LED 1.0x1.0x0.25mm سه‌رنگ نارنجی/سبز/آبی - ولتاژ پیشرو 1.6-3.0V - توان 44-60mW - مستندات فنی فارسی

1. نمای کلی محصول

RF-W11010TS-A42-P0 یک LED سه‌رنگ فشرده نصب سطحی است که با استفاده از تراشه‌های آبی، سبز و نارنجی ساخته شده است. این محصول در بسته‌ای فوق‌العاده کوچک به ابعاد 1.0 میلی‌متر × 1.0 میلی‌متر × 0.25 میلی‌متر قرار دارد که برای کاربردهای با فضای محدود ایده‌آل است. این قطعه زاویه دید بسیار گسترده 140 درجه را فراهم می‌کند و توزیع یکنواخت نور را تضمین می‌نماید. برای تمام فرآیندهای استاندارد مونتاژ SMT و لحیم‌کاری مناسب است. LED مطابق با الزامات RoHS بوده و سطح حساسیت به رطوبت 3 (MSL 3) دارد. کاربردهای اصلی آن شامل نشانگرهای نوری، سوئیچ‌ها، نمادها، نمایشگرها و سیگنال‌دهی عمومی است.

2. تفسیر پارامترهای فنی

2.1 مشخصات نوری و الکتریکی

در دمای محیط 25 درجه سانتی‌گراد و جریان تست 2 میلی‌آمپر، LED پارامترهای الکتریکی و نوری زیر را در سه کانال رنگی خود نشان می‌دهد:

• ولتاژ پیشرو (V_F):نارنجی از 1.6 ولت تا 2.2 ولت، سبز از 2.4 ولت تا 3.0 ولت و آبی از 2.4 ولت تا 3.0 ولت متغیر است. پهنای باند نیمه طیفی معمولاً برای نارنجی 15 نانومتر و برای سبز و آبی 30 نانومتر است.
• طول موج غالب (λ_d):نارنجی 615-630 نانومتر، سبز 520-540 نانومتر و آبی 460-480 نانومتر را پوشش می‌دهد. این محدوده‌ها با دانه‌بندی ریز دسته‌بندی می‌شوند (به عنوان مثال کدهای D00-F00 برای نارنجی، E00-H00 برای سبز، C00-G00 برای آبی).
• شدت نور (I_V):نارنجی بسته به کد دسته‌بندی به 18-150 میلی‌کندل، سبز 65-230 میلی‌کندل و آبی 18-150 میلی‌کندل می‌رسد. زاویه دید (2θ_1/2) برای همه رنگ‌ها 140 درجه است.
• جریان معکوس (I_R):در ولتاژ معکوس 5 ولت، حداکثر جریان معکوس 10 میکروآمپر است.
• مقاومت حرارتی (R_THJ-S):450 درجه سانتی‌گراد بر وات.

2.2 حداکثر مقادیر مطلق

دستگاه نباید از محدودیت‌های زیر در دمای 25 درجه سانتی‌گراد تجاوز کند:

• توان اتلافی:نارنجی 44 میلی‌وات، سبز 60 میلی‌وات، آبی 60 میلی‌وات.
• جریان پیشرو (I_F):پیوسته 20 میلی‌آمپر در هر کانال؛ پالسی (چرخه وظیفه 1/10، 0.1 میلی‌ثانیه) 60 میلی‌آمپر.
• تخلیه الکترواستاتیک (HBM):1000 ولت.
• دمای کاری/ذخیره‌سازی:40- درجه سانتی‌گراد تا 85+ درجه سانتی‌گراد.
• دمای اتصال:95 درجه سانتی‌گراد.

