP:Эта система материалов известна высокой эффективностью в красном, оранжевом, желтом и зеленом спектрах. Данный светодиод использует это для своего Супер Зеленого цвета.
• Всестороннее соответствие:Соответствие стандартам RoHS, REACH и отсутствия галогенов одновременно делает его выбором, ориентированным на будущее, для мировых рынков.

10. Часто задаваемые вопросы (на основе технических параметров)

В1: Могу ли я питать этот светодиод током 30мА непрерывно?
О1: Да, 30мА — это Абсолютный Максимальный Постоянный Прямой Ток. Однако для долгосрочной надежности и управления теплом рекомендуется работать при или ниже испытательного условия 20мА. При 30мА обеспечьте отличный тепловой менеджмент.

В2: В чем разница между Пиковой длиной волны (525нм) и Доминирующей длиной волны (530нм)?
О2: Пиковая длина волны (λp) — это длина волны, на которой спектр излучения имеет максимальную интенсивность. Доминирующая длина волны (λd) — это единственная длина волны монохроматического света, соответствующая воспринимаемому цвету светодиода. Небольшая разница является нормальной, и λd более актуальна для спецификации цвета.

В3: Почему срок хранения на складе составляет всего 3 месяца?
О3: Это мера предосторожности, в основном связанная с поглощением влаги пластиковым корпусом. После длительного воздействия окружающей влажности быстрый нагрев во время пайки может вызвать внутреннее давление пара и растрескивание (эффект "попкорна"). Метод хранения в азоте смягчает это.

В4: Как интерпретировать коды бинов CAT/HUE/REF на этикетке?
О4: Это внутренние коды производителя. Чтобы выбрать конкретный бин для вашего применения (например, узкий диапазон длин волн), вам необходимо обратиться к подробному документу спецификации сортировки производителя или напрямую работать с их отделом продаж/поддержки, чтобы запросить детали из определенного бина.

11. Пример практического использования

Сценарий: Проектирование индикатора состояния для сетевого устройства.
• Требование:Яркий, недвусмысленный зеленый свет "система активна", видимый при офисном освещении.
• Обоснование выбора:Выходная мощность 4000мкд обеспечивает высокую видимость. Угол обзора 20 градусов создает яркое "горячее пятно" при прямом взгляде, что идеально для панельного индикатора.
• Проектирование схемы:Предположим, напряжение питания системы (Vcc) 5В. Типичное VF составляет 3.4В при 20мА. Используя закон Ома: R = (Vcc - VF) / IF = (5В - 3.4В) / 0.020А = 80 Ом. Чтобы учесть вариацию VF, проектируем для наихудшего случая: R_min = (5В - 4.0В) / 0.020А = 50 Ом. Выбор резистора 68 Ом обеспечивает безопасный ток между 14.7мА (VF=4.0В) и 23.5мА (VF=3.4В), что находится в пределах нормы.
• Разводка платы:Используйте контактные площадки ПП, соединенные с небольшим полигоном меди, чтобы способствовать рассеиванию тепла от выводов светодиода.

12. Принцип работы

Это полупроводниковое фотонное устройство. Когда прикладывается прямое напряжение, превышающее его характерное прямое напряжение (VF), электроны и дырки инжектируются в активную область полупроводникового чипа AlGaInP. Эти носители заряда рекомбинируют, высвобождая энергию в виде фотонов (света). Конкретный состав слоев AlGaInP определяет энергию запрещенной зоны, которая диктует длину волны (цвет) излучаемых фотонов — в данном случае, зеленый свет с центром около 530нм. Прозрачная эпоксидная линза купола действует как линза, формируя излучаемый свет в указанный угол обзора 20 градусов.

13. Технологические тренды

Индустрия светодиодов продолжает развиваться. Хотя это зрелый компонент для монтажа в отверстия, тенденции, влияющие на этот сегмент продукции, включают:
• Повышенная эффективность:Постоянные улучшения материалов и процессов приводят к более высокой световой отдаче (больше светового выхода на ватт), потенциально позволяя достичь аналогичной яркости при более низких токах для снижения энергопотребления и тепловыделения.
• Миниатюризация и переход на SMD:Общая рыночная тенденция направлена на корпуса для поверхностного монтажа (SMD) для автоматизированной сборки. Ламповые компоненты для монтажа в отверстия, подобные этому, остаются важными для применений, требующих более высокой индивидуальной яркости, более легкого ручного прототипирования или специфического механического крепления.
• Более жесткая сортировка по цвету и интенсивности:Спрос на однородность цвета в дисплеях и вывесках заставляет производителей предлагать более узко определенные бины (CAT, HUE), позволяя добиться лучшей однородности в многосветодиодных массивах.
• Улучшенные спецификации надежности:В спецификациях все чаще включаются рейтинги срока службы (например, L70, L50) при определенных рабочих условиях, предоставляя более предсказуемые данные для долгосрочного планирования проектов.