SMD LED 17-215/BHC-BP2Q2M/3T Blue Chip Datasheet - 2.0x1.25x0.8mm - 3.35V Typ - 20mA - 75mW - English Technical Document

1. Product Overview

The 17-215/BHC-BP2Q2M/3T is a surface-mount device (SMD) light-emitting diode (LED) utilizing an InGaN (Indium Gallium Nitride) semiconductor chip to produce blue light. This component is designed for modern, automated electronics manufacturing processes, offering a compact footprint that enables higher board density and miniaturization of end equipment compared to traditional lead-frame LEDs.

1.1 Core Advantages and Product Positioning

The primary advantages of this LED stem from its SMD package. Its significantly smaller size allows for reduced printed circuit board (PCB) area, lower storage space requirements, and ultimately contributes to the development of smaller and lighter electronic devices. The lightweight nature of the package makes it particularly suitable for miniature and portable applications. The product is positioned as a general-purpose indicator and backlighting solution, compliant with contemporary environmental and manufacturing standards.

1.2 Uzingatiaji wa Kanuni na Vigezo vya Mazingira

Sehemu hii inazingatia viwango kadhaa muhimu vya tasnia. Inatengenezwa kama bidhaa isiyo na Pb (isiyo na risasi). Nyenzo zinazotumiwa zinazingatia kanuni ya EU REACH. Zaidi ya hayo, inakidhi mahitaji ya kutokuwa na halojeni, na maudhui ya Bromini (Br) na Klorini (Cl) kila moja chini ya 900 ppm, na jumla yao pamoja chini ya 1500 ppm. Bidhaa pia imeundwa kubaki ndani ya vipimo vya maagizo ya RoHS (Vizuizi vya Vitu hatari).

2. Vigezo vya Kiufundi: Ufafanuzi wa kina na wa Kusudi

Sehemu zifuatazo zinatoa uchambuzi wa kina na usio na upendeleo wa sifa za kielektroniki, za macho na za joto za kifaa kama zilivyofafanuliwa kwenye karatasi ya data. Vigezo vyote vimebainishwa kwa joto la mazingira (Ta) la 25°C isipokuwa ikitajwa vinginevyo.

2.1 Viwango vya Juu Kabisa

Viwango hivi vinabainisha mipaka ambayo kuzidi kwao kunaweza kusababisha uharibifu wa kudumu kwa kifaa. Uendeshaji chini ya au kwenye hali hizi hauhakikishiwi na unapaswa kuepukwa katika usanidi wa mzunguko.

• Reverse Voltage (VR): 5 V. Kupitikia voltage hii kinyume kunaweza kusababisha kuvunjika kwa makutano.
• Mkondo wa Mbele unaoendelea (IF): 20 mA. Hii ndiyo mkondo wa juu zaidi wa DC unaopendekezwa kwa uendeshaji wa kuaminika.
• Mkondo wa Mbele wa Kilele (IFP): 100 mA. Hii inaruhusiwa tu chini ya hali ya msisimko (mzunguko wa kazi 1/10 kwenye 1 kHz) na haipaswi kutumiwa kwa muundo wa DC.
• Power Dissipation (Pd): 75 mW. Hii ndiyo nguvu ya juu kabisa ambayo kifurushi kinaweza kutawanya, iliyohesabiwa kama Voltage ya Mbele (VF) * Mbele ya Sasa (IF).
• Electrostatic Discharge (ESD) Human Body Model (HBM): 150 V. Hii inaonyesha usikivu wa wastani kwa ESD; taratibu sahihi za usindikaji zinahitajika.
• Operating Temperature (Topr): -40°C to +85°C. Kifaa kinatumika ndani ya anuwai hii ya joto la mazingira.
• Joto la Uhifadhi (Tstg): -40°C to +90°C.
• Joto la Kuuza: Kifaa kinaweza kustahimili uuzi wa reflow kwa joto la kilele la 260°C kwa hadi sekunde 10, au uuzi wa mkono kwa 350°C kwa hadi sekunde 3 kwa kila terminal.

