RGB SMD LED 3.7x3.5x2.8mm تمام رنگی - ولتاژ قرمز 1.7-2.4 ولت، سبز/آبی 2.5-3.3 ولت - توان حداکثر 68 میلی‌وات بر دی - دیتاشیت فنی انگلیسی

1. بررسی اجمالی محصول

1.1 توضیحات عمومی

RF-W1SA35IS-A40 یک LED SMD RGB تمام رنگی است که برای کاربردهای نمایش و نورپردازی با عملکرد بالا طراحی شده است. این LED دارای بسته‌بندی فشرده 3.7mm x 3.5mm x 2.8mm با سطح مات و طراحی کنتراست بالا می‌باشد. این دستگاه شامل سه تراشه LED مستقل (قرمز، سبز، آبی) در یک بسته است که قابلیت ترکیب رنگ غنی را ارائه می‌دهد. LED در برابر آب مقاوم است (IPX6) و برای محیط‌های خارجی مناسب می‌باشد. با زاویه دید عریض 110 درجه و شدت نور بالا، دید عالی از زوایای مختلف را فراهم می‌کند. این محصول مطابق با RoHS است و با لحیم‌کاری مجدد بدون سرب سازگار است و استانداردهای زیست‌محیطی مدرن را برآورده می‌کند.

1.2 ویژگی‌ها

• زاویه دید بسیار عریض (110 درجه).
• شدت نور بالا با اتلاف توان کم.
• قابلیت اطمینان خوب و عمر عملیاتی طولانی.
• مقاوم در برابر آب تا سطح IPX6.
• سطح حساسیت به رطوبت: 5a (MSL 5a).
• مطابق با RoHS و قابل استفاده برای لحیم‌کاری مجدد بدون سرب.
• پایان سطح مات برای بهبود کنتراست.
• طراحی برس سطح برای کنتراست بالا.

1.3 کاربردها

• صفحات و نمایشگرهای ویدئویی تمام رنگی خارجی.
• نورپردازی تزئینی داخلی و خارجی.
• نورپردازی پارک تفریحی و سیستم‌های سرگرمی.
• نشان‌دهنده رنگ و علائم عمومی.

2. پارامترهای فنی

2.1 مشخصات الکتریکی و نوری (در Ts=25°C)

جدول زیر پارامترهای کلیدی الکتریکی و نوری را برای هر تراشه رنگی خلاصه می‌کند. محدوده ولتاژ پیشرو (VF) برای قرمز: 1.7V تا 2.4V، سبز: 2.5V تا 3.3V، آبی: 2.5V تا 3.3V در IF=20mA. محدوده طول موج غالب 617-628nm (قرمز)، 520-545nm (سبز) و 460-475nm (آبی) با گام‌های binning 5nm برای قرمز و 3nm برای سبز/آبی است. پهنای باند تابش طیف 24nm (قرمز)، 38nm (سبز) و 30nm (آبی) است. محدوده شدت نور (IV): قرمز حداقل 730mcd، معمولی 1100mcd، حداکثر 1600mcd؛ سبز حداقل 1540mcd، معمولی 2300mcd، حداکثر 3450mcd؛ آبی حداقل 380mcd، معمولی 570mcd، حداکثر 850mcd. نسبت binning شدت 1:1.3 برای همه رنگ‌ها است. جریان معکوس (IR) حداکثر 6μA در VR=5V است. زاویه دید 110 درجه است.

2.2 حداکثر رتبه‌بندی مطلق

حداکثر رتبه‌بندی مطلق نشان‌دهنده محدودیت‌هایی است که فراتر از آن ممکن است آسیب به دستگاه رخ دهد. جریان پیشرو: قرمز 25mA، سبز/آبی 20mA. ولتاژ معکوس: 5V برای همه رنگ‌ها. محدوده دمای کار: -30°C تا +85°C. محدوده دمای ذخیره‌سازی: -40°C تا +100°C. اتلاف توان: قرمز 60mW، سبز/آبی 68mW. حداکثر دمای اتصال (TJ): 115°C. ولتاژ تحمل تخلیه الکترواستاتیک (ESD) (HBM): 1000V. باید مراقب بود که اتلاف توان از حداکثر رتبه‌بندی مطلق تجاوز نکند. تمام اندازه‌گیری‌ها تحت محیط‌های استاندارد مشخص شده توسط سازنده انجام می‌شوند.

