برگه فنی LED قرمز 1.60x0.80x0.55mm 2.0V 72mW - بسته PLCC2 AEC-Q101

1. نمای کلی محصول

1.1 توضیحات عمومی

RF-A2P08-R195-A2 یک LED قرمز با روشنایی بالا مبتنی بر فناوری اپیتاکسیال AlGaInP بر روی زیرلایه است. این LED در یک بسته جمع و جور PLCC2 با ابعاد 1.60mm × 0.80mm × 0.55mm (طول × عرض × ارتفاع) قرار دارد. این LED نور قرمز اشباع شده با طول موج غالب متمرکز در حدود 620 نانومتر، زاویه دید گسترده 120 درجه و شدت نورانی بالا تا 1200 mcd در 20 mA ارائه می‌دهد. برای روشنایی داخلی خودرو و کاربردهای سوئیچ طراحی شده است و مطابق با الزامات تست تنش AEC-Q101 است. این قطعه برای تمام فرآیندهای مونتاژ SMT مناسب است و به صورت نوار و قرقره با 4000 قطعه در هر قرقره موجود می‌باشد.

1.2 ویژگی‌ها

• بسته نصب سطحی PLCC2 (1.6×0.8×0.55mm)
• زاویه دید بسیار گسترده 120 درجه
• مناسب برای تمام فرآیندهای مونتاژ و لحیم‌کاری SMT
• موجود به صورت نوار و قرقره (4000 قطعه در هر قرقره)
• سطح حساسیت به رطوبت: سطح 2 (MSL 2)
• مطابقت با دستورالعمل‌های RoHS و REACH
• واجد شرایط بر اساس دستورالعمل‌های AEC-Q101 برای نیمه‌رساناهای گسسته درجه خودرو

1.3 کاربرد

کاربردهای معمول شامل روشنایی داخلی خودرو (مانند نشانگرهای داشبورد، روشنایی محیطی) و سوئیچ‌ها است. زاویه دید گسترده و روشنایی بالای قطعه آن را برای نور پس‌زمینه و نشان‌دهنده وضعیت در کابین خودرو ایده‌آل می‌کند.

1.4 ابعاد بسته

طرح کلی بسته در شکل‌های 1-1 تا 1-5 برگه فنی نشان داده شده است. ابعاد کلیدی: بدنه بسته 1.60mm × 0.80mm، ارتفاع 0.55mm. یک علامت قطبیت (کاتد) با یک بریدگی یا نقطه کوچک مشخص شده است. الگوی لحیم‌کاری توصیه شده شامل پدهایی با اندازه مناسب برای اطمینان از اتلاف حرارت و استحکام مکانیکی مناسب است. همه واحدها بر حسب میلی‌متر هستند، با تلورانس‌های ±0.2mm مگر اینکه خلاف آن ذکر شده باشد.

1.5 پارامترهای محصول

مشخصات الکتریکی و نوری در Ts=25°C (IF=20mA مگر اینکه مشخص شده باشد):

حداکثر رتبه‌بندی مطلق در Ts=25°C:

ملاحظات: تلورانس ولتاژ پیشروی ±0.1V، تلورانس مختصات رنگ ±0.005، تلورانس شدت نورانی ±10%. اتلاف توان نباید از حداکثر رتبه‌بندی مطلق تجاوز کند. حداکثر جریان کاری باید بر اساس دمای بسته تعیین شود تا دمای اتصال زیر 120°C باقی بماند. بازده مقاومت در برابر ESD >90% در 2000V (HBM)، نیاز به حمل و نقل مناسب ESD دارد.

1.6 محدوده بندی ولتاژ پیشروی و شدت نورانی

در IF=20mA، قطعات برای ولتاژ پیشروی، شدت نورانی و طول موج غالب دسته‌بندی می‌شوند تا سازگاری تضمین شود:

دسته‌های ولتاژ پیشروی: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)

دسته‌های شدت نورانی:K2 (650-800mcd)، L1 (800-1000mcd)، L2 (1000-1200mcd)

دسته‌های طول موج:D2 (617.5-620nm)، E1 (620-622.5nm)، E2 (622.5-625nm)

مشتریان می‌توانند ترکیبات دسته را برای کنترل دقیق‌تر ویژگی‌های نوری و الکتریکی مشخص کنند.

1.7 منحنی‌های معمول ویژگی‌های نوری

برگه فنی شامل چندین منحنی مشخصه اندازه‌گیری شده در Ts=25°C (مگر اینکه ذکر شده باشد) است:

ولتاژ پیشروی در مقابل جریان پیشروی (شکل 1-7):افزایش غیرخطی از حدود 1.7V در 0mA تا 2.3V در 30mA نشان می‌دهد. ولتاژ پیشروی معمول در 20mA برابر 2.0V است.

