برگه داده RGBW LED 3.5x3.7x2.6mm - ولتاژ مستقیم 1.7-3.4V - توان 60-68mW - تمام رنگی مقاوم در برابر آب و هوا

1. نمای کلی محصول

این LED RGBW یک دستگاه نصب سطحی فشرده است که چهار چیپ LED مجزا (قرمز، سبز، آبی و سفید) را در یک بسته 3.5mm x 3.7mm x 2.6mm ادغام می‌کند. برای کاربردهای تمام رنگی با عملکرد بالا طراحی شده و دارای زاویه دید بسیار عریض 110 درجه و رتبه مقاومت در برابر آب IPX6 است و برای محیط‌های داخلی و خارجی ایده‌آل است. سطح مات تابش خیره‌کننده را کاهش می‌دهد و قطعه مطابق با RoHS و قابل لحیم‌کاری بدون سرب است. با سطح حساسیت رطوبتی 5a، نیاز به نگهداری و انبارداری مناسب برای اطمینان از قابلیت اطمینان دارد.

2. ویژگی‌ها و مزایا

• زاویه دید بسیار عریض (110°).
• شدت نور بالا با اتلاف توان کم.
• مقاوم در برابر آب مطابق استاندارد IPX6.
• سطح حساسیت رطوبتی 5a.
• مطابق با RoHS و قابل لحیم‌کاری مجدد بدون سرب.
• سطح مات برای کاهش انعکاس.
• بسته واحد با چهار کانال رنگی مستقل (R, G, B, W).

3. کاربردها

• صفحات ویدئویی تمام رنگی در فضای باز.
• نورپردازی تزئینی داخلی و خارجی.
• نورپردازی و نمایشگرهای پارک‌های تفریحی.
• تابلوهای عمومی و نورپردازی معماری.

4. مشخصات الکتریکی و نوری

تمام اندازه‌گیری‌ها در دمای محیط 25°C (Ts=25°C) انجام شده است مگر خلاف آن ذکر شود. جداول زیر پارامترهای کلیدی الکتریکی و نوری به ازای هر چیپ را خلاصه می‌کند.

4.1 ولتاژ مستقیم (VF)

4.2 طول موج غالب (λD) و شدت نور (IV)

تست در IF=20mA به ازای هر چیپ. باندهای طول موج به صورت 5nm (قرمز) یا 4nm (سبز/آبی) هستند. سفید با باندهای دمای رنگ همبسته (CCT) (50A, 50B, 50C) تعریف می‌شود. شدت نور با نسبت 1:1.4 دسته‌بندی می‌شود.

4.3 پهنای باند طیفی و زاویه دید

نیم‌عرض طیفی (Δλ) برای قرمز 24nm، سبز 38nm و آبی 30nm است. زاویه دید (2θ1/2) برای همه رنگ‌ها 110 درجه است.

5. حداکثر مقادیر مجاز

تنش‌های فراتر از موارد ذکر شده ممکن است باعث آسیب دائمی شود. قرار گرفتن در معرض حداکثر مقادیر مجاز برای مدت طولانی می‌تواند بر قابلیت اطمینان دستگاه تأثیر بگذارد.

6. سیستم دسته‌بندی

محصولات برای شدت نور، طول موج غالب (یا CCT برای سفید) و ولتاژ مستقیم به دسته‌هایی تقسیم می‌شوند. نسبت شدت در یک دسته 1:1.4 است. باندهای طول موج برای قرمز 5nm، برای سبز و آبی 4nm هستند. سفید با مختصات رنگ CIE (50A, 50B, 50C) دسته‌بندی می‌شود. باندهای ولتاژ مستقیم به ازای هر چیپ تعریف شده اما به صراحت لیست نشده‌اند؛ توزیع معمولی از محدوده حداقل-حداکثر بالا پیروی می‌کند. تمام اندازه‌گیری‌ها دارای تلرانس هستند: VF ±0.1V، طول موج ±1nm، شدت ±10%، مختصات رنگ ±0.01.

7. منحنی‌های مشخصه نوری معمولی

7.1 ولتاژ مستقیم در مقابل جریان مستقیم

ولتاژ مستقیم با افزایش جریان مستقیم افزایش می‌یابد. در جریان‌های کم (زیر 10mA)، ولتاژ به شدت افزایش می‌یابد؛ بالای 20mA، منحنی خطی‌تر می‌شود. چیپ قرمز کمترین ولتاژ مستقیم را دارد؛ سبز، آبی و سفید مشابه اما بالاتر هستند.

7.2 جریان مستقیم در مقابل شدت نسبی

شدت نور نسبی با جریان مستقیم به صورت فوق‌خطی افزایش می‌یابد. در 20mA، شدت به 100% نرمال شده است. برای عملکرد ایمن، از حداکثر رتبه جریان مجاز تجاوز نکنید.

7.3 شدت نور در مقابل دمای محیط

شدت با افزایش دما کاهش می‌یابد. در 70°C، شدت نسبی تقریباً به 80% مقدار در 25°C کاهش می‌یابد. مدیریت حرارتی مناسب برای حفظ روشنایی و طول عمر ضروری است.

7.4 دمای لحیم‌کاری در مقابل جریان مستقیم

برای جلوگیری از آسیب حرارتی، حداکثر جریان مستقیم باید با افزایش دمای نقطه لحیم کاهش یابد. در 100°C، جریان مجاز تقریباً به صفر می‌رسد.

7.5 توزیع طیفی

منحنی‌های طیفی پیک‌های باریکی را برای قرمز (617-628nm)، سبز (520-545nm) و آبی (460-475nm) نشان می‌دهند. LED سفید دارای طیف گسترده‌ای است که محدوده مرئی را پوشش می‌دهد، با باندهای دمای رنگ همبسته در حدود 4000K و 5000K.

7.6 نمودار تابش

الگوی تابش تقریباً لامبرتی است، با حداکثر شدت در 0° و نیم‌توان در ±55°. این توزیع گسترده برای روشنایی یکنواخت در مناطق بزرگ مناسب است.

8. اطلاعات مکانیکی و بسته‌بندی

8.1 ابعاد بسته

بسته LED 3.5mm x 3.7mm x 2.6mm (طول x عرض x ارتفاع) است. پایه 1 با یک نقطه مشخص شده است. نمای پایین 8 پد لحیم را نشان می‌دهد: پایه‌های 1 (B-), 2 (R-), 3 (G-), 4 (W-), 5 (R+), 6 (G+), 7 (B+), 8 (W+). قطبیت با نمادهای + و - در پایین مشخص می‌شود. برای محافظت، پرکننده چسب اعمال می‌شود. الگوهای لحیم‌کاری (الگوی زمین PCB توصیه شده) در برگه داده با ابعاد بر حسب میلی‌متر، تلرانس ±0.1mm ارائه شده است.

8.2 نوار حامل و قرقره

محصولات در نوار حامل (4000 قطعه در هر قرقره) بسته‌بندی می‌شوند. قرقره دارای ابعاد: قطر خارجی (A) 400±2mm، قطر داخلی (B) 100.0±0.4mm، عرض توپی (C) 14.3±0.3mm، عرض نوار (D) 2.6±0.2mm، گام (E) 16.4±0.3mm، قطر سوراخ چرخ دنده (F) 12.7±0.8/-0.3mm. ضخامت نوار حامل 1.9mm (T) است.

8.3 اطلاعات برچسب

هر قرقره با شماره قطعه، شماره لات (شامل دستگاه بسته‌بندی، شماره سریال، کد دسته، تعداد به هزار)، دسته شدت نور (IV)، دسته ولتاژ مستقیم (VF)، دسته طول موج (Wd)، جریان مستقیم (IF)، تعداد (QTY) و تاریخ (DATE) برچسب‌گذاری می‌شود.

8.4 بسته‌بندی مقاوم در برابر رطوبت

قرقره در یک کیسه فویل آلومینیومی ضد الکتریسیته ساکن و ضد رطوبت به همراه خشک‌کننده و کارت نشانگر رطوبت (HIC) قرار می‌گیرد. کیسه برای جلوگیری از جذب رطوبت به صورت خلأ مهر و موم می‌شود.

8.5 جعبه مقوایی

چندین کیسه مهر و موم شده در یک جعبه مقوایی برای حمل و نقل بسته‌بندی می‌شوند. جعبه در طول حمل و نقل محافظت مکانیکی را فراهم می‌کند.

9. موارد و شرایط تست قابلیت اطمینان

تست‌های زیر برای اطمینان از قابلیت اطمینان محصول انجام می‌شود (اندازه نمونه 22 قطعه، معیار پذیرش 0/1 شکست):

• مقاومت در برابر حرارت لحیم‌کاری: حداکثر 260°C، 3 بار
• شوک حرارتی: -40°C تا 100°C، هر کدام 15 دقیقه، 500 چرخه
• مقاومت در برابر رطوبت: پیش‌شرط 85°C/85%RH/12h + لحیم‌کاری مجدد
• انبارداری در دمای بالا: 100°C، 1000h
• انبارداری در دمای پایین: -40°C، 1000h
• عمر کاری در دمای اتاق: 25°C, IF=20mA، 1000h
• عمر در دمای بالا و رطوبت بالا: 85°C/85%RH, IF=10mA، 500h
• انبارداری در دما و رطوبت: 85°C/85%RH، 1000h
• عمر در دمای پایین: -40°C, IF=20mA، 1000h

معیارهای قضاوت: تغییر VF در ±10%، IR ≤10μA در 5V، میانگین تخریب IV ≤30%، بدون ترک داخلی یا ظاهر غیرعادی.

10. دستورالعمل لحیم‌کاری مجدد SMT

10.1 پروفایل لحیم‌کاری مجدد

از یک پروفایل لحیم‌کاری مجدد استاندارد بدون سرب استفاده کنید. پارامترهای کلیدی: پیش‌گرم از 150°C تا 200°C در 60-120s؛ زمان بالای 217°C (TL) ≤60s؛ دمای اوج (TP) 245°C با زمان در 5°C از اوج ≤30s و tp ≤10s؛ نرخ خنک‌کاری ≤6°C/s. کل زمان از 25°C تا اوج ≤8 دقیقه. بیش از یک بار لحیم‌کاری مجدد نکنید. فقط از خمیر لحیم با دمای متوسط استفاده کنید. لحیم‌کاری مجدد با نیتروژن برای جلوگیری از اکسیداسیون توصیه می‌شود.

10.2 لحیم‌کاری دستی

در صورت نیاز به لحیم‌کاری دستی، از هویه لحیم‌کاری با دمای زیر 300°C برای کمتر از 3 ثانیه به ازای هر اتصال استفاده کنید. لحیم‌کاری دستی باید فقط یک بار انجام شود.

10.3 تعمیر

تعمیر توصیه نمی‌شود. اگر اجتناب‌ناپذیر است، از یک هویه لحیم‌کاری دو سر برای حرارت دادن همزمان دو پد و خارج کردن LED استفاده کنید. تأیید کنید که مشخصات تحت تأثیر قرار نگرفته است.

10.4 تمیزکاری

با آب، بنزن یا تینر تمیز نکنید. ایزوپروپیل الکل (IPA) توصیه می‌شود. از حلال‌های حاوی کلر یا گوگرد خودداری کنید. قبل از استفاده، سازگاری ماده تمیزکننده را تأیید کنید.

11. نکات احتیاطی در حمل و نقل

11.1 انبارداری

در بسته‌بندی ضد رطوبت و ضد الکتریسیته ساکن در دمای ≤30°C و رطوبت نسبی ≤60% نگهداری کنید. عمر مفید پیشنهادی: 6 ماه. بسته‌های باز نشده با نشت نداشتن می‌توانند تا 12 ماه با پخت قبل از استفاده ذخیره شوند. پس از باز کردن، ظرف 12 ساعت استفاده کنید (محیط ≤30°C/60% RH). قطعات استفاده نشده باید در محیط خشک (≤30°C/≤10% RH) نگهداری شده و قبل از استفاده بعدی پخت شوند (65±5°C به مدت 24-48h بسته به قرار گرفتن).

11.2 الکتریسیته ساکن

LEDها به تخلیه الکترواستاتیک حساس هستند. از تجهیزات زمین شده، مچ بندهای ضد الکتریسیته ساکن، پدها و ظروف استفاده کنید. از حمل و نقل بدون محافظت کافی خودداری کنید.

11.3 حفاظت در برابر ولتاژ معکوس

ولتاژ معکوس بیش از 5V می‌تواند به LED آسیب برساند. اطمینان حاصل کنید که طراحی مدار از بایاس معکوس جلوگیری می‌کند. در درایو ماتریسی، برای جلوگیری از ولتاژ بیش از حد معکوس، حفاظت را پیاده‌سازی کنید.

11.4 دمای عملکرد ایمن

دمای سطح LED را زیر 55°C و دمای پایه را زیر 75°C نگه دارید تا از تخریب سریع جلوگیری شود. مدیریت حرارتی مناسب (هیت سینک PCB، فاصله) برای نگه داشتن دمای اتصال زیر 115°C لازم است.

11.5 درایو جریان

برای هر چیپ از درایورهای جریان ثابت استفاده کنید. از جریان مستقیم نامی تجاوز نکنید. هنگامی که چندین چیپ به طور همزمان کار می‌کنند، اطمینان حاصل کنید که اتلاف توان کل از حداکثر رتبه بسته تجاوز نکند (68mW برای هر G/B/W، 60mW برای R).

11.6 ملاحظات زیست محیطی

از قرار گرفتن در معرض گازهای خورنده (مانند سولفید هیدروژن، نمک) و محیط‌های با رطوبت بالا خودداری کنید. اگر در مناطق ساحلی یا آتشفشانی استفاده می‌شود، طول عمر ممکن است کاهش یابد. پس از انبارداری طولانی یا حمل و نقل، قبل از استفاده رطوبت‌گیری کنید. در ابتدا با 20% وات برای خشک کردن رطوبت جذب شده قبل از توان کامل، روشن کنید.

12. توصیه‌های کاربردی

• برای دیوارهای ویدئویی تمام رنگی در فضای باز، از دسته‌های منطبق برای اطمینان از رنگ و روشنایی یکنواخت استفاده کنید.
• PCBها را با مساحت مس کافی برای دفع حرارت طراحی کنید. بین LEDها فاصله حفظ کنید تا از ازدحام حرارتی جلوگیری شود.
• در برابر نوسانات برق و گذراهای بالا محافظت کنید. مقاومت سری یا محدودیت جریان ضروری است.
• برای نمایشگرهای اجاره‌ای، LEDهایی با تعداد چرخه لحیم‌کاری مجدد یکسان انتخاب کنید. پس از تعمیر، تطبیق بسیار مهم است.
• تست‌های پیری (مانند 48h در جریان نامی) را برای شناسایی خرابی‌های زودهنگام اجرا کنید.

13. مقایسه فنی

در مقایسه با LEDهای استاندارد 3528 یا 5050 RGB، این RGBW 3.5x3.7mm زاویه دید عریض‌تری (110° در مقابل 120° برای 5050 لزوماً عریض‌تر نیست)، مقاومت در برابر آب IPX6 (که در LEDهای SMD استاندارد رایج نیست) و سطح مات برای کاهش تابش خیره‌کننده ارائه می‌دهد. چیپ سفید یکپارچه ترکیب رنگ را ساده می‌کند و نیاز به یک LED سفید اضافی را از بین می‌برد. سطح حساسیت رطوبتی 5a عمر کوتاه‌تری را در فضای باز مجاز می‌کند اما نیاز به حمل و نقل دقیق دارد.

14. سوالات رایج

س: چگونه از آسیب ESD جلوگیری کنیم؟از ایستگاه کاری ضد الکتریسیته ساکن، ابزارهای زمین شده استفاده کنید و از ظروف پلاستیکی خودداری کنید. در کیسه‌های ضد الکتریسیته ساکن نگهداری کنید.

س: آیا می‌توانم این LED را در مدار 5V بدون مقاومت استفاده کنم؟خیر. ولتاژ مستقیم برای همه چیپ‌ها کمتر از 5V است؛ بدون محدودیت جریان، جریان بیش از حد LED را نابود می‌کند. همیشه از منبع جریان ثابت یا مقاومت سری استفاده کنید.

س: طول عمر چقدر است؟LEDها برای عمر طولانی تحت شرایط مشخص رتبه‌بندی شده‌اند. مدیریت حرارتی مناسب و جریان پایدار حیاتی است. برگه داده داده‌های تست قابلیت اطمینان را ارائه می‌دهد اما نه ساعت L70 را به صراحت؛ LEDهای با کیفیت بالا می‌توانند بیش از 50,000 ساعت در جریان نامی در صورت کنترل دمای اتصال، دوام بیاورند.

15. موارد استفاده عملی

در یک دیوار ویدئویی LED در فضای باز، هر پیکسل از یک LED RGBW استفاده می‌کند. زاویه دید عریض 110° رنگ ثابت را از زوایای جانبی تضمین می‌کند. رتبه IPX6 به نمایشگر اجازه می‌دهد در برابر باران مقاوم باشد. چیپ سفید طیف رنگ و روشنایی را برای محتوای سفید بهبود می‌بخشد. طراحان باید افت ولتاژ در کابل‌های بلند را در نظر بگیرند و از منبع تغذیه مناسب با افزونگی استفاده کنند.

16. اصل عملکرد

چیپ‌های قرمز، سبز، آبی و سفید دیودهای مستقل مبتنی بر GaN (G/B) یا AlInGaP (R) هستند که هنگام بایاس مستقیم نور ساطع می‌کنند. چیپ سفید یک LED آبی با فسفر زرد برای تولید نور سفید است. با تغییر جریان به هر چیپ، هر رنگی در طیف رنگی می‌تواند تولید شود. چهار چیپ بر روی یک زیرلایه مشترک نصب شده و با اپوکسی شفاف که یک لنز برای تابش گسترده تشکیل می‌دهد، محصور شده‌اند.

17. روندهای توسعه

مینیاتوریزاسیون ادامه دارد: بسته‌های کوچکتر مانند 2.0x2.0mm با چیپ‌های بیشتر در حال ظهور هستند. کارایی و درخشندگی بالاتر به ازای هر چیپ توسط ساختارهای اپی‌تاکسی بهبود یافته ایجاد می‌شود. کنترل هوشمند یکپارچه (مانند RGBW قابل آدرس‌دهی) محبوب می‌شود. بهبودهای قابلیت اطمینان مانند رتبه‌های IP بالاتر و مقاومت در برابر خوردگی بهتر برای کاربردهای خارجی مورد نیاز است.