ال ای دی سفید 3.00x1.40x0.52mm 2.8-3.4V 680mW درجه خودرو | RF-A1F30-W1FN-B1

1. بررسی محصول

1.1 توضیحات عمومی

RF-A1F30-W1FN-B1 یک دیود ساطع نور سفید (LED) است که با ترکیب یک تراشه آبی و تبدیل فسفر ساخته شده است. این محصول در بسته بندی EMC (ترکیب قالب اپوکسی) با ابعاد 3.00mm x 1.40mm x 0.52mm بسته بندی شده است. این ردپای فشرده آن را برای کاربردهای روشنایی داخلی و خارجی خودرو با فضای محدود مناسب می سازد. LED معمولاً شار نوری 26.8 تا 39.8 لومن را در جریان پیشرو 80mA با ولتاژ پیشرو 2.8V تا 3.4V ارائه می دهد. زاویه دید عریض 120 درجه توزیع یکنواخت نور را تضمین می کند. این دستگاه دارای گواهی AEC-Q101 است و استانداردهای قابلیت اطمینان خودرو را برآورده می کند.

1.2 ویژگی‌ها

• بسته بندی EMC برای پایداری دمای بالا و استحکام.
• زاویه دید بسیار عریض 120 درجه.
• مناسب برای تمام فرآیندهای مونتاژ SMT و لحیم کاری ریفلو.
• موجود در بسته بندی نوار و قرقره (5,000 عدد در هر قرقره).
• سطح حساسیت به رطوبت: سطح 2 (MSL 2).
• مطابق با الزامات RoHS و REACH.
• واجد شرایط طبق تست استرس AEC-Q101 برای نیمه هادی های گسسته درجه خودرو.

1.3 کاربردها

این LED برای کاربردهای روشنایی خودرو از جمله روشنایی محیط داخلی، نشانگرهای داشبورد و لامپ های سیگنال خارجی طراحی شده است. قابلیت اطمینان بالا و محدوده دمای عملیاتی گسترده (-40°C تا +110°C) آن را برای محیط های سخت خودرو ایده آل می کند.

2. پارامترهای فنی

2.1 ویژگی‌های الکتریکی و نوری (Ts=25°C)

جدول زیر پارامترهای الکتریکی و نوری کلیدی را که در جریان پیشرو 80mA (مگر در غیر این صورت ذکر شده) اندازه گیری شده است، خلاصه می کند.

توجه: تلورانس اندازه گیری ±0.1V برای ولتاژ پیشرو، ±10% برای شار نوری و ±0.005 برای مختصات رنگ است.

2.2 حداکثر مقادیر مطلق (Ts=25°C)

حداکثر مقادیر مطلق نباید تجاوز شود تا از آسیب دائمی به LED جلوگیری شود.

3. سیستم دسته بندی

3.1 دسته های ولتاژ پیشرو و شار نوری

برای اطمینان از عملکرد ثابت، LED بر اساس ولتاژ پیشرو (VF) و شار نوری (Φ) در IF=80mA به دسته هایی مرتب می شود. دسته های VF از V2 (2.8-2.9V) تا V7 (3.3-3.4V) تعیین می شوند. دسته های شار نوری از 8P (26.8-28.7lm) تا 9Q (37.3-39.8lm) متغیر هستند. این سیستم دسته بندی به مشتریان امکان می دهد دستگاه هایی با ویژگی های الکتریکی و نوری کنترل شده دقیق انتخاب کنند.

3.2 دسته های رنگی

مختصات رنگ به 18 دسته رنگی (A1 تا A9 و B1 تا B9) در فضای رنگی CIE 1931 تقسیم می شوند. هر دسته با چهار مختصات CIE x,y گوشه تعریف می شود. به عنوان مثال، دسته A1 x را از 0.3013 تا 0.3063 و y را از 0.2943 تا 0.3135 پوشش می دهد. این دسته بندی دقیق ظاهر سفید یکنواخت را برای سیستم های روشنایی تضمین می کند.

4. تحلیل منحنی های عملکرد

4.1 ولتاژ پیشرو در مقابل جریان پیشرو

منحنی I-V (شکل 1-7) رابطه نمایی معمولی بین ولتاژ پیشرو و جریان پیشرو را نشان می دهد. در دمای 25°C، ولتاژ پیشرو تقریباً 2.9V جریان 80mA را تولید می کند. با افزایش ولتاژ به 3.4V، جریان از 200mA فراتر می رود. این منحنی برای طراحی درایورهای جریان ثابت برای جلوگیری از اضافه جریان ضروری است.

4.2 جریان پیشرو در مقابل شار نوری نسبی

شار نوری نسبی تقریباً به صورت خطی با جریان پیشرو تا 160mA افزایش می یابد (شکل 1-8). در 80mA، شدت نسبی تقریباً 50% از حداکثر در 200mA است. این رفتار به پیش بینی روشنایی در جریان های محرک مختلف کمک می کند.

4.3 اثرات دما

شکل های 1-9 تا 1-11 تأثیر دمای لحیم کاری را بر عملکرد نشان می دهند. با افزایش دما، شار نوری نسبی کاهش می یابد (شکل 1-9). حداکثر جریان پیشرو مجاز باید در دماهای بالاتر کاهش یابد (شکل 1-10). ولتاژ پیشرو نیز با افزایش دما با نرخ تقریبی -2mV/°C کاهش می یابد (شکل 1-11). مدیریت حرارتی مناسب برای حفظ خروجی نور و قابلیت اطمینان حیاتی است.

4.4 الگوی تابش

نمودار تابش (شکل 1-12) توزیعی شبه-لمبرتی با زاویه نیمه شدت 60 درجه (عرض کامل در نصف حداکثر 120 درجه) را نشان می دهد. شدت نسبی به طور متقارن از 100% در 0 درجه به حدود 50% در ±60 درجه کاهش می یابد.

4.5 توزیع طیف

طیف (شکل 1-14) از 380nm تا 780nm با اوج در حدود 450nm (تراشه آبی) و یک باند فسفر پهن از 500nm تا 700nm گسترده است. این ترکیب بسته به دسته، دمای رنگ همبسته سفید گرم تا خنثی را ایجاد می کند.

4.6 تغییر رنگ در مقابل جریان و دما

شکل 1-13 نشان می دهد که مختصات رنگی با افزایش دما کمی جابجا می شوند. این جابجایی در جهت y بیشتر مشهود است. این اطلاعات برای کاربردهای روشنایی حساس به رنگ حیاتی است.

5. اطلاعات مکانیکی و بسته بندی

5.1 ابعاد بسته

بسته 3.00mm (طول) × 1.40mm (عرض) × 0.52mm (ارتفاع) با تلورانس ±0.2mm اندازه گیری می کند. نمای بالا ناحیه ساطع نور مستطیلی 2.61mm × 1.40mm را نشان می دهد. دو پد کاتد و آند در پایین برای لحیم کاری سطحی قرار دارند.

5.2 الگوهای لحیم کاری

ابعاد طرح پد لحیم کاری توصیه شده: 3.50mm (طول) × 0.91mm (عرض) برای هر پد، با فاصله 2.10mm. طراحی مناسب پد قابلیت اطمینان اتصال لحیم و اتلاف حرارت را تضمین می کند.

5.3 قطبیت

قطبیت LED با علامت (+) و (-) در پایین بسته مشخص شده است. سمت کاتد با یک لبه صاف در طرح کلی بسته نشان داده شده است. قطبیت نادرست ممکن است به LED آسیب برساند.

6. دستورالعمل های لحیم کاری ریفلو SMT

6.1 پروفایل ریفلو

پروفایل لحیم کاری ریفلو توصیه شده بر اساس استانداردهای JEDEC است. پارامترهای کلیدی: پیش گرمایش از 150°C تا 200°C به مدت 60-120 ثانیه، نرخ افزایش ≤3°C/s، زمان بالای 217°C (TL) حداکثر 60 ثانیه، دمای اوج 260°C با زمان ماند 10 ثانیه، و نرخ خنک‌سازی ≤6°C/s. کل زمان از 25°C تا اوج نباید از 8 دقیقه تجاوز کند. بیش از دو بار ریفلو انجام ندهید.

6.2 اقدامات احتیاطی

در طول گرمایش یا سرمایش به LED فشار مکانیکی وارد نکنید. از سرمایش سریع خودداری کنید. محفظه LED سیلیکونی است که نرم است؛ از فشار مستقیم روی لنز خودداری کنید. از نازل برداشت و قرار دادن مناسب با نیروی مناسب استفاده کنید. قطعات نباید روی PCB های خمیده نصب شوند.

7. اطلاعات بسته بندی و سفارش

7.1 نوار و قرقره

LED در بسته بندی نوار و قرقره با 5,000 قطعه در هر قرقره عرضه می شود. ابعاد نوار حامل: عرض 8.0±0.1mm، گام 4.0mm. ابعاد قرقره: قطر 178±1mm، قطر توپی 60±1mm، و عرض 13.0±0.5mm. نوار شامل یک لیدر و تریلر 80-100 جیب خالی است.

7.2 اطلاعات برچسب

هر قرقره با شماره قطعه، شماره مشخصات، شماره لات، کد دسته (برای شار، رنگی، ولتاژ)، تعداد و تاریخ برچسب گذاری می شود. برچسب همچنین شامل بارکد برای ردیابی موجودی است.

7.3 حساسیت به رطوبت

سطح MSL 2 است. کیسه مانع رطوبت باید قبل از باز شدن در دمای ≤30°C و رطوبت نسبی ≤75% ذخیره شود. پس از باز شدن، LED ها باید ظرف 24 ساعت استفاده شوند یا تحت پخت در 60±5°C به مدت حداقل 24 ساعت قرار گیرند.

8. تست قابلیت اطمینان

LED تست های قابلیت اطمینان استاندارد را طبق دستورالعمل های AEC-Q101 پشت سر گذاشته است. موارد تست شامل: لحیم کاری ریفلو (260°C، 10s، 2 بار)، حساسیت به رطوبت (MSL2، 85°C/60%RH، 168h)، شوک حرارتی (-40°C تا 125°C، 1000 چرخه)، تست عمر (105°C، IF=80mA، 1000h)، و رطوبت بالا دمای بالا (85°C/85%RH، IF=80mA، 1000h). همه تست ها نیاز به 0 شکست در 20 نمونه دارند. معیارهای شکست: تغییر ولتاژ پیشرو >10% بالای حد بالایی (USL)، جریان معکوس >2x USL، یا افت شار نوری >30% زیر حد پایینی (LSL).

9. نکات نگهداری و حمل و نقل

9.1 شرایط نگهداری

کیسه های باز نشده: در دمای ≤30°C و رطوبت نسبی ≤75% تا 1 سال ذخیره کنید. پس از باز شدن، ظرف 24 ساعت در دمای ≤30°C و رطوبت نسبی ≤60% استفاده کنید. در صورت تجاوز، در 60±5°C به مدت >24 ساعت پخت کنید.

9.2 حفاظت در برابر ESD و EOS

LED به تخلیه الکترواستاتیک (ESD) حساس است. 90% دستگاه ها از 8000V HBM عبور می کنند. از اقدامات حفاظتی ESD مناسب استفاده کنید: ایستگاه های کاری زمینی، یونیزه کننده ها و بسته بندی ضد استاتیک. اضافه ولتاژ الکتریکی (EOS) نیز باید با استفاده از مقاومت های محدود کننده جریان و طراحی مدار مناسب اجتناب شود.

9.3 سازگاری شیمیایی

از قرار گرفتن در معرض ترکیبات گوگرد >100PPM، برم >900PPM، کلر >900PPM و مجموع Br+Cl >1500PPM خودداری کنید. از چسب هایی که ترکیبات آلی فرار (VOC) منتشر می کنند استفاده نکنید. برای تمیز کردن، ایزوپروپیل الکل توصیه می شود. تمیز کردن اولتراسونیک توصیه نمی شود زیرا ممکن است به LED آسیب برساند.

10. ملاحظات طراحی برنامه

10.1 طراحی حرارتی

مدیریت حرارتی برای حفظ خروجی نور و عمر مفید حیاتی است. مقاومت حرارتی از اتصال تا نقطه لحیم 50°C/W است. مساحت مس PCB کافی و ویای حرارتی توصیه می شود. دمای اتصال نباید از 125°C تجاوز کند.

10.2 کاهش جریان

در دمای محیط بالای 25°C، حداکثر جریان پیشرو باید کاهش یابد. به منحنی کاهش (شکل 1-10) مراجعه کنید که نشان می دهد در 100°C، حداکثر جریان به حدود 80mA کاهش می یابد. همیشه در ناحیه عملیاتی ایمن کار کنید.

10.3 حفاظت مدار

از یک درایور جریان ثابت یا مقاومت سری برای محدود کردن جریان استفاده کنید. یک مقاومت با مقدار مناسب (به عنوان مثال، برای تنظیم 80mA از منبع تغذیه 5V) عملکرد پایدار را تضمین می کند. ممکن است برای جلوگیری از آسیب، حفاظت ولتاژ معکوس (به عنوان مثال، یک دیود) مورد نیاز باشد.

11. اصل فنی

این LED سفید از یک تراشه آبی InGaN پوشیده شده با فسفر زرد رنگ (معمولاً YAG:Ce) استفاده می کند. نور آبی از تراشه (اوج ~450nm) تا حدی فسفر را تحریک می کند که نور زرد ساطع می کند. ترکیب نور آبی و زرد نور سفید تولید می کند. مختصات رنگی CIE خاص به ترکیب و غلظت فسفر بستگی دارد و دماهای رنگ مختلف را امکان پذیر می سازد.

12. سوالات متداول

1. س: آیا می توان از LED با درایو پالسی استفاده کرد؟پاسخ: بله، حداکثر جریان نامی پیک 350mA با چرخه وظیفه 1/10 و عرض پالس 10ms است. اطمینان حاصل کنید که توان متوسط از 680mW تجاوز نمی کند.
2. س: چگونه LED را پس از لحیم کاری تمیز کنیم؟پاسخ: از ایزوپروپیل الکل استفاده کنید. از تمیز کردن اولتراسونیک استفاده نکنید. اگر از حلال های دیگر استفاده می شود، سازگاری با محفظه سیلیکونی را بررسی کنید.
3. س: اگر زمان ذخیره سازی پس از باز شدن کیسه از 24 ساعت تجاوز کند چه اتفاقی می افتد؟پاسخ: ممکن است LED رطوبت جذب کند که نیاز به پخت در 60±5°C به مدت >24 ساعت قبل از استفاده دارد.
4. س: آیا می توان از LED در روشنایی خارجی خودرو در فضای باز استفاده کرد؟پاسخ: بله، دستگاه دارای گواهی AEC-Q101 است و از -40°C تا +110°C کار می کند و برای کاربردهای خارجی مناسب است. با این حال، آب بندی مناسب در برابر رطوبت و آلاینده ها مورد نیاز است.
5. س: آیا LED با لحیم کاری بدون سرب سازگار است؟پاسخ: بله، پروفایل ریفلو توصیه شده بدون سرب با دمای اوج 260°C است.