1. مرور کلی محصول
1.1 توضیحات عمومی
RF-RUB190TS-BD یک LED قرمز سطحی با روشنایی بالا است که با استفاده از تراشه قرمز ساخته شده است. این LED در بستهبندی جمع و جور با ابعاد 1.6mm x 0.8mm x 0.7mm عرضه میشود و برای کاربردهایی با فضای محدود مناسب است. این LED برای استفاده عمومی طراحی شده و عملکرد عالی در نمایشگرهای نوری و نشانگرها ارائه میدهد.
1.2 ویژگیها
- زاویه دید بسیار وسیع ۱۴۰ درجه.
- مناسب برای تمام فرآیندهای مونتاژ و لحیم کاری SMT.
- سطح حساسیت به رطوبت: سطح 3 (MSL3).
- مطابق با RoHS، سازگار با محیط زیست.
1.3 کاربردها
- نشانگرهای نوری در لوازم الکترونیکی مصرفی.
- روشنایی پشت سوئیچ و نمادها.
- نمایشگر و نشانگر وضعیت عمومی.
2. پارامترهای فنی
2.1 مشخصات الکتریکی و نوری
در دمای محیط ۲۵ درجه سانتیگراد و جریان پیشرو ۲۰ میلیآمپر، LED دارای مشخصات زیر است (مقادیر معمولی):
| پارامتر | نماد | حداقل | معمولی | حداکثر | واحد |
|---|---|---|---|---|---|
| پهنای باند طیفی نیمه | Δλ | – | 15 | – | nm |
| ولتاژ پیشرو (Bin B0) | VF | 1.8 | – | 2.0 | V |
| ولتاژ پیشرو (Bin C0) | VF | 2.0 | – | 2.2 | V |
| ولتاژ پیشرو (Bin D0) | VF | 2.2 | – | 2.4 | V |
| طول موج غالب (Bin F00) | λD | 625 | – | 630 | nm |
| طول موج غالب (Bin G00) | λD | 630 | – | 635 | nm |
| طول موج غالب (Bin H00) | λD | 635 | – | 640 | nm |
| شدت روشنایی (Bin 1BP) | IV | 30 | – | 90 | mcd |
| زاویه دید | 2θ1/2 | – | 140 | – | درجه |
| جریان معکوس | IR | – | – | 10 | μA |
| مقاومت حرارتی (اتصال به لحیم) | RTHJ-S | – | – | 450 | K/W |
2.2 حداکثر رتبهبندی مطلق
| پارامتر | نماد | رتبهبندی | واحد |
|---|---|---|---|
| توان مصرفی | Pd | 72 | mW |
| جریان پیشرو | IF | 30 | mA |
| حداکثر جریان پیشرو پالسی (پالس) | IFP | 60 | mA |
| ESD (HBM) | ESD | 2000 | V |
| دمای کاری | Topr | ۴۰- تا ۸۵+ | °C |
| دمای ذخیرهسازی | Tstg | ۴۰- تا ۸۵+ | °C |
| دمای اتصال | Tj | 95 | °C |
باید دقت شود که این حداکثر رتبهبندیهای مطلق تحت هیچ شرایطی تجاوز نشود. جریان پیشرو باید با مقاومتهای سری مناسب محدود شود تا از گرمازدگی جلوگیری شود.
3. سیستم دستهبندی
3.1 دستههای ولتاژ پیشرو
سه دسته ولتاژ پیشرو تعریف شده است: B0 (1.8-2.0V)، C0 (2.0-2.2V)، و D0 (2.2-2.4V). هر دسته توزیع ولتاژ باریکی را برای عملکرد یکنواخت در آرایهها تضمین میکند.
3.2 دستههای طول موج
طول موج غالب به سه دسته تقسیم میشود: F00 (625-630nm)، G00 (630-635nm)، و H00 (635-640nm). این امکان انتخاب دقیق رنگ قرمز مورد نیاز را فراهم میکند.
3.3 دستههای شدت روشنایی
شدت روشنایی در دسته 1BP با محدوده ۳۰ تا ۹۰ میلیکاندلا دستهبندی میشود. دستهبندی شدت روشنایی یکنواختی روشنایی را در کاربردهای چند LED تضمین میکند.
4. تحلیل منحنیهای عملکرد
4.1 ولتاژ پیشرو در مقابل جریان پیشرو
همانطور که در شکل 1-6 نشان داده شده است، ولتاژ پیشرو با افزایش جریان پیشرو افزایش مییابد که رفتار معمول LEDها است. در ۲۰ میلیآمپر، ولتاژ معمولاً در محدوده دستهها قرار میگیرد.
