Технический паспорт светодиода Top View серии 67-21 - Корпус P-LCC-2 - 2.0x1.25x0.8мм - 2.35В - 60мВт - Мягкий оранжевый

1. Обзор продукта

Серия 67-21 представляет собой семейство светодиодов Top View в компактном корпусе P-LCC-2 (Plastic Leaded Chip Carrier) для поверхностного монтажа. Устройство предназначено для использования в качестве оптического индикатора и имеет белый корпус с бесцветным прозрачным окном, обеспечивающим широкую и равномерную диаграмму направленности излучения. Ключевые преимущества включают очень широкий угол обзора, оптимизированный для эффективной передачи света в световоды, и низкие требования к прямому току, что делает его исключительно подходящим для приложений с ограниченным энергопотреблением. Основные целевые рынки — внутреннее освещение автомобилей (например, подсветка приборной панели), индикаторы телекоммуникационного оборудования, общая подсветка переключателей и символов, а также любые портативные электронные устройства, где критически важны компактность и энергоэффективность.

1.1 Ключевые особенности и соответствие

• Корпус:P-LCC-2, белый корпус, бесцветная прозрачная линза.
• Оптические характеристики:Широкий угол обзора, идеально подходит для применения со световодами.
• Совместимость с производством:Подходит для пайки оплавлением в паровой фазе и совместим с автоматическим оборудованием для установки компонентов.
• Форма поставки:Поставляется на 8-миллиметровой ленте в катушках для автоматизированной сборки.
• Соответствие экологическим нормам:Не содержит свинца и соответствует директиве RoHS.
• Варианты цвета:Серия доступна в цветах: мягкий оранжевый (как описано в данном листе), зеленый, синий и желтый.

2. Подробный анализ технических параметров

2.1 Предельные эксплуатационные параметры

Эти параметры определяют предельные значения, превышение которых может привести к необратимому повреждению устройства. Работа на этих пределах или вблизи них не рекомендуется и может повлиять на надежность.

• Обратное напряжение (V_R):5 В — максимальное напряжение, которое может быть приложено в обратном направлении.
• Прямой ток (I_F):25 мА — максимальный постоянный прямой ток.
• Пиковый прямой ток (I_FP):60 мА — максимальный импульсный прямой ток (скважность 1/10, частота 1 кГц).
• Рассеиваемая мощность (P_d):60 мВт — максимальная мощность, которую корпус может рассеивать при температуре окружающей среды 25°C.
• Электростатический разряд (ESD):2000 В (модель человеческого тела) — указывает на умеренный уровень чувствительности к ESD; требуются соответствующие процедуры обращения.
• Рабочая температура (T_opr):от -40°C до +85°C — диапазон температуры окружающей среды для нормальной работы.
• Температура хранения (T_stg):от -40°C до +90°C.
• Температура пайки:Оплавление: 260°C максимум 10 секунд; Ручная пайка: 350°C максимум 3 секунды.

2.2 Электрооптические характеристики (T_a= 25°C)

Это типичные параметры производительности в стандартных условиях испытаний (I_F= 20 мА).

• Сила света (I_v):от 90 до 180 мкд (милликандел). Световой выход сортируется по группам (биннинг), типичное значение, вероятно, находится в середине этого диапазона. Допуск ±11%.
• Угол обзора (2θ_1/2):120 градусов (типичное значение). Это полный угол, при котором сила света составляет половину пиковой интенсивности. Широкий угол является ключевой особенностью для индикаторных применений.
• Пиковая длина волны (λ_p):611 нм (типичное значение). Длина волны, на которой спектральное излучение является наиболее сильным.
• Доминирующая длина волны (λ_d):от 603 до 609 нм. Это воспринимаемый цвет света, сортируется для обеспечения однородности. Допуск ±1 нм.
• Спектральная ширина полосы (Δλ):20 нм (типичное значение). Ширина излучаемого спектра на половине максимальной интенсивности.
• Прямое напряжение (V_F):от 1,75 до 2,35 В. Падение напряжения на светодиоде при токе 20 мА, также сортируется по группам. Допуск ±0,1 В.
• Обратный ток (I_R):10 мкА (макс.) при V_R= 5 В.

