Specifiche del LED arancione RF-OU1808TS-CB-E0 - 1.8x0.8x0.5mm - Bin di tensione 1.8-2.4V - Potenza 72mW - Scheda tecnica

1. Panoramica del prodotto

Il RF-OU1808TS-CB-E0 è un LED a chip arancione montato in superficie realizzato utilizzando un die semiconduttore arancione ad alta efficienza. Il dispositivo è alloggiato in un pacchetto miniaturizzato di 1,8 mm × 0,8 mm × 0,50 mm, rendendolo adatto per assemblaggi elettronici compatti. Grazie all'angolo di visione ultra-ampio di 140 gradi, questo LED offre un'eccellente distribuzione della luce per applicazioni di indicatori e display. È pienamente compatibile con i processi standard di assemblaggio SMT e saldatura e soddisfa i requisiti ambientali RoHS. Il livello di sensibilità all'umidità è classificato come Livello 3, richiedendo una corretta manipolazione per evitare l'assorbimento di umidità.

1.1 Caratteristiche

• Angolo di visione estremamente ampio (2θ1/2 = 140° tipico)
• Adatto per tutti i processi di assemblaggio SMT e saldatura
• Livello di sensibilità all'umidità: Livello 3 (secondo JEDEC)
• Conforme RoHS (senza piombo, mercurio, cadmio e altre sostanze soggette a restrizioni)
• Dimensioni compatte del pacchetto: 1,8mm (L) × 0,8mm (L) × 0,50mm (H)
• Disponibile in più bin di luminosità e lunghezza d'onda

1.2 Applicazioni

• Indicatori ottici e luci di stato
• Interruttori, simboli e display retroilluminati
• Illuminazione generale in dispositivi elettronici
• Apparecchiature portatili e a batteria
• Illuminazione interna per automotive (se compatibile con intervalli di tensione e temperatura)

2. Dimensioni del pacchetto e pattern di saldatura

Il pacchetto LED è definito da disegni meccanici precisi. La vista dall'alto mostra un corpo rettangolare con lunghezza 1,80mm e larghezza 0,80mm. La vista laterale indica un'altezza totale di 0,50mm (inclusa una sporgenza della lente di circa 0,15mm). La vista inferiore rivela due pad di saldatura: il pad 1 (catodo) è 0,37mm × 0,80mm, e il pad 2 (anodo) è 0,90mm × 0,80mm. La polarità è contrassegnata nella vista inferiore con un segno "+" vicino al pad anodico. L'impronta di saldatura raccomandata fornisce pattern di land PCB: un pad catodico di 1,3mm × 0,8mm e un pad anodico di 2,6mm × 0,8mm, con una distanza di 0,95mm tra i bordi interni. Tutte le dimensioni hanno una tolleranza di ±0,2mm salvo diversa indicazione. L'interfaccia meccanica garantisce una formazione affidabile del giunto di saldatura e un allineamento ottico.

3. Analisi dei parametri tecnici

3.1 Caratteristiche elettriche e ottiche (a Ts=25°C, IF=20mA)

Il dispositivo viene testato con una corrente diretta di 20mA alla temperatura ambiente del punto di saldatura di 25°C. I parametri elettrici chiave includono:

• Tensione diretta (VF): Suddivisa in intervalli: 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). I valori tipici sono i punti medi di ciascun bin.
• Lunghezza d'onda dominante (λD): Disponibile in bin: D00 (615-620nm), E00 (620-625nm), F00 (625-630nm). L'emissione arancione raggiunge il picco intorno a 620nm a seconda del bin.
• Intensità luminosa (IV): Suddivisa in bin: J10 (350-430mcd), J20 (430-530mcd), K10 (530-650mcd), K20 (650-800mcd). L'intensità tipica per un dato bin è all'interno dell'intervallo.
• Larghezza di banda spettrale a metà altezza: Tipicamente 15nm, indicando un'emissione spettrale relativamente stretta.
• Angolo di visione(2θ1/2): 140° tipico, molto ampio per un'illuminazione uniforme.
• Corrente inversa(IR): Massimo 10μA a VR=5V.
• Resistenza termica(RTHJ-S): Massimo 260°C/W, indicando una capacità di dissipazione termica moderata.

3.2 Valori massimi assoluti (a Ts=25°C)

Il dispositivo non deve superare i seguenti limiti:

• Dissipazione di potenza (Pd): 72mW max
• Corrente diretta (IF): 30mA continua max
• Corrente diretta di picco (IFP): 60mA (duty 1/10, larghezza impulso 0,1ms)
• Scarica elettrostatica (ESD) HBM: 2000V max
• Temperatura di esercizio (Topr): da -40°C a +85°C
• Temperatura di conservazione (Tstg): da -40°C a +85°C
• Temperatura di giunzione (Tj): 95°C max

È necessario prestare attenzione affinché la temperatura di giunzione non superi mai 95°C. La corrente diretta massima deve essere determinata dall'effettivo ambiente termico dell'applicazione.