2.3 سیستم دسته‌بندی (Binning)

برای اطمینان از ثبات رنگ و یکنواختی روشنایی، هر تراشه رنگی بر اساس طول موج غالب، شدت نور و ولتاژ پیشرو دسته‌بندی می‌شود. دسته‌های طول موج غالب برای قرمز با افزایش 5nm و برای سبز/آبی با افزایش 3nm هستند. شدت نور با نسبت 1:1.3 در هر دسته گروه‌بندی می‌شود. دسته‌های ولتاژ پیشرو نیز برای هر رنگ ارائه شده است. این دسته‌ها روی برچسب محصول مشخص شده‌اند و مشتریان را قادر می‌سازند تا LEDهایی با تلورانس نزدیک برای نمایشگرهای یکنواخت انتخاب کنند.

3. منحنی‌های عملکرد

3.1 ولتاژ پیشرو در مقابل جریان پیشرو

منحنی (شکل 1-6) رابطه بین ولتاژ پیشرو و جریان پیشرو را برای سه رنگ نشان می‌دهد. با افزایش ولتاژ پیشرو از 1.5V به 3.5V، جریان پیشرو به صورت نمایی افزایش می‌یابد، به طوری که قرمز در جریان یکسان ولتاژ کمتری نسبت به سبز و آبی نشان می‌دهد. این به طراحی مدارهای محدودکننده جریان مناسب کمک می‌کند.

3.2 جریان پیشرو در مقابل شدت نسبی

شکل 1-7 نشان می‌دهد که شدت نسبی با جریان پیشرو افزایش می‌یابد. در 25mA، شدت نسبی برای قرمز حدود 250%، برای سبز 200% و برای آبی 180% نسبت به نقطه مرجع می‌رسد. رفتار خطی تا حدود 20mA نشان‌دهنده راندمان بهینه است؛ فراتر از آن، اثرات حرارتی ممکن است نگهداری لومن را کاهش دهد.

3.3 شدت نور در مقابل دمای محیط

شکل 1-8 نشان می‌دهد که شدت نور با افزایش دمای محیط کاهش می‌یابد. در 100°C، شدت نسبی به حدود 80% مقدار در 25°C کاهش می‌یابد. مدیریت حرارتی مناسب برای حفظ روشنایی در محیط‌های با دمای بالا ضروری است.

3.4 دمای لحیم‌کاری در مقابل کاهش رتبه جریان پیشرو

شکل 1-9 یک منحنی کاهش رتبه برای جریان پیشرو بر اساس دمای نقطه لحیم (Ts) ارائه می‌دهد. به عنوان مثال، در Ts=85°C، حداکثر جریان پیشرو باید به حدود 10mA برای سبز و آبی و 15mA برای قرمز کاهش یابد. این اطمینان حاصل می‌کند که دمای اتصال در محدوده ایمن باقی بماند.

3.5 توزیع طیف

شکل 1-10 طیف انتشار نرمال شده تراشه‌های قرمز، سبز و آبی را نشان می‌دهد. پیک قرمز حدود 620-625nm، سبز حدود 530nm و آبی حدود 465nm است. پهنای باند باریک امکان اشباع رنگ خوب و قابلیت ترکیب را فراهم می‌کند.

3.6 الگوی تابش (جهت‌دهی)

شکل 1-11 و 1-12 توزیع تابش زاویه‌ای را در جهت‌های X-X و Y-Y نشان می‌دهند. شدت در ±60° بالای 50% باقی می‌ماند که زاویه دید عریض 110 درجه را تأیید می‌کند. این LED را برای نمایشگرهای بزرگ که یکنواختی مورد نیاز است، مناسب می‌سازد.

4. ابعاد مکانیکی و بسته‌بندی

4.1 ابعاد بسته

ابعاد کلی بسته 3.7mm x 3.5mm x 2.8mm (طول x عرض x ارتفاع) است. نمای بالا یک پیکربندی 6 پین با آند/کاتد برای هر رنگ را نشان می‌دهد: 1R+، 2R-، 3G+، 4G-، 5B+، 6B-. یک علامت پین برای قطبیت نشان داده شده است. نمای پایین نیز لنت‌های لحیم را نشان می‌دهد. یک الگوی لحیم‌کاری توصیه شده (شکل 1-5) برای اطمینان از اتلاف حرارت مناسب و پایداری مکانیکی ارائه شده است. بسته شامل یک لایه پرکننده چسب (شکل 1-6) برای محافظت اضافی است. تمام ابعاد بر حسب میلی‌متر با تلورانس ±0.1mm هستند مگر اینکه خلاف آن ذکر شود.