3. Объяснение системы сортировки (биннинга)

Для обеспечения однородности цвета и яркости в производстве светодиоды сортируются по группам (бинам). Конкретный код устройства (например, Q2R2 B/2T) указывает на его принадлежность к определенным бинам.

3.1 Сортировка по силе света (код CAT)

• Бин Q2:90 - 112 мкд
• Бин R1:112 - 140 мкд
• Бин R2:140 - 180 мкд

3.2 Сортировка по доминирующей длине волны (код HUE)

• Группа F, Бин EE1:603 - 606 нм
• Группа F, Бин EE2:606 - 609 нм

3.3 Сортировка по прямому напряжению (код REF)

• Группа B, Бин 0:1.75 - 1.95 В
• Группа B, Бин 1:1.95 - 2.15 В
• Группа B, Бин 2:2.15 - 2.35 В

4. Анализ характеристических кривых

В техническом описании представлены несколько характеристических кривых, которые имеют решающее значение для проектирования.

4.1 Относительная сила света в зависимости от температуры окружающей среды

Кривая показывает, что сила света относительно стабильна от -40°C до примерно 25°C. Выше 25°C интенсивность постепенно снижается с ростом температуры, что типично для светодиодов из-за снижения эффективности (efficiency droop). При 85°C выходная мощность может составлять около 80-85% от значения при 25°C. Это необходимо учитывать в условиях высоких температур.

4.2 Прямой ток в зависимости от прямого напряжения (Вольт-амперная характеристика)

Эта нелинейная кривая необходима для выбора токоограничивающего резистора. При 20 мА типичное V_Fсоставляет около 2,0 В, но может варьироваться от 1,8 В до 2,2 В в зависимости от бина и температуры. Кривая становится круче выше 20 мА, что указывает на то, что небольшое увеличение тока требует большего увеличения напряжения.

4.3 Относительная сила света в зависимости от прямого тока

Световой выход приблизительно линейно зависит от тока вплоть до номинального значения 20 мА. Работа при токе выше этого значения увеличит яркость, но за счет более высокой рассеиваемой мощности, снижения эффективности и потенциально сокращения срока службы. Кривая снижения номинальных параметров показывает, что максимально допустимый прямой ток уменьшается с ростом температуры окружающей среды выше 25°C, чтобы поддерживать температуру перехода в безопасных пределах.

4.4 Распределение спектра

Спектр представляет собой узкую полосу с центром около 611 нм (пик) с типичной шириной полосы 20 нм, что подтверждает монохроматический цвет \"мягкий оранжевый\". За пределами этой полосы излучение минимально.

4.5 Диаграмма направленности излучения

Полярная диаграмма подтверждает ламбертовскую диаграмму направленности с очень широким углом обзора 120°. Интенсивность почти равномерна по широкой фронтальной области, что делает его отличным решением для широкоугольных индикаторов.

5. Механическая информация и данные о корпусе

5.1 Габаритные размеры корпуса

Корпус P-LCC-2 имеет следующие ключевые размеры (допуск ±0,1 мм, если не указано иное):

• Общая длина: 2,0 мм
• Общая ширина: 1,25 мм
• Общая высота: 0,8 мм
• Шаг выводов: 1,0 мм (расстояние между центрами двух выводов)
• Ширина вывода: 0,4 мм (типичное значение)
• Рекомендация по посадочному месту: Предоставлен подробный рисунок для проектирования печатной платы, обеспечивающий правильную пайку и механическую стабильность.

5.2 Идентификация полярности

Катодная (отрицательная) сторона обычно обозначена выемкой или зеленой меткой на корпусе, как показано на виде сверху. Правильная ориентация критически важна для работы схемы.

