RF-OMRB14TS-AK LED Merah PLCC2 - Saiz 2.2x1.4x1.3mm - Voltan 1.8V - Kuasa 72mW - Gred Automotif

1. Gambaran Keseluruhan Produk

RF-OMRB14TS-AK ialah LED pemasangan permukaan (SMD) merah berprestasi tinggi dalam pakej PLCC-2, direka untuk aplikasi pencahayaan dalaman automotif yang mencabar. Komponen ini menggunakan teknologi epitaxial AlGaInP (Aluminium Galium Indium Fosfida) termaju pada substrat, menghasilkan pancaran merah yang kaya dengan panjang gelombang dominan sekitar 615 nm. Dimensi pakej ialah 2.2 mm × 1.4 mm × 1.3 mm (panjang × lebar × tinggi), menjadikannya sesuai untuk reka bentuk PCB yang padat. LED ini menampilkan sudut tontonan yang sangat lebar iaitu 120 darjah, memastikan pengedaran cahaya yang seragam. Ia layak mengikut piawaian ujian tekanan AEC-Q101 untuk semikonduktor diskret gred automotif, menjamin kebolehpercayaan dalam keadaan yang keras. Tahap kepekaan kelembapan ialah Kelas 2, dan peranti ini mematuhi sepenuhnya RoHS dan REACH.

2. Tafsiran Parameter Teknikal

2.1 Ciri-Ciri Elektrik

Voltan hadapan (V_F) pada arus ujian 20 mA mempunyai minimum 1.8 V, tipikal 2.0 V, dan maksimum 2.4 V. Voltan hadapan yang agak rendah ini adalah ciri LED merah AlGaInP. Arus songsang (I_R) pada voltan songsang 5 V adalah kurang daripada 10 µA, menunjukkan tingkah laku pembetulan yang sangat baik. Arus hadapan maksimum yang dibenarkan ialah 30 mA DC, dengan arus hadapan puncak 100 mA pada kitaran tugas 1/10 dan lebar denyut 10 ms. Jumlah pelesapan kuasa dihadkan kepada 72 mW, yang mesti dipatuhi untuk mengelakkan kerosakan haba.

2.2 Ciri-Ciri Optik

Pada 20 mA, keamatan bercahaya tipikal (I_V) ialah 800 mcd, dengan minimum 800 mcd dan maksimum 1200 mcd mengikut bin L2. Panjang gelombang dominan (λ_D) berkisar antara 612.5 nm hingga 620 nm, dengan nilai tipikal 615 nm, meletakkan pancaran di kawasan merah dalam. Sudut tontonan (2θ_1/2) ialah 120 darjah, memberikan corak sinaran yang luas sesuai untuk pencahayaan ambien dalaman.

2.3 Ciri-Ciri Terma

Rintangan haba dari simpang ke titik pateri (R_thJ-S) ditetapkan sebagai 300 °C/W (maks). Parameter ini kritikal untuk pengurusan haba. Suhu simpang (T_J) tidak boleh melebihi 120 °C, dan julat suhu operasi ialah -40 °C hingga +100 °C. Pelesapan haba yang betul adalah penting untuk mengekalkan LED dalam had yang selamat.

3. Penjelasan Sistem Bin

3.1 Bin Voltan Hadapan

Voltan hadapan dibahagikan kepada enam kumpulan: B1 (1.8–1.9 V), B2 (1.9–2.0 V), C1 (2.0–2.1 V), C2 (2.1–2.2 V), D1 (2.2–2.3 V), D2 (2.3–2.4 V). Ini membolehkan pelanggan memilih LED dengan V_Fyang dipadankan rapat untuk reka bentuk rentetan selari.

3.2 Bin Keamatan Bercahaya

Dua bin keamatan ditakrifkan: L1 (800–1000 mcd) dan L2 (1000–1200 mcd). Nilai tipikal yang dinyatakan (800 mcd) sepadan dengan hujung bawah L1, tetapi pengeluaran boleh menghantar sama ada bin bergantung pada pesanan.

3.3 Bin Panjang Gelombang

Panjang gelombang dominan dibahagikan kepada tiga bin: C2 (612.5–615.0 nm), D1 (615.0–617.5 nm), D2 (617.5–620.0 nm). Panjang gelombang tipikal 615 nm jatuh dalam bin D1. Bin yang ketat memastikan konsistensi warna dalam modul LED berbilang.

4. Analisis Lengkung Prestasi

4.1 Voltan Hadapan vs. Arus Hadapan

Rajah 1-6 menunjukkan hubungan hampir linear: apabila arus hadapan meningkat daripada 0 hingga 30 mA, voltan hadapan meningkat daripada kira-kira 1.7 V kepada 2.3 V. Ini adalah tipikal untuk LED AlGaInP dan pereka mesti mengambil kira variasi V_Fapabila menggunakan pemacu voltan malar.

4.2 Keamatan Relatif vs. Arus Hadapan

Rajah 1-7 menunjukkan bahawa keamatan bercahaya relatif meningkat dengan arus. Pada 20 mA keamatan dinormalisasikan; menggandakan arus kepada 40 mA akan menggandakan keluaran secara kasar (walaupun arus maksimum mutlak ialah 30 mA DC).

4.3 Kebergantungan Suhu

Rajah 1-8 menunjukkan bahawa fluks bercahaya relatif berkurangan apabila suhu pateri (T_S) meningkat. Pada 100 °C, keluaran boleh turun kepada kira-kira 70% daripada nilai pada 25 °C. Rajah 1-9 menunjukkan bahawa arus hadapan maksimum yang dibenarkan mesti dinyahkadar di atas 55 °C untuk mengelakkan melebihi had suhu simpang 120 °C. Rajah 1-10 mengesahkan bahawa voltan hadapan berkurangan dengan suhu pada kadar kira-kira -2 mV/°C.

4.4 Gambarajah Sinaran

Rajah 1-11 menunjukkan corak sinaran seperti Lambertian dengan sudut separuh ±60° dari paksi optik. Keamatan relatif kekal di atas 50% sehingga ±60°, mengesahkan tuntutan sudut tontonan lebar.

4.5 Panjang Gelombang vs. Arus

Rajah 1-12 menunjukkan peralihan merah sedikit panjang gelombang dominan dengan peningkatan arus: daripada kira-kira 614 nm pada 5 mA kepada 618 nm pada 30 mA. Kesannya kecil tetapi harus dipertimbangkan jika padanan warna yang tepat diperlukan.

4.6 Taburan Spektrum

Rajah 1-13 menyediakan taburan kuasa spektrum yang dinormalisasikan. Pancaran memuncak berhampiran 630 nm dengan lebar penuh pada separuh maksimum (FWHM) kira-kira 20 nm. Tiada puncak sekunder hadir, mengesahkan ketulenan warna yang baik.

5. Maklumat Mekanikal dan Pembungkusan

5.1 Dimensi Pakej

Dimensi pandangan atas ialah 2.2 mm × 1.4 mm; ketinggian ialah 1.3 mm. Anod ditunjukkan oleh titik pada pakej (Rajah 1-4). Susun atur pad pematerian yang disyorkan (Rajah 1-5) menggunakan dua pad segi empat tepat: 0.8 mm × 1.2 mm setiap satu dengan jarak 1.4 mm. Semua toleransi adalah ±0.20 mm melainkan dinyatakan.

5.2 Pita Pembawa dan Gelendong

LED dibungkus dalam pita pembawa 8 mm dengan 3000 keping setiap gelendong. Dimensi pita utama: jarak poket P0 = 4.0 mm, jarak komponen P1 = 4.0 mm, jarak lubang gegancu P2 = 2.0 mm, lebar pita W = 8.0 mm. Diameter luar gelendong ialah 178 mm, diameter hub 60 mm.

5.3 Label dan Penghalang Kelembapan

Setiap gelendong membawa label yang menunjukkan nombor bahagian, nombor spesifikasi, nombor lot, kod bin (bin VF, bin keamatan, bin panjang gelombang), kuantiti, dan kod tarikh. Gelendong dimeterai vakum dalam beg penghalang kelembapan dengan bahan pengering dan kad petunjuk kelembapan, memenuhi keperluan MSL-2.

6. Panduan Pematerian dan Pemasangan