Спецификация белого SMD светодиода 3.2x1.6x0.7 мм – Напряжение 2.7-3.5 В – Мощность 105 мВт – Технический документ

1. Обзор продукта

Данный белый светодиод изготовлен на основе синего чипа с преобразованием люминофора и имеет компактный корпус для поверхностного монтажа размером 3,2 мм x 1,6 мм x 0,7 мм. Он предназначен для общей индикации, дисплеев и бытовой техники. Ключевые особенности: чрезвычайно широкий угол обзора (140°), пригодность для всех процессов SMT-сборки и пайки, уровень чувствительности к влажности 3 и соответствие RoHS. Светодиод доступен в нескольких бинах прямого напряжения и силы света для удовлетворения различных требований.

2. Интерпретация технических параметров

2.1 Электрические и оптические характеристики

При тестовом условии IF = 20 мА и Ts = 25°C прямое напряжение (VF) разделено на восемь бинов от F2 (2,7 В – 2,8 В) до J1 (3,4 В – 3,5 В). Сила света (IV) измеряется при тех же условиях и составляет от 600 мкд до 1200 мкд в двенадцати бинах (1BF – LD2). Угол обзора (2θ1/2) типично составляет 140°, обратный ток (IR) при VR = 5 В менее 10 мкА. Тепловое сопротивление (RthJ-S) указано не более 450 °C/Вт.

2.2 Абсолютные максимальные номиналы

При Ts = 25°C абсолютные максимальные номиналы следующие: рассеиваемая мощность (Pd) 105 мВт, прямой ток (IF) 30 мА, пиковый прямой ток (IFP) 60 мА (коэффициент заполнения 1/10, импульс 0,1 мс), электростатический разряд (ESD) 1000 В (HBM), рабочая температура (Topr) от -40°C до +85°C, температура хранения (Tstg) от -40°C до +85°C и температура перехода (Tj) 95°C. Разработчики должны гарантировать, что светодиод никогда не эксплуатируется за пределами этих значений и что при работе вблизи максимального тока обеспечивается достаточное отведение тепла.

3. Система бинирования

Для удовлетворения различных потребностей приложений светодиод сортируется по бинам прямого напряжения, силы света и цветности. Бины напряжения обозначены F2, G1, G2, H1, H2, I1, I2, J1, каждый охватывает диапазон 0,1 В. Бины интенсивности обозначены от 1BF (600–650 мкд) до LD2 (1150–1200 мкд). Бинирование цветности основано на координатах CIE 1931, как показано на диаграмме цветности (Рис. 1-6) и в таблице 1-3. Все бинирование проводится при IF = 20 мА. Эта система бинирования позволяет заказчикам выбирать компоненты с жесткими допусками для стабильной оптической производительности в массовом производстве.

4. Анализ рабочих кривых

4.1 Прямое напряжение в зависимости от прямого тока

Как показано на рис. 1-7, прямой ток возрастает почти линейно с увеличением прямого напряжения в диапазоне от 2,5 В до 3,5 В, с типичной рабочей точкой при 20 мА и напряжении примерно 2,8 В – 3,0 В для большинства бинов.

4.2 Относительная интенсивность в зависимости от прямого тока

На рис. 1-8 показано, что относительная сила света возрастает с увеличением прямого тока до 30 мА, следуя слегка сублинейному тренду. При 20 мА относительная интенсивность нормализована к 1,0.

4.3 Температурная зависимость

Рис. 1-9 показывает, что относительная интенсивность уменьшается с ростом температуры окружающей среды, снижаясь до примерно 0,85 при 85°C. Рис. 1-10 показывает, что максимально допустимый прямой ток уменьшается с ростом температуры вывода, достигая нуля при 120°C.

4.4 Сдвиг цветности при изменении тока

На рис. 1-11 представлен сдвиг координат CIE при изменении прямого тока от 1 мА до 30 мА. Координаты x и y незначительно смещаются в сторону меньших значений с увеличением тока, но остаются в узком диапазоне.

4.5 Спектральное распределение

Рис. 1-12 показывает относительную спектральную интенсивность в зависимости от длины волны. Пик излучения находится около 450 нм (синий) с широкой люминофорной составляющей от 520 нм до 700 нм, что обеспечивает общий белый вид.

4.6 Диаграмма излучения

Рис. 1-13 изображает угловые характеристики излучения. Сила света остается выше 80% от максимальной в пределах ±40° и снижается до 50% при приблизительно ±70°, что подтверждает очень широкий угол обзора 140°.

5. Информация о механических характеристиках и упаковке

5.1 Размеры корпуса

Светодиод помещен в корпус размером 3,2 мм × 1,6 мм × 0,7 мм; вид сверху показывает две контактные площадки анода/катода. Вид снизу показывает расположение контактных площадок: катод размером 1,40 мм × 1,70 мм и меньшая анодная площадка. Вид сбоку показывает высоту линзы 0,70 мм и общую толщину 0,70 мм. Рекомендуемые схемы пайки предусматривают площадку 1,50 мм × 1,60 мм для каждого электрода и расстояние между площадками 2,10 мм. Полярность обозначена, как показано на рис. 1-4.

5.2 Носитель и катушка

Светодиоды упакованы в ленту-носитель с шагом 2,00 мм, шириной 8,00 мм и размерами карманов, соответствующими корпусу. На каждой катушке содержится 4000 шт. Катушка имеет внешний диаметр 178 мм ± 1 мм, диаметр ступицы 60 мм ± 0,1 мм и ширину 13,0 мм ± 0,5 мм. На ленте-носителе нанесена метка полярности для указания ориентации при установке.