4.2 ابعاد نوار حامل و قرقره

LEDها در نوار حامل با گامی مناسب برای انتخاب و قرارگیری خودکار بسته‌بندی می‌شوند. ابعاد قرقره: A=400.2mm، B=100.0mm، C=14.3mm، D=2.6mm، E=16.4mm، F=12.7mm. عرض نوار حامل معمولاً 16mm است. تلورانس‌ها ±0.1mm هستند مگر اینکه ذکر شود. هر قرقره شامل 4000 عدد است.

4.3 اطلاعات برچسب

برچسب شامل شماره قطعه، شماره دسته، کدهای دسته‌بندی برای شدت (IV)، ولتاژ پیشرو (VF)، طول موج (Wd)، جریان پیشرو (IF) و تعداد (QTY) است. تاریخ تولید نیز نشان داده شده است. این اطلاعات برای قابلیت ردیابی و اطمینان از دسته‌بندی مطابق در یک مجموعه ضروری است.

4.4 بسته‌بندی مقاوم در برابر رطوبت

LEDها در کیسه‌های فویل آلومینیومی ضد ایستا و ضد رطوبت همراه با ماده خشک‌کننده و کارت نشانگر رطوبت حمل می‌شوند. این از دستگاه‌های حساس MSL 5a در طول ذخیره‌سازی و حمل و نقل محافظت می‌کند. کیسه برای حفظ رطوبت کم در داخل به صورت خلأ بسته می‌شود.

5. راهنمای لحیم‌کاری

5.1 پروفایل لحیم‌کاری مجدد

پروفایل لحیم‌کاری مجدد استاندارد بدون سرب توصیه می‌شود. پارامترهای کلیدی: نرخ افزایش متوسط ≤4°C/s، پیش‌گرم از 150°C تا 200°C به مدت 60-120 ثانیه، زمان بالای 217°C (TL) ≤60 ثانیه، دمای اوج (TP) ≤245°C به مدت ≤10 ثانیه، و زمان در 5°C از اوج ≤30 ثانیه. نرخ خنک‌سازی ≤6°C/s. زمان کل از 25°C تا اوج ≤8 دقیقه. فقط یک چرخه لحیم‌کاری مجدد مجاز است. لحیم‌کاری مجدد با نیتروژن برای جلوگیری از اکسیداسیون و حفظ عملکرد نوری توصیه می‌شود. استفاده از خمیر لحیم با دمای متوسط پیشنهاد می‌شود.

5.2 لحیم‌کاری دستی و تعمیر

اگر لحیم‌کاری دستی ضروری است، از هویه لحیم با دمای زیر 300°C استفاده کنید و زمان تماس را زیر 3 ثانیه نگه دارید. فقط یک عملیات لحیم‌کاری دستی مجاز است. تعمیر پس از لحیم‌کاری توصیه نمی‌شود؛ اگر اجتناب‌ناپذیر است، از هویه لحیم دو سر استفاده کنید و تأثیر بر ویژگی‌های LED را از قبل اعتبارسنجی کنید.

5.3 تمیز کردن

برای تمیز کردن از آب، بنزین یا تینر استفاده نکنید. الکل ایزوپروپیل (IPA) توصیه می‌شود. در صورت استفاده از حلال‌های دیگر، تأیید کنید که به بسته LED آسیب نمی‌رسانند. از مایعات یونی حاوی کلر یا گوگرد خودداری کنید، زیرا ممکن است باعث خوردگی شوند.

6. اقدامات احتیاطی در حین کار

6.1 شرایط ذخیره‌سازی

بسته‌بندی ضد رطوبت در صورت نگهداری زیر 30°C و 60% RH به مدت 6 ماه معتبر است. قبل از باز کردن، نشت هوا را بررسی کنید؛ در صورت یافتن، محصول را قبل از استفاده بپزید. پس از باز کردن، ظرف 12 ساعت تحت 30°C/60% RH استفاده کنید. مواد استفاده نشده باید تحت 30°C/10% RH ذخیره شده و قبل از استفاده بعدی پخته شوند (65±5°C به مدت 24 ساعت). الزامات پخت بستگی به تاریخ تولید و وضعیت رطوبت دارد که در جدول توضیح داده شده است.

