برگه مشخصات ال‌ای‌دی زرد 3.5×2.8×1.85 میلی‌متر - ولتاژ پیشرو 3.0 ولت - توان 0.238 وات - زاویه دید 120 درجه سند فنی

1. نمای کلی محصول

RF-A2A31-WYS8-A4 یک ال‌ای‌دی زرد با عملکرد بالا است که با استفاده از تراشه آبی و فناوری تبدیل فسفر ساخته شده است. این قطعه در بسته‌بندی فشرده PLCC4 با ابعاد 3.50 میلی‌متر × 2.80 میلی‌متر × 1.85 میلی‌متر قرار دارد. برای برآورده کردن الزامات سخت‌گیرانه کاربردهای روشنایی خودرو، چه داخلی و چه خارجی، طراحی شده است و تحت استاندارد تست تنش AEC-Q101 برای نیمه‌هادی‌های گسسته درجه خودرو تأیید شده است.

مزایای کلیدی شامل زاویه دید بسیار گسترده 120 درجه، سازگاری با فرآیندهای استاندارد مونتاژ SMT و لحیم‌کاری ریفلو و سطح حساسیت به رطوبت 2 است. این ال‌ای‌دی با دستورالعمل‌های RoHS و REACH مطابقت دارد و ایمنی محیطی را تضمین می‌کند.

2. تحلیل عمیق و عینی پارامترهای فنی

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

ال‌ای‌دی در جریان پیشرو 50 میلی‌آمپر آزمایش می‌شود. در این شرایط، ولتاژ پیشرو (VF) از 2.8 ولت (حداقل) تا 3.4 ولت (حداکثر) متغیر است و مقدار معمول 3.0 ولت است. جریان معکوس (IR) در ولتاژ معکوس 5 ولت از 10 میکروآمپر تجاوز نمی‌کند. شدت نور (IV) بین 3500 میلی‌کاندلا تا 6500 میلی‌کاندلا مشخص شده است و مقدار معمول 5300 میلی‌کاندلا است. زاویه دید (2θ½) معمولاً 120 درجه است.

2.2 حداکثر مقادیر مطلق

حداکثر مقادیر مطلق در دمای لحیم‌کاری 25 درجه سانتی‌گراد به شرح زیر است: اتلاف توان (PD) 238 میلی‌وات، جریان پیشرو (IF) 70 میلی‌آمپر، جریان پیشرو پیک (IFP) 100 میلی‌آمپر (در چرخه وظیفه 1/10، پهنای پالس 10 میلی‌ثانیه)، ولتاژ معکوس (VR) 5 ولت، تخلیه الکترواستاتیک (HBM) 2000 ولت، محدوده دمای عملیاتی (TOPR) 40- درجه تا 100+ درجه سانتی‌گراد، محدوده دمای ذخیره‌سازی (TSTG) 40- درجه تا 100+ درجه سانتی‌گراد و دمای اتصال (TJ) 120 درجه سانتی‌گراد.

2.3 ویژگی‌های حرارتی

مقاومت حرارتی از اتصال به نقطه لحیم‌کاری (RTHJ-S) حداکثر 180 درجه سانتی‌گراد بر وات مشخص شده است. مدیریت حرارتی مناسب برای حفظ دمای اتصال زیر حداکثر مجاز حیاتی است، زیرا دمای بالا خروجی نور را کاهش داده و رنگ را تغییر می‌دهد.

3. توضیح سیستم بین‌بندی

3.1 بین‌های ولتاژ پیشرو و شدت نور (IF = 50 میلی‌آمپر)

ال‌ای‌دی به بین‌هایی برای ولتاژ پیشرو و شدت نور دسته‌بندی می‌شود. بین‌های ولتاژ پیشرو عبارتند از: G1 (2.8-2.9 ولت)، G2 (2.9-3.0 ولت)، H1 (3.0-3.1 ولت)، H2 (3.1-3.2 ولت)، I1 (3.2-3.3 ولت)، I2 (3.3-3.4 ولت). بین‌های شدت نور عبارتند از: O2 (3500-4300 میلی‌کاندلا)، P1 (4300-5300 میلی‌کاندلا)، P2 (5300-6500 میلی‌کاندلا).

3.2 بین‌بندی رنگی

نمودار رنگی CIE یک بین چهارضلعی با نام 5E نشان می‌دهد. چهار نقطه گوشه عبارتند از: (0.5536, 0.4221), (0.5764, 0.4075), (0.5883, 0.4111), (0.5705, 0.4289). این امر ثبات رنگ دقیق را برای کاربردهای روشنایی خودرو که یکنواختی رنگ حیاتی است تضمین می‌کند.

4. تحلیل منحنی عملکرد

4.1 ولتاژ پیشرو در مقابل جریان پیشرو

ولتاژ پیشرو با جریان پیشرو به صورت غیرخطی افزایش می‌یابد. در 50 میلی‌آمپر ولتاژ معمول 3.0 ولت است؛ در 70 میلی‌آمپر ولتاژ به حدود 3.1 ولت می‌رسد.

4.2 جریان پیشرو در مقابل شدت نسبی

شدت نسبی با جریان تا 70 میلی‌آمپر افزایش می‌یابد و به حدود 130٪ مقدار در 50 میلی‌آمپر می‌رسد. منحنی در جریان‌های بالاتر اشباع جزئی نشان می‌دهد.

4.3 ویژگی‌های دمایی

دمای لحیم‌کاری (Ts) هم بر ولتاژ پیشرو و هم بر شدت نسبی تأثیر می‌گذارد. با افزایش Ts از 20 درجه به 100 درجه سانتی‌گراد، ولتاژ پیشرو به صورت خطی حدود 0.15 ولت کاهش می‌یابد، در حالی که شدت نسبی تقریباً 15٪ کاهش می‌یابد. حداکثر جریان پیشرو مجاز نیز با دما کاهش می‌یابد، از 70 میلی‌آمپر در 25 درجه به حدود 40 میلی‌آمپر در 100 درجه سانتی‌گراد.

4.4 نمودار تابش

الگوی تابش شبیه لمبرتی است، با نیم‌زاویه حدود 60± درجه برای 50٪ شدت نسبی. زاویه دید (120 درجه) پوشش وسیعی را برای چراغ‌های سیگنال خودرو تضمین می‌کند.

4.5 تغییر مختصات رنگی CIE در مقابل جریان پیشرو

مختصات x و y CIE با جریان کمی تغییر می‌کنند. در 50 میلی‌آمپر نقطه معمول نزدیک (0.57, 0.43) است. افزایش جریان تا 85 درجه سانتی‌گراد باعث تغییر کوچکی در ناحیه زرد می‌شود که همچنان در بین 5E باقی می‌ماند.

4.6 توزیع طیف

طیف نشر در حدود 590 نانومتر پیک دارد و پهنای کامل در نصف حداکثر (FWHM) حدود 15 نانومتر است. طیف هیچ پیک ثانویه‌ای نشان نمی‌دهد که نشر زرد خالص را تأیید می‌کند.

5. اطلاعات مکانیکی و بسته‌بندی

5.1 ابعاد بسته

بسته 3.50 میلی‌متر طول، 2.80 میلی‌متر عرض و 1.85 میلی‌متر ارتفاع دارد. تلورانس‌ها 0.2± میلی‌متر است. نمای بالا یک علامت قطبیت (کاتد) در پایه 2 نشان می‌دهد. نمای پایین دارای چهار پد است: پد 1 کاتد، پد 2 آند، پدهای 3 و 4 تکیه‌گاه مکانیکی (بدون اتصال) هستند.

5.2 الگوی لحیم‌کاری

الگوی زمین PCB توصیه شده: اندازه پد 0.80 میلی‌متر × 0.70 میلی‌متر برای هر پایه، با یک پد حرارتی مرکزی 2.60 میلی‌متر × 1.60 میلی‌متر (اختیاری). فاصله بین مراکز پدها 2.20 میلی‌متر است.

5.3 شناسایی قطبیت

علامت قطبیت یک شکاف کوچک در بالای بسته است که با طرف کاتد هم‌راستا است.

6. راهنمای لحیم‌کاری و مونتاژ

6.1 پروفایل لحیم‌کاری ریفلو

پروفایل ریفلو توصیه شده بر اساس JEDEC J-STD-020 است. پیش‌گرمایش از 150 درجه تا 200 درجه سانتی‌گراد به مدت 60-120 ثانیه. نرخ افزایش دما: حداکثر 3 درجه بر ثانیه. زمان بالای 217 درجه (TL): حداکثر 60 ثانیه. دمای پیک (TP): 260 درجه سانتی‌گراد تا 10 ثانیه. نرخ خنک‌سازی: حداکثر 6 درجه بر ثانیه. کل زمان از 25 درجه تا پیک: حداکثر 8 دقیقه. ال‌ای‌دی می‌تواند دو سیکل ریفلو را تحمل کند؛ اگر بیش از 24 ساعت بین سیکل‌ها فاصله باشد، پخت لازم است.

6.2 لحیم‌کاری دستی

در صورت نیاز به لحیم‌کاری دستی، از هویه لحیم‌کاری با دمای ≤300 درجه سانتی‌گراد به مدت ≤3 ثانیه و فقط یک بار برای هر اتصال استفاده کنید.

6.3 نگهداری و حمل

کیسه‌های باز نشده مانع رطوبت را می‌توان تا 1 سال در دمای ≤30 درجه سانتی‌گراد و رطوبت نسبی ≤75٪ نگهداری کرد. پس از باز کردن، ظرف 24 ساعت در دمای ≤30 درجه سانتی‌گراد و رطوبت نسبی ≤60٪ استفاده شود. اگر نگهداری از این محدوده‌ها فراتر رفت، در دمای 5±60 درجه سانتی‌گراد به مدت ≥24 ساعت پخت شود. سطح ال‌ای‌دی سیلیکون نرم است؛ از فشار مکانیکی خودداری کنید. از تمیزکاری اولتراسونیک استفاده نکنید؛ ایزوپروپیل الکل توصیه می‌شود.

7. اطلاعات بسته‌بندی و سفارش

ال‌ای‌دی روی نوار و قرقره با 2000 قطعه در هر قرقره عرضه می‌شود. ابعاد نوار حامل: عرض 8.0 میلی‌متر، گام 4.0 میلی‌متر، اندازه حفره 3.50 میلی‌متر × 2.80 میلی‌متر × 1.70 میلی‌متر. ابعاد قرقره: A = 330 میلی‌متر، B = 100 میلی‌متر، C = 13.0 میلی‌متر، D = 8.0 میلی‌متر. هر قرقره دارای برچسبی با شماره قطعه، شماره مشخصات، شماره لات، کد بین، شار نوری، بین رنگی، ولتاژ پیشرو، کد طول موج، تعداد و کد تاریخ است. بسته‌بندی نهایی شامل یک کیسه مانع رطوبت و جعبه مقوایی است.

8. توصیه‌های کاربردی

این ال‌ای‌دی زرد برای روشنایی داخلی خودرو (محیطی، چراغ مطالعه) و سیگنالینگ خارجی (چراغ راهنما، چراغ ترمز) ایده‌آل است. به دلیل زاویه دید گسترده و روشنایی بالا، برای کاربردهای نشانگر عمومی نیز مناسب است. طراحان باید از خنک‌کاری مناسب برای حفظ دمای اتصال زیر 120 درجه سانتی‌گراد اطمینان حاصل کنند. یک مقاومت محدودکننده جریان برای جلوگیری از تنش بیش از حد الزامی است. برای آرایش موازی، به دلیل بین‌بندی VF، تعادل جریان را در نظر بگیرید. این ال‌ای‌دی دارای گواهی AEC-Q101 است و برای محیط‌های سخت خودرو مناسب است.

9. مقایسه فنی

در مقایسه با ال‌ای‌دی‌های زرد مبتنی بر فیلم PI معمولی، این قطعه تبدیل‌شده با فسفر پایداری رنگ برتر و زاویه دید گسترده‌تری ارائه می‌دهد. بسته PLCC4 امکان مونتاژ آسان‌تر PCB و اتلاف حرارت بهتر نسبت به بسته‌های کوچکتر مانند 3014 را فراهم می‌کند. گواهی AEC-Q101 آن را از ال‌ای‌دی‌های تجاری استاندارد متمایز می‌کند و قابلیت اطمینان تأیید شده برای کاربردهای خودرو را فراهم می‌آورد.

10. سوالات متداول

س: ولتاژ پیشرو معمول در 50 میلی‌آمپر چقدر است؟ج: 3.0 ولت، با محدوده 2.8 ولت تا 3.4 ولت.

س: آیا می‌توان از این ال‌ای‌دی برای روشنایی خارجی خودرو استفاده کرد؟ج: بله، دارای گواهی AEC-Q101 است و برای مصارف داخلی و خارجی توصیه می‌شود.

س: چند سیکل ریفلو مجاز است؟ج: حداکثر دو سیکل. اگر بیش از 24 ساعت بین سیکل‌ها فاصله باشد، قبل از ریفلو دوم پخت شود.

س: زمان نگهداری توصیه شده پس از باز کردن کیسه چقدر است؟ج: ظرف 24 ساعت در دمای ≤30 درجه سانتی‌گراد / رطوبت نسبی ≤60٪ استفاده شود.

س: آیا ال‌ای‌دی نیاز به هیت سینک دارد؟ج: برای جریان‌های محرک بالا یا دمای محیط بالا، مدیریت حرارتی ضروری است. دمای اتصال نباید از 120 درجه سانتی‌گراد تجاوز کند.

11. موارد کاربردی عملی

مورد 1: ماژول چراغ راهنمای خودرو
یک آرایه شش‌تایی از ال‌ای‌دی‌های RF-A2A31-WYS8-A4 در یک چراغ ترکیبی عقب استفاده شده است. هر ال‌ای‌دی با 50 میلی‌آمپر و با یک شبکه مقاومت مشترک تغذیه می‌شود و به شدت نور کل 32000 میلی‌کاندلا دست می‌یابد. زاویه دید گسترده 120 درجه الزامات سیگنال SAE را برآورده می‌کند. شبیه‌سازی حرارتی دمای اتصال 85 درجه سانتی‌گراد را در دمای محیط 60 درجه نشان می‌دهد که بسیار پایین‌تر از حد مجاز است.

مورد 2: نشانگر داشبورد
از یک ال‌ای‌دی واحد به عنوان چراغ هشدار استفاده شده است. با جریان 30 میلی‌آمپر برای کاهش گرما تغذیه می‌شود و همچنان روشنایی 3500 میلی‌کاندلا را فراهم می‌کند. بسته فشرده PLCC4 در فضای کوچک PCB قرار می‌گیرد. نیازی به هیت سینک اضافی نیست.

12. معرفی اصل کار

نشر زرد با پوشش دادن یک تراشه ال‌ای‌دی آبی InGaN با فسفر زرد YAG:Ce حاصل می‌شود. نور آبی (450-460 نانومتر) تا حدودی فسفر را تحریک می‌کند که نور زرد (550-600 نانومتر) ساطع می‌کند. ترکیب این دو یک طیف گسترده ایجاد می‌کند که به عنوان زرد درک می‌شود. این روش در مقایسه با تراشه‌های زرد مستقیم بازده بالا و پایداری رنگ خوبی ارائه می‌دهد.

13. روندهای توسعه

ال‌ای‌دی‌های تبدیل‌شده با فسفر به دلیل مزایای هزینه و عملکرد همچنان بازار خودرو را تحت سلطه خود دارند. روندهای آینده شامل ابعاد کوچکتر (مانند 3030)، بازده بالاتر (بیش از 100 لومن بر وات) و مقاومت حرارتی بهبود یافته برای کاهش کاهش جریان است. گواهی AEC-Q102 (گسترش Q101) برای ال‌ای‌دی‌های خودرو الزامی می‌شود. انتظار می‌رود ادغام حفاظت ESD و بین‌بندی رنگ دقیق‌تر (بیضی MacAdam) نیز انجام شود.