برگه داده LED RF-W2S118TS-A42-E1 - ابعاد 3.2x1.0x1.48 میلی‌متر - نارنجی/سبز/آبی - ولتاژ 1.8-3.5 ولت - توان 48-70 میلی‌وات - مشخصات فنی

1. نمای کلی محصول

RF-W2S118TS-A42-E1 یک LED SMD سه‌رنگ با عملکرد بالا است که برای کاربردهای نشانگر عمومی و نمایشگر طراحی شده است. این دستگاه تراشه‌های LED آبی، سبز و نارنجی را در یک بسته‌بندی فشرده به ابعاد 3.2mm x 1.0mm x 1.48mm ادغام می‌کند و ترکیب رنگ عالی و زاویه دید گسترده را ارائه می‌دهد. این قطعه برای تمام فرآیندهای مونتاژ SMT مناسب بوده و مطابق با RoHS است و سطح حساسیت رطوبتی 3 دارد. ابعاد کوچک و ارتفاع کم آن را برای طراحی‌های محدود از نظر فضا که نیاز به چند رنگ دارند ایده‌آل می‌سازد.

1.1 ویژگی‌های کلیدی

• زاویه دید بسیار گسترده (معمولاً 140 درجه) برای توزیع یکنواخت نور.
• مناسب برای تمام فرآیندهای مونتاژ SMT و لحیم‌کاری ریفلو.
• سطح حساسیت رطوبتی: سطح 3 (عمر مفید 168 ساعت پس از باز کردن کیسه).
• مطابق با RoHS، دوستدار محیط زیست.
• خروجی سه‌رنگ: نارنجی (620-630nm)، سبز (515-530nm)، آبی (465-475nm).

1.2 کاربردها

• نشانگرهای نوری و علائم وضعیت.
• سوئیچ‌ها، نمادها و نور پس‌زمینه نمایشگر.
• روشنایی عمومی در لوازم الکترونیکی مصرفی، خودرو و تجهیزات صنعتی.

2. بررسی عمیق پارامترهای فنی

تمام پارامترها در دمای Ts=25 درجه سانتی‌گراد اندازه‌گیری می‌شوند مگر اینکه خلاف آن ذکر شود. بخش‌های زیر تفسیر دقیق ویژگی‌های الکتریکی، نوری و حرارتی را ارائه می‌دهند.

2.1 ویژگی‌های الکتریکی / نوری (IF=20mA)

2.2 حداکثر مقادیر مجاز

3. توضیح سیستم بندی

LED بر اساس طول موج غالب، شدت نور و ولتاژ پیشرو بندی می‌شود تا یکنواختی در تولید تضمین شود. کدهای بندی روی برچسب محصول مشخص شده‌اند.

3.1 بندی طول موج غالب

نارنجی: کدهای E00-F00 (620-630nm). سبز: D10-F20 (515-530nm). آبی: D10-E20 (465-475nm). هر بندی محدوده 2.5nm یا 5nm را برای کنترل رنگ دقیق پوشش می‌دهد.

3.2 بندی شدت نور

بندی‌های شدت نور با کدهایی مانند 1DW، 1AP، G20 و غیره مشخص می‌شوند که هر کدام محدوده خاصی را پوشش می‌دهند (مثلاً 70-90 mcd برای 1DW، 90-120 mcd برای 1AP). نارنجی گسترده‌ترین محدوده (1DW تا 1CL) تا 900 mcd را دارد. سبز از 1DW تا 1GK (70-260 mcd) متغیر است. آبی از 1DW تا 1AU (70-330 mcd) متغیر است.

3.3 بندی ولتاژ پیشرو

نارنجی از کد 1L (1.8-2.4V) استفاده می‌کند. سبز و آبی از کد 1N (2.8-3.5V) استفاده می‌کنند.

4. تحلیل منحنی‌های عملکرد

برگه داده منحنی‌های مشخصه نوری معمولی را ارائه می‌دهد تا به طراحان در پیش‌بینی رفتار در شرایط مختلف کمک کند.

4.1 ولتاژ پیشرو در مقابل جریان پیشرو (شکل 1-6)

با افزایش جریان پیشرو از 0 به 30mA، ولتاژ پیشرو به صورت غیرخطی افزایش می‌یابد. در 20mA، VF تقریباً 2.0V برای نارنجی و 3.0V برای سبز/آبی است. این منحنی برای طراحی مقاومت‌های محدودکننده جریان ضروری است.