2.2 Electro-Optical Characteristics

Hizi ni vigezo vya kawaida vya utendaji chini ya hali za kawaida za uendeshaji (IF=20mA).

• Nguvu ya Mwangaza (Iv): Inaanzia 57.00 mcd hadi 112.00 mcd. Thamani maalum imedhamiriwa na mchakato wa kugawa katika makundi (angalia Sehemu ya 3).
• Pembe ya Kuona (2θ1/2): Digrii 130 (kawaida). Hii inafafanua upana wa pembe ambapo ukali wa mwanga ni nusu ya ukali wa kilele kilichopimwa kwa digrii 0 (kwenye mhimili).
• Urefu wa Wimbi la Kilele (λp): 468 nm (kawaida). Hii ndiyo urefu wa wimbi ambapo usambazaji wa nguvu ya wigo uko kiwango cha juu zaidi.
• Wavelength Kuu (λd): Inatofautiana kutoka 467.50 nm hadi 473.50 nm. Hii ndiyo wavelength moja inayotambuliwa na jicho la binadamu kuendana na rangi ya mwanga unaotolewa na LED, na pia inategemea kundi la ubora.
• Upana wa Wigo (Δλ): 25 nm (kawaida). Hii ni upana kamili kwenye nusu ya upeo wa juu (FWHM) wa wigo wa mionzi.
• Voltage ya Mbele (VF): Inaanzia 2.75 V hadi 3.95 V kwenye 20mA, na thamani ya kawaida karibu 3.35V. Kigezo hiki kimewekwa katika makundi (angalia Sehemu ya 3).
• Mkondo wa Nyuma (IR): Maximum 50 μA when a reverse voltage of 5V is applied. The datasheet explicitly notes that the device is not designed for reverse operation; this parameter is for test purposes only.

Important Notes on Tolerances: The datasheet specifies manufacturing tolerances: Luminous Intensity (±11%), Dominant Wavelength (±1nm), and Forward Voltage (±0.1V). These must be accounted for in designs requiring tight parameter control.

3. Binning System Explanation

Ili kudhibiti tofauti za asili katika utengenezaji wa semiconductor, LED zinasagwa katika maboksi ya utendaji. Hii inahakikisha uthabiti ndani ya kundi la uzalishaji. 17-215 hutumia vigezo vitatu huru vya binning.

3.1 Kugawa Katika Makundi Kulingana na Mwangaza

LED zimegawanywa katika makundi matatu kulingana na mwanga unaotolewa kwenye 20mA:
P2: 57.00 - 72.00 mcd
Q1: 72.00 - 90.00 mcd
Q2: 90.00 - 112.00 mcd

3.2 Kugawa Katika Makundi Kulingana na Urefu wa Wimbi Kuu

Rangi (kivuli cha bluu) inadhibitiwa kwa kuainishwa katika vikundi viwili vya urefu wa wimbi:
A10: 467.50 - 470.50 nm
A11: 470.50 - 473.50 nm

3.3 Forward Voltage Binning

Ili kusaidia katika muundo wa udhibiti wa sasa, LED zimepangwa kwa kutumia kiwango cha kupungua kwa voltage mbele kwenye 20mA:
5: 2.75 - 3.05 V
6: 3.05 - 3.35 V
7: 3.35 - 3.65 V
8: 3.65 - 3.95 V

The specific product code 17-215/BHC-BP2Q2M/3T inaonyesha mchanganyiko wa kuchagua kwa kitengo fulani (k.m., B kwa Bluu, P2/Q2 kwa ukali, M kwa urefu wa mawimbi, n.k., kulingana na maelezo ya lebo).

