T20 Series Monochrome LED Datasheet - 2016 Package - 2.0x1.6x0.75mm - 40mA - Technical Documentation

1. Product Overview

Mfululizo wa T20 ni mfululizo wa Diodi zinazotoa Mwanga (LED) za utazamaji wa juu, zenye utendaji bora na rangi moja, zilizoundwa kwa matumizi ya jumla ya taa. Aina maalum iliyoelezewa kwa kina katika hati hii inatumia kifurushi cha kompaktiki cha Kifaa kilichowekwa kwenye Uso (SMD) cha 2016. Mfululizo huu unakusudiwa kutoa pato la mwanga la kuaminika na lenye ufanisi kupitia kifurushi kilichoboreshwa cha upitishaji joto kinachofaa kwa mchakato wa usanikishaji wa otomatiki.

Dhana kuu ya muundo inazingatia usawa wa pato la juu la mwanga na usimamizi thabiti wa joto, hata katika hali ngumu kufikia utendaji thabiti. Kifurushi hiki kimeboreshwa kwa upakiaji tena wa bati bila risasi, kikilingana na viwango vya kisasa via mazingira na uzalishaji, na kimeundwa kudumu kufuata maagizo ya RoHS.

2. Key Features and Applications

2.1 Sifa za Bidhaa

• Top-view White LED:Mwanga hutolewa perpendicular kwa ndege ya usakinishaji, unaofaa kabisa kwa taa moja kwa moja.
• Enhanced Heat Dissipation Package Design:Improved the thermal path from the LED chip to the PCB, aiding in junction temperature management and sustaining performance and lifespan.
• High Luminous Flux Output:Inatoa pato la mwanga mkali kwa ukubwa wake mwembamba, thamani ya kawaida hutofautiana kulingana na rangi (mfano, kijani: lumens 10 kwa 40mA, nyekundu: lumens 5.5).
• Uwezo wa juu wa mkondo:Mkondo wa mbele unaokadiriwa (IF) ni 50 mA (endelevu), na kadirio la msukumo (IFP) la 75 mA chini ya hali maalum.
• Ukubwa mwembamba wa kifurushi:Ukubwa wa ufungashaji wa 2016 ni takriban 2.0mm x 1.6mm, unaoruhusu mpangilio wa PCB wenye msongamano mkubwa.
• Pembe ya Kuona Pana:Pembe ya kawaida ya kuona (2θ1/2) ni digrii 120, inayotoa mwanga mpana na sawasawa.
• Matumizi ya Urejeshaji wa Mhunzi Bila Risasi:Inakubaliana na mchakaro wa kawaida wa SMT wa urejeshaji unaotumia mhunzi bila risasi.
• Inalingana na viwango vya RoHS:Ubunifu na utengenezaji wa bidhaa zinafuatana na maagizo ya kuzuia vitu hatari.

2.2 Matumizi Lengwa

Mfululizo huu wa LED una matumizi mengi, yanayofaa kwa aina mbalimbali za mandhari ya taa, ikiwa ni pamoja na:

• Indoor Lighting:Integrated into luminaires for residential, commercial, or industrial indoor spaces.
• Retrofit (Replacement):Kama mbadala wa moja kwa moja wa vyanzo vya mwanga vilivyochakaa au visivyo na ufanisi katika taa zilizopo.
• Taa za jumla:Kutoa taa kuu au ya ziada kwa bidhaa mbalimbali.
• Taa za majengo/Mapambo:Inatumika kwa taa za msisitizo, alama na muundo wa taa za urembo zinazohitaji mwanga mmoja wa rangi maalum.

3. Detailed Technical Specifications

3.1 Optical and Electrical Characteristics

Unless otherwise specified, all measurements are specified under the conditions of a junction temperature (Tj) of 25°C and a forward current (IF) of 40mA. Design margin must account for tolerances.