4.2 شدت نسبی در مقابل جریان پیشرو (شکل 1-7)

شدت نسبی تقریباً به صورت خطی با جریان پیشرو تا 30mA افزایش می‌یابد و در جریان‌های بالاتر اشباع کمی دارد. کار در 20mA تعادل خوبی بین روشنایی و کارایی ایجاد می‌کند.

4.3 دمای پایه در مقابل شدت نسبی (شکل 1-8)

با افزایش دمای محیط از 25°C به 100°C، شدت نسبی برای همه رنگ‌ها حدود 20% کاهش می‌یابد. مدیریت حرارتی در محیط‌های با دمای بالا برای حفظ روشنایی ثابت مهم است.

4.4 دمای پایه در مقابل جریان پیشرو (شکل 1-9)

حداکثر جریان پیشرو مجاز با افزایش دمای پایه کاهش می‌یابد تا از تجاوز به حد دمای اتصال جلوگیری شود. به عنوان مثال، در 85°C، جریان باید به حدود 15mA کاهش یابد.

4.5 طول موج غالب در مقابل جریان پیشرو (شکل 1-10 تا 1-12)

برای تراشه‌های آبی، افزایش جریان از 0 به 30mA باعث تغییر به رنگ آبی (کاهش طول موج حدود 3nm) می‌شود. نارنجی و سبز تغییر حداقلی را نشان می‌دهند. این اثر باید در کاربردهای چندرنگی که نیاز به رنگ ثابت دارند در نظر گرفته شود.

4.6 شدت نسبی در مقابل طول موج (شکل 1-13)

توزیع طیفی قله‌های باریکی برای آبی (~468nm)، سبز (~522nm) و نارنجی (~624nm) نشان می‌دهد. عرض کامل در نصف حداکثر (FWHM) برای نارنجی 15nm، برای سبز و آبی 30nm است.

4.7 الگوی تابشی (شکل 1-14)

زاویه دید 140 درجه (نصف زاویه) است که نشان‌دهنده توزیع گسترده و مشابه لامبرتین مناسب برای روشنایی یکنواخت سطح است.

5. اطلاعات مکانیکی و بسته‌بندی

5.1 ابعاد بسته

بسته LED به ابعاد 3.20mm x 1.00mm x 1.48mm (طول x عرض x ارتفاع) است. نمای بالا و جانبی در برگه داده ارائه شده است. نمای پایین چهار پایه را نشان می‌دهد: پایه 1 (علامت قطبیت، احتمالاً کاتد برای آبی؟)، پایه 2 (آند سبز)، پایه 3 (آند آبی)، پایه 4 (آند نارنجی). علامت قطبیت با یک مثلث یا بریدگی در بالا نشان داده شده است.

5.2 طرح پیشنهادی پایه لحیم‌کاری

طرح پیشنهادی PCB شامل چهار پایه مستطیلی است: 0.80mm x 0.35mm برای هر کدام، با فاصله 1.30mm بین ردیف‌ها. برای مونتاژ قابل اعتماد، تسکین حرارتی و باز شدن ماسک لحیم مناسب توصیه می‌شود.

5.3 ابعاد نوار حامل و قرقره

LED بر روی نوار حامل به عرض 8mm با فاصله سوراخ چرخ‌دنده 4mm عرضه می‌شود. ضخامت نوار 1.25mm است. قطر قرقره 178mm (7 اینچ) با قطر مرکزی 60mm و سوراخ دوک 13mm است. هر قرقره شامل 3000 قطعه است.

5.4 اطلاعات برچسب

برچسب‌های روی قرقره شامل شماره قطعه، شماره مشخصات، شماره دسته، کد بندی (شار نوری، رنگی، ولتاژ پیشرو، طول موج)، تعداد و کد تاریخ است.

5.5 کیسه مانع رطوبت (MBB)

قرقره در یک کیسه آلومینیومی مانع رطوبت به همراه ماده جاذب رطوبت و کارت نشانگر رطوبت مهر و موم می‌شود. کیسه به صورت خلأ بسته‌بندی می‌شود تا سطح رطوبت زیر آستانه مشخص حفظ شود.

