ال‌ای‌دی کهربایی 1.6x0.8x0.7mm - ولتاژ پیشرو 1.8-2.4V - توان 72mW - مشخصات محصول

1. مرور کلی محصول

1.1 توضیحات عمومی

RF-AUB190TS-CA یک ال‌ای‌دی کهربایی سطحی (SMD) است که با استفاده از چیپ کهربایی ساخته شده است. ابعاد بسته‌بندی فشرده آن 1.6mm x 0.8mm x 0.7mm بوده و برای کاربردهای با فضای محدود ایده‌آل است. این ال‌ای‌دی در محدوده طول موج کهربایی (600-610 نانومتر) نور ساطع می‌کند و برای کاربردهای عمومی نشان‌دهنده و نمایش طراحی شده است.

1.2 ویژگی‌ها

• زاویه دید بسیار وسیع: 140° (معمول)
• مناسب برای تمام فرآیندهای مونتاژ SMT و لحیم‌کاری
• سطح حساسیت رطوبتی: سطح 3 (MSL 3)
• مطابق با RoHS
• گزینه‌های چندگانه بین‌بندی برای ولتاژ پیشرو، طول موج غالب و شدت نور

1.3 کاربردها

• نشانگرهای نوری (مانند چراغ‌های وضعیت، نور پس‌زمینه)
• کلیدها و نمایشگرهای نماد
• روشنایی عمومی و کاربردهای تزئینی

1.4 ابعاد بسته

بسته ال‌ای‌دی دارای ابعاد 1.60mm x 0.80mm x 0.70mm (طول x عرض x ارتفاع) است. الگوی پد لحیم‌کاری توصیه‌شده در دیتاشیت (شکل 1-5) ارائه شده است. تلرانس‌ها ±0.2mm هستند مگر اینکه خلاف آن ذکر شود. قطبیت با علامت کاتد در نمای پایین مشخص شده است. بسته برای لحیم‌کاری استاندارد SMT طراحی شده است.

1.5 پارامترهای محصول

1.5.1 مشخصات الکتریکی/نوری (Ts=25°C، IF=20mA)

1.5.2 حداکثر مقادیر مجاز (Ts=25°C)

نکات: شرایط پالس: چرخه وظیفه 1/10، عرض پالس 0.1ms. تلرانس اندازه‌گیری ولتاژ پیشرو ±0.1V است. تلرانس اندازه‌گیری طول موج غالب ±2nm است. تلرانس اندازه‌گیری شدت نور ±10% است. مراقب باشید از حداکثر مقدار مجاز تجاوز نشود. حداکثر جریان باید بر اساس دمای بسته تعیین شود تا دمای اتصال زیر حداکثر باقی بماند.

1.6 منحنی‌های مشخصه نوری معمول

دیتاشیت چندین منحنی مشخصه اندازه‌گیری‌شده در 25 درجه سانتی‌گراد ارائه می‌دهد:

• ولتاژ پیشرو در مقابل جریان پیشرو (شکل 1-6):رابطه معمول I-V را نشان می‌دهد. با افزایش جریان پیشرو، ولتاژ پیشرو کمی افزایش می‌یابد. در 20mA، VF حدود 2.0V است (بسته به بین).
• جریان پیشرو در مقابل شدت نسبی (شکل 1-7):شدت نور نسبی با جریان پیشرو افزایش می‌یابد، تقریباً خطی در جریان‌های پایین، سپس اشباع می‌شود. در 30mA، شدت نسبی حدود 1.3 برابر مقدار در 20mA است.
• دمای پایه در مقابل شدت نسبی (شکل 1-8):با افزایش دمای نقطه لحیم، شدت نسبی کاهش می‌یابد. در 100 درجه سانتی‌گراد، شدت به حدود 70% مقدار در 25 درجه سانتی‌گراد کاهش می‌یابد.
• دمای پایه در مقابل جریان پیشرو (شکل 1-9):این منحنی جریان پیشرو مجاز را به عنوان تابعی از دمای نقطه لحیم نشان می‌دهد. در دماهای بالاتر، حداکثر جریان مجاز باید کاهش یابد.
• جریان پیشرو در مقابل طول موج غالب (شکل 1-10):طول موج غالب با جریان کمی تغییر می‌کند. در جریان‌های بالاتر، طول موج ممکن است به طول موج‌های بلندتر (تغییر قرمز) تغییر کند. در 30mA، تغییر حدود 1-2nm نسبت به 20mA است.
• شدت نسبی در مقابل طول موج (شکل 1-11):توزیع طیفی باریک با پهنای باند نیمه حدود 15nm است. اوج حدود 605nm (کهربایی معمول) است.
• مشخصات تابش (شکل 1-12):الگوی تابش قطبی یک زاویه دید وسیع 140° را نشان می‌دهد. شدت نسبتاً در سراسر ±70° یکنواخت است.