3.1.1 Optical Characteristics

Mwanga wa mwanga hutegemea rangi. Toa thamani za kawaida na thamani ya chini kabisa:

• Nyekundu (RED):Thamani ya kawaida 5.5 lumens, thamani ya chini kabisa 2.0 lumens.
• YELLOW:Typical value 5.0 lumens, minimum value 2.0 lumens.
• BLUE:Thamani ya kawaida ni lumeni 2.3, thamani ya chini ni lumeni 1.0.
• Kijani (GREEN):Thamani ya kawaida ni lumeni 10.0, thamani ya chini ni lumeni 8.0.

Toleransi ya kipimo cha mtiririko wa mwanga ni ±7%.

3.1.2 Tabia za Umeme

• Voltage ya Mbele (VF):It varies depending on the semiconductor material. Typical values range from 2.1V for red to 3.0V for green, with a maximum limit as high as 3.4V.The tolerance is ±0.1V.
• Reverse Current (IR):For all colors, the maximum value is 10 μA at a reverse voltage (VR) of 5V.
• Viewing Angle (2θ1/2):The typical value for all colors is 120 degrees, defined as the off-axis angle when the luminous intensity is half of the peak value.
• Uwezo wa Kutokwa na Umeme wa Tuli (ESD):Thamani ya chini ya kiwango kwa rangi zote ni 1000V (Human Body Model, HBM), inayoonyesha uimara wa kiwango cha kati cha ESD, unaofaa kwa tahadhari za kawaida za uendeshaji.

3.2 Viwango vya Juu Kabisa

Mkazo unaozidi viwango hivi unaweza kusababisha uharibifu wa kudumu. Ili kuhakikisha uaminifu, hali ya kufanya kazi inapaswa kubuniwa kuwa chini sana ya viwango hivi vilivyopimwa.

• Mtoaji wa mbele (IF):50 mA (DC endelevu).
• Pulse Forward Current (IFP):75 mA (pulse width ≤100μs, duty cycle ≤1/10).
• Reverse Voltage (VR):5 V.
• Power consumption (PD):Red/Yellow: 130 mW; Blue/Green: 170 mW.
• Operating temperature (Topr):-40°C to +105°C.
• Storage Temperature (Tstg):-40°C to +85°C.
• Junction Temperature (Tj):110°C (Absolute Maximum).
• Soldering Temperature (Tsld):Mchakato wa joto wa upakiaji tena, kiwango cha juu cha joto ni 230°C au 260°C, kwa upeo wa sekunde 10.

Tahadhari: Kuzidi vigezo hivi kunaweza kusababisha sifa za LED kupotoka na maadili yaliyobainishwa.

4. Grading System Description

Ili kuhakikisha uthabiti wa rangi na mwangaza katika uzalishaji, LED zinagawanywa katika vikundi tofauti vya daraja kulingana na vigezo muhimu.

4.1 Luminous Flux Binning

Under the conditions of IF=40mA and Tj=25°C, the luminous flux is classified into codes ranging from AA to AG, with defined minimum and maximum lumen ranges. For example, code AF covers 10 to 14 lumens. This allows designers to select LEDs that meet their brightness requirements.

4.2 Wavelength Binning

The dominant wavelength is binned to control color purity. A range is specified for each color:

• Nyekundu:620-625 nm, 625-630 nm, 630-635 nm.
• Manjano:585-590 nm, 590-595 nm, 595-600 nm.
• Bluu:455-460 nm, 460-465 nm, 465-470 nm.
• Kijani:520-525 nm, 525-530 nm, 530-535 nm.

Toleo la kipimo la urefu wa wimbi ni ±1nm.

4.3 Forward Voltage Binning

Forward voltage is also binned to aid in circuit design for current regulation. Different code ranges are provided for lower voltage colors (Red/Yellow: 1.8-2.6V, stepwise) and higher voltage colors (Blue/Green: 2.6-3.4V, stepwise).The tolerance is ±0.1V.