6. دستورالعمل لحیم‌کاری و مونتاژ

6.1 پروفایل لحیم‌کاری ریفلو

پروفایل ریفلو توصیه شده بر اساس JEDEC J-STD-020 است. پارامترهای کلیدی: پیش‌گرمایش از 150°C تا 200°C به مدت 60-120 ثانیه. نرخ افزایش ≤3°C/s. زمان بالای 217°C: 60-150 ثانیه. دمای پیک: 260°C (حداکثر 10 ثانیه). نرخ خنک‌سازی ≤6°C/s. زمان کل از 25°C تا پیک: حداکثر 8 دقیقه. ریفلو می‌تواند دو بار انجام شود، اما فاصله بین ریفلوها نباید از 24 ساعت تجاوز کند تا از آسیب جذب رطوبت جلوگیری شود.

6.2 لحیم‌کاری دستی

در صورت نیاز به لحیم‌کاری دستی، از هویه لحیم‌کاری با دمای<300°C به مدت کمتر از 3 ثانیه برای هر پایه و فقط یک بار استفاده کنید. در طول خنک‌سازی نیروی مکانیکی اعمال نکنید.

6.3 ذخیره‌سازی و پخت

قبل از باز کردن کیسه MBB، در دمای ≤30°C و رطوبت نسبی ≤75% تا یک سال ذخیره کنید. پس از باز کردن، LEDها باید ظرف 168 ساعت در شرایط ≤30°C و رطوبت نسبی ≤60% استفاده شوند. اگر نشانگر رطوبت نشان دهنده قرار گرفتن در معرض یا زمان ذخیره‌سازی بیشتر از حد باشد، قبل از استفاده به مدت بیش از 24 ساعت در دمای 60°C ±5°C پخت کنید.

7. اطلاعات بسته‌بندی و سفارش

بسته‌بندی استاندارد 3000 قطعه در هر قرقره روی نوار 8mm است. هر قرقره به صورت جداگانه برچسب‌گذاری شده و در کیسه مانع رطوبت مهر و موم می‌شود. برای سفارش‌های عمده، چندین قرقره در یک جعبه مقوایی بسته‌بندی می‌شوند. شماره قطعه RF-W2S118TS-A42-E1 شامل جزئیات پیکربندی خاص است. برای گزینه‌های بندی یا بسته‌بندی سفارشی با تامین‌کننده تماس بگیرید.

8. توصیه‌های طراحی کاربرد

8.1 کاربردهای معمول

نشانگرهای وضعیت، نور پس‌زمینه دکمه‌ها، نورپردازی تزئینی RGB، پنل‌های نمایش، روشنایی داخلی خودرو و لوازم الکترونیکی مصرفی.

8.2 ملاحظات طراحی

• محدودیت جریان:همیشه از مقاومت‌های سری برای محدود کردن جریان به 20mA در هر کانال استفاده کنید. تغییر کوچک در ولتاژ تغذیه می‌تواند به دلیل مشخصه نمایی I-V LED باعث تغییر زیاد جریان شود.
• مدیریت حرارتی:حداکثر دمای اتصال 95°C است. از اتلاف حرارت کافی از طریق صفحات مسی PCB اطمینان حاصل کنید. جریان را در دمای محیط بالا کاهش دهید.
• محافظت ESD:LED برای 1000V HBM رتبه‌بندی شده است. در هنگام جابجایی و مونتاژ اقدامات احتیاطی استاندارد ESD را رعایت کنید. برای طراحی‌های مقاوم، استفاده از دیودهای TVS را در نظر بگیرید.
• ترکیب رنگ:برای تولید نور سفید، هر سه تراشه را با جریان PWM یا آنالوگ مناسب تغذیه کنید. زاویه دید گسترده به ترکیب یکنواخت کمک می‌کند.
• محیط:از قرار گرفتن در معرض ترکیبات گوگرد، کلر، برم بیش از حد توصیه شده خودداری کنید (S<100ppm، Br<900ppm، Cl<900ppm، هالوژن‌های کل<1500ppm).