6.2 محافظت در برابر تخلیه الکترواستاتیک (ESD)

تمام تجهیزاتی که با LEDها کار می‌کنند باید به درستی زمین شوند. از بندهای مچی ضد ایستا، پدها، لباس‌های فرم، دستکش‌ها و ظروف استفاده کنید. LEDهای آسیب دیده ممکن است ولتاژ پیشرو پایین‌تری نشان دهند یا در جریان کم روشن نشوند.

6.3 محافظت از ولتاژ معکوس

جریان معکوس LEDهای معمولی بسیار کم است، اما ولتاژ معکوس مکرر بیش از 5V می‌تواند باعث آسیب و افزایش جریان معکوس شده و بر مقیاس خاکستری نمایشگر تأثیر بگذارد. مدارها را طوری طراحی کنید که ولتاژ معکوس هرگز از 5V تجاوز نکند.

6.4 دمای عملیاتی ایمن

دمای سطح LED باید زیر 55°C و دمای پایه زیر 75°C در حین کار باشد. مدیریت حرارتی مناسب با مساحت و فاصله کافی مس PCB برای نگه داشتن دمای اتصال زیر حداکثر 115°C مورد نیاز است. جریان محرک باید بر اساس دمای محیط کاهش یابد.

6.5 دستورالعمل‌های طراحی و استفاده

• جریان پیشرو به ازای هر تراشه نباید از حداکثر مطلق تجاوز کند.
• راندن جریان ثابت برای هر رنگ توصیه می‌شود.
• اتلاف توان کل باید در محدوده مجاز باقی بماند زمانی که چندین دی روشن هستند.
• از ولتاژ معکوس خودداری کنید؛ اطمینان حاصل کنید که برق در زمان عدم استفاده خاموش است. برای ذخیره‌سازی طولانی مدت، قبل از استفاده مجدد رطوبت‌زدایی کنید.
• در راندن ماتریسی، اطمینان حاصل کنید که ولتاژ معکوس از رتبه‌بندی تجاوز نمی‌کند. در برابر نوسانات صاعقه محافظت کنید.
• نمایشگر را پس از مونتاژ پیر کنید تا عیوب تشخیص داده شوند، با استفاده از سطوح جریان مناسب و محیط عاری از تراکم.
• برای محیط‌های خشن (رطوبت بالا، نمک‌ها، سولفیدها)، محافظت اضافی فراهم کنید.
• روشن شدن اولیه پس از نصب باید با 20% وات برای یک دوره اولیه باشد تا رطوبت تخلیه شود.
• برای نمایشگرهای اجاره‌ای، از دسته‌های مطابق برای یکنواختی رنگ و روشنایی استفاده کنید. هنگام حمل، از بسته‌بندی ضد رطوبت استفاده کنید و از LEDها به صورت فیزیکی محافظت کنید.

6.6 نکات دیگر در حین کار

سطح اپوکسی را به طور مستقیم لمس نکنید؛ با موچین از سطوح جانبی نگه دارید. از تماس دست خالی برای جلوگیری از آلودگی خودداری کنید. PCBهای مونتاژ شده را روی هم قرار ندهید تا از آسیب به رزین و اتصالات سیمی جلوگیری شود. برای اقدامات احتیاطی اضافی به دفترچه راهنمای کامل سازنده مراجعه کنید.

6.7 اعلامیه

این مشخصات به دو زبان انگلیسی و چینی ارائه شده است؛ نسخه چینی معتبر است. سازنده حق تغییر مشخصات را بدون اطلاع قبلی برای خود محفوظ می‌دارد. مشخصات معتبر، مشخصاتی است که قبل از تولید انبوه توسط هر دو طرف امضا شده است.