4. Uchambuzi wa Mkunjo wa Utendaji

Ingawa karatasi ya data inarejelea mikunjo ya kawaida ya sifa za umeme-optiki kwenye ukurasa wa 5, michoro maalum haijatolewa katika maudhui ya maandishi. Kwa kawaida, mikunjo kama hiyo ingejumuisha:

• Uwiano wa Mwangaza wa Jamaa dhidi ya Mkondo wa Mbele (Mkunjo wa I-I): Inaonyesha jinsi pato la mwanga linavyoongezeka kwa mkondo, kwa kawaida kwa njia isiyo ya mstari, na hatimaye kujaa.
• Voltage ya Mbele dhidi ya Mkondo wa Mbele (Mkunjo wa V-I): Inaonyesha uhusiano wa kielelezo wa diode, muhimu kwa kubuni saketi za kuzuia mkondo.
• Ukubwa wa Mwangaza wa Jamaa dhidi ya Joto la Mazingira: Inaonyesha kupungua kwa pato la mwanga kadiri joto la makutano linavyoongezeka, jambo muhimu la kuzingatia katika usimamizi wa joto.
• Usambazaji wa Nguvu ya Wigo: Grafu inayoonyesha ukubwa wa mwanga unaotolewa kwa kila urefu wa wimbi, ikilenga kilele cha 468nm na upana wa wimbi wa ~25nm.

Wabunifu wanapaswa kushauriana na karatasi ya data ya michoro kwa mikondo hii ili kuiga utendaji chini ya hali zisizo za kawaida (mikondo tofauti, halijoto).

5. Taarifa za Mitambo na Kifurushi

5.1 Package Dimensions

The LED has a compact, rectangular SMD package. Key dimensions (in mm, tolerance ±0.1mm unless specified) are:
- Total Length: 2.0 mm
- Upanao wa Jumla: 1.25 mm
- Urefu wa Jumla: 0.8 mm
- Vipimo na nafasi za Pini (terminali) zimefafanuliwa kwa usawazishaji na kiwango cha 0603 (kipimo cha imperial) au mfano unaofanana. Kathodi kwa kawaida hutambuliwa kwa alama kwenye kifurushi.

5.2 Polarity Identification

Uwiano sahihi ni muhimu. Kifurushi kinajumuisha kiashiria cha kuona (kama vile mkono, nukta, au kona iliyopigwa) kuashiria terminal ya cathode. Muundo wa alama ya PCB lazima ufanane na mwelekeo huu.

6. Miongozo ya Kuuza na Usanikishaji

Kuzingatia miongozo hii ni muhimu kwa uaminifu na kuzuia uharibifu wakati wa kukusanywa.

6.1 Reflow Soldering Profile (Pb-free)

Mpangilio wa halijoto unaopendekezwa ni muhimu sana:
- Upashaji joto kabla: 150-200°C for 60-120 seconds.
- Time Above Liquidus (217°C): 60-150 seconds.
- Kilele cha Joto: 260°C upeo.
- Muda Ndani ya 5°C ya Kilele: Muda wa kiwango cha juu sekunde 10.
- Kiwango cha Kupokanzwa: Kima cha juu cha 3°C kwa sekunde.
- Kiwango cha Kupoa: Upeo wa 6°C kwa sekunde.
Kikomo: Uuzaji wa reflow haupaswi kufanywa zaidi ya mara mbili.

6.2 Hand Soldering

If hand soldering is unavoidable:
- Iron tip temperature: < 350°C.
- Contact time per terminal: ≤ 3 seconds.
- Nguvu ya chuma ya kuuza: ≤ 25W.
- Ruhusu muda wa angalau sekunde 2 kati ya kuuza kila terminal.
Kuuza kwa mkono una hatari kubwa ya uharibifu wa joto.

6.3 Storage and Moisture Sensitivity

LED zimepakwa kwenye mfuko wa kinga ya unyevunyevu na dawa ya kukausha.
Usifungue mfuko hadi utakapokuwa tayari kutumia.
Baada ya kufungua, LED zisizotumiwa lazima zihifadhiwe kwenye ≤ 30°C na ≤ 60% Unyevu wa Jamaa.
"Maisha ya sakafu" baada ya kufungua ni saa 168 (siku 7).
Ikiwa imezidi, au ikiwa kiashiria cha dawa ya kukausha kimebadilisha rangi, inahitaji kukaushwa: 60 ±5°C kwa saa 24 kabla ya matumizi.