2. بسته‌بندی

2.1 مشخصات بسته‌بندی

ال‌ای‌دی‌ها در رول‌های 4000 تایی در هر رول بسته‌بندی می‌شوند. ابعاد نوار حامل نوار 8mm استاندارد با جهت تغذیه مشخص شده است. رول دارای قطر 178±1mm و عرض 8.0±0.1mm است. برچسب‌ها شامل شماره قطعه، شماره مشخصات، شماره لات، کد بین (شار نوری، بین رنگی، ولتاژ پیشرو، طول موج)، تعداد و کد تاریخ هستند.

2.2 بسته‌بندی مقاوم در برابر رطوبت

هر رول در یک کیسه مانع رطوبت به همراه خشک‌کننده و کارت نشانگر رطوبت قرار می‌گیرد. سپس کیسه مهر و موم شده و در جعبه مقوایی قرار می‌گیرد. سطح MSL 3 است، به این معنی که عمر کف پس از باز کردن کیسه 168 ساعت در شرایط کنترل‌شده (≤30°C، ≤60% RH) است. اگر کیسه برای مدت طولانی‌تری باز شود، نیاز به پخت (60±5°C به مدت ≥24 ساعت) است.

2.3 جعبه مقوایی

جعبه مقوایی بیرونی حاوی چندین رول است. جعبه با اطلاعات محصول و نکات احتیاطی برچسب‌گذاری شده است.

2.4 موارد و شرایط تست قابلیت اطمینان

ال‌ای‌دی از طریق تست‌های قابلیت اطمینان زیر تأیید شده است (همه با 0 شکست در 22 نمونه):

• لحیم‌کاری ریفلو: حداکثر 260°C، 10 ثانیه، 2 بار (JESD22-B106)
• چرخه دما: -40°C تا 100°C، 100 چرخه (JESD22-A104)
• شوک حرارتی: -40°C تا 100°C، 300 چرخه (JESD22-A106)
• نگهداری در دمای بالا: 100°C، 1000 ساعت (JESD22-A103)
• نگهداری در دمای پایین: -40°C، 1000 ساعت (JESD22-A119)
• تست عمر: 25°C، 20mA، 1000 ساعت (JESD22-A108)

2.5 معیارهای تشخیص خرابی

پس از تست قابلیت اطمینان، ال‌ای‌دی در صورت بروز موارد زیر خراب در نظر گرفته می‌شود:

• ولتاژ پیشرو (VF در 20mA) بیش از 1.1 برابر حد بالای مشخصات اولیه باشد.
• جریان معکوس (IR در 5V) بیش از 2.0 برابر حد بالای مشخصات اولیه باشد.
• شار نوری به کمتر از 70% حد پایین مشخصات اولیه کاهش یابد.

3. دستورالعمل‌های لحیم‌کاری ریفلو SMT

3.1 پروفایل لحیم‌کاری ریفلو

پروفایل لحیم‌کاری ریفلو توصیه‌شده به شرح زیر است:

• نرخ متوسط افزایش دما (از Tsmin تا Tp): حداکثر 3°C/s
• محدوده دمای پیش‌گرم: 150°C تا 200°C
• زمان پیش‌گرم (Tsmin تا Tsmax): 60-120 ثانیه
• زمان بالای 217°C: حداکثر 60 ثانیه
• دمای پیک (Tp): 260°C
• زمان در محدوده 5°C از دمای پیک: حداکثر 30 ثانیه
• نرخ خنک‌شدن: حداکثر 6°C/s
• زمان از 25°C تا دمای پیک: حداکثر 8 دقیقه

لحیم‌کاری ریفلو نباید بیش از دو بار انجام شود. اگر بیش از 24 ساعت بین دو مرحله لحیم‌کاری فاصله باشد، ال‌ای‌دی ممکن است به دلیل جذب رطوبت آسیب ببیند. در حین گرمایش از اعمال تنش مکانیکی خودداری کنید.

3.2 هویه لحیم‌کاری

برای لحیم‌کاری دستی، از هویه با دمای زیر 300 درجه سانتی‌گراد به مدت کمتر از 3 ثانیه استفاده کنید. فقط یک عملیات لحیم‌کاری دستی مجاز است.

3.3 تعمیر

تعمیر پس از لحیم‌کاری توصیه نمی‌شود. اگر اجتناب‌ناپذیر است، از هویه دو سر استفاده کنید و مطمئن شوید که مشخصات ال‌ای‌دی آسیب نمی‌بیند.

3.4 نکات احتیاطی

• ال‌ای‌دی‌ها را روی بردهای مدار چاپی کج نصب نکنید. پس از لحیم‌کاری، از خم کردن برد خودداری کنید.
• در حین خنک‌شدن تا دمای اتاق، نیروی مکانیکی یا لرزش اعمال نکنید.
• پس از لحیم‌کاری، دستگاه را به سرعت خنک نکنید.

4. نکات احتیاطی در حمل و نقل

4.1 ملاحظات زیست‌محیطی

محیط عملیاتی و مواد اتصال باید کمتر از 100 ppm از ترکیبات گوگرد داشته باشند تا از خوردگی جلوگیری شود. همچنین محتوای تکی برم باید کمتر از 900 ppm، کلر کمتر از 900 ppm و مجموع برم و کلر کمتر از 1500 ppm باشد. مواد آلی فرار (VOCs) از مواد ثابت می‌توانند به درون کپسول سیلیکونی نفوذ کرده و تحت حرارت و نور باعث تغییر رنگ و کاهش خروجی نور شوند. توصیه می‌شود تمام مواد را از نظر سازگاری با ال‌ای‌دی تست کنید.

4.2 طراحی مدار

هر ال‌ای‌دی نباید از حداکثر جریان مجاز خود تجاوز کند. از مقاومت‌های محدودکننده جریان استفاده کنید تا از تغییرات کوچک ولتاژ که باعث تغییرات بزرگ جریان می‌شود جلوگیری شود. مدار درایو باید فقط در حالت روشن/خاموش، ولتاژ پیشرو اعمال کند. ولتاژ معکوس می‌تواند باعث مهاجرت و آسیب به ال‌ای‌دی شود.

4.3 طراحی حرارتی

مدیریت حرارتی حیاتی است. تولید گرما می‌تواند منجر به کاهش روشنایی و تغییر رنگ شود. در طراحی سیستم، اتلاف حرارت مناسب و کاهش جریان باید در نظر گرفته شود.

4.4 شرایط نگهداری

اگر ماده جاذب رطوبت تغییر رنگ داده یا زمان نگهداری بیش از حد مجاز باشد، پخت الزامی است. اگر بسته بندی آسیب دیده است، با پشتیبانی تماس بگیرید.

4.5 حفاظت در برابر ESD و EOS

مانند اکثر قطعات حالت جامد، ال‌ای‌دی‌ها به تخلیه الکترواستاتیک (ESD) و اضافه ولتاژ الکتریکی (EOS) حساس هستند. در حین حمل و مونتاژ، اقدامات احتیاطی مناسب ESD باید انجام شود.

5. راهنمای کاربرد

کاربردهای معمول شامل نشانگرهای نوری، نمایشگرهای کلید و نماد، و استفاده عمومی است. هنگام طراحی با این ال‌ای‌دی کهربایی، موارد زیر را در نظر بگیرید: زاویه دید وسیع (140°) آن را برای نشانگرهایی که نیاز به دید از زوایای مختلف دارند مناسب می‌سازد. بین‌بندی ولتاژ پیشرو امکان انتخاب محدوده‌های ولتاژ خاص را برای اطمینان از روشنایی یکنواخت در رشته‌های سری فراهم می‌کند. برای کاربردهای با قابلیت اطمینان بالا، جریان را بر اساس دمای محیط با استفاده از منحنی‌های کاهش جریان ارائه‌شده کاهش دهید. از اتلاف حرارت کافی اطمینان حاصل کنید، به ویژه زمانی که چندین ال‌ای‌دی نزدیک به هم قرار می‌گیرند.

6. مقایسه فنی

در مقایسه با ال‌ای‌دی‌های کهربایی با روشنایی استاندارد، این مدل زاویه دید وسیع‌تری (140° در مقابل 120° معمول) و گزینه‌های بین‌بندی دقیق‌تری برای طول موج و شدت ارائه می‌دهد. سطح MSL 3 عمر کف متوسطی را مجاز می‌کند، اما کنترل دقیق رطوبت مورد نیاز است. این ال‌ای‌دی مطابق با RoHS است و الزامات زیست‌محیطی را برآورده می‌کند.

7. سوالات متداول

1. جریان عملیاتی توصیه‌شده چقدر است؟20mA شرایط تست و نقطه عملیاتی معمول است. حداکثر جریان پیوسته 30mA است.
2. آیا می‌توانم از این ال‌ای‌دی در جریان‌های بالاتر استفاده کنم؟بله، تا 30mA، اما اطمینان حاصل کنید که دمای اتصال از 95 درجه سانتی‌گراد تجاوز نمی‌کند.
3. ال‌ای‌دی پس از باز کردن کیسه تا چه مدت قابل نگهداری است؟168 ساعت در ≤30°C و ≤60% RH. اگر بیش از آن باشد، پخت در 60±5°C به مدت 24 ساعت الزامی است.
4. شدت نور معمول چقدر است؟بستگی به بین انتخابی دارد، از 70 mcd تا 260 mcd در 20mA متغیر است.
5. آیا ال‌ای‌دی در برابر گوگرد مقاوم است؟محیط باید کمتر از 100 ppm ترکیبات گوگرد داشته باشد.

8. اصل فیزیکی

یک ال‌ای‌دی کهربایی نور را از طریق الکترولومینسانس در یک ماده نیمه‌رسانا (احتمالاً AlGaInP یا مشابه) با گاف نواری متناظر با نور کهربایی (600-610 نانومتر) ساطع می‌کند. هنگامی که بایاس مستقیم اعمال می‌شود، الکترون‌ها با حفره‌ها در ناحیه فعال ترکیب شده و فوتون‌ها را آزاد می‌کنند. زاویه دید وسیع با طراحی بسته‌بندی حاصل می‌شود که نور را از طریق یک کپسول پخش‌کننده پراکنده می‌کند.

9. روندهای توسعه

صنعت ال‌ای‌دی به بهبود بازده و کاهش هزینه ادامه می‌دهد. برای ال‌ای‌دی‌های کهربایی، روندها شامل بازده نوری بالاتر، عرض طیفی باریک‌تر برای خلوص رنگ بهتر، و مدیریت حرارتی بهبودیافته برای امکان جریان‌های محرک بالاتر در بسته‌های کوچک‌تر است. این محصول تعادلی بین عملکرد و اندازه فشرده را نشان می‌دهد که برای مونتاژ مدرن SMT مناسب است.