5.3 Этикетка и влагозащитный пакет

На каждую катушку нанесена этикетка с номером детали, номером спецификации, номером партии, кодом бина, световым потоком (Ф), бином цветности (XY), прямым напряжением (VF), длиной волны (WLD), количеством и датой производства. Катушка герметично упакована во влагозащитный пакет с осушителем и индикатором влажности. Затем пакет помещается в картонную коробку для отгрузки.

6. Руководство по пайке и сборке

6.1 Профиль оплавления при пайке

Рекомендуется стандартная бессвинцовая пайка оплавлением с пиковой температурой 260°C и временем выше 217°C от 60 до 150 секунд. Предварительный нагрев от 150°C до 200°C должен длиться от 60 до 120 секунд. Скорость охлаждения не должна превышать 6°C/с. Допускается не более двух циклов оплавления с интервалом не менее 24 часов между циклами, если светодиоды хранились в несухой среде.

6.2 Ручная пайка и переделка

При необходимости ручной пайки следует использовать паяльник с температурой ниже 300°C не более 3 секунд на контактную площадку, и операцию следует выполнять только один раз. Переделки следует избегать; если они неизбежны, необходимо использовать двусторонний паяльник для одновременного нагрева обеих контактных площадок. Следует избегать механических нагрузок и быстрого охлаждения после пайки.

6.3 Условия хранения и сушки

Перед вскрытием влагозащитного пакета светодиоды могут храниться до 1 года при температуре ≤30°C и относительной влажности ≤75%. После вскрытия светодиоды должны быть использованы в течение 168 часов при температуре ≤30°C и относительной влажности ≤60%. Если время выдержки превышает 168 часов или индикатор влажности показывает избыточную влажность, перед оплавлением требуется сушка при 60°C ± 5°C в течение 24 часов.

7. Рекомендации по применению

Данный белый светодиод идеально подходит для оптических индикаторов, переключателей, символов, подсветки дисплеев и бытовых электроприборов. Разработчики должны убедиться, что схема драйвера ограничивает ток до абсолютных максимальных номиналов и включает последовательный резистор для предотвращения теплового разгона. Благодаря широкому углу обзора (140°) светодиод подходит для приложений, требующих равномерного распределения света по большой площади. Для сред с высокой температурой окружающей среды необходимо снижение прямого тока, как показано на рис. 1-10.

8. Сравнительные технические преимущества

По сравнению с обычными белыми светодиодами 3,2×1,6 мм данный продукт предлагает более широкий диапазон бинирования напряжения (2,7–3,5 В) и более мелкие шаги бинирования интенсивности (интервалы 50 мкд), что обеспечивает более точное оптическое согласование в многодиодных матрицах. Угол обзора 140° шире, чем у типичных устройств с углом 120°, что улучшает равномерность в приложениях подсветки и индикации. Указанное тепловое сопротивление 450°C/Вт относительно низкое для данного размера корпуса, что способствует отводу тепла.

9. Часто задаваемые вопросы

Вопрос: Можно ли использовать этот светодиод в наружных приложениях?Ответ: Диапазон рабочих температур составляет от -40°C до +85°C, что делает его пригодным для внутреннего и некоторых наружных применений, однако может потребоваться дополнительная защита окружающей среды (например, влагозащитное покрытие) для условий повышенной влажности или коррозионной атмосферы.
Вопрос: Как обращаться с чувствительностью к электростатическому разряду?Ответ: Светодиод имеет рейтинг ESD HBM 1000 В. Используйте стандартные меры предосторожности: заземленные рабочие места, ионизаторы и проводящую упаковку.
Вопрос: Какие чистящие растворители безопасны?Ответ: Рекомендуется изопропиловый спирт. Избегайте растворителей, которые могут повредить силиконовый герметик. Ультразвуковая очистка не рекомендуется.
Вопрос: Почему прямое напряжение бинируется так мелко?Ответ: Мелкое бинирование обеспечивает согласованность яркости и цвета в приложениях, где несколько светодиодов управляются параллельно без индивидуальной регулировки тока.

10. Практический пример применения

В типичном бытовом приборе (например, дисплее стиральной машины) используются четыре светодиода одного бина интенсивности и напряжения для обеспечения равномерной подсветки. Широкий угол обзора 140° обеспечивает читаемость с любого направления. Светодиоды припаяны к печатной плате с тепловыми площадками, соединенными с медным полигоном для отвода тепла. Испытания на надежность, проведенные в соответствии со спецификацией, показали отсутствие отказов после 1000 часов ресурсных испытаний при токе 20 мА и температуре окружающей среды 25°C.

11. Принцип работы

Белый светодиод состоит из синеизлучающего чипа InGaN/GaN (флип-чип или вертикальный чип), покрытого желтым люминофором YAG:Ce. Синий свет от чипа частично возбуждает люминофор, который излучает желтый свет. Сочетание остаточного синего и желтого света дает белый свет. Точная коррелированная цветовая температура (CCT) зависит от состава и толщины люминофора; типичные бины находятся в области холодного белого (около 5000K–7000K) на основе предоставленных координат цветности.

12. Тенденции развития

Текущие тенденции в индустрии светодиодов включают дальнейшую миниатюризацию (например, корпуса 2,0×1,2 мм), более высокую световую отдачу (цель >130 лм/Вт для данного форм-фактора), улучшенную стабильность люминофора и снижение теплового сопротивления за счет использования передовых материалов подложки. Интеграция нескольких чипов в одном корпусе (CSP) и более точный допуск бинирования (эллипс МакАдама 0,5 шага) становятся стандартом для высококлассных приложений.<0,5-шаговый эллипс МакАдама) становятся стандартом для высококлассных приложений.