جریان پیشروی در مقابل شدت نسبی (شکل 1-8):شدت نورانی نسبی تقریباً به صورت خطی با جریان تا 30mA افزایش می‌یابد و به حدود 150% نسبت به شدت در 20mA می‌رسد.

دمای لحیم در مقابل شدت نسبی (شکل 1-9):با افزایش دمای نقطه لحیم از 20°C به 100°C، شار نورانی نسبی به حدود 80% مقدار دمای اتاق کاهش می‌یابد که نشان‌دهنده افت حرارتی است.

دمای لحیم در مقابل جریان پیشروی (شکل 1-10):این منحنی کاهش مجاز جریان پیشروی در دمای لحیم بالا را برای حفظ دمای اتصال زیر 120°C نشان می‌دهد. در 100°C، حداکثر جریان به حدود 15mA کاهش می‌یابد.

ولتاژ پیشروی در مقابل دمای لحیم (شکل 1-11):ولتاژ پیشروی به صورت خطی با افزایش دما کاهش می‌یابد، با ضریب تقریبی -2mV/°C.

نمودار تابش (شکل 1-12):الگوی تابش شبه لمبرتی است، با کاهش شدت به 50% در حدود ±60 درجه خارج از محور، که زاویه دید 120 درجه را تأیید می‌کند.

جریان پیشروی در مقابل تغییر رنگ (شکل 1-13):طول موج غالب یک تغییر اندک به طول موج‌های کوتاه‌تر (تغییر آبی) در جریان‌های بالاتر نشان می‌دهد، از حدود 624nm در 0mA به 622nm در 30mA.

توزیع طیفی (شکل 1-14):گسیل طیفی در حدود 620nm متمرکز است با پهنای کامل در نیمه حداکثر (FWHM) تقریباً 20nm. هیچ قله ثانویه مشاهده نمی‌شود.

2. اطلاعات بسته‌بندی

2.1 مشخصات بسته‌بندی

هر قرقره شامل 4000 عدد LED است. نوار حامل دارای عرض 8.0±0.1mm، با فاصله 4.0mm برای جیب‌های قطعه است. جیب‌های خالی (80-100 قطعه) در دو انتها ارائه می‌شود. ابعاد قرقره: قطر خارجی 178±1mm، قطر توپی 60±1mm، عرض شیار توپی 13.0±0.5mm. یک علامت قطبیت روی نوار چاپ شده است.

2.2 مشخصات فرم برچسب

برچسب شامل: شماره قطعه، شماره مشخصات، شماره سری، کد دسته (برای شار نورانی، رنگی، ولتاژ پیشروی، طول موج)، مقدار بسته‌بندی و تاریخ تولید است. این امر قابلیت ردیابی را تضمین می‌کند.

2.3 بسته‌بندی مقاوم در برابر رطوبت

قرقره در یک کیسه مانع رطوبت با یک ماده خشک‌کننده و یک کارت نشانگر رطوبت مهر و موم شده است. یک برچسب هشدار ESD به آن چسبانده شده است. سپس کیسه برای حمل و نقل در یک جعبه مقوایی قرار می‌گیرد.

2.4 موارد و شرایط تست قابلیت اطمینان

تست‌ها بر اساس استانداردهای صنعتی (JEDEC، JEITA) انجام می‌شود. تست‌های زیر با 20 قطعه هر یک، معیار پذیرش 0/1 (شکست/نمونه) انجام می‌شود:

• لحیم‌کاری مجدد (JESD22-B106): حداکثر 260°C، 10 ثانیه، 2 بار
• شوک حرارتی (JEITA ED-4701): -40°C(15 دقیقه) ↔ +125°C(15 دقیقه)، 1000 چرخه
• ذخیره‌سازی در دمای بالا (JEITA ED-4701): 125°C، 1000 ساعت
• ذخیره‌سازی در دمای پایین (JEITA ED-4701): -40°C، 1000 ساعت
• تست عمر (JESD22-A108): Ta=25°C، IF=20mA، 1000 ساعت
• عمر در دمای بالا و رطوبت بالا (JESD22-A101): 85°C/85%RH، IF=20mA، 1000 ساعت
• ذخیره‌سازی در دما و رطوبت (JEITA ED-4701): 85°C/85%RH، 1000 ساعت

2.5 معیار شکست برای تست‌های قابلیت اطمینان

پس از تست، محدودیت‌های زیر اعمال می‌شود:

• ولتاژ پیشروی (VF در IF=20mA): نباید از 1.1 برابر حد بالای مشخصات (USL) تجاوز کند
• جریان معکوس (IR در VR=5V): نباید از 2.0 برابر حد بالای مشخصات تجاوز کند
• شار نوری (در IF=20mA): نباید به زیر 0.7 برابر حد پایین مشخصات (LSL) برسد

این معیارها تضمین می‌کند که LED عملکرد کافی را در طول عمر خود حفظ می‌کند.