6.4 Precautions for Use

• Kizuizi cha Sasa: Kizuizi cha nje cha sasa ni mandatory. Tabia ya kielelezo ya V-I ya LED inamaanisha mabadiliko madogo ya voltage husababisha mabadiliko makubwa ya sasa, na kusababisha kuchomwa moto mara moja bila resistor.
• Stress Avoidance: Epukeni mkazo wa mitambo kwenye kifurushi wakati wa kuuza na usipotoshe PCB baada ya usanikishaji.
• Kurekebisha: Haipendekezwi. Ikiwa ni lazima kabisa, tumia chuma cha kuuza chenye ncha mbili ili kuwasha vituo vyote viwili kwa wakati mmoja na kuinua kifaa ili kuepuka uharibifu wa pedi. Thibitisha utendaji wa kifaa baada ya kurekebisha.

7. Habari ya Ufungaji na Agizo

7.1 Tape and Reel Specifications

The components are supplied in industry-standard embossed carrier tape on 7-inch diameter reels.
- Tape Width: Milimita 8.
- Mfuko kwa Reel: Vipande 3000.
Maelezo ya kina ya vipimo vya reel, mkanda wa kubeba, na mkanda wa kufunika yametolewa katika michoro ya karatasi ya data.

7.2 Label Explanation

Lebo ya reel ina maelezo muhimu kwa ajili ya kufuatilia na uthibitishaji:
- CPN: Nambari ya Sehemu ya Mteja.
- P/N: Nambari ya Sehemu ya Mtengenezaji (mfano, 17-215/BHC-BP2Q2M/3T).
- IDADI: Idadi ya ufungaji.
- CAT: Luminous Intensity Rank (e.g., P2, Q1, Q2).
- HUE: Chromaticity/Dominant Wavelength Rank (e.g., A10, A11).
- REF: Forward Voltage Rank (e.g., 5, 6, 7, 8).
- LOT No: Manufacturing lot number for traceability.

8. Mapendekezo ya Utumizi na Mambo ya Kuzingatia katika Ubunifu

8.1 Mazingira ya Kawaida ya Utumizi

• Backlighting: Kwa dashibodi za jopo la ala, swichi za utando, na kibodi.
• Vifaa vya Mawasiliano: Viashiria vya hali na mwanga wa nyuma kwa simu, mashine za faksi, na vifaa vya mtandao.
• LCD Displays: Edge-lit or direct backlighting for small monochrome or color LCDs.
• General Indication: Hali ya umeme, viashiria vya hali, na ishara nyingine za kuonekana katika vifaa vya kielektroniki vya watumiaji na viwanda.

8.2 Circuit Design Considerations

1. Current Drive: Tumia daima kipingamizi cha mfululizo. Hesabu thamani ya kipingamizi R = (Vsupply - VF) / IF. Tumia thamani ya juu kabisa ya VF kutoka kwenye kikundi (mfano, 3.95V) kwa hesabu ya mkondo katika hali mbaya zaidi ili kuhakikisha IF haizidi 20mA.
2. Usimamizi wa Joto: While power dissipation is low, ensure adequate PCB copper or ventilation if operating at high ambient temperatures (>70°C) to maintain light output and longevity.
3. Ulinzi wa ESD: Tekeleza ulinzi wa ESD kwenye mistari ya ingizo ikiwa LED inapatikana kwa mtumiaji, na ufuate taratibu salama za usindikaji wa ESD wakati wa usanikishaji.

8.3 Application Restrictions

Karatasi ya data ina onyo muhimu. Bidhaa hii imekusudiwa kwa matumizi ya jumla ya kibiashara na viwanda. Ni not specifically designed or qualified for high-reliability applications where failure could lead to serious consequences. This includes, but is not limited to:
- Military, aerospace, or aviation systems.
- Automotive safety or security systems (e.g., brake lights, airbag indicators).
- Vifaa vya matibabu vinavyoshikilia uhai au muhimu.
Kwa matumizi kama hayo, vipengele vilivyo na sifa zinazofaa na data ya kuaminika lazima vipatikane.