4.4 Part Number Coding System

The part number structure (e.g., T20**011F-*****) encodes specific attributes, enabling precise identification and ordering. Key elements include the type code (20 representing the 2016 package), color temperature/color code, color rendering index (for white light), number of series/parallel chips, and a color code defining performance standards (e.g., F for ERP standard, M for ANSI standard).

5. Performance Curve Analysis

The datasheet references two key graphical representations of performance.

5.1 Spectral Diagram

Mchoro 1. Mchoro wa wigo:Mchoro huu kwa kawaida unaonyesha uhusiano kati ya nguvu ya mionzi ya jamaa na urefu wa wimbi kwa kila rangi ya LED (nyekundu, manjano, bluu, kijani) wakati Tj=25°C. Inafafanua kwa urahisi usafi wa wigo na urefu wa wimbi wa kilele, ambayo inahusiana moja kwa moja na rangi inayohisiwa. Wigo nyembamba inaonyesha kujaa kwa rangi ya juu, ambayo ni sifa ya kawaida ya LED ya rangi moja.

5.2 Viewing Angle Distribution Diagram

Mchoro 2. Mchoro wa Usambazaji wa Pembe ya Mtazamo:Mchoro huu wa kuratibu polar unaonyesha muundo wa mionzi wa anga ya LED. Kwa LED ya aina ya mtazamo wa juu yenye pembe pana ya mtazamo ya digrii 120, mkunjo utaonyesha usambazaji mpana, unaofanana na Lambertian, ambapo nguvu ni ya juu zaidi kwenye digrii 0 (perpendicular kwa uso wa LED) na hupungua kwa laini kuelekea kingo. Muundo huu ni muhimu sana kwa kubuni vifaa vya optiki na kuelewa usawa wa taa.

6. Habari za Mitambo na Ufungaji

6.1 Vipimo vya Ufungaji

The nominal dimensions for the 2016 SMD package are length 2.0mm, width 1.6mm, and height 0.75mm. The bottom view shows the pad layout and polarity marking. The anode and cathode pads are clearly identified, with the cathode typically indicated by a marking or a notch on the package. Unless otherwise specified, dimensional tolerances are ±0.1mm.

6.2 Polarity Marking

Correct polarity is crucial. The package includes a visual marker (e.g., a dot, a line, or a notch) to identify the cathode terminal. The pad pattern is asymmetric to prevent incorrect placement during assembly.

7. Mwongozo wa Uchomeleaji na Usanikishaji

7.1 Mkunjo wa Joto wa Reflow Soldering

Provides a detailed reflow soldering temperature profile suitable for lead-free soldering processes. Key parameters include:

• Preheating:Heat from 150°C to 200°C within 60-120 seconds.
• Heating Rate:The maximum rate to reach the peak temperature is 3°C/s.
• Muda wa juu ya mstari wa kioevu (T_L=217°C):Sekunde 60-150.
• Joto la kilele cha kifuniko (T_P):Hadi 260°C.
• Katika T_P:Ndani ya ±5°C:
• Muda wa juu sekunde 30.Cooling rate:
• Maximum 6°C/s.Total cycle time:

Maximum 8 minutes from 25°C to peak temperature.

1. 7.2 Important NotesVizuizi vya Uokotaji wa Reflow:
2. Inashauriwa LED isipitishwe kupita mara mbili za uokotaji wa reflow. Ikiwa uokotaji wa pili utafanywa baada ya zaidi ya masaa 24 tangu uokotaji wa kwanza, LED inaweza kuharibika.Urejeshaji baada ya kuchomeka:
3. Baada ya kuchomeka kwa njia ya reflow, LED haipaswi kurekebishwa tena (kwa mfano, kwa kutumia chuma cha kuchomelea) kwa sababu joto la eneo fulani linaweza kusababisha uharibifu.Matumizi ya nguvu:

Ni lazima kuwa mwangalifu sana katika muundo wa joto wa matumizi ili kuhakikisha kwamba matumizi ya nguvu hayazidi viwango vya juu kabisa, kwani hii inaathiri moja kwa moja joto la kiungo na maisha ya huduma.