3. دستورالعمل لحیم‌کاری مجدد SMT

3.1 پروفایل لحیم‌کاری مجدد

پروفایل لحیم‌کاری مجدد توصیه شده (بر اساس لحیم Sn-Ag-Cu) به شرح زیر است:

• نرخ افزایش دما (Tsmax تا TP): حداکثر 3°C/s
• پیش‌گرم: 150°C تا 200°C، 60-120 ثانیه
• زمان بالای 217°C (TL): حداکثر 60 ثانیه
• دمای اوج (TP): 260°C، حداکثر 10 ثانیه (زمان نگهداری در 5°C از TP: حداکثر 30 ثانیه)
• نرخ کاهش دما: حداکثر 6°C/s
• زمان از 25°C تا دمای اوج: حداکثر 8 دقیقه

لحیم‌کاری مجدد نباید بیش از دو بار انجام شود. اگر فاصله بین دو عملیات لحیم‌کاری بیش از 24 ساعت باشد، LED‌ها ممکن است رطوبت جذب کرده و آسیب ببینند. در طول حرارت‌دهی به LED‌ها فشار وارد نکنید.

3.2 هویه لحیم‌کاری

اگر لحیم‌کاری دستی ضروری است، از دمای هویه کمتر از 300°C برای کمتر از 3 ثانیه استفاده کنید. لحیم‌کاری دستی باید فقط یک بار برای هر LED انجام شود.

3.3 تعمیر

تعمیر پس از لحیم‌کاری مجدد توصیه نمی‌شود. در مواقع اجتناب‌ناپذیر، از هویه دو سر استفاده کنید و تأیید کنید که ویژگی‌های LED کاهش نیافته است.

3.4 نکات احتیاطی

محفظه LED از سیلیکون ساخته شده است که سطح نرمی دارد. از فشار شدید روی سطح بالایی در طول مونتاژ pick-and-place خودداری کنید. LED‌ها را روی بخش‌های تاب خورده PCB نصب نکنید. پس از لحیم‌کاری، در طول خنک‌شدن برد را خم نکنید یا فشار مکانیکی اعمال نکنید. خنک‌کردن سریع پس از لحیم‌کاری ممنوع است.

4. نکات احتیاطی در حمل و نقل

4.1 محیط کاری

مواد در تماس با یا نزدیک LED نباید حاوی ترکیبات گوگرد بیش از 100 ppm باشند. برای مطابقت با هالوژن، میزان تک برم باید کمتر از 900 ppm، کلر کمتر از 900 ppm و مجموع برم و کلر کمتر از 1500 ppm باشد. ترکیبات آلی فرار (VOCs) از مواد ثابت می‌توانند به لنز سیلیکونی نفوذ کرده و تحت حرارت و نور باعث تغییر رنگ شده و منجر به کاهش نور شوند. تمام مواد را قبل از استفاده از نظر سازگاری تست کنید. از چسب‌هایی که بخارات آلی آزاد می‌کنند استفاده نکنید.

4.2 شرایط ذخیره‌سازی

قبل از باز کردن کیسه مانع رطوبت: در ≤30°C و ≤75% RH، در عرض 1 سال از تاریخ حمل و نقل نگهداری شود. پس از باز کردن: توصیه می‌شود در عرض 24 ساعت در ≤30°C و ≤60% RH استفاده شود. اگر کارت نشانگر رطوبت رطوبت اضافی را نشان داد یا زمان ذخیره‌سازی بیش از حد شده است، LED‌ها را در 60±5°C به مدت بیش از 24 ساعت قبل از استفاده پخت کنید. اگر کیسه آسیب دیده است، با تأمین‌کننده تماس بگیرید.

4.3 حفاظت در برابر ESD

LED‌ها به تخلیه الکترواستاتیک (ESD) و اضافه ولتاژ الکتریکی (EOS) حساس هستند. هنگام حمل و نقل از اقدامات مناسب کنترل ESD استفاده کنید (مانند ایستگاه‌های کاری زمین‌شده، کف‌پوش‌های رسانا، بند مچی). این قطعه برای 2000V HBM رتبه‌بندی شده است، با بازده >90%. با این حال، اگر اقدامات احتیاطی نادیده گرفته شود، آسیب ESD همچنان ممکن است رخ دهد.

5. توصیه‌های کاربردی

5.1 محدود کردن جریان و رانندگی

همیشه از یک مقاومت محدودکننده جریان یا درایور جریان ثابت استفاده کنید تا جریان پیشروی در حداکثر رتبه‌بندی مطلق (30 mA) باقی بماند. بدون مقاومت، یک تغییر ولتاژ کوچک می‌تواند باعث تغییر جریان زیادی شده و LED را بسوزاند. مدار رانندگی باید اطمینان حاصل کند که ولتاژ معکوس هرگز اعمال نمی‌شود، زیرا ممکن است باعث مهاجرت و آسیب شود.

5.2 مدیریت حرارتی

طراحی حرارتی حیاتی است. دمای اتصال نباید از 120°C تجاوز کند. دمای محیط، سطح جریان و مساحت مس PCB را برای اتلاف حرارت در نظر بگیرید. مقاومت حرارتی از اتصال به نقطه لحیم 300°C/W است؛ به عنوان مثال، در 20 mA و 2.0V (اتلاف توان 40 mW)، افزایش دما حدود 12°C است. در محیط‌های با دمای بالا، جریان را همانطور که در منحنی دمای لحیم در مقابل جریان پیشروی نشان داده شده است، کاهش دهید.

5.3 تمیزکاری

اگر پس از لحیم‌کاری نیاز به تمیزکاری است، ایزوپروپیل الکل توصیه می‌شود. از حلال‌هایی که ممکن است به محفظه سیلیکونی حمله کنند استفاده نکنید. تمیزکاری فراصوت توصیه نمی‌شود زیرا ممکن است به LED آسیب برساند. اطمینان حاصل کنید که محلول تمیزکاری باقیمانده‌ای باقی نمی‌گذارد.

5.4 حمل و نقل مکانیکی

LED‌ها را با موچین از طرفین نگه دارید، نه از لنز. از افتادن یا اعمال فشار روی سطح بالایی خودداری کنید. لنز سیلیکونی نرم‌تر از اپوکسی استاندارد است و می‌تواند توسط اشیاء تیز خراشیده یا ترک بخورد.

6. اصل عملکرد

RF-A2P08-R195-A2 یک دستگاه نیمه‌رسانا با گاف نواری مستقیم مبتنی بر سیستم ماده AlGaInP (فسفید آلومینیوم گالیم ایندیوم) است. ناحیه فعال شامل یک ساختار چاه کوانتومی چندگانه (MQW) است که بین لایه‌های پوششی نوع p و نوع n قرار گرفته است. هنگامی که بایاس مستقیم اعمال می‌شود، الکترون‌ها و حفره‌ها به چاه‌های کوانتومی تزریق شده و به صورت تابشی بازترکیب می‌شوند و فوتون‌هایی با انرژی متناظر با طول موج قرمز (~620 نانومتر) ساطع می‌کنند. زیرلایه و لایه‌های تماس شفاف برای استخراج نور بهینه شده‌اند. زاویه دید گسترده 120 درجه از طریق طراحی لنز بسته و استفاده از محفظه شفاف به دست می‌آید.

7. سوالات متداول

س: آیا می‌توانم از این LED برای روشنایی عمومی استفاده کنم؟
ج: این LED عمدتاً برای کاربردهای نشانگر و داخلی خودرو طراحی شده است، نه برای روشنایی عمومی. شار نوری تا 1200 mcd است که برای نشان‌دهنده وضعیت مناسب است.

س: حداکثر دمای محیط برای کار مداوم چقدر است؟
ج: محدوده دمای کاری 40-°C تا 100+°C است. با این حال، در دماهای بالاتر، جریان پیشروی باید کاهش یابد تا دمای اتصال زیر 120°C باقی بماند.

س: چگونه باید قرقره‌های باز شده را ذخیره کنم؟
ج: در ≤30°C و ≤60% RH نگهداری کنید و در عرض 24 ساعت استفاده کنید. اگر در این مدت استفاده نشد، قبل از استفاده در 60°C به مدت 24 ساعت پخت کنید.

س: آیا می‌توانم دو بار لحیم‌کاری کنم؟
ج: بله، اما بیش از دو بار نه. اطمینان حاصل کنید که فاصله بین چرخه‌های لحیم‌کاری کمتر از 24 ساعت است؛ در غیر این صورت، ممکن است نیاز به پخت باشد.

س: آیا دستگاه برای محیط‌های با رطوبت بالا مناسب است؟
ج: سطح حساسیت به رطوبت 2 است، بنابراین می‌تواند در هنگام تست عمر در معرض 85°C/85%RH قرار گیرد، اما رطوبت بالا طولانی مدت بدون برق باید شرایط ذخیره‌سازی را در نظر بگیرد.

س: چه اقدامات احتیاطی باید در برابر ESD انجام دهم؟
ج: از ایستگاه‌های کاری زمین‌شده، کف‌پوش رسانا و بند مچی استفاده کنید. این دستگاه دارای رتبه ESD 2kV است، اما رویدادهای ESD بالاتر از آن می‌توانند به آن آسیب برسانند.