6. Рекомендации по пайке и сборке

6.1 Профиль пайки оплавлением

Устройство рассчитано на пайку оплавлением в паровой фазе или инфракрасную пайку. Критический параметр — максимальная температура корпуса 260°C (±5°C) в течение не более 10 секунд. Применим стандартный профиль оплавления для бессвинцовой пайки (нагрев, предварительный нагрев, оплавление, охлаждение). Избегайте чрезмерного времени в диапазоне температур ликвидуса.

6.2 Ручная пайка

Если необходима ручная пайка, температура жала паяльника не должна превышать 350°C, а время контакта с выводом должно быть ограничено 3 секундами или менее на контактную площадку. Используйте маломощный паяльник (примерно 30 Вт) с тонким жалом.

6.3 Условия хранения

Как устройство, чувствительное к влаге (MSD), светодиоды упакованы в влагозащитный алюминиевый пакет с осушителем. После вскрытия герметичного пакета компоненты должны быть использованы в течение определенного времени (не указано в данном листе, но обычно 168 часов при<30°C/60% относительной влажности для уровня 3) или просушены перед оплавлением, чтобы предотвратить \"эффект попкорна\" во время пайки.

7. Упаковка и информация для заказа

7.1 Спецификации ленты и катушки

• Ширина ленты:8 мм
• Шаг карманов:4,0 мм
• Размеры катушки:Стандартная 7-дюймовая катушка (диаметр 178 мм) со ступицей 13 дюймов (330 мм).
• Количество на катушке:2000 штук.

7.2 Расшифровка этикетки

Этикетка на катушке содержит несколько кодов: CPN (номер детали заказчика), PN (внутренний номер детали), количество, номер партии и три ключевых кода сортировки: CAT (сила света), HUE (доминирующая длина волны) и REF (прямое напряжение).

8. Рекомендации по применению

8.1 Типовые схемы включения

Наиболее распространенная схема управления — простой последовательный резистор. Значение резистора (R_s) рассчитывается как: R_s= (V_{питания}- V_F) / I_F. Для напряжения питания 5 В и типичного V_F2,0 В при 20 мА: R_s= (5 - 2,0) / 0,02 = 150 Ом. Номинальная мощность резистора должна быть не менее I_F²* R_s= 0,06 Вт; подойдет резистор на 1/8 Вт или 1/4 Вт. Для постоянной яркости в диапазоне напряжений или температур рекомендуется использовать источник постоянного тока.

8.2 Особенности проектирования для световодов

• Совмещение:Точное совмещение светодиода и входа световода имеет решающее значение для максимизации эффективности передачи света.
• Расстояние:Держите расстояние между линзой светодиода и световодом как можно меньшим (в идеале<0,5 мм), чтобы минимизировать потери света.
• Материал:Используйте световоды из оптических материалов с высоким коэффициентом пропускания (например, PMMA, PC).

9. Надежность и гарантия качества

Продукт проходит комплекс испытаний на надежность с уровнем достоверности 90% и допуском на процент дефектных изделий в партии (LTPD) 10%. Испытания включают:

• Стойкость к пайке оплавлением (260°C)
• Температурные циклы (-40°C до +100°C)
• Термоудар (-10°C до +100°C)
• Хранение при высоких и низких температурах
• Срок службы при постоянном токе (1000 часов при 20 мА)
• Срок службы при высокой температуре/влажности (85°C/85% относительной влажности, 1000 часов)

Эти испытания гарантируют надежность устройства в суровых условиях окружающей среды, характерных для автомобильных и промышленных применений.

10. Часто задаваемые вопросы (на основе технических данных)

10.1 В чем разница между пиковой и доминирующей длиной волны?

Пиковая длина волны (λ_p) — это физическая длина волны с наибольшей спектральной мощностью излучения (611 нм). Доминирующая длина волны (λ_d) — это единственная длина волны монохроматического света, которая создавала бы тот же воспринимаемый цвет (603-609 нм). λ_dболее актуальна для спецификации цвета.