3. شرح سیستم دسته‌بندی

LED بر اساس طول موج غالب، شدت نور و ولتاژ پیشرو به دسته‌هایی تقسیم می‌شود. هر برچسب رول شامل شماره قطعه، شماره مشخصات، شماره لات، کد دسته و مقادیر اندازه‌گیری شده برای شار (یا شدت)، دسته رنگی، ولتاژ پیشرو و کد طول موج است. این دسته‌بندی به مشتریان امکان انتخاب گروه‌های رنگی و روشنایی کنترل‌شده را برای یکنواختی نور در کاربردهای چنددستگاهی می‌دهد. شرایط ولتاژ تست برای دسته‌بندی 5 ولت تنظیم شده است (نه جریان کاری 2 میلی‌آمپر).

4. تحلیل منحنی عملکرد

4.1 ولتاژ پیشرو بر حسب جریان پیشرو

مشخصه ولتاژ-جریان یک منحنی دیودی معمولی را نشان می‌دهد: با افزایش جریان پیشرو از 0 به 30 میلی‌آمپر، ولتاژ پیشرو به صورت تقریباً لگاریتمی افزایش می‌یابد، به طوری که کانال نارنجی در ولتاژ پایین‌تری نسبت به سبز و آبی اشباع می‌شود.

4.2 جریان پیشرو بر حسب شدت نسبی

شدت نور نسبی با جریان پیشرو تا 20 میلی‌آمپر به صورت خطی افزایش می‌یابد و امکان کنترل ساده نور از طریق تنظیم جریان را فراهم می‌کند.

4.3 وابستگی به دما

دمای محیط بر عملکرد تأثیر می‌گذارد: شدت نسبی حدود 10% از 25 درجه سانتی‌گراد تا 100 درجه سانتی‌گراد کاهش می‌یابد. حداکثر جریان پیشرو مجاز از 20 میلی‌آمپر در دماهای پایین به حدود 10 میلی‌آمپر در 100 درجه سانتی‌گراد کاهش می‌یابد. طول موج غالب با جریان کمی تغییر می‌کند - نارنجی از ~626 نانومتر در 2 میلی‌آمپر به ~623 نانومتر در 30 میلی‌آمپر، سبز از ~526 نانومتر به ~521 نانومتر و آبی از ~471 نانومتر به ~467 نانومتر تغییر می‌کند که نشان‌دهنده جابجایی آبی با افزایش جریان است.

4.4 توزیع طیفی

شدت طیفی نسبی تقریباً در 625 نانومتر (نارنجی)، 527 نانومتر (سبز) و 470 نانومتر (آبی) قله دارد. پهنای باند نیمه طیفی باریک است (15 نانومتر برای نارنجی، 30 نانومتر برای سبز و آبی) که خلوص رنگ خوب را تضمین می‌کند.

4.5 الگوی تابش

نمودار تابش یک الگوی انتشار نزدیک به لمبرت را با زاویه دید 140 درجه نشان می‌دهد که پراکندگی نور گسترده و یکنواختی را برای کاربردهای نشانگر و نور پس‌زمینه فراهم می‌کند.

5. اطلاعات مکانیکی و بسته‌بندی

5.1 ابعاد بسته و پین‌آوت

بسته 1.0 میلی‌متر × 1.0 میلی‌متر × 0.25 میلی‌متر با چهار ترمینال قابل مشاهده از نمای پایین است. پین 1 نارنجی (کاتد؟)، پین 2 سبز، پین 3 آبی و پین 4 آند (یا کاتد) مشترک مطابق نمودار قطبیت است. الگوی لحیم‌کاری توصیه‌شده با آرایش پد زیرین مطابقت دارد. تمام ابعاد دارای تلرانس 0.1± میلی‌متر هستند مگر اینکه غیر از این ذکر شده باشد.

5.2 رول و بسته‌بندی

هر رول حاوی 4000 قطعه در نوار حامل 8 میلی‌متری است. ابعاد رول: A = 8.0±0.1 میلی‌متر (عرض)، B = 178±1 میلی‌متر (قطر)، C = 60±1 میلی‌متر (قطر توپی)، D = 13.0±0.5 میلی‌متر (سوراخ مرکزی). رول در یک کیسه سد رطوبتی همراه با خشک‌کننده و کارت نشانگر رطوبت قرار می‌گیرد و سپس برای حمل و نقل در جعبه مقوایی بسته‌بندی می‌شود. اطلاعات برچسب شامل شماره قطعه، شماره مشخصات، شماره لات، کد دسته، تعداد و تاریخ است.