9. Technical Comparison and Differentiation

While a direct comparison requires specific competitor data, key differentiators of this LED platform can be inferred:\p>

• dhidi ya SMD LED kubwa (mfano, 3528, 5050): Faida kuu ya 17-215 ni ukubwa wake mdogo sana (takriban ukubwa wa 0603), unaowezesha msongamano wa juu zaidi wa viashiria au sehemu za taa za nyuma.
• dhidi ya LED za Through-Hole: Inatoa akiba kubwa ya nafasi, utangamano na mfumo wa kuchukua-na-kuweka otomatiki, na uaminifu bora kwa kuondoa uuzi wa mikono na mkazo wa kupinda risasi.
• Ikilinganishwa na LED zisizo na Bin. Uwekaji wa bin mara tatu (Ukubwa, Urefu wa wimbi, Voltage) huwawezesha wabunifu utendakazi unaotabirika na thabiti, ambayo ni muhimu kwa matumizi yanayohitaji muonekano sawa au ulinganifu sahihi wa mkondo katika safu sambamba.
• Kufuata: Uzingatifu wa RoHS, REACH, na Bila Halojeni ni matarajio ya kawaida lakini bado ni mahitaji muhimu ya soko.

10. Maswali Yanayoulizwa Mara Kwa Mara (Kulingana na Vigezo vya Kiufundi)

Q1: Je, naweza kuendesha LED hii kwa 30mA ili kupata mwangaza zaidi?
A: Hapana. Kikomo cha Juu Kabisa cha mkondo wa mbele unaoendelea (IF) ni 20mA. Kuzidi kiwango hiki kunaharibu uhakika na kunaweza kusababisha kushindwa mara moja au mapema. Kiwango cha kilele cha 100mA ni kwa mipigo mifupi sana tu.

Q2: Anuwai ya voltage ya mbele ni pana (2.75-3.95V). Ninawezaje kubuni mzunguko wangu?
A: Lazima ubuni kwa hali mbaya zaidi (ya juu) ya VF ili kuhakikisha kipingamanishaji cha sasa kinatoa udhibiti wa kutosha wa sasa kwa vitengo vyote. Kutumia VF ya juu kabisa (3.95V) katika hesabu yako ya kipingamanishaji kunahakikisha kuwa hakuna LED itazidi kikomo cha 20mA, hata kama VF yake halisi ni ya chini.

Q3: Nini hufanyika nikiuza LED hii zaidi ya mara mbili?
A: Datasheet inasema wazi kuwa reflow haipaswi kufanywa zaidi ya mara mbili. Mizunguko ya ziada ya joto inaweza kusumbua viunganisho vya ndani vya waya, kuharibu lenzi ya epoxy, au kutenganisha kifurushi, na kusababisha kupungua kwa uaminifu au kushindwa kwa ghafla.

Q4: LED inaweza kufanya kazi kwa halijoto ya -40°C hadi +85°C. Je, itafanya kazi kwa 90°C?
A: Halijoto ya uendeshaji ni kiwango cha kufanya kazi, sio maelezo ya utendaji. Ingawa inaweza isianguke mara moja kwa 90°C, nguvu yake ya mwanga itapungua sana, maisha yake yatafupishwa sana, na uendeshaji hauhakikishiwi. Unda mfumo ili kuweka mazingira ya LED ndani ya safu iliyopimwa.