8. Packaging and Ordering Information

8.1 Ufungaji wa Ukanda na Reel

• Kwa urahisi wa usakinishaji wa kiotomatiki wa vipande, LED hutolewa kwa njia ya mkanda wa kubeba na reeli.Vipimo vya mkanda wa kubeba:
• Imebainishwa wazi, ili kuhakikisha utangamano na vifaa vya kulisha.Uwezo wa spool:
• Kiasi cha juu cha 5000 vipande kwa kila spool.Ukosefu wa usawa uliojumuishwa:

Ukosefu wa usawa uliojumuishwa kwa masafa 10 ni ±0.2mm.

8.2 Ufungaji wa Nje

• Reel hufungwa zaidi kwenye sanduku kwa ajili ya usafirishaji na uhifadhi.Kiasi cha mfuko:
• Usanidi wa kawaida ni safu 10 kwa kila mfuko, lakini unaweza kuchagua safu 30 au 60 kwa kila mfuko.Lebo:

Mfuko na mifuko ya ndani huwa na lebo zilizo na maelezo muhimu, ikiwa ni pamoja na nambari ya sehemu, tarehe ya uzalishaji, nambari ya kundi, wingi, na vigezo vya bidhaa. Mfuko wa kuzuia unyevu una draya ya kuhifadhi vipengele.

9. Mazingatio ya Ubunifu wa Matumizi

9.1 LED Drive

LED ni kifaa kinachoendeshwa na mkondo. Inashauriwa sana kutumia chanzo cha mkondo thabiti badala ya chanzo cha voltage thabiti, ili kuhakikisha pato la mwanga thabiti na kuzuia udhibiti wa joto. Kichocheo kinapaswa kubuniwa kutoa mkondo unaohitajika wa uendeshaji (mfano, vipimo vya kawaida vya 40mA), huku kikidumu ndani ya mipaka ya viwango vya juu kabisa. Taarifa ya kiwango cha voltage ya mbele ni muhimu kwa kuhesabu ukingo wa voltage unaohitajika kwa kichocheo.

9.2 Thermal Management

Ingawa kifurushi cha aina ya kuongeza upitishaji joto kimetumika, upitishaji joto bora bado ni muhimu kwa utendaji na maisha ya huduma. Mpangilio wa PCB unapaswa kutumia eneo la shaba la kutosha (pedi za joto) kuunganishwa na pedi za LED, ili kuhamisha joto kutoka eneo la kiungo. Kufanya kazi kwa mkondo wa kiwango cha juu kabisa au karibu na mkondo huo hutoa joto zaidi, na inahitaji muundo wa joto unaoshughulikia zaidi ili kudumisha halijoto ya kiungo (Tj) chini sana ya kikomo chake cha juu cha 110°C.

9.3 Ujumuishaji wa Optics

Pembe ya kuona ya upana wa digrii 120 hufanya LED hizi zifae kwa matumizi yanayohitaji mwanga mpana, unaotawanyika bila vifaa vya sekondari vya macho. Kwa miale iliyolengwa, vifaa vya msingi vya macho (lenzi) au kioakisi vinahitajika. Ukubwa mdogo wa chanzo cha mwanga cha kifurushi cha 2016 unasaidia udhibiti wa macho.

10. Ulinganisho wa Teknolojia na Tofauti

• In the field of monochrome SMD LEDs, the T20/2016 series is positioned with the following specific advantages:Comparison with smaller packages (e.g., 0603, 0402):
• Kwa ukubwa wake mkubwa, hutoa mwanga wa juu zaidi na utendaji bora wa joto, na kufanya iweze kutumika kwa kazi za mwanga za jumla zenye nguvu zaidi, sio tu kwa kazi za kiashiria.Ikilinganishwa na vifurushi vikubwa zaidi (kama 5050, 7070):
• Hutoa eneo la chini lenye ukubwa mdogo kwa miundo yenye nafasi ndogo, huku bado ikitoa kiwango cha mwanga kinachokubalika, na hivyo kuweka usawa kati ya ukubwa na utendaji.Uboreshaji wa Upotezaji wa Joto:
• Uboreshaji wa muundo wa ufungaji wa upotezaji wa joto umetajwa wazi kuwa ni tofauti muhimu na ufungaji wa kawaida wa LED nyingi, ikimaanisha kuwa una uimara bora wakati wa uendeshaji endelevu.Uainishaji Kamili:

Uainishaji wa kina wa flux ya mwanga, wavelength, na voltage huwapa wabunifu zana zinazohitajika kwa matumizi ya uthabiti wa juu, ambayo sio mfululizo wote wa LED una ufafanuzi mkali kama huo.

11. Maswali Yanayoulizwa Mara kwa Mara (FAQ)

11.1 What is the difference between "Typical" and "Minimum" luminous flux?

"Typical" inasishia pato au pato la kawaida katika uzalishaji chini ya hali ya majaribio. "Minimum" ni kikomo cha chini kinachohakikishwa; LED yoyote inayokidhi vipimo itafanya kazi katika kiwango hiki au zaidi. Wabunifu wanapaswa kutumia "Minimum" katika mahesabu ya hali mbaya zaidi, ili kuhakikisha matumizi yao yanakidhi mahitaji ya chini ya mwangaza.

11.2 Can I continuously drive this LED at its maximum current of 50mA?

Ingawa kiwango cha juu kabisa ni 50mA, uendeshaji endelevu katika kiwango hiki utazalisha joto la juu zaidi, na kunaweza kusukuma joto la kiungo kwenye kikomo chake, isipokuwa ikiwa utawala maalum wa joto unatumika. Kwa maisha bora na utendakazi thabiti, inashauriwa kufanya kazi kwenye sasa ya majaribio ya 40mA au chini, au kuiga kwa makini utendakazi wa joto kwenye 50mA.

11.3 How to interpret the part number to order the correct LED?

Lazima urejelee jedwali la mfumo wa usimbuaji wa nambari ya sehemu. Unahitaji kufafanua kila kishikiliaji (X1 hadi X10) kulingana na mahitaji yako: aina ya kifurushi (20 inawakilisha 2016), rangi/wavelength inayohitajika, kiwango cha mwanga kinachohitajika, kiwango cha voltage, na msimbo maalum wa rangi (kwa mfano, F inawakilisha kiwango cha ERP). Tafadhali toa nambari kamili ya sehemu iliyojengwa kwa wauzaji wako kwa ajili ya kuagiza kwa usahihi.

11.4 Kwa nini haipendekezwi kufanya upakiaji wa pili wa solder baada ya saa 24?

Hii inaweza kuwa na uhusiano na unyeti wa unyevu. Vifurushi vya SMD hunyonya unyevu kutoka angahewa. Wakati wa mchakato wa haraka wa upakiaji wa solder, unyevu huu uliofunikwa hubadilika kuwa mvuke na kusababisha mgawanyiko wa ndani au ufa (athari ya "popcorn"). Ikiwa kifaa hakijasanikishwa ndani ya muda maalum baada ya kutolewa kwenye mfuko wa kinga ya unyevu, au kama kimewekwa wazi kwa muda mrefu, inaweza kuhitaji kukaushwa kabla ya upakiaji wa pili wa solder ili kuondoa unyevu. Tahadhari hii inarahisisha mchakato kwa kupendekeza kuepuka kabisa utaratibu huu, isipokuwa ikiwa utaratibu maalum wa usindikaji unafuatwa.