7. تست قابلیت اطمینان

7.1 موارد و شرایط تست

LED تحت تست‌های مختلف قابلیت اطمینان طبق استانداردهای JEDEC و JEITA قرار می‌گیرد. تست‌ها شامل مقاومت در برابر حرارت لحیم‌کاری (اوج 260°C، 3 بار)، شوک حرارتی (40°C- تا 100°C+، 500 چرخه)، مقاومت در برابر رطوبت (85°C/85%RH + 3 بار لحیم‌کاری مجدد)، ذخیره‌سازی در دمای بالا (100°C به مدت 1000 ساعت)، ذخیره‌سازی در دمای پایین (40°C- به مدت 1000 ساعت)، عمر عملیاتی در دمای اتاق (25°C، 20mA به مدت 1000 ساعت)، عمر در دمای بالا و رطوبت بالا (85°C/85%RH، 10mA به مدت 500 ساعت)، ذخیره‌سازی دما و رطوبت (85°C/85%RH به مدت 1000 ساعت) و عمر عملیاتی در دمای پایین (40°C-، 20mA به مدت 1000 ساعت) است. اندازه نمونه 22 عدد با معیار پذیرش 0/1 نقص است.

7.2 معیارهای شکست

معیارهای قضاوت: تغییر ولتاژ پیشرو ≤10%، جریان معکوس ≤10μA در 5V، تخریب متوسط شدت نور ≤30%، و بدون نقص مکانیکی مانند ترک، لایه‌لایه شدن یا چراغ‌های مرده. تست‌های قابلیت اطمینان روی LEDهای تکی/نواری تحت اتلاف حرارتی خوب انجام می‌شود؛ شرایط واقعی کاربرد ممکن است بر عمر تأثیر بگذارد.

8. اطلاعات سفارش

واحد بسته‌بندی استاندارد یک قرقره 4000 عددی است. محصول با برچسبی که شماره قطعه، شماره دسته، کدهای دسته‌بندی و تعداد را نشان می‌دهد عرضه می‌شود. برای سفارش، مشتریان باید طول موج، شدت و ولتاژ دسته‌بندی مورد نظر را مشخص کنند. برای در دسترس بودن دسته‌های خاص با تأمین‌کننده تماس بگیرید.

9. توصیه‌های کاربردی

9.1 طراحی مدار محرک

برای هر کانال رنگی از درایورهای جریان ثابت برای حفظ روشنایی ثابت و ترکیب رنگ استفاده کنید. تغییر ولتاژ پیشرو در بین دسته‌ها باید هنگام طراحی ولتاژ انطباق درایور در نظر گرفته شود. برای دسته‌های کوچک می‌توان از مقاومت‌های سری یا تنظیم‌کننده‌های خطی استفاده کرد، اما برای نمایشگرهای بزرگ، تنظیم PWM با جریان ثابت ترجیح داده می‌شود تا از تغییر رنگ جلوگیری شود.

9.2 مدیریت حرارتی

از آنجایی که حداکثر دمای اتصال 115°C است، اتلاف حرارت مناسب از طریق صفحات مس PCB و وی‌های حرارتی ضروری است. برای فواصل پیکسل متراکم، افزایش فاصله یا استفاده از همرفت اجباری را در نظر بگیرید. جریان محرک را طبق منحنی کاهش رتبه دمای لحیم (شکل 1-9) کاهش دهید تا از گرمای بیش از حد جلوگیری شود.

9.3 ترکیب رنگ و کالیبراسیون

برای دستیابی به تعادل سفید دقیق، نسبت‌های PWM کانال‌های RGB را با استفاده از یک رنگ‌سنج کالیبره کنید. پهنای باند باریک (به ویژه قرمز و آبی) یک محدوده رنگی وسیع فراهم می‌کند، اما تغییرات دسته‌بندی نیاز به جبران دارد. از کدهای دسته‌بندی روی برچسب برای مرتب‌سازی LEDها به گروه‌هایی با تلورانس نزدیک استفاده کنید.

9.4 ملاحظات زیست‌محیطی

رتبه IPX6 امکان استفاده در فضای باز در باران را فراهم می‌کند، اما قرار گرفتن طولانی مدت در معرض رطوبت بالا، نمک پاش یا گازهای خورنده (مانند سولفید هیدروژن) ممکن است عملکرد را کاهش دهد. برای ماژول‌های خارجی از پوشش هم‌شکل یا محصورسازی استفاده کنید. در مناطق ساحلی، از اقدامات حفاظتی اضافی استفاده کنید.