11. Muundo wa Vitendo na Kesi ya Matumizi

Hali: Kubuni jopo la kiashiria cha hali lenye taa za LED 10 za bluu zilizo sawa.
1. Uchaguzi wa Binning: Ili kuhakikisha usawa wa kuona, taja mabini madogo kwa Luminous Intensity (mfano, Q2 yote: 90-112 mcd) na Dominant Wavelength (mfano, A10 yote: 467.5-470.5 nm). Hii inaweza kuwa mahitaji maalum ya agizo.
2. Circuit Design: Kwa kutumia usambazaji wa 5V na VF mbaya zaidi ya 3.95V (kutoka bin 8). Upinzani unaohitajika R = (5V - 3.95V) / 0.020A = 52.5 Ohms. Tumia thamani ya kawaida iliyo karibu zaidi (mfano, 56 Ohms). Hesabu upya sasa halisi kwa VF ya kawaida ya 3.35V: I = (5V - 3.35V) / 56 = 29.5mA. Hii inazidi kiwango cha 20mA! Kwa hivyo, lazima utumie VF ya chini (2.75V) kuhesabu sasa inayowezekana zaidi: I_max = (5V - 2.75V) / 56 = 40.2mA. Hii ni hatari. Suluhisho ni kutumia upinzani mkubwa zaidi. Kulenga 15mA kwa ukingo: R = (5V - 2.75V) / 0.015A ≈ 150 Ohms. Hii inahakikisha sasa inabaki kati ya 10mA (kwa VF=3.95V) na 15mA (kwa VF=2.75V), salama chini ya kikomo cha 20mA kwa mabini yote.
3. Layout: Weka LED kwa mwelekeo sawa. Toa vibao vidogo vya kupunguza joto ikiwa inahitajika, lakini hakikisha mifereji ya kuuza ya chuma bora.
4. Assembly: Follow the reflow profile precisely. Store opened reels in a dry cabinet if not used within 7 days.

12. Operating Principle Introduction

LED hii inafanya kazi kwa kanuni ya umeme-ng'aro katika makutano ya nusu-uwazi p-n. Eneo lenye shughuli linatengenezwa kwa InGaN. Wakati voltage ya mbele inayozidi kizingiti cha kuwasha diode inatumika, elektroni kutoka eneo la aina-n na mashimo kutoka eneo la aina-p huingizwa kwenye eneo lenye shughuli. Wakati vibeba malipo hivi hujumlishwa tena, hutoa nishati kwa njia ya fotoni (mwanga). Muundo maalum wa aloi ya InGaN huamua nishati ya pengo la bendi, ambayo huamua moja kwa moja urefu wa wimbi (rangi) ya mwanga unaotolewa—kwa hali hii, bluu (~468 nm). Kifurushi cha epoksi resin hutumika kulinda chip ya nusu-uwazi, kuunda boriti ya pato la mwanga (pembe ya kuona ya digrii 130), na kutoa muundo wa mitambo wa kuuza.

13. Technology Trends and Context

LED ya 17-215 inawakilisha hatua ya kukomaa katika teknolojia ya SMD LED. Mienendo mikuu katika sekta hii ni pamoja na:
- Ufanisi Ulioongezeka: Maendeleo yaendelea ya mbinu za ukuaji wa epitaxial yanalenga kutoa lumens zaidi kwa kila watt (ufanisi), kupunguza matumizi ya nishati kwa pato maalum la mwanga.
- Kupunguzwa kwa Ukubwa: Mwelekeo wa kuelekea vifurushi vidogo zaidi (k.m., saizi za imperial 0402, 0201) unaendelea kuwezesha safu za taa zenye msongamano mkubwa na ujumuishaji katika vifaa vidogo zaidi.
- Uboreshaji wa Uthabiti wa Rangi: Maendeleo katika algoriti za kugawa na udhibiti wa utengenezaji wa kiwango cha wafers husababisha usambazaji mkali wa vigezo, na hivyo kupunguza hitaji la uteuzi wa gharama kubwa wa kugawa kwa ukali.
- Uimarishaji wa Kuegemea: Utafiti kuhusu nyenzo thabiti zaidi za ufungaji, njia za kuunganisha die, na fosforasi (kwa taa nyeupe za LED) unalenga kupanua maisha ya uendeshaji, haswa chini ya hali ya joto kali na unyevu mwingi.
- Ujumuishaji Mjanja: Mwelekeo mpana unahusisha kuunganisha saketi ya udhibiti (k.m.v., madereva ya mkondo wa mara kwa mara, uwezo wa anwani) moja kwa moja na chip ya LED katika kiwango cha ufungaji, ingawa hii ni ya kawaida zaidi katika taa zenye nguvu za LED kuliko viashiria vidogo.

Sehemu hii inalingana na mazingira kama suluhisho la kuaminika, la gharama nafuu, na la kiwango cha kawaida kwa mahitaji ya msingi ya kiashiria na taa za nyuma, ikitumia michakato ya uzalishaji iliyothibitishwa vizuri.