LED سفید PLCC2 RF-A1P14-WB12-A2 - ابعاد 2.2x1.4x1.3mm - ولتاژ پیشرو 2.5-3.1V - توان 93mW - روشنایی داخلی خودرو - برگه داده فنی انگلیسی

1. نمای کلی محصول

RF-A1P14-WB12-A2 یک LED سفید با عملکرد بالا است که در بسته‌بندی فشرده PLCC2 (2.20mm x 1.40mm x 1.30mm) قرار دارد. این محصول از تراشه آبی همراه با فسفر زرد برای تولید نور سفید سرد استفاده می‌کند. این LED برای کاربردهای روشنایی داخلی خودرو طراحی شده و الزامات سختگیرانه آزمایش‌های تنش AEC-Q101 برای قطعات مجزای خودرو را برآورده می‌کند. ویژگی‌های کلیدی شامل زاویه دید بسیار گسترده (120 درجه)، سازگاری با مونتاژ استاندارد SMT و فرآیندهای لحیمکاری، بسته‌بندی نوار و قرقره (3000 عدد در هر قرقره) و سطح حساسیت رطوبت 2 است. این دستگاه کاملاً با دستورالعمل‌های RoHS و REACH مطابقت دارد و ایمنی زیست‌محیطی را تضمین می‌کند. با حداکثر جریان پیشرو 30 میلی‌آمپر و حداکثر جریان پیشرو پیک 100 میلی‌آمپر (چرخه وظیفه 1/10، پالس 10 میلی‌ثانیه)، LED عملکرد قابل اعتمادی را در شرایط عملیاتی معمولی خودرو (40- تا 100+ درجه سانتی‌گراد) ارائه می‌دهد.

2. تحلیل پارامترهای فنی

2.1 ویژگی‌های الکتریکی/نوری (در دمای Ts=25°C، جریان IF=5mA)

• ولتاژ پیشرو (VF):حداقل 2.5 ولت، معمولی 2.8 ولت، حداکثر 3.1 ولت. با تلرانس اندازه‌گیری 0.1± ولت.
• جریان معکوس (IR):حداکثر 10 µA در ولتاژ VR=5V.
• شدت نور (IV):حداقل 350 میلی‌کندل، معمولی 500 میلی‌کندل، حداکثر 650 میلی‌کندل. تلرانس اندازه‌گیری 10%±.
• زاویه دید (2θ1/2):120 درجه معمولی.
• مقاومت حرارتی (RTHJ-S):معمولی 300°C/W.

2.2 حداکثر رتبه‌بندی مطلق

• توان مصرفی: 93 میلی‌وات
• جریان پیشرو (DC): 30 میلی‌آمپر
• جریان پیشرو پیک (پالس): 100 میلی‌آمپر (چرخه وظیفه 1/10، 10 میلی‌ثانیه)
• ولتاژ معکوس: 5 ولت
• ESD (HBM): 8000 ولت (بازده >90%)
• دمای عملیاتی: 40- ~ 100+ درجه سانتی‌گراد
• دمای نگهداری: 40- ~ 100+ درجه سانتی‌گراد
• دمای اتصال: حداکثر 120 درجه سانتی‌گراد

باید دقت شود که توان مصرفی از حداکثر رتبه‌بندی مطلق تجاوز نکند و دمای اتصال زیر 120 درجه سانتی‌گراد باقی بماند. جریان باید بر اساس اندازه‌گیری‌های واقعی دمای بسته تنظیم شود.

3. سیستم دسته‌بندی

3.1 دسته‌های ولتاژ پیشرو (در IF=5mA)

ولتاژ پیشرو به شش دسته تقسیم می‌شود:

3.2 دسته‌های شدت نور (در IF=5mA)

• J1: 350–430 میلی‌کندل
• J2: 430–530 میلی‌کندل
• K1: 530–650 میلی‌کندل

3.3 دسته‌های رنگی (CIE 1931)

LED به سه گروه رنگی (LLO، LLA، LLB) با مختصات CIE-x/y مشخص دسته‌بندی می‌شود:

• LLO:(0.1980,0.1850), (0.2050,0.1950), (0.2170,0.1950), (0.2100,0.1850)
• LLA:(0.2050,0.1950), (0.2120,0.2050), (0.2240,0.2050), (0.2170,0.1950)
• LLB:(0.2120,0.2050), (0.2190,0.2150), (0.2310,0.2150), (0.2240,0.2050)

تلرانس اندازه‌گیری برای مختصات رنگی 0.005± است. سیستم دسته‌بندی ثبات رنگ را در کاربردهای روشنایی تضمین می‌کند.

4. تحلیل منحنی عملکرد

4.1 ولتاژ پیشرو در مقابل جریان پیشرو

در 5 میلی‌آمپر، VF معمولاً 2.8 ولت است؛ با افزایش جریان به 30 میلی‌آمپر، VF به حدود 3.1 ولت می‌رسد. منحنی تقریباً خطی با شیب حدود 0.012 ولت بر میلی‌آمپر است.

4.2 جریان پیشرو در مقابل شدت نسبی

شدت نسبی با جریان افزایش می‌یابد؛ در 5 میلی‌آمپر شدت 100٪ است، در 15 میلی‌آمپر به حدود 250٪ می‌رسد. این رابطه به دلیل افزایش بازده ترکیب در چگالی جریان بالاتر، فوق‌خطی است.

4.3 ویژگی‌های دمایی

• شار نوری نسبی در مقابل دمای لحیمکاری:در دمای 85 درجه سانتی‌گراد، شار به حدود 85٪ مقدار در 25 درجه سانتی‌گراد کاهش می‌یابد. در دمای 105 درجه سانتی‌گراد، به حدود 70٪ می‌رسد.
• کاهنده جریان پیشرو:حداکثر جریان پیشرو باید با افزایش دما کاهش یابد؛ در دمای 100 درجه سانتی‌گراد، جریان مجاز حدود 10 میلی‌آمپر است.
• ولتاژ پیشرو در مقابل دما:VF به صورت خطی با دما با نرخ حدود -2 میلی‌ولت بر درجه سانتی‌گراد کاهش می‌یابد.
• تغییر رنگی در مقابل دما:CIE-y با دما کمی به سمت بالا تغییر می‌کند (حدود 0.002 از 25 تا 85 درجه سانتی‌گراد)، در حالی که CIE-x نسبتاً پایدار باقی می‌ماند.

4.4 الگوی تابش

این LED دارای الگوی تابش لامبرتی با پهنای کامل در نصف حداکثر (FWHM) 120 درجه است. شدت نسبی در زاویه 60± درجه از محور نوری به 50٪ کاهش می‌یابد.

4.5 توزیع طیف

نور سفید توسط تراشه LED آبی (پیک حدود 450 نانومتر) و فسفر زرد که نور پهن‌باند از 500 تا 700 نانومتر ساطع می‌کند، تولید می‌شود. این منجر به دمای رنگ همبسته (CCT) معمولاً حدود 5000–6500K (بر اساس دسته‌های رنگی) می‌شود.

5. اطلاعات مکانیکی و بسته‌بندی

5.1 ابعاد بسته

بسته LED ابعاد 2.20mm (طول) × 1.40mm (عرض) × 1.30mm (ارتفاع) دارد. تلرانس‌ها 0.20± میلی‌متر هستند مگر اینکه خلاف آن ذکر شود. بسته یک PLCC2 استاندارد با لنز سیلیکونی در بالا است.

5.2 قطبیت و الگوی لحیمکاری

نمای زیرین دو پد را نشان می‌دهد: کاتد (با یک بریدگی مشخص شده) و آند. ابعاد پد لحیمکاری توصیه شده در برگه داده (شکل 1-4) ارائه شده است. پدها باید به گونه‌ای طراحی شوند که با تماس‌های زیرین مطابقت داشته باشند تا اتصال لحیم قابل اعتماد تشکیل شود.

5.3 ابعاد نوار حامل و قرقره

• نوار حامل: عرض 8.0mm، با جیب‌هایی برای LEDها. ابعاد کلیدی: A0=1.50mm، B0=2.35mm، K0=1.48mm، گام P0=4.0mm، P1=4.0mm، P2=2.0mm.
• قرقره: قطر 178mm (7 اینچ)، هاب 60mm، فلنج 13mm. هر قرقره شامل 3000 عدد است.

5.4 برچسب و جعبه

برچسب شامل شماره قطعه، شماره مشخصات، شماره لات، کد دسته (IV، XY، VF)، طول موج، تعداد و تاریخ است. کیسه مانع رطوبت با خشک‌کننده و برچسب هشدار ESD. جعبه مقوایی برای حمل و نقل عمده.

6. دستورالعمل لحیمکاری و مونتاژ

6.1 پروفایل لحیمکاری ریفلو

پروفایل توصیه شده برای لحیمکاری بدون سرب:

• نرخ افزایش دما: ≤3°C/s
• پیش‌گرم: 150°C–200°C به مدت 60–120 ثانیه
• ریفلو: >217°C به مدت 60 ثانیه (حداکثر)، با دمای پیک 260°C به مدت 10 ثانیه (حداکثر)
• نرخ خنک‌سازی: ≤6°C/s
• زمان کل از 25°C تا پیک: ≤8 دقیقه

بیش از دو چرخه ریفلو انجام ندهید. اگر فاصله بین چرخه‌ها بیش از 24 ساعت باشد، LEDها ممکن است به دلیل جذب رطوبت آسیب ببینند.

6.2 لحیمکاری دستی

در صورت نیاز به لحیمکاری دستی، از هویه لحیم با دمای ≤300°C به مدت کمتر از 3 ثانیه استفاده کنید و فقط یک بار انجام دهید.

6.3 تعمیر

تعمیر توصیه نمی‌شود. اگر اجتناب‌ناپذیر است، از هویه لحیم دو سر استفاده کنید و از قبل تأیید کنید که ویژگی‌های LED در محدوده مشخصات باقی می‌ماند.

6.4 اقدامات احتیاطی در هنگام حمل

• از اعمال فشار بر روی لنز سیلیکونی (سطح بالایی) خودداری کنید. از نازل مناسب pick-and-place با نیروی کنترل شده استفاده کنید.
• LEDها را بر روی بخش‌های تابیده PCB نصب نکنید.
• در هنگام خنک‌سازی پس از لحیمکاری از تنش مکانیکی یا ارتعاش خودداری کنید.
• پس از لحیمکاری دستگاه را به سرعت خنک نکنید.

7. اطلاعات بسته‌بندی و سفارش

LEDها در کیسه‌های مانع رطوبت مهر و موم شده همراه با خشک‌کننده عرضه می‌شوند. شرایط نگهداری قبل از باز کردن: 30°C / 75% RH تا 1 سال از تاریخ تولید. پس از باز کردن: 30°C / 60% RH، توصیه می‌شود ظرف 24 ساعت استفاده شود. اگر خشک‌کننده تغییر رنگ داده یا زمان نگهداری بیشتر شده باشد، قبل از استفاده در دمای 60±5°C به مدت ≥24 ساعت پخت کنید.

سفارش‌دهی به صورت قرقره (3000 عدد) انجام می‌شود. مشتریان باید کدهای دسته (VF، IV، رنگی) را مطابق با نیازهای کاربری مشخص کنند.

8. پیشنهادات کاربردی

8.1 روشنایی داخلی خودرو

زاویه دید گسترده (120 درجه) و اندازه فشرده این LED را برای چراغ‌های سقفی، چراغ‌های نقشه، نوارهای روشنایی محیطی و نور پس زمینه صفحه ابزار ایده‌آل می‌کند. گواهینامه AEC-Q101 قابلیت اطمینان را تحت شوک حرارتی، دمای بالا/رطوبت و آزمایش‌های عمر طولانی تضمین می‌کند.

8.2 ملاحظات طراحی مدار

• همیشه از مقاومت‌های محدودکننده جریان برای جلوگیری از افزایش حرارت به دلیل تغییر VF استفاده کنید.
• اطمینان حاصل کنید که دفع حرارت کافی روی PCB (viaهای حرارتی، مس‌ریختگی) وجود دارد تا دمای اتصال زیر 120°C باقی بماند.
• برای رشته‌های موازی، دسته‌های VF را مطابقت دهید تا توزیع جریان یکسان شود.
• در برابر ولتاژ معکوس محافظت کنید (دیود ESD یا دیود مسدودکننده سری) تا از آسیب مهاجرت جلوگیری شود.

8.3 سازگاری زیست‌محیطی

از قرار گرفتن در معرض ترکیبات حاوی گوگرد (>100ppm)، هالوژن‌ها (Br, Cl<هرکدام 900ppm، مجموع<1500ppm)، و ترکیبات آلی فرار (VOCs) که می‌توانند روکش سیلیکونی را تغییر رنگ دهند، خودداری کنید. در صورت نیاز با ایزوپروپیل الکل تمیز کنید؛ تمیزکاری اولتراسونیک توصیه نمی‌شود.

9. مقایسه فنی با LEDهای مشابه

در مقایسه با LEDهای سفید PLCC2 استاندارد (مانند اندازه 2835، 2.8×3.5mm)، RF-A1P14-WB12-A2 ردپای کوچک‌تری (2.2×1.4mm) داشته و در عین حال شدت نور بالا (تا 650 mcd در 5mA) را حفظ می‌کند. زاویه دید 120 درجه نسبت به بسیاری از بسته‌های رقیب (معمولاً 110-115 درجه) گسترده‌تر است و آن را برای روشنایی یکنواخت داخلی مناسب‌تر می‌سازد. علاوه بر این، ولتاژ تحمل ESD 8kV بیش از 2kV معمولی قطعات استاندارد است و محافظت قوی در محیط‌های تولیدی فراهم می‌کند.

10. سوالات متداول

سوال:آیا می‌توان این LED را با جریان‌های بالاتر از 30mA تغذیه کرد؟

پاسخ:خیر. حداکثر رتبه‌بندی مطلق 30mA DC است. تجاوز از این مقدار ممکن است باعث آسیب فوری یا تخریب تسریع شده شود.

سوال:دمای رنگ معمولی چقدر است؟

پاسخ:بر اساس دسته‌های رنگی (LLO, LLA, LLB)، CCT تقریباً 5000K–6500K است که مربوط به سفید سرد است.

سوال:چگونه باید LED را برای جلوگیری از آسیب ESD حمل کرد؟

پاسخ:از ایستگاه‌های کاری اتصال زمین، بند مچی رسانا و بسته‌بندی ضد الکتریسیته ساکن استفاده کنید. این LED برای تحمل 8kV HBM طراحی شده است، اما اقدامات احتیاطی ESD هنوز ضروری است.

سوال:نگهداری توصیه شده پس از باز کردن کیسه چیست؟

پاسخ:ظرف 24 ساعت در دمای 30°C/60% RH استفاده کنید. اگر استفاده نشد، قبل از استفاده بعدی به مدت ≥24 ساعت در دمای 60°C پخت کنید.

11. مطالعه موردی کاربرد عملی

در یک ماژول چراغ سقفی معمولی خودرو، شش LED RF-A1P14-WB12-A2 به صورت آرایه خطی روی یک PCB با هسته آلومینیومی قرار می‌گیرند. هر LED با جریان 10mA (مجموع 60mA) تغذیه می‌شود. با ولتاژ پیشرو ~2.8V برای هر کدام، توان کل حدود 1.7W است. ماژول روشنایی یکنواخت 3000–4000 mcd با زاویه پرتو 120 درجه ارائه می‌دهد و به راحتی نیازهای روشنایی داخلی را برآورده می‌کند. شبیه‌سازی‌های حرارتی دمای اتصال را حتی در شرایط محیطی بالا (85°C) به لطف زیرلایه آلومینیومی و viaهای حرارتی زیر 85°C نشان می‌دهد.

12. اصل عملکرد

LED سفید از یک تراشه InGaN آبی که با فسفر ایتریوم آلومینیوم گارنت دوپ شده با سریم (YAG:Ce) پوشش داده شده است، استفاده می‌کند. نور آبی (پیک ~450 نانومتر) فسفر را تحریک می‌کند که نور زرد ساطع می‌کند. ترکیب نور آبی و زرد نور سفید تولید می‌کند. رنگی دقیق توسط ترکیب و ضخامت فسفر کنترل می‌شود. بسته PLCC2 یک حفره بازتابنده برای افزایش استخراج نور و یک لنز سیلیکونی برای انتشار زاویه وسیع فراهم می‌کند.

13. روند صنعت

روشنایی داخلی خودرو در حال انتقال از لامپ‌های رشته‌ای سنتی به LEDها برای عمر طولانی‌تر، مصرف انرژی پایین‌تر و انعطاف‌پذیری طراحی است. کوچک‌سازی (مانند PLCC2) امکان راهنمای نور باریک و نوردهی لبه را فراهم می‌کند. بازده بالاتر و ثبات رنگ بهتر باعث پذیرش استانداردهای دسته‌بندی می‌شود. گرایش به سمت رانندگی خودکار نیز اهمیت روشنایی محیطی را برای تجربه کاربر افزایش می‌دهد. تحولات آینده شامل LEDهای سفید قابل تنظیم و ادغام با سیستم‌های کنترل هوشمند است، اما پلتفرم PLCC2 یک کارگر پرتلاش برای راه‌حل‌های مقرون به صرفه باقی می‌ماند.