6. دستورالعمل لحیم‌کاری و مونتاژ

6.1 پروفایل لحیم کاری ریفلو

لحیم‌کاری ریفلو توصیه‌شده از پروفایل JEDEC با دمای پیک 260 درجه سانتی‌گراد (حداکثر 10 ثانیه) پیروی می‌کند. نرخ افزایش دمای پیش‌گرمایش نباید از 3 درجه سانتی‌گراد بر ثانیه تجاوز کند. منطقه پیش‌گرمایش (Tsmin تا Tsmax) بین 150 درجه سانتی‌گراد تا 200 درجه سانتی‌گراد به مدت 60-120 ثانیه است. زمان بالای 217 درجه سانتی‌گراد (t_L) باید 60-150 ثانیه باشد. نرخ خنک‌سازی ≤6 درجه سانتی‌گراد بر ثانیه. کل زمان از 25 درجه سانتی‌گراد تا پیک نباید از 8 دقیقه تجاوز کند. فقط دو چرخه ریفلو مجاز است و فاصله بین چرخه‌ها باید کمتر از 24 ساعت باشد تا از آسیب جذب رطوبت جلوگیری شود.

6.2 لحیم‌کاری دستی و تعمیر

لحیم‌کاری دستی فقط یک بار با دمای هویه زیر 300 درجه سانتی‌گراد و کمتر از 3 ثانیه مجاز است. برای تعمیر باید از هویه دو سر استفاده شود؛ از اعمال نیروی مکانیکی خودداری کنید. به سطح لنز سیلیکونی فشار وارد نکنید.

6.3 نکات ذخیره‌سازی و رطوبت

رول‌های باز نشده ممکن است در دمای ≤30 درجه سانتی‌گراد و رطوبت نسبی ≤75% تا یک سال ذخیره شوند. پس از باز شدن، دستگاه‌ها باید ظرف 24 ساعت در دمای ≤30 درجه سانتی‌گراد و رطوبت نسبی ≤60% استفاده شوند. اگر نشانگر رطوبت رطوبت بیش از حد را نشان دهد یا زمان ذخیره‌سازی بیش از حد شده باشد، قبل از استفاده پخت در دمای 60±5 درجه سانتی‌گراد به مدت >24 ساعت الزامی است.

7. توصیه‌های کاربردی

کاربردهای معمول عبارتند از:

• نشانگرهای نوریدر لوازم الکترونیکی مصرفی، داشبورد خودرو و کنترل‌های صنعتی.
• نور پس‌زمینه سوئیچ و نماددر صفحه‌کلیدها، لوازم خانگی و علائم.
• نشان‌دهنده وضعیت عمومیو نورپردازی تزئینی.

ملاحظات طراحی: از مقاومت‌های محدودکننده جریان سری برای جلوگیری از تجاوز از حداکثر مقادیر استفاده کنید. مدیریت حرارتی حیاتی است - از اتلاف حرارت کافی برای نگه داشتن دمای اتصال زیر 95 درجه سانتی‌گراد اطمینان حاصل کنید. از قرار گرفتن در معرض ترکیبات گوگرد، کلر، برم (گوگرد >100 PPM، هالوژن تکی >900 PPM، کل هالوژن‌ها<1500 PPM) خودداری کنید زیرا می‌توانند مواد داخلی را خورده کنند. VOCs از چسب‌ها و اتصالات ممکن است به محفظه سیلیکونی نفوذ کرده و باعث تغییر رنگ و کاهش نور شوند؛ تست سازگاری توصیه می‌شود.