3.3 Curve caratteristiche ottiche tipiche (Descrizione)

Sebbene le curve effettive non siano riprodotte qui, la scheda tecnica fornisce diversi grafici caratteristici tipici basati su misurazioni a Ta=25°C:

• Tensione diretta vs. Corrente diretta (Fig 1-6):All'aumentare della corrente da 0 a 30mA, la tensione diretta aumenta approssimativamente in modo lineare da circa 1,8V a 2,5V, con un leggero ginocchio intorno a 10-15mA.
• Corrente diretta vs. Intensità relativa (Fig 1-7):L'emissione luminosa relativa aumenta con la corrente diretta ma con una relazione sub-lineare; a 30mA, l'intensità relativa è circa 1,5 volte quella a 20mA.
• Temperatura del pin vs. Intensità relativa (Fig 1-8):All'aumentare della temperatura del pin da -40°C a +100°C, l'intensità relativa diminuisce di circa il 20-30%, indicando una dipendenza negativa dalla temperatura.
• Temperatura del pin vs. Tensione diretta (Fig 1-9):La tensione diretta diminuisce con l'aumento della temperatura a una velocità di circa -2mV/°C.
• Corrente diretta vs. Lunghezza d'onda dominante (Fig 1-10):Aumentare la corrente diretta da 5 a 30mA provoca un leggero spostamento verso il rosso (aumento) della lunghezza d'onda dominante di circa 2-3nm.
• Intensità relativa vs. Lunghezza d'onda (Fig 1-11):La distribuzione spettrale mostra un picco intorno a 620nm con una larghezza a metà altezza di circa 15nm.
• Modello di radiazione (Fig 1-12):L'emissione è quasi Lambertiana con intensità massima a 0° e che scende alla metà dell'intensità a circa ±70° (angolo di visione di 140°).

4. Spiegazione del sistema di bin

Il RF-OU1808TS-CB-E0 utilizza un sistema multi-bin per garantire prestazioni consistenti nelle applicazioni:

• Bin di lunghezza d'onda:La lunghezza d'onda dominante è suddivisa in tre bin principali: D00 (615-620nm), E00 (620-625nm), F00 (625-630nm). Ciò consente la selezione per un abbinamento preciso del colore.
• Bin di intensità luminosa:Quattro bin di intensità (J10, J20, K10, K20) coprono un intervallo da 350 a 800mcd, consentendo la coerenza di luminosità negli array.
• Bin di tensione:Sei bin di tensione diretta (da B1 a D2) da 1,8V a 2,4V aiutano nella progettazione di circuiti in serie e nella previsione del consumo energetico.
• Tutti i codici bin sono stampati sull'etichetta della bobina come "BIN CODE", "WLD" (lunghezza d'onda) e "VF" (tensione). I clienti devono specificare i bin richiesti al momento dell'ordine.

5. Informazioni su imballaggio e spedizione

5.1 Specifiche di imballaggio

I LED sono imballati in formato nastro e bobina. Ogni bobina contiene 4000 pezzi. Il nastro trasportatore è largo 8mm con tasche distanziate a passo 4mm. La bobina ha dimensioni: A=178±1mm (diametro esterno), B=60±1mm (mozzo), C=13,0±0,5mm (foro). Il nastro include indicazioni di orientamento della polarità per garantire un posizionamento corretto durante l'assemblaggio pick-and-place.

5.2 Imballaggio resistente all'umidità

Ogni bobina è sigillata in un sacchetto barriera all'umidità (MBB) con un essiccante e una cartolina indicatrice di umidità. Un'etichetta sul sacchetto mostra il numero parte, il numero di specifica, il numero di lotto, i codici bin, la quantità e la data. Le condizioni di conservazione prima dell'apertura del sacchetto sono ≤30°C e ≤75% UR per un massimo di un anno dalla data di sigillatura. Dopo l'apertura, i LED devono essere utilizzati entro 168 ore se conservati a ≤30°C e ≤60% UR. Se il tempo di esposizione supera il limite o il sacchetto è danneggiato, è necessario un trattamento di asciugatura a 60±5°C per ≥24 ore prima dell'uso.

5.3 Scatola di cartone

Più bobine sono imballate in una scatola di cartone per la spedizione. La scatola è etichettata con le informazioni sul prodotto e sulla quantità.

