چیپ LED زرد 1.8x0.8x0.5mm - ولتاژ پیشرو 1.8-2.4V - توان 78mW - دیتاشیت SMD

1. نمای کلی محصول

RF-YG1808TS-AC-E0 یک چیپ LED زرد فشرده است که برای نشان‌دهی و روشنایی عمومی طراحی شده است. این محصول در یک بسته SMD مینیاتوری 1.8mm x 0.8mm x 0.50mm قرار گرفته و زاویه دید بسیار عریض 140 درجه را ارائه می‌دهد که آن را برای کاربردهای نیازمند توزیع یکنواخت نور مناسب می‌سازد. این دستگاه با استفاده از یک چیپ زرد با راندمان بالا ساخته شده است که طول موج غالب معمولی در محدوده 585nm تا 595nm دارد. از فرآیندهای استاندارد مونتاژ SMT پشتیبانی می‌کند و مطابق با RoHS است. با سطح حساسیت رطوبتی 3، باید شرایط حمل و نگهداری مناسب رعایت شود.

2. بررسی عمیق پارامترهای فنی

2.1 مشخصات الکترواپتیکی (در Ts=25°C، IF=20mA)

• طول موج غالب (λD):585-595nm (دسته‌بندی شده به زیرمحدوده‌های D10, D20, E10, E20)
• ولتاژ پیشرو (VF):1.8V تا 2.4V (دسته‌بندی شده به زیرمحدوده‌های B1, B2, C1, C2, D1, D2)
• شدت نورانی (IV):350-800 mcd (دسته‌بندی شده به زیرمحدوده‌های J10, J20, K10, K20)
• پهنای نیم‌باند طیفی (Δλ):معمولاً 15 nm
• زاویه دید (2θ1/2):140 درجه (معمولی)
• جریان معکوس (IR):≤10 μA در VR=5V
• مقاومت حرارتی (RTHJ-S):≤260 K/W

2.2 حداکثر مقادیر مجاز مطلق

• توان تلف شده (Pd):78 mW
• جریان پیشرو (IF):30 mA (پیوسته); 60 mA (پالسی، چرخه وظیفه 1/10، عرض 0.1ms)
• ESD (HBM):2000 V
• دمای کار (Topr):-40°C تا +85°C
• دمای نگهداری (Tstg):-40°C تا +85°C
• دمای اتصال (Tj):95°C (حداکثر)

3. توضیح سیستم دسته‌بندی

محصول برای طول موج، شدت نورانی و ولتاژ پیشرو به دسته‌های دقیق تقسیم می‌شود تا عملکرد یکنواخت در کاربردهای نهایی تضمین شود.

• دسته‌های طول موج:D10 (585-587.5nm), D20 (587.5-590nm), E10 (590-592.5nm), E20 (592.5-595nm)
• دسته‌های شدت:J10 (350-430 mcd), J20 (430-530 mcd), K10 (530-650 mcd), K20 (650-800 mcd)
• دسته‌های ولتاژ:B1 (1.8-1.9V), B2 (1.9-2.0V), C1 (2.0-2.1V), C2 (2.1-2.2V), D1 (2.2-2.3V), D2 (2.3-2.4V)

همه اندازه‌گیری‌ها دارای تلورانس مشخص هستند: ±0.1V برای ولتاژ پیشرو، ±2nm برای طول موج غالب، و ±10% برای شدت نورانی.

4. تحلیل منحنی عملکرد

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

ولتاژ پیشرو با افزایش جریان به صورت یکنواخت افزایش می‌یابد. در شرایط تست IF=20mA، VF معمولاً در محدوده 1.8-2.4V قرار می‌گیرد. اعمال حداکثر جریان نامی (30mA) به ولتاژ رانش کمی بالاتر نیاز دارد.

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

خروجی نور نسبی با جریان به صورت غیرخطی افزایش می‌یابد. منحنی نشان می‌دهد که در جریان‌های پایین‌تر شیب تندتر است که نشان‌دهنده راندمان بالاتر در جریان‌های رانش پایین‌تر است. در 20mA شدت نسبی تقریباً 1.0 (نرمال شده) است.

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

با افزایش دمای اتصال، شدت نسبی کاهش می‌یابد. در 100°C، شدت به حدود 0.7 مقدار در 25°C کاهش می‌یابد. مدیریت حرارتی مناسب برای حفظ روشنایی ضروری است.

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

حداکثر جریان پیشرو مجاز باید با افزایش دمای پین کاهش یابد. در 100°C، جریان ایمن تقریباً 10mA است، در مقایسه با 30mA در 25°C. این منحنی کاهش باید در محیط‌های با دمای بالا در نظر گرفته شود.

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

طول موج غالب با جریان کمی تغییر می‌کند. در 20mA طول موج تقریباً 591nm است. با افزایش جریان از 0 به 30mA، طول موج کمتر از 2nm تغییر می‌کند که نشان‌دهنده پایداری رنگ خوب است.

4.6 شدت نسبی در مقابل طول موج (شکل 1-11)

طیف تابش در نزدیکی 590nm با پهنای نیم‌باند 15nm به اوج می‌رسد. توزیع طیفی باریک است و رنگ زرد اشباع شده را فراهم می‌کند.

4.7 الگوی تابش (شکل 1-12)

تابش زاویه‌ای از نوع Lambertian با زاویه نیمه عریض 140 درجه است. شدت از -70° تا +70° دور از محور نسبتاً یکنواخت باقی می‌ماند.

5. اطلاعات مکانیکی و بسته‌بندی

5.1 ابعاد بسته (شکل‌های 1-1 تا 1-4)

• ابعاد: 1.80mm x 0.80mm x 0.50mm (تلورانس ±0.2mm)
• قطبیت: برای شناسایی پد به شکل 1-4 مراجعه کنید (پد 1 و پد 2)
• الگوی لحیم‌کاری (شکل 1-5): ابعاد الگوی مس توصیه شده 0.95mm x 0.80mm (فاصله پدها 1.3mm، عرض کل 2.6mm). توجه کنید که نمای از پایین هندسه پد را نشان می‌دهد.

5.2 نوار حامل و قرقره (شکل‌های 2-1، 2-2)

• نوار حامل: عرض 8mm، گام جیب 4.00mm، ضخامت 0.65mm. دارای علامت قطبیت و جهت تغذیه.
• قرقره: قطر 178mm، عرض 8.0mm، قطر توپی 60mm، شیار نوار 13.0mm.
• تعداد: 4000 عدد در هر قرقره.

5.3 برچسب و کیسه مانع رطوبت (شکل‌های 2-3، 2-4)

برچسب شامل شماره قطعه، شماره مشخصات، شماره لات، کد دسته، شار نوری، دسته رنگی، ولتاژ پیشرو، طول موج، تعداد و تاریخ است. محصولات در یک کیسه مانع رطوبت (MBB) با خشک‌کننده و کارت نشان‌دهنده رطوبت بسته‌بندی می‌شوند تا سطح رطوبت زیر آستانه MSL-3 حفظ شود.

6. دستورالعمل‌های لحیم‌کاری و مونتاژ

6.1 پروفیل ریفلو توصیه شده (شکل 3-1، جدول 3-1)

• پیش‌گرمایش: افزایش شیب ≤3°C/s; Tsmin=150°C, Tsmax=200°C; زمان 60-120s
• افزایش به TL (217°C): 60-150s
• زمان بالای 217°C (tL): 60-120s
• دمای اوج (TP): 260°C، حداکثر زمان در محدوده 5 درجه از اوج (tp): 10s
• خنک‌سازی: ≤6°C/s
• زمان کل از 25°C تا اوج: ≤8 دقیقه

لحیم‌کاری ریفلو نباید بیش از 2 بار انجام شود. اگر بین دو لحیم‌کاری بیش از 24 ساعت فاصله باشد، ممکن است LEDها آسیب ببینند.

6.2 هویه لحیم‌کاری و تعمیر

لحیم‌کاری دستی: دما<300°C، زمان<3s، فقط یک بار. برای تعمیر، هویه دو سر توصیه می‌شود; پیش‌آزمایش برای تأیید عدم آسیب.

6.3 اقدامات احتیاطی در حمل و نقل

• از اعمال تنش مکانیکی روی LEDها در حین و پس از لحیم‌کاری خودداری کنید.
• پس از نصب، PCB را تاب ندهید.
• پس از لحیم‌کاری به سرعت خنک نکنید.
• در هنگام خنک‌سازی از ارتعاش بیش از حد خودداری کنید.

7. توصیه‌های کاربردی

7.1 کاربردهای معمول

• نشان‌دهنده‌های نوری (وضعیت، چراغ‌های هشدار)
• سوئیچ‌ها، نمادها و نور پس‌زمینه نمایشگر
• روشنایی عمومی در ابعاد کوچک

7.2 ملاحظات طراحی

• از مقاومت‌های محدودکننده جریان استفاده کنید; تغییرات کوچک ولتاژ می‌تواند باعث نوسانات بزرگ جریان و در نتیجه فرار حرارتی شود.
• از اتلاف حرارتی خوب اطمینان حاصل کنید; دمای اتصال را زیر 95°C نگه دارید.
• از ولتاژ معکوس خودداری کنید; مدارها را طوری طراحی کنید که فقط ولتاژ پیشرو اعمال شود.
• در آرایه‌های سری/موازی، توزیع جریان و اشتراک حرارت را در نظر بگیرید.
• محتوای گوگرد محیطی باید زیر 100 ppm باشد; محتوای هالوژن (برم، کلر) به صورت جداگانه زیر 900 ppm و کل زیر 1500 ppm.
• از VOCs که می‌توانند خارج شده و به محفظه سیلیکونی حمله کنند، خودداری کنید; از چسب‌های تست شده استفاده کنید.

8. نگهداری و عمر قفسه

اگر کارت نشان‌دهنده رطوبت صورتی شود (خشک‌کننده رنگ باخته) یا زمان نگهداری بیش از حد شده باشد، قبل از استفاده به مدت 24 ساعت در دمای 60±5°C بپزید.

9. خلاصه تست قابلیت اطمینان

محصول تست‌های زیر (استانداردهای JEDEC) را با معیار پذیرش 0/1 خرابی پشت سر گذاشته است:

• ریفلو (260°C، 10s، 2x) – 22 عدد
• چرخه دما (-40°C تا 100°C، 100 چرخه)
• شوک حرارتی (-40°C تا 100°C، 300 چرخه)
• نگهداری در دمای بالا (100°C، 1000h)
• نگهداری در دمای پایین (-40°C، 1000h)
• تست عمر (Ta=25°C، IF=20mA، 1000h)

معیار قضاوت: تغییر VF ≤1.1x USL، IR ≤2x USL، شار نوری ≥0.7x LSL.

10. ویژگی‌های عملکرد معمول

• ولتاژ پیشرو در مقابل جریان:افزایش غیرخطی; در 20mA برای راندمان بهینه کار کنید.
• شدت در مقابل جریان:زیرخطی; جریان بالاتر بازده کاهشی در روشنایی به همراه دارد.
• وابستگی به دما:شدت در 100°C حدود 30% کاهش می‌یابد; جریان را مطابق کاهش دهید.
• پایداری طول موج: <تغییر 2nm در محدوده جریان کاری.
• الگوی تابش:زاویه دید عریض 140°، مناسب برای نور پس‌زمینه و پنل‌های نشان‌دهنده.

11. مطالعه موردی طراحی: ماژول نشان‌دهنده نوری

یک پنل رابط کاربری را در نظر بگیرید که به یک LED زرد وضعیت نیاز دارد که در ±70° قابل مشاهده باشد. استفاده از بسته 1808 امکان چیدمان متراکم را فراهم می‌کند. با رانش 20mA و یک مقاومت سری 100Ω (با فرض VF≈2.0V در ریل 5V)، توان تلف شده 78mW است که در محدوده مجاز قرار دارد. برای محدوده دمایی عریض (-40°C تا +85°C)، طراحی حرارتی را طوری انجام دهید که اتصال زیر 95°C باقی بماند. استفاده از الگوی لحیم‌کاری و پروفیل ریفلو ارائه شده اتصالات لحیم قابل اعتماد را تضمین می‌کند. اگر کاربرد نیاز به رنگ ثابت دارد، دسته طول موج مناسب (مثلاً E20 برای 592.5-595nm) را انتخاب کنید. ردپای فوق‌العاده کوچک (1.8×0.8mm) امکان چیدمان PCB فشرده با تراکم بالای قطعات را فراهم می‌کند.

12. اصل اساسی: نحوه عملکرد LED زرد

LED با استفاده از یک چیپ زرد ساخته می‌شود - معمولاً InGaAlP (فسفید ایندیم گالیم آلومینیوم) که روی یک زیرلایه GaAs رشد می‌کند. هنگامی که بایاس مستقیم اعمال می‌شود، الکترون‌ها در ناحیه فعال با حفره‌ها ترکیب می‌شوند و فوتون‌هایی با انرژی متناسب با گاف نواری آزاد می‌کنند. تابش زرد (585-595nm) از طریق کنترل دقیق کسرهای آلومینیوم و ایندیم به دست می‌آید. پهنای طیف باریک (15nm) نشان‌دهنده کیفیت بالای مواد و لایه‌های اپیتاکسیال بهینه شده است. الگوی تابش عریض ناشی از هندسه چیپ و طراحی زیرلایه شفاف است.

13. روندهای صنعت و تکامل

LEDهای زرد SMD به سمت راندمان بالاتر (lm/W) و بسته‌های کوچک‌تر در حال تکامل هستند. فاکتور فرم 1808 بخشی از روند کوچک‌سازی در لوازم الکترونیکی مصرفی است. پیشرفت‌های آینده ممکن است شامل مدیریت حرارتی بهبود یافته (RTHJ-S پایین‌تر) و رتبه‌های ESD بالاتر باشد. یکپارچه‌سازی با درایورهای هوشمند و ترکیبات قابل تنظیم سفید/زرد نیز در حال رشد است. تقاضا برای LEDهای زرد در خودروسازی (چراغ‌های راهنما) و تابلوهای نمایش همچنان باعث نوآوری در روشنایی و قابلیت اطمینان می‌شود.

این سند یک مرجع فنی جامع برای LED زرد RF-YG1808TS-AC-E0 ارائه می‌دهد. برای اطلاعات دقیق دسته‌بندی و پیکربندی‌های سفارشی، با نماینده فروش محلی خود مشورت کنید.