مشخصات LED نارنجی RF-OU1808TS-CB-E0 - 1.8x0.8x0.5mm - محدوده ولتاژ 1.8-2.4V - توان 72mW - برگه اطلاعات فنی انگلیسی

1. نمای کلی محصول

RF-OU1808TS-CB-E0 یک LED تراشه نارنجی نصب سطحی است که با استفاده از یک قطعه نیمه‌رسان نارنجی با راندمان بالا ساخته شده است. این قطعه در یک بسته مینیاتوری 1.8mm × 0.8mm × 0.50mm قرار دارد و برای مونتاژهای الکترونیکی فشرده مناسب است. با زاویه دید فوق‌العاده عریض 140 درجه، این LED توزیع نور عالی برای کاربردهای نشانگر و نمایشگر ارائه می‌دهد. این قطعه کاملاً با فرآیندهای استاندارد مونتاژ و لحیم‌کاری SMT سازگار است و الزامات زیست‌محیطی RoHS را برآورده می‌کند. سطح حساسیت به رطوبت در سطح 3 رتبه‌بندی شده و نیاز به جابجایی مناسب برای جلوگیری از جذب رطوبت دارد.

1.1 ویژگی‌ها

• زاویه دید بسیار عریض (2θ1/2 = 140° معمولی)
• مناسب برای تمام فرآیندهای مونتاژ و لحیم‌کاری SMT
• سطح حساسیت به رطوبت: سطح 3 (طبق JEDEC)
• مطابق با RoHS (بدون سرب، جیوه، کادمیوم و سایر مواد ممنوعه)
• ابعاد بسته فشرده: 1.8mm (طول) × 0.8mm (عرض) × 0.50mm (ارتفاع)
• موجود در چندین رده روشنایی و طول موج

1.2 کاربردها

• نشانگرهای نوری و چراغ‌های وضعیت
• سوئیچ‌ها، نمادها و نمایشگرهای نور پس‌زمینه
• روشنایی عمومی در دستگاه‌های الکترونیکی
• تجهیزات قابل حمل و باتری‌دار
• روشنایی داخلی خودرو (در صورت سازگاری با محدوده ولتاژ و دما)

2. ابعاد بسته و الگوهای لحیم‌کاری

بسته LED توسط نقشه‌های مکانیکی دقیق تعریف شده است. نمای بالا یک بدنه مستطیلی با طول 1.80mm و عرض 0.80mm را نشان می‌دهد. نمای جانبی ارتفاع کل 0.50mm (شامل برآمدگی لنز حدود 0.15mm) را نشان می‌دهد. نمای پایین دو پد لحیم‌کاری را نشان می‌دهد: پد 1 (کاتد) 0.37mm × 0.80mm و پد 2 (آند) 0.90mm × 0.80mm است. قطبیت با علامت "+" در نزدیکی پد آند در نمای پایین مشخص شده است. ردپای لحیم‌کاری توصیه شده الگوهای PCB را فراهم می‌کند: یک پد کاتد 1.3mm × 0.8mm و یک پد آند 2.6mm × 0.8mm با فاصله 0.95mm بین لبه‌های داخلی. تمام ابعاد دارای تلرانس ±0.2mm هستند مگر اینکه خلاف آن ذکر شود. رابط مکانیکی تشکیل اتصال لحیم قابل اعتماد و تراز نوری را تضمین می‌کند.

3. تحلیل پارامترهای فنی

3.1 مشخصات الکتریکی و نوری (در Ts=25°C، IF=20mA)

قطعه تحت جریان پیشرو 20mA در دمای نقطه لحیم محیطی 25°C آزمایش می‌شود. پارامترهای الکتریکی کلیدی عبارتند از:

• ولتاژ پیشرو (VF): رتبه‌بندی شده در محدوده‌های: B1 (1.8-1.9V)، B2 (1.9-2.0V)، C1 (2.0-2.1V)، C2 (2.1-2.2V)، D1 (2.2-2.3V)، D2 (2.3-2.4V). مقادیر معمولی نقاط میانی هر رده هستند.
• طول موج غالب (λD): موجود در رده‌های: D00 (615-620nm)، E00 (620-625nm)، F00 (625-630nm). تابش نارنجی بسته به رده در حدود 620nm پیک دارد.
• شدت نورانی (IV): رتبه‌بندی شده به عنوان J10 (350-430mcd)، J20 (430-530mcd)، K10 (530-650mcd)، K20 (650-800mcd). شدت معمولی برای یک رده معین در محدوده است.
• پهنای نیم‌باند طیفی: معمولاً 15nm، نشان‌دهنده انتشار طیفی نسبتاً باریک است.
• زاویه دید(2θ1/2): 140° معمولی، بسیار عریض برای روشنایی یکنواخت.
• جریان معکوس(IR): حداکثر 10μA در VR=5V.
• مقاومت حرارتی(RTHJ-S): حداکثر 260°C/W، نشان‌دهنده قابلیت اتلاف حرارتی متوسط است.

3.2 حداکثر رتبه‌بندی مطلق (در Ts=25°C)

قطعه نباید از محدودیت‌های زیر تجاوز کند:

• اتلاف توان (Pd): حداکثر 72mW
• جریان پیشرو (IF): حداکثر 30mA پیوسته
• جریان پیشرو پیک (IFP): 60mA (1/10 چرخه، عرض پالس 0.1ms)
• تخلیه الکترواستاتیک (ESD) HBM: حداکثر 2000V
• دمای کار (Topr): 40°C- تا 85°C+
• دمای ذخیره‌سازی (Tstg): 40°C- تا 85°C+
• دمای اتصال (Tj): حداکثر 95°C

باید مراقب بود که دمای اتصال هرگز از 95°C تجاوز نکند. جریان پیشرو حداکثر باید با توجه به شرایط حرارتی واقعی کاربرد تعیین شود.

3.3 منحنی‌های معمولی مشخصات نوری (توضیحات)

اگرچه منحنی‌های واقعی در اینجا بازتولید نشده‌اند، برگه اطلاعات چندین نمودار مشخصه معمولی بر اساس اندازه‌گیری‌های انجام شده در Ta=25°C ارائه می‌دهد:

• ولتاژ پیشرو در مقابل جریان پیشرو (شکل 1-6):با افزایش جریان از 0 به 30mA، ولتاژ پیشرو تقریباً به صورت خطی از حدود 1.8V به 2.5V افزایش می‌یابد، با یک زانویی کوچک در حدود 10-15mA.
• جریان پیشرو در مقابل شدت نسبی (شکل 1-7):خروجی نور نسبی با جریان پیشرو افزایش می‌یابد اما با یک رابطه زیرخطی؛ در 30mA، شدت نسبی تقریباً 1.5 برابر شدت در 20mA است.
• دمای پایه در مقابل شدت نسبی (شکل 1-8):با افزایش دمای پایه از 40°C- به 100°C+، شدت نسبی حدود 20-30% کاهش می‌یابد که نشان‌دهنده وابستگی دمایی منفی است.
• دمای پایه در مقابل ولتاژ پیشرو (شکل 1-9):ولتاژ پیشرو با افزایش دما به میزان تقریباً -2mV/°C کاهش می‌یابد.
• جریان پیشرو در مقابل طول موج غالب (شکل 1-10):افزایش جریان پیشرو از 5 به 30mA باعث یک جابجایی قرمز (افزایش) جزئی در طول موج غالب به میزان حدود 2-3nm می‌شود.
• شدت نسبی در مقابل طول موج (شکل 1-11):توزیع طیفی یک پیک در حدود 620nm با نیم‌عرض حدود 15nm را نشان می‌دهد.
• الگوی تابش (شکل 1-12):تابش تقریباً لمبرتین با حداکثر شدت در 0° و کاهش به نصف شدت در حدود ±70° (زاویه دید 140°) است.

4. توضیح سیستم رتبه‌بندی

RF-OU1808TS-CB-E0 از یک سیستم چندرده‌ای برای اطمینان از عملکرد ثابت در کاربردها استفاده می‌کند:

• رتبه‌بندی طول موج:طول موج غالب به سه رده اصلی مرتب می‌شود: D00 (615-620nm)، E00 (620-625nm)، F00 (625-630nm). این امکان انتخاب برای تطبیق رنگ دقیق را فراهم می‌کند.
• رتبه‌بندی شدت نورانی:چهار رده شدت (J10، J20، K10، K20) محدوده 350 تا 800mcd را پوشش می‌دهند و سازگاری روشنایی در آرایه‌ها را فراهم می‌کنند.
• رتبه‌بندی ولتاژ:شش رده ولتاژ پیشرو (B1 تا D2) از 1.8V تا 2.4V به طراحی مدارهای سری و پیش‌بینی مصرف توان کمک می‌کنند.
• تمام کدهای رده بر روی برچسب قرقره به عنوان "BIN CODE"، "WLD" (طول موج) و "VF" (ولتاژ) چاپ می‌شوند. مشتریان باید رده‌های مورد نیاز را هنگام سفارش مشخص کنند.

5. اطلاعات بسته‌بندی و حمل و نقل

5.1 مشخصات بسته‌بندی

LEDها در قالب نوار و قرقره بسته‌بندی می‌شوند. هر قرقره حاوی 4000 عدد است. نوار حامل 8mm عرض دارد و جیب‌ها با گام 4mm فاصله دارند. ابعاد قرقره: A=178±1mm (قطر خارجی)، B=60±1mm (هاب)، C=13.0±0.5mm (سوراخ). نوار شامل نشانگرهای جهت قطبیت است تا از قرارگیری صحیح در هنگام مونتاژ برداشت و مکان‌دهی اطمینان حاصل شود.

5.2 بسته‌بندی مقاوم در برابر رطوبت

هر قرقره در یک کیسه مانع رطوبت (MBB) به همراه ماده خشک‌کننده و کارت نشانگر رطوبت مهر و موم می‌شود. برچسبی روی کیسه شماره قطعه، شماره مشخصات، شماره دسته، کدهای رده، تعداد و تاریخ را نشان می‌دهد. شرایط نگهداری قبل از باز کردن کیسه ≤30°C و ≤75% RH تا یک سال از تاریخ مهر و موم می‌باشد. پس از باز کردن، LEDها باید ظرف 168 ساعت در صورت نگهداری در ≤30°C و ≤60% RH استفاده شوند. اگر زمان نوردهی از حد مجاز فراتر رود یا کیسه آسیب ببیند، یک عملیات پخت در 60±5°C به مدت ≥24 ساعت قبل از استفاده مورد نیاز است.

5.3 جعبه مقوایی

چندین قرقره در یک جعبه مقوایی برای حمل و نقل بسته‌بندی می‌شوند. جعبه با اطلاعات محصول و تعداد برچسب‌گذاری می‌شود.

6. شرایط و معیارهای تست قابلیت اطمینان

معیار شکست: تغییر ولتاژ پیشرو فراتر از 1.1 برابر حد بالای مشخصات (U.S.L)، جریان معکوس بیش از 2.0 برابر U.S.L، یا شار نوری کمتر از 0.7 برابر حد پایین مشخصات (L.S.L). این تست‌ها روی LEDهای تکی یا نوارها در شرایط اتلاف حرارتی خوب انجام می‌شوند. هنگام طراحی مدارها، کاربران باید جریان، توزیع ولتاژ و مدیریت حرارتی را در نظر بگیرند.

7. دستورالعمل لحیم‌کاری SMT Reflow

پروفایل لحیم‌کاری توصیه شده بر اساس لحیم‌کاری بدون سرب با دمای پیک 260°C (حداکثر 10 ثانیه) است. پیش‌گرمایش از 150°C تا 200°C در 60-120 ثانیه، سپس افزایش تا پیک با سرعت ≤3°C/s. زمان بالای 217°C (TL) باید 60-150 ثانیه باشد. نرخ خنک‌کاری ≤6°C/s. زمان کل از 25°C تا پیک نباید بیش از 8 دقیقه باشد. فقط دو سیکل لحیم‌کاری مجاز است؛ اگر بیش از 24 ساعت بین سیکل‌ها بگذرد، LEDها ممکن است در اثر جذب رطوبت آسیب ببینند. در هنگام گرمایش تنش مکانیکی اعمال نکنید. لحیم‌کاری دستی باید در ≤300°C ظرف 3 ثانیه و فقط یک بار انجام شود. تعمیر توصیه نمی‌شود؛ در صورت اجبار، از هویه دو سر استفاده کرده و اثر آن را بر مشخصات LED از قبل تأیید کنید.

8. اقدامات احتیاطی جابجایی و ذخیره‌سازی

برای اطمینان از قابلیت اطمینان طولانی مدت، اقدامات احتیاطی زیر باید رعایت شود:

• اجازه ندهید گوگرد یا ترکیبات آن در محیط یا مواد مجاور بیش از 100 ppm باشد. این یک توصیه است، نه ضمانت.
• محتوای هالوژن: برم و کلر هر کدام باید<900 ppm، و مجموع آنها<1500 ppm در مواد خارجی باشد. باز هم فقط توصیه.
• از ترکیبات آلی فرار (VOCs) که می‌توانند به محفظه سیلیکونی نفوذ کرده و باعث تغییر رنگ یا افت نور شوند، خودداری کنید.
• LEDها را با موچین از طرفین جابجا کنید؛ به طور مستقیم لنز سیلیکونی را لمس نکنید تا به مدار داخلی آسیب نرسد.
• همیشه از مقاومت محدودکننده جریان استفاده کنید؛ تغییر ولتاژ کوچک می‌تواند باعث تغییر جریان زیاد و سوختن LED شود.
• مدارها را طوری طراحی کنید که ولتاژ معکوس به LED اعمال نشود؛ در غیر این صورت، مهاجرت و آسیب ممکن است رخ دهد.
• طراحی حرارتی حیاتی است: گرما می‌تواند روشنایی را کاهش دهد و رنگ را تغییر دهد. از اتلاف حرارت کافی اطمینان حاصل کنید.
• تمیزکاری: در صورت لزوم فقط از ایزوپروپیل الکل استفاده کنید؛ از تمیزکاری اولتراسونیک استفاده نکنید زیرا ممکن است به LED آسیب برساند.
• حساسیت ESD (2000V HBM) نیاز به اتصال زمین مناسب و جابجایی در مناطق محافظت شده در برابر ESD دارد.
• ذخیره‌سازی: کیسه‌های باز نشده را می‌توان تا یک سال در ≤30°C/≤75%RH نگهداری کرد. پس از باز شدن، ظرف 168 ساعت استفاده کنید یا در 60±5°C به مدت 24 ساعت پخت کنید.

9. ملاحظات طراحی کاربرد

هنگام استفاده از RF-OU1808TS-CB-E0 در یک طراحی، موارد زیر را در نظر بگیرید:

• از درایو جریان ثابت برای اطمینان از روشنایی ثابت در بین رده‌ها و جلوگیری از تجاوز از حداکثر جریان استفاده کنید. یک مقاومت سری معمولاً برای کاربردهای ولتاژ پایین کافی است.
• برای آرایه‌ها، رده‌های VF و طول موج را مطابقت دهید تا ظاهر یکنواخت حفظ شود. زاویه دید عریض امکان فاصله نزدیک بدون نقاط داغ قابل مشاهده را فراهم می‌کند.
• بسته کوچک (0805) امکان چگالی بالای نصب را فراهم می‌کند؛ از ناحیه مسی کافی PCB برای اتلاف حرارت در صورت کار در نزدیکی حداکثر رتبه‌بندی اطمینان حاصل کنید.
• دمای محیط را در نظر بگیرید: در دماهای بالا، ولتاژ پیشرو کاهش می‌یابد و شدت نورانی کاهش می‌یابد. جریان را متناسب کاهش دهید.
• پهنای نیم‌باند طیفی 15nm یک رنگ نارنجی نسبتاً خالص ایجاد می‌کند؛ برای ترکیب سفید مناسب نیست اما برای نشانگرهای هشدار عالی است.
• در حالت پالس (1/10 چرخه، 0.1ms)، جریان پیک می‌تواند به 60mA برسد، اما جریان متوسط باید زیر 30mA باقی بماند.

10. مقایسه فنی با محصولات مشابه

در مقایسه با LEDهای نارنجی 0805 عمومی، RF-OU1808TS-CB-E0 چندین مزیت ارائه می‌دهد:

• VF و طول موج رتبه‌بندی شده امکان کنترل دقیق‌تر در تولید را فراهم می‌کنند.
• محدوده شدت نورانی بالا (تا 800mcd) برای نشانگرهای قابل مشاهده در فضای باز مناسب است.
• زاویه دید فوق‌العاده عریض 140° از بسیاری از رقبا که معمولاً 120° ارائه می‌دهند، بهتر عمل می‌کند.
• محافظت ESD تا 2000V باعث کاهش خرابی در حین مونتاژ می‌شود.
• تست قابلیت اطمینان جامع (1000 ساعت عمر، شوک حرارتی و غیره) عملکرد قوی را تضمین می‌کند.

11. سوالات متداول (FAQ)

س: جریان پیشرو معمولی برای این LED چقدر است؟
پ: جریان کار توصیه شده 20mA است، اما قطعه را می‌توان با اتلاف حرارت مناسب تا 30mA پیوسته راند.

س: آیا می‌توانم از این LED مستقیماً در مدار 5V استفاده کنم؟
پ: خیر. یک مقاومت محدودکننده جریان مورد نیاز است. برای VF=2.0V در 20mA، از (5-2.0)/0.02 = 150Ω استفاده کنید. مقاومت را به صورت سری با LED وصل کنید.

س: طول موج چقدر به دما حساس است؟
پ: طول موج غالب اندکی با جریان تغییر می‌کند، اما دما عمدتاً بر شدت تأثیر می‌گذارد. رانش معمولی<2nm در محدوده دمای کار است.

س: ذخیره‌سازی توصیه شده پس از باز کردن کیسه چیست؟
پ: تا 168 ساعت در ≤30°C و ≤60%RH نگهداری کنید. اگر در این مدت استفاده نشد، قبل از لحیم‌کاری به مدت 24 ساعت در 60°C پخت کنید.

س: آیا این LEDها با لحیم‌کاری بدون سرب سازگار هستند؟
پ: بله. آنها برای لحیم‌کاری بدون سرب با دمای پیک 260°C تا 10 ثانیه رتبه‌بندی شده‌اند. دو سیکل لحیم‌کاری مجاز است.

12. مثال طراحی عملی

مثال: نشانگر وضعیت نارنجی در یک میکروکنترلر 3.3V

یک میکروکنترلر LED را از طریق یک پایه GPIO رانده می‌کند. برای محدود کردن جریان به 20mA، مقاومت را محاسبه کنید: R = (3.3V - VF) / 0.02. VF حداقل 1.8V است، بنابراین حداکثر R = (3.3-1.8)/0.02 = 75Ω. استاندارد 68Ω را انتخاب کنید. اگر VF 2.4V باشد، جریان (3.3-2.4)/68 = 13.2mA خواهد بود که خوب است. اگر جریان تخلیه از قابلیت GPIO فراتر رود، از MOSFET کانال P استفاده کنید. زاویه دید 140° دید از زوایای عریض را تضمین می‌کند. LED را در نزدیکی لبه PCB برای بهترین دید قرار دهید. در صورت نیاز از یک پوشش کوچک استفاده کنید.

13. اصل کار و فناوری

RF-OU1808TS-CB-E0 بر اساس یک ماده نیمه‌رسان شکاف باند مستقیم (GaAsP یا مشابه) است که وقتی الکترون‌ها با حفره‌ها ترکیب می‌شوند، نور ساطع می‌کنند. تراشه نارنجی معمولاً یک ساختار آلومینیوم گالیم ایندیم فسفید (AlGaInP) است که روی یک زیرلایه GaAs رشد می‌کند. هنگامی که بایاس مستقیم اعمال می‌شود، الکترون‌ها و حفره‌ها به ناحیه فعال تزریق شده و به صورت تابشی ترکیب می‌شوند و فوتون‌هایی با انرژی مربوط به شکاف باند (حدود 2.0 eV، با طول موج حدود 620nm) تولید می‌کنند. تراشه در یک لنز سیلیکونی شفاف یا نیمه پخش شده محصور شده است که همچنین پروفایل پرتو را به زاویه دید مشخص 140° شکل می‌دهد. بسته شامل یک قطعه فلزی حرارتی کوچک تعبیه شده است که گرما را از اتصال به پدهای لحیم‌کاری هدایت می‌کند. قطعه با استفاده از فرآوری ویفر، برش، اتصال تراشه، سیم‌بندی و محصورسازی ساخته می‌شود.

14. روندهای توسعه در LEDهای SMD نارنجی

روند LEDهای نارنجی مانند RF-OU1808TS-CB-E0 شامل موارد زیر است:

• افزایش راندمان (lm/W) از طریق بهبود پیتاکسی و طراحی تراشه.
• کوچک‌سازی: بسته‌ها در حال کوچک شدن به زیر 0603 هستند در حالی که شدت بالایی را حفظ می‌کنند.
• مدیریت حرارتی بهتر: بسته‌های با مقاومت حرارتی کمتر اجازه چگالی جریان بالاتر را می‌دهند.
• ادغام با کنترل هوشمند: نسخه‌های آینده ممکن است شامل ICهای یکپارچه برای کنترل I2C یا PWM باشند.
• گسترش به روشنایی خودرو و باغبانی (به عنوان مثال برای پاسخ‌های خاص گیاهان).
• زوایای دید حتی عریض‌تر (<150°) برای نور پس‌زمینه یکپارچه.

این قطعه یک فناوری بالغ را نشان می‌دهد که برای عملکرد مقرون به صرفه و قابل اعتماد در کاربردهای نشانگر عمومی بهینه شده است.