6. Condizioni e criteri dei test di affidabilità

Criteri di guasto: deviazione della tensione diretta oltre 1,1 volte il limite superiore di specifica (U.S.L), corrente inversa superiore a 2,0 volte U.S.L, o flusso luminoso inferiore a 0,7 volte il limite inferiore di specifica (L.S.L). Questi test sono condotti su singoli LED o strisce in buone condizioni di dissipazione del calore. Quando si progettano circuiti, gli utenti devono considerare la corrente, la distribuzione della tensione e la gestione termica.

7. Linee guida per la saldatura a rifusione SMT

Il profilo di rifusione raccomandato si basa sulla saldatura senza piombo con una temperatura di picco di 260°C (max 10 secondi). Preriscaldamento da 150°C a 200°C per 60-120 secondi, quindi rampa fino al picco a ≤3°C/s. Il tempo sopra 217°C (TL) dovrebbe essere di 60-150 secondi. Velocità di raffreddamento ≤6°C/s. Il tempo totale da 25°C al picco non deve superare 8 minuti. Sono consentiti solo due cicli di rifusione; se passano più di 24 ore tra i cicli, i LED potrebbero essere danneggiati dall'assorbimento di umidità. Non applicare stress meccanico durante il riscaldamento. La saldatura manuale deve essere eseguita a ≤300°C entro 3 secondi, una sola volta. La riparazione non è raccomandata; se inevitabile, utilizzare un saldatore a doppia punta e verificare preventivamente l'effetto sulle caratteristiche del LED.

8. Precauzioni di manipolazione e conservazione

Per garantire l'affidabilità a lungo termine, devono essere osservate le seguenti precauzioni:

• Non consentire che lo zolfo o i suoi composti nell'ambiente o nei materiali di accoppiamento superino 100 ppm. Questo è un consiglio, non una garanzia.
• Contenuto di alogeni: Bromo e Cloro ciascuno deve essere<900 ppm, e la loro somma<1500 ppm nei materiali esterni. Ancora, solo a scopo consultivo.
• Evitare composti organici volatili (VOC) che possono penetrare nell'incapsulante in silicone e causare scolorimento o perdita di luce.
• Maneggiare i LED con pinzette sulle superfici laterali; non toccare direttamente la lente in silicone per evitare danni al circuito interno.
• Utilizzare sempre un resistore limitatore di corrente; una leggera variazione di tensione può causare una grande variazione di corrente e bruciare il LED.
• Progettare i circuiti in modo che non venga applicata tensione inversa al LED; altrimenti, potrebbero verificarsi migrazione e danni.
• La progettazione termica è critica: il calore può ridurre la luminosità e spostare il colore. Assicurare un'adeguata dissipazione del calore.
• Pulizia: utilizzare alcol isopropilico solo se necessario; non utilizzare pulizia a ultrasuoni poiché potrebbe danneggiare il LED.
• Sensibilità ESD (2000V HBM): richiede messa a terra e manipolazione adeguate in aree protette da ESD.
• Conservazione: i sacchetti non aperti possono essere conservati a ≤30°C/≤75%UR fino a un anno. Una volta aperti, utilizzare entro 168 ore o asciugare a 60±5°C per 24 ore.

9. Considerazioni sulla progettazione dell'applicazione

Quando si incorpora il RF-OU1808TS-CB-E0 in un progetto, considerare quanto segue:

• Utilizzare un pilotaggio a corrente costante per garantire una luminosità costante tra i bin e per evitare di superare la corrente massima. Un resistore in serie è tipicamente sufficiente per applicazioni a bassa tensione.
• Per gli array, abbinare i bin VF e i bin di lunghezza d'onda per mantenere un aspetto uniforme. L'ampio angolo di visione consente una spaziatura ravvicinata senza punti caldi percepibili.
• Il pacchetto piccolo (0805) consente un posizionamento ad alta densità; assicurare un'area di rame PCB adeguata per la dissipazione del calore se si opera vicino ai valori massimi.
• Considerare la temperatura ambiente: a temperature elevate, la tensione diretta diminuisce e l'intensità luminosa diminuisce. Deratare la corrente di conseguenza.
• La larghezza di banda spettrale a metà altezza di 15nm produce un colore arancione relativamente puro; non adatto per la miscelazione del bianco ma eccellente per indicatori di avviso.
• In modalità a impulsi (duty 1/10, 0,1ms), la corrente di picco può raggiungere 60mA, ma la corrente media deve rimanere al di sotto di 30mA.

10. Confronto tecnico con prodotti simili

Rispetto ai LED arancioni generici 0805, il RF-OU1808TS-CB-E0 offre diversi vantaggi:

• VF e lunghezza d'onda binati consentono un controllo più stretto in produzione.
• L'elevato intervallo di intensità luminosa (fino a 800mcd) è adatto per indicatori visibili all'aperto.
• L'angolo di visione ultra-ampio di 140° supera molti concorrenti che tipicamente offrono 120°.
• La protezione ESD fino a 2000V riduce i guasti durante l'assemblaggio.
• Test di affidabilità completi (vita 1000h, shock termico, ecc.) garantiscono prestazioni robuste.

11. Domande frequenti (FAQ)

D: Qual è la corrente diretta tipica per questo LED?
R: La corrente operativa raccomandata è 20mA, ma il dispositivo può essere pilotato fino a 30mA continui con una corretta dissipazione del calore.

D: Posso utilizzare questo LED direttamente in un circuito a 5V?
R: No. È necessario un resistore limitatore di corrente. Per VF=2,0V a 20mA, utilizzare (5-2,0)/0,02 = 150Ω. Collegare il resistore in serie al LED.

D: Quanto è sensibile la lunghezza d'onda alla temperatura?
R: La lunghezza d'onda dominante si sposta leggermente con la corrente, ma la temperatura influisce principalmente sull'intensità. La deriva tipica è di<2nm nell'intervallo di temperatura operativa.

D: Qual è la conservazione raccomandata dopo l'apertura del sacchetto?
R: Conservare a ≤30°C e ≤60%UR per un massimo di 168 ore. Se non utilizzato entro questo periodo, asciugare a 60°C per 24 ore prima della saldatura.

D: Questi LED sono compatibili con la rifusione senza piombo?
R: Sì. Sono classificati per saldatura senza piombo con temperatura di picco di 260°C per un massimo di 10 secondi. Sono consentiti due cicli di rifusione.

12. Esempio di progettazione pratica

Esempio: Indicatore di stato arancione su un microcontrollore a 3,3V

Un microcontrollore pilota il LED attraverso un pin GPIO. Per limitare la corrente a 20mA, calcolare il resistore: R = (3,3V - VF) / 0,02. VF minima è 1,8V, quindi R max = (3,3-1,8)/0,02 = 75Ω. Scegliere 68Ω standard. Se VF è 2,4V, la corrente sarà (3,3-2,4)/68 = 13,2mA, che è accettabile. Utilizzare un MOSFET a canale P se la corrente di sink supera la capacità del GPIO. L'angolo di visione di 140° garantisce la visibilità da ampi angoli. Posizionare il LED vicino al bordo del PCB per la migliore visibilità. Utilizzare una piccola copertura se necessario.

13. Principio di funzionamento e tecnologia

Il RF-OU1808TS-CB-E0 si basa su un materiale semiconduttore a bandgap diretto (GaAsP o simile) che emette luce quando gli elettroni si ricombinano con le lacune. Il die arancione è tipicamente una struttura in alluminio gallio indio fosfuro (AlGaInP) cresciuta su un substrato di GaAs. Quando polarizzato direttamente, elettroni e lacune vengono iniettati nella regione attiva e si ricombinano radiativamente, producendo fotoni con energia corrispondente al bandgap (~2,0 eV, che dà ~620nm di lunghezza d'onda). Il chip è incapsulato in una lente in silicone trasparente o leggermente diffusa che modella anche il profilo del raggio all'angolo di visione specificato di 140°. Il pacchetto include un piccolo dissipatore di calore integrato per condurre il calore dalla giunzione ai pad di saldatura. Il dispositivo è prodotto mediante processi di lavorazione del wafer, taglio, montaggio del die, wire bonding e incapsulamento.

14. Tendenze di sviluppo nei LED SMD arancioni

La tendenza per i LED arancioni come il RF-OU1808TS-CB-E0 include:

• Aumento dell'efficacia (lm/W) attraverso una migliore epitassia e progettazione del die.
• Miniaturizzazione: i pacchetti si stanno riducendo al di sotto di 0603 mantenendo un'alta intensità.
• Migliore gestione termica: pacchetti con resistenza termica inferiore consentono densità di corrente più elevate.
• Integrazione con controllo intelligente: le versioni future potrebbero includere IC integrati per controllo I2C o PWM.
• Espansione nell'illuminazione automobilistica e orticola (ad esempio, per risposte specifiche delle piante).
• Angoli di visione ancora più ampi (>150°) per retroilluminazione senza soluzione di continuità.

Questo dispositivo rappresenta una tecnologia matura ottimizzata per prestazioni affidabili ed economiche in applicazioni di indicatori generici.