12. Mfano wa matumizi halisi

1. Tukio: Kubuni Taa ya Ukuta ya Mapambo ya RGB.Uchaguzi wa Vipengele:
2. Wahandisi wanachagua LED nyekundu, kijani, na bluu kutoka kwenye mfululizo wa T20. Wanachagua safu maalum za urefu wa wimbi (k.m., nyekundu 625-630nm, kijani 525-530nm, bluu 465-470nm) ili kufikia anuwai ya rangi inayotakiwa. Pia wanachagua safu za wastani za mwanga (k.m., msimbo AC au AD) ili kupata mwangaza ulio sawa.Ubunifu wa Saketi:
3. Ilibuniwa madereva matatu huru ya mkondo wa mara kwa mara, moja kwa kila njia ya rangi, iliyowekwa kwa 40mA. Ukingo wa pato la voltage ya dereva umedhamiriwa kulingana na VF ya juu kwenye daftari la data (k.m., 3.4V kwa kijani/bluu) pamoja na ukingo wa ziada.PCB Layout:
4. LEDs are placed on the PCB with sufficient copper pour areas connected to their thermal pads. The layout follows the recommended pad pattern from the dimension drawing to ensure proper soldering and alignment.Thermal Analysis:
5. Considering a sealed luminaire, the engineers calculated the expected thermal resistance from junction to ambient. They ensured the estimated junction temperature remained below 85°C even with multiple LEDs illuminated simultaneously for long life.Usanikishaji:

Usanikishaji wa PCB ulifanywa kwa kufuata kwa uangalifu mkunjo wa joto uliowekwa wa kuyeyusha tena. Taa za LED zilitumika ndani ya muda uliopendekezwa baada ya kufungua mfuko, ili kuepuka matatizo ya unyevu.

13. Utangulizi wa Kanuni ya Uendeshaji

Diodi ya Mwangaza (LED) ni kifaa cha semiconductor kinachotoa mwanga wakati mkondo wa umeme unapopita. Jambo hili linaitwa umeme-luminisheni. Katika LED za rangi moja kama mfululizo wa T20, chipi ya semiconductor (kwa kawaida imetengenezwa kwa vifaa kama vile AlInGaP (kwa nyekundu/manjano) au InGaN (kwa bluu/kijani kibichi)) imefungwa ndani. Wakati voltage chanya inayozidi voltage ya pengo la bendi ya chipi inapotumiwa, elektroni na mashimo hujumuishwa tena katika eneo lenye ufanisi la semiconductor, na kutoa nishati kwa njia ya fotoni (mwanga). Muundo maalum wa vifaa na muundo wa semiconductor huamua urefu wa wimbi la mwanga unaotolewa (rangi). Ufungaji huchukua jukumu la kulinda chipi, kutoa muunganisho wa umeme, na kujumuisha fosforasi (kwa LED nyeupe) au kuba wazi/lensi ili kuunda pato la mwanga. Usanifu wa ufungaji wa 2016 unalenga kutoa mwanga huu kwa ufanisi na kudhibiti joto linalotokana na mchanganyiko usio na mionzi na upinzani.

14. Mwelekeo wa Maendeleo ya Teknolojia

• Maendeleo ya SMD LED kama vile mfululizo wa T20 yanafuata mwelekeo muhimu kadhaa wa tasnia:Uboreshaji wa ufanisi (lumeni/wati):
• Uboreshaji endelevu wa sayansi ya nyenzo na usanifu wa chip unaendelea kuimarisha ufanisi wa juu wa mwanga, ikimaanisha pato la mwanga zaidi kwa kila kitengo cha nishati inayotumiwa.Miniaturization and High Power:
• The trend is to package higher light output into smaller packages, as seen in successors to 2016 (such as 1010 or even smaller chips). This enables slimmer product designs.Enhanced Reliability and Thermal Management:
• With increasing power density, advanced packaging materials (e.g., ceramic substrates, high thermal conductivity molding compounds) are being adopted to better manage junction temperature, a primary factor affecting LED lifespan.Standardization and Binning:
• The industry is moving towards more precise and standardized binning systems, providing designers with predictable performance, which is crucial for applications requiring color and brightness consistency across thousands of units.Smart and Integrated LEDs: