Содержание
- 1. Обзор продукта
- 1.1 Ключевые особенности
- 1.2 Применение
- 2. Размеры корпуса
- 3. Электрические и оптические характеристики (при Ts=25°C)
- 3.1 Прямое напряжение (Vf)
- 3.2 Световой поток (Φv) при IF=30 мА
- 3.3 Угол обзора, CRI и тепловое сопротивление
- 4. Абсолютные максимальные номиналы
- 5. Система биннинга
- 6. Типовые кривые оптических характеристик
- 6.1 Зависимость прямого напряжения от прямого тока (ВАХ)
- 6.2 Зависимость прямого тока от относительной интенсивности
- 6.3 Влияние температуры выводов
- 6.4 Диаграмма излучения
- 6.5 Спектральное распределение
- 7. Механические характеристики и упаковка
- 7.1 Лента-носитель и катушка
- 7.2 Информация на этикетке
- 7.3 Влагозащищенная упаковка
- 8. Рекомендации по пайке и сборке
- 8.1 Профиль оплавления
- 8.2 Ручная пайка
- 8.3 Механическая обработка
- 9. Меры предосторожности при хранении и обращении
- 9.1 Условия хранения
- 9.2 Защита от электростатического разряда (ESD)
- 9.3 Химическая совместимость
- 9.4 Тепловое проектирование
- 10. Тестирование надежности
- 11. Примечания по применению
- 12. Принцип работы
- 13. Рыночные тенденции и разработки
- 14. Часто задаваемые вопросы
- 14.1 Можно ли подавать на эти светодиоды ток 60 мА?
- 14.2 Какова рекомендуемая влажность хранения?
- 14.3 Как обеспечить однородность цвета нескольких светодиодов?
- 14.4 Устойчив ли светодиод к сернистым средам?
- Терминология спецификаций LED
- Фотоэлектрическая производительность
- Электрические параметры
- Тепловой менеджмент и надежность
- Упаковка и материалы
- Контроль качества и сортировка
- Тестирование и сертификация
1. Обзор продукта
Этот белый SMD светодиод изготавливается с использованием синего чипа и люминофора для получения белого света. Он имеет корпус PLCC-2 с чрезвычайно широким углом обзора, подходит для всех процессов SMT-сборки и пайки. Продукт поставляется на ленте и катушке по 4000 штук на катушку и соответствует RoHS. Уровень чувствительности к влаге: 3.
1.1 Ключевые особенности
- Корпус для поверхностного монтажа PLCC-2
- Чрезвычайно широкий угол обзора (120 градусов при 50% Iv)
- Подходит для всех процессов SMT-сборки и пайки
- Доступен в упаковке на ленте и катушке (4000 шт./катушка)
- Уровень чувствительности к влаге: 3
- Соответствует RoHS
1.2 Применение
- Оптические индикаторы
- Внутренние дисплеи
- Декоративное освещение
- Общее освещение
2. Размеры корпуса
Размеры корпуса: 3,0 x 1,4 x 0,8 мм (длина x ширина x высота). Все размеры указаны в миллиметрах с допусками ±0,2 мм, если не указано иное. Полярность обозначена меткой на корпусе.
3. Электрические и оптические характеристики (при Ts=25°C)
Следующие параметры указаны при прямом токе 30 мА, если не указано иное.
3.1 Прямое напряжение (Vf)
Прямое напряжение разделяется на ранги: G1 (2,7-2,8 В), G2 (2,8-2,9 В), H1 (2,9-3,0 В), H2 (3,0-3,1 В), I1 (3,1-3,2 В), I2 (3,2-3,3 В) и J1 (3,3-3,4 В).
3.2 Световой поток (Φv) при IF=30 мА
В зависимости от цветовой температуры указаны диапазоны светового потока:
- Для 6000-6500K (RF-65HK13DS-ED-F-Y): OFA (9-10 лм), OHA (10-11 лм), PEA (11-12 лм), PFA (12-13 лм)
- Для 5510-6120K (RF-60HK13DS-ED-F-Y): аналогичные диапазоны: OGA (10-11 лм), OHA (10-11 лм), PEA (11-12 лм), PFA (12-13 лм), PGA (14-15 лм)
- Для 3700-4258K (RF-40HK13DS-ED-F-Y): OGA (10-11 лм), OHA (10-11 лм), PEA (11-12 лм), PFA (12-13 лм), PGA (14-15 лм)
- Для 2825-3050K (RF-30HK13DS-ED-F-Y): OGA (10-11 лм), OHA (10-11 лм), PEA (11-12 лм), PFA (12-13 лм)
- Для 2650-2868K (RF-27HK13DS-ED-F-Y): OGA (10-11 лм), OHA (10-11 лм), PEA (11-12 лм), PFA (12-13 лм), PGA (14-15 лм)
Типичный световой поток составляет приблизительно 10,9 лм при 6000-6500K и 11,5 лм при 4000K. Допуск измерения ±10%.
3.3 Угол обзора, CRI и тепловое сопротивление
- Угол обзора при 50% Iv: 120 градусов
- Индекс цветопередачи (Ra): 80 (минимум)
- Тепловое сопротивление Rth(j-s): 115 °C/Вт
- Обратный ток (IR) при VF=5 В: 10 мкА (макс.)
4. Абсолютные максимальные номиналы
| Параметр | Символ | Номинал | Единица |
|---|---|---|---|
| Рассеиваемая мощность | Pd | 136 | мВт |
| Прямой ток | IF | 40 | мА |
| Пиковый прямой ток (1/10 цикла, 0,1 мс импульс) | IFP | 100 | мА |
| Обратное напряжение | VR | 5 | V |
| ESD (HBM) | ESD | 2000 | V |
| Рабочая температура | Topr | -40 до +85 | °C |
| Температура хранения | Tstg | -40 до +100 | °C |
| Температура p-n перехода | Tj | 95 | °C |
Необходимо следить, чтобы рассеиваемая мощность не превышала абсолютный максимальный номинал. Максимальный ток должен определяться на основе теплового управления, чтобы температура перехода не превышала 95°C.
5. Система биннинга
Светодиоды сортируются по прямому напряжению, световому потоку и координатам цветности. Диаграмма цветности включает несколько бинов, таких как WP2, WK2, WP3, WK3, NP3, NK3 и т.д., каждый из которых определяется четырьмя координатами CIE xy. Это обеспечивает согласованность цвета и яркости для каждого применения.
6. Типовые кривые оптических характеристик
6.1 Зависимость прямого напряжения от прямого тока (ВАХ)
При 30 мА прямое напряжение составляет примерно 3,0 В (типовое). Кривая показывает ожидаемое экспоненциальное увеличение тока с ростом напряжения выше порога.
6.2 Зависимость прямого тока от относительной интенсивности
Относительная интенсивность увеличивается почти линейно с прямым током в диапазоне от 10 мА до 40 мА.
6.3 Влияние температуры выводов
При повышении температуры выводов с 25°C до 95°C относительный световой поток постепенно уменьшается. Прямое напряжение также незначительно снижается с температурой (примерно -2 мВ/°C). Прямой ток должен быть снижен при более высоких температурах, чтобы избежать превышения максимальной температуры перехода.
6.4 Диаграмма излучения
Диаграмма излучения показывает широкий угол луча: относительная интенсивность почти постоянна от -60° до +60°, падает до 50% при примерно ±60°, что соответствует спецификации угла обзора 120°.
6.5 Спектральное распределение
Спектр показывает пик в синей области (~450 нм) от чипа и широкую желтую эмиссию от люминофора. Для различных цветовых температур (6500K, 4000K, 3000K) относительная интенсивность синего пика уменьшается с понижением CCT, что приводит к более теплому оттенку.
7. Механические характеристики и упаковка
7.1 Лента-носитель и катушка
Светодиод упакован в ленту-носитель с шагом 4 мм и диаметром катушки 180 мм (стандарт). Полярность отмечена на ленте. Каждая катушка содержит 4000 штук.
7.2 Информация на этикетке
Этикетка содержит номер детали, номер спецификации, номер партии, код бина по световому потоку, бину цветности, рангу прямого напряжения, количество и код даты.
7.3 Влагозащищенная упаковка
Продукт отгружается в влагозащищенных пакетах с осушителем для поддержания низкой влажности. После вскрытия светодиоды должны быть использованы в течение 24 часов при хранении при ≤30°C и ≤60% относительной влажности, или они должны быть высушены при 60±5°C в течение более 24 часов.
8. Рекомендации по пайке и сборке
8.1 Профиль оплавления
Рекомендуемый профиль оплавления: предварительный нагрев от 150°C до 200°C в течение 60-120 секунд; подъем до 217°C со временем выше 217°C не более 60 секунд; пиковая температура 260°C не более 10 секунд; охлаждение при ≤6°C/с. Оплавление не должно выполняться более двух раз, и если время между оплавлениями превышает 24 часа, светодиоды необходимо высушить.
8.2 Ручная пайка
Ручная пайка должна выполняться при температуре жала ниже 300°C в течение менее 3 секунд, только один раз.
8.3 Механическая обработка
Материал герметизации — силикон, который является мягким. Избегайте давления на верхнюю поверхность. Используйте соответствующие сопла для захвата и размещения с контролируемым усилием. Не изгибайте печатную плату после пайки.
9. Меры предосторожности при хранении и обращении
9.1 Условия хранения
До вскрытия алюминиевого пакета: хранить при ≤30°C и ≤75% относительной влажности до одного года с момента поставки. После вскрытия: использовать в течение 24 часов при ≤30°C и ≤60% относительной влажности. Если не используется, высушить при 60±5°C в течение 24 часов.
9.2 Защита от электростатического разряда (ESD)
Светодиод чувствителен к электростатическому разряду до 2000 В HBM. Необходимо соблюдать надлежащие меры защиты от ESD при обращении и сборке.
9.3 Химическая совместимость
Избегайте воздействия сернистых соединений выше 100 ppm. Содержание галогенов (хлора и брома) должно контролироваться. Используйте только одобренные чистящие растворители, такие как изопропиловый спирт; ультразвуковая очистка не рекомендуется.
9.4 Тепловое проектирование
Тепловыделение может снизить световую отдачу и изменить цвет. Обеспечьте адекватное тепловое управление для поддержания температуры перехода ниже 95°C. Тепловое сопротивление 115°C/Вт означает, что при 30 мА рассеиваемая мощность составляет около 0,1 Вт, что приводит к повышению температуры примерно на 11,5°C относительно точки пайки.
10. Тестирование надежности
Продукт прошел следующие испытания на надежность: оплавление (2 раза при 260°C), термоудар (-40°C до 100°C, 300 циклов), хранение при высокой температуре (100°C, 1000 часов), хранение при низкой температуре (-40°C, 1000 часов), испытание на срок службы при 30 мА и 25°C (1000 часов) и испытание на срок службы при высокой температуре и влажности (60°C/90%RH, 30 мА, 1000 часов). Критерии: изменение Vf ≤10%, сохранение светового потока ≥90%, отсутствие обрыва/короткого замыкания/мерцания.
11. Примечания по применению
Для оптимальной работы используйте драйвер с постоянным током и соответствующими токоограничивающими резисторами. Типовой прямой ток составляет 30 мА, но его можно регулировать до абсолютного максимума 40 мА. Учитывайте допуск биннинга для обеспечения постоянства цвета и яркости в массивах. Широкий угол обзора делает эти светодиоды подходящими для индикаторов и подсветки. Из-за силиконовой герметизации избегайте пылевого загрязнения и очищайте изопропиловым спиртом при необходимости.
12. Принцип работы
Этот белый светодиод использует синий излучающий чип InGaN, который возбуждает желтый люминофор (обычно YAG:Ce). Комбинация синего и желтого света дает белый свет. Различные цветовые температуры достигаются путем регулировки состава и концентрации люминофора.
13. Рыночные тенденции и разработки
Отраслевая тенденция продолжает двигаться к более высокой эффективности, меньшим корпусам и лучшему качеству цвета. Этот корпус PLCC-2 предлагает хороший баланс размера и тепловых характеристик. Улучшения в технологии люминофоров позволили получить более широкую цветовую гамму и более высокие значения CRI. Продукт соответствует RoHS и подходит для общего освещения.
14. Часто задаваемые вопросы
14.1 Можно ли подавать на эти светодиоды ток 60 мА?
Нет, абсолютный максимальный прямой ток составляет 40 мА. Для надежной работы работайте при типовом значении 30 мА или проектируйте с соответствующим снижением номинала по температуре.
14.2 Какова рекомендуемая влажность хранения?
До вскрытия пакета хранить при ≤75% относительной влажности. После вскрытия использовать в течение 24 часов при ≤60% относительной влажности или перед использованием высушить.
14.3 Как обеспечить однородность цвета нескольких светодиодов?
Используйте светодиоды из одного бина (бина цветности и светового потока) и обеспечьте надлежащее тепловое управление.
14.4 Устойчив ли светодиод к сернистым средам?
Герметизация светодиода выполнена из силикона, который чувствителен к сернистым соединениям. Поддерживайте концентрацию серы в окружающей среде ниже 100 ppm.
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. |