8. مقایسه فنی و تمایز

در مقایسه با LEDهای تک‌رنگ استاندارد 1.0×1.0 میلی‌متری، این دستگاه سه‌رنگ سه کانال مستقل را در همان ردپا ادغام می‌کند و باعث کاهش فضای برد و هزینه مونتاژ می‌شود. زاویه دید گسترده 140 درجه پوشش بهتری نسبت به بسیاری از LEDهای باریک‌پرتو ارائه می‌دهد. مقاومت حرارتی پایین (450 درجه سانتی‌گراد بر وات) اتلاف حرارت بهتری نسبت به بسته‌های قدیمی امکان‌پذیر می‌کند. ترکیب پهنای باند نیمه طیفی باریک و دسته‌بندی دقیق، بازتولید رنگ ثابت را در بین دسته‌ها تضمین می‌کند.

9. سوالات متداول

س: آیا می‌توانم هر سه کانال را به طور همزمان با 20 میلی‌آمپر تغذیه کنم؟
بله، اما توان اتلافی کل (44+60+60 = 164 میلی‌وات) ممکن است از ظرفیت حرارتی بسته تجاوز کند اگر اتلاف حرارت کافی وجود نداشته باشد. کاهش جریان ممکن است ضروری باشد.

س: چگونه باید LED را پس از لحیم‌کاری تمیز کنم؟
از ایزوپروپیل الکل استفاده کنید. از تمیزکاری اولتراسونیک خودداری کنید که ممکن است به اتصالات داخلی آسیب برساند. اطمینان حاصل کنید که حلال‌های تمیزکننده محفظه سیلیکونی را حل نمی‌کنند.

س: چه اقدامات حفاظتی ESD مورد نیاز است؟
از ایستگاه‌های کاری ارت شده، بندهای مچی و یونایزرها استفاده کنید. رتبه HBM 1000 ولت به این معنی است که ممکن است توسط تماس معمولی انسان آسیب ببیند؛ حمل و نقل مناسب ضروری است.

10. موارد کاربرد عملی

مورد 1 - نشانگر وضعیت RGB:در یک سوئیچ شبکه، سه LED RF-W11010TS-A42-P0 در کنار هم قرار گرفته‌اند. هر رنگ نشان‌دهنده سرعت لینک است (سبز = 1 گیگابیت بر ثانیه، نارنجی = 100 مگابیت بر ثانیه، آبی = 10 مگابیت بر ثانیه). زاویه دید گسترده دید از تمام پورت‌ها را تضمین می‌کند.

مورد 2 - نور پس‌زمینه چندرنگ برای سوئیچ لمسی:LED زیر یک کلید شفاف نصب شده است. با تغذیه کانال‌های نارنجی و آبی با PWM، رنگ بنفش سفارشی به دست می‌آید که تمایز زیبایی را فراهم می‌کند.

11. اصول عملکرد LED

هر کانال رنگی یک تراشه نیمه‌هادی با شکاف باند مستقیم است. هنگامی که بایاس مستقیم می‌شود، الکترون‌ها با حفره‌ها در ناحیه فعال بازترکیب می‌شوند و فوتون‌هایی با انرژی متناظر با شکاف باند ساطع می‌کنند. تراشه نارنجی از سیستم ماده AlInGaP استفاده می‌کند، در حالی که تراشه‌های سبز و آبی از InGaN روی یاقوت کبود استفاده می‌کنند. محفظه سیلیکونی از تراشه‌ها محافظت می‌کند و تطابق ضریب شکست را برای بهبود استخراج نور فراهم می‌کند.

12. روند صنعت و چشم‌انداز آینده

کوچک‌سازی با بسته‌های کوچک‌تر از 1.0×0.5 میلی‌متر ادامه می‌یابد. ادغام چندرنگ در ردپای کوچک برای دستگاه‌های IoT و پوشیدنی‌ها استاندارد می‌شود. بازده بالاتر و نمایش رنگ بهتر از طریق ساختارهای اپیتاکسیال بهبود یافته و تکنیک‌های فسفر انتظار می‌رود. روند به سمت بازرسی نوری خودکار و دسته‌بندی دقیق‌تر، کیفیت تولید را بیشتر افزایش خواهد داد.