9. مقایسه فناوری

در مقایسه با LEDهای SMD معمولی 3528 یا 2835، RF-W2S118TS-A42-E1 ابعاد کوچکتری (3.2x1.0mm در مقابل 3.5x2.8mm معمولی) و زاویه دید بسیار گسترده‌تری (140 درجه در مقابل 120 درجه معمولی) دارد. این یکی از باریک‌ترین LEDهای سه‌رنگ موجود (1.48mm) است که آن را برای طراحی‌های باریک مناسب می‌سازد. سه تراشه یکپارچه امکان کنترل مستقل برای ترکیب رنگ پویا بدون اپتیک خارجی را فراهم می‌کنند.

10. سوالات متداول

1. حداکثر جریان برای هر رنگ چقدر است؟حداکثر جریان پیشرو مطلق 20mA DC و 60mA پالسی (1/10 چرخه، 0.1ms) است. برای جلوگیری از آسیب از این مقادیر تجاوز نکنید.
2. آیا می‌توانم هر سه رنگ را همزمان با 20mA استفاده کنم؟بله، اما اطمینان حاصل کنید که کل توان تلف شده باعث تجاوز دمای اتصال از 95°C نشود. در عمل، بسته می‌تواند 48mW (نارنجی) + 70mW (سبز) + 70mW (آبی) = 188mW کل را تحمل کند که در صورت طراحی حرارتی مناسب در محدوده ایمن است.
3. شدت نور معمولی برای هر رنگ چقدر است؟نارنجی: 70-900 mcd، سبز: 70-330 mcd، آبی: 70-260 mcd (در 20mA). این محدوده‌ها به بندی بستگی دارند. برای مقادیر دقیق، کد بندی روی برچسب را بررسی کنید.
4. چگونه LED را پس از لحیم‌کاری تمیز کنم؟از ایزوپروپیل الکل (IPA) استفاده کنید. از حلال‌هایی که ممکن است به پوشش سیلیکونی آسیب بزنند استفاده نکنید. تمیزکاری اولتراسونیک توصیه نمی‌شود.
5. نیاز به رطوبت ذخیره‌سازی چقدر است؟پس از باز کردن کیسه مانع رطوبت، LEDها باید ظرف 168 ساعت (7 روز) در شرایط<60% RH و<30°C استفاده شوند. در صورت نقض این شرایط، پخت الزامی است.
6. آیا LED با ریفلو بدون سرب سازگار است؟بله، دمای پیک 260°C با استانداردهای لحیم‌کاری بدون سرب مطابقت دارد.

11. مطالعه موردی طراحی: نشانگر وضعیت چندرنگ

در یک سوئیچ شبکه معمولی، RF-W2S118TS-A42-E1 می‌تواند برای نشان دادن وضعیت اتصال (سبز)، فعالیت (نارنجی) و خطا (آبی) استفاده شود. هر LED توسط یک منبع جریان ثابت با 15mA تغذیه می‌شود تا توان کاهش یافته و عمر افزایش یابد. زاویه دید گسترده دید از زوایای مختلف را تضمین می‌کند. اندازه جمع و جور امکان چیدمان متراکم روی پنل 1U را فراهم می‌کند. تحلیل حرارتی نشان می‌دهد که با PCB مسی 0.5oz و اتصال ویای کافی، دمای اتصال در دمای محیط 25°C زیر 75°C باقی می‌ماند.

12. اصل عملکرد

هر تراشه رنگی یک دیود نیمه‌هادی است که با بایاس مستقیم نور ساطع می‌کند. تراشه نارنجی از فناوری AlGaInP استفاده می‌کند در حالی که سبز و آبی از فناوری InGaN استفاده می‌کنند. طول موج ساطع شده توسط شکاف باند مواد نیمه‌هادی تعیین می‌شود. پوشش سیلیکونی از تراشه‌ها محافظت می‌کند و تطابق ضریب شکست را برای استخراج نور کارآمد فراهم می‌کند.

13. روندهای بازار و تحولات آینده

روند بسته‌بندی LED به سمت ابعاد کوچکتر، بازده نوری بالاتر و یکپارچه‌سازی چندرنگ است. این دستگاه منعکس‌کننده تغییر صنعت به سمت کوچک‌سازی با حفظ عملکرد بالا است. پیشرفت‌های آینده ممکن است شامل بسترهای با رسانایی حرارتی بالاتر و بندی رنگ دقیق‌تر برای ایجاد یکنواختی بهتر در نمایشگرهای مدولار باشد.