10.2 Могу ли я питать этот светодиод током 30 мА для большей яркости?

Питание током 30 мА превышает предельное значение для постоянного прямого тока (25 мА). Хотя кратковременно это может работать, это значительно повысит температуру перехода, ускорит деградацию светового потока и, вероятно, вызовет преждевременный отказ. Для большей яркости выберите светодиод из бина с более высокой силой света или продукт, рассчитанный на больший ток.

10.3 Как интерпретировать код устройства \"67-21/S2C-F Q2R2 B/2T (SLO)\"?

Это полный номер детали. \"67-21\" — серия. \"S2C-F\", вероятно, обозначает корпус и цвет (мягкий оранжевый). \"Q2R2\" указывает на бин силы света (комбинация, вероятно, определяющая поддиапазон). \"B/2T\" указывает на бин прямого напряжения (Группа B, Бин 2). \"SLO\" подтверждает цвет мягкий оранжевый.

11. Практический пример проектирования

11.1 Проектирование кластера индикаторов приборной панели

Сценарий:Проектирование подсветки для 5 значков на приборной панели в автомобильном применении. Напряжение питания 12 В (автомобильный аккумулятор), температура окружающей среды может достигать 85°C.

Этапы проектирования:

1. Метод управления:Для простоты и экономии используйте последовательный резистор для каждого светодиода. Линейный стабилизатор или специализированная микросхема драйвера светодиодов были бы лучше для точного управления током во всем диапазоне напряжений.
2. Выбор тока:Для обеспечения долговечности при высокой температуре снизьте номинальный ток. Использование 15 мА вместо 20 мА обеспечивает запас прочности. Проверьте кривую снижения номинальных параметров: при 85°C максимально допустимый I_Fвсе еще выше 20 мА, поэтому 15 мА безопасно.
3. Расчет резистора:Используйте максимальное V_Fиз бина 2 (2,35 В) для расчета на наихудший случай, чтобы гарантировать, что ток никогда не превысит целевое значение. R_s= (12В - 2,35В) / 0,015А ≈ 643 Ом. Используйте ближайшее стандартное значение 620 Ом.
4. Номинальная мощность резистора:P = (12-2,35)^2 / 620 ≈ 0,15 Вт. Резистора на 1/4 Вт (0,25 Вт) достаточно.
5. Разводка печатной платы:Разместите светодиоды точно в соответствии с рекомендуемым посадочным местом. Убедитесь, что маркировка катодов ориентирована одинаково. Обеспечьте небольшие терморельефы на контактных площадках, если на печатной плате есть большие полигоны меди, но избегайте чрезмерного теплоотвода, который может затруднить пайку.
6. Проектирование световода:Смоделируйте световод для захвата конуса излучения 120°. Вход световода должен быть немного больше излучающей области светодиода.

12. Введение в технологию и тренды

12.1 Технология корпуса P-LCC-2

Корпус P-LCC-2 является стандартом для SMD светодиодов. Он состоит из светодиодного кристалла, установленного на выводную рамку, залитого белым отражающим пластиковым корпусом (часто PPA или PCT) для повышения эффективности светового выхода и покрытого прозрачной или рассеивающей эпоксидной линзой. Обозначение \"top view\" означает, что основное излучение света перпендикулярно плоскости монтажа. Широкий угол обзора достигается за счет комбинации технологии кристалла, конструкции отражателя и геометрии линзы.

12.2 Отраслевые тренды

Тренд для индикаторных светодиодов, таких как серия 67-21, направлен в сторону повышения эффективности (больше светового потока на мА), улучшения однородности цвета за счет более жесткого бининга и повышения надежности для автомобильного и промышленного класса. Также наблюдается движение в сторону миниатюризации (меньшие корпуса, такие как 0402) при сохранении или улучшении оптических характеристик. Кроме того, интеграция защиты от электростатического разряда (ESD) на кристалле становится все более распространенной для повышения надежности при обращении и сборке.