4.2 شدت نسبی در مقابل جریان پیشرو
شکل 1-7 نشان میدهد که شدت نسبی به طور خطی با جریان پیشرو تا حدود ۲۰ میلیآمپر افزایش مییابد و سپس به تدریج اشباع میشود. کار در ۲۰ میلیآمپر تعادل خوبی بین روشنایی و راندمان فراهم میکند.
4.3 وابستگی به دما
شکلهای 1-8 و 1-9 نشان میدهند که شدت نسبی با افزایش دمای محیط کاهش مییابد و حداکثر جریان پیشرو مجاز با افزایش دمای پین کاهش مییابد. مدیریت حرارتی مناسب برای حفظ عملکرد و قابلیت اطمینان ضروری است.
4.4 تغییر طول موج
شکل 1-10 نشان میدهد که طول موج غالب با جریان پیشرو پایدار میماند و تنها کمی در محدوده دسته در محدوده ۰-۳۰ میلیآمپر تغییر میکند. این رنگ ثابت را در شرایط کاری معمولی تضمین میکند.
4.5 توزیع طیفی
LED یک طیف باریک با اوج در حدود ۶۲۵-۶۴۰ نانومتر، مطابق شکل 1-11، منتشر میکند. عرض کامل در نصف حداکثر حدود ۱۵ نانومتر است که رنگ قرمز خالص را فراهم میکند.
4.6 الگوی تابش
شکل 1-12 یک الگوی تابش گسترده با زاویه دید ۱۴۰ درجه را نشان میدهد. شدت در ±۷۰ درجه به ۵۰٪ کاهش مییابد که آن را برای کاربردهای نشانگر که دید از زوایای متعدد مطلوب است، مناسب میکند.
5. اطلاعات مکانیکی و بستهبندی
5.1 ابعاد بسته
بسته LED به ابعاد 1.6mm x 0.8mm x 0.7mm (طول x عرض x ارتفاع) اندازهگیری میشود. ابعاد دقیق در نقشههای نمای کلی بسته (شکلهای 1-1 تا 1-4) نشان داده شده است. همه ابعاد بر حسب میلیمتر با تلورانس ±0.2mm هستند مگر اینکه خلاف آن ذکر شود.
5.2 قطبیت و الگوهای لحیم کاری
قطبیت با یک علامت روی بسته مشخص میشود (شکل 1-4). الگوی لحیم کاری توصیه شده (شکل 1-5) شامل دو پد: هر کدام 0.8mm x 0.8mm، با فاصله 2.4mm است. تراز مناسب اتصالات لحیم قابل اعتماد را تضمین میکند.
6. دستورالعملهای لحیم کاری و مونتاژ
6.1 پروفیل لحیم کاری ریفلو
LED برای لحیم کاری ریفلو SMT با پروفیل نشان داده شده در شکل 3-1 مناسب است. پارامترهای کلیدی: پیشگرمایش از ۱۵۰°C تا ۲۰۰°C به مدت ۶۰-۱۲۰ ثانیه، نرخ افزایش ≤۳°C/s، زمان بالای ۲۱۷°C (TL) ۶۰-۱۵۰ ثانیه، دمای اوج ۲۶۰°C به مدت حداکثر ۱۰ ثانیه. نرخ خنککنندگی ≤۶°C/s. کل زمان از ۲۵°C تا اوج نباید بیش از ۸ دقیقه باشد. بیش از دو بار ریفلو انجام ندهید.
6.2 لحیم کاری دستی
اگر لحیم کاری دستی ضروری است، دمای هویه را زیر ۳۰۰°C نگه دارید و تماس را به کمتر از ۳ ثانیه محدود کنید. فقط یک بار لحیم کاری دستی مجاز است.
6.3 نکات احتیاطی
پس از لحیم کاری، از تنش مکانیکی یا سرد شدن سریع خودداری کنید. قطعات را روی بردهای PCB خمیده نصب نکنید. در صورت اجتناب ناپذیر بودن تعمیر، از هویه دو سر استفاده کنید، اما تعمیر معمولاً توصیه نمیشود.
7. اطلاعات بستهبندی و سفارش
7.1 مشخصات بستهبندی
LEDها در قرقرههای ۴۰۰۰ عددی بستهبندی میشوند. ابعاد نوار حامل مطابق شکل 2-1: نوار ۸ میلیمتری با فاصله ۴ میلیمتر. قطر قرقره ۱۷۸ میلیمتر است. برای نگهداری از کیسه مانع رطوبت با ماده خشککننده استفاده میشود.
7.2 اطلاعات برچسب
برچسبها شامل شماره قطعه، شماره مشخصات، شماره لات، کد دسته، شار نوری، دسته کروماتیسیته، ولتاژ پیشرو، طول موج، تعداد و تاریخ هستند. این امکان ردیابی کامل را فراهم میکند.
7.3 شرایط نگهداری
قبل از باز کردن کیسه آلومینیومی، در دمای ≤۳۰°C و رطوبت ≤۷۵٪ RH به مدت حداکثر ۱ سال نگهداری کنید. پس از باز کردن، نگهداری در دمای ≤۳۰°C و رطوبت ≤۶۰٪ RH به مدت ۱۶۸ ساعت (۷ روز) مجاز است. اگر عمر مفید تجاوز شود، قبل از استفاده به مدت ۲۴ ساعت در دمای ۶۰±۵°C خشک کنید.
8. نکات کاربردی
8.1 طراحی مدار
هر LED باید یک مقاومت محدودکننده جریان داشته باشد تا جریان پیشرو در حداکثر رتبهبندی مطلق نگه داشته شود. مدار محرک باید به گونهای طراحی شود که در حین کار فقط ولتاژ پیشرو اعمال شود؛ ولتاژ معکوس میتواند باعث آسیب شود.
8.2 مدیریت حرارتی
اتلاف حرارت مؤثر حیاتی است. دمای اتصال نباید از ۹۵°C تجاوز کند. در صورت کار در دمای محیط بالا یا جریانهای بالا، استفاده از راههای حرارتی یا هیتسینک را در نظر بگیرید.
8.3 محافظت در برابر ESD
این LEDها به ESD حساس هستند (HBM 2000V). در هنگام جابجایی و مونتاژ از اقدامات احتیاطی مناسب ESD مانند ایستگاههای کاری زمینشده و بستهبندی آنتیاستاتیک استفاده کنید.
8.4 ملاحظات زیستمحیطی
از قرار دادن LEDها در معرض ترکیبات حاوی گوگرد بیش از ۱۰۰PPM خودداری کنید. برای مواد خارجی، برم و کلر هر کدام باید<900PPM، و مجموع<1500PPM باشد. VOCهای حاصل از چسبها نیز میتوانند باعث تغییر رنگ شوند؛ همه مواد را از نظر سازگاری آزمایش کنید.
9. مثال کاربردی معمول
یک پنل نشانگر وضعیت با استفاده از چندین LED RF-RUB190TS-BD در نظر بگیرید. با انتخاب دسته طول موج G00 (630-635nm) و تطبیق دستههای ولتاژ پیشرو در بازه C0، میتوان روشنایی و رنگ یکنواختی به دست آورد. هر LED با جریان ۲۰mA از طریق یک مقاومت سری تغذیه میشود. زاویه دید گسترده دید را در سراسر پنل تضمین میکند. طراحی حرارتی مناسب با استفاده از مسیرهای مسی PCB از گرم شدن بیش از حد جلوگیری میکند.
10. سوالات رایج
10.1 ولتاژ پیشرو معمول در ۲۰ میلیآمپر چقدر است؟
ولتاژ پیشرو معمول بسته به دسته (B0/C0/D0) در محدوده ۱.۸ تا ۲.۴ ولت قرار میگیرد. برای اکثر کاربردها، ولتاژ حدود ۲.۰ ولت است.
10.2 آیا میتوانم LED را با جریان ۳۰ میلیآمپر پیوسته کار کنم؟
بله، حداکثر جریان پیشرو مطلق ۳۰ میلیآمپر است. با این حال، کار نزدیک به حداکثر ممکن است در صورت مدیریت حرارتی نامناسب عمر را کاهش دهد. توصیه میشود برای قابلیت اطمینان بهینه در ۲۰ میلیآمپر بمانید.
10.3 LED چگونه تحت تأثیر دما قرار میگیرد؟
خروجی نور در دماهای بالاتر کاهش مییابد. کاهش جریان پیشرو بالای ۲۵°C ضروری است، همانطور که در شکل 1-9 نشان داده شده است. دمای اتصال را زیر ۹۵°C نگه دارید.
11. اصل عملکرد
این LED بر پایه تراشه قرمز است که از طریق الکترولومینسانس نور منتشر میکند. هنگامی که بایاس مستقیم اعمال میشود، الکترونها و حفرهها در ماده نیمهرسانا بازترکیب میشوند و فوتونهایی با انرژی متناظر با طول موج قرمز (۶۲۵-۶۴۰ نانومتر) آزاد میکنند. پهنای باند باریک طیفی نشاندهنده خلوص بالای رنگ منتشر شده است.
12. روندها و توسعهها
فناوری LED همچنان به سمت راندمان بالاتر، بستههای کوچکتر و سازگاری رنگی بهتر تکامل مییابد. RF-RUB190TS-BD یک راهحل جمع و جور با روشنایی بالا است که نمونهای از LEDهای سطحی فعلی است. روندهای آینده ممکن است شامل ابعاد حتی کوچکتر (به عنوان مثال 1.0x0.5mm) و قابلیت اطمینان بالاتر از طریق مواد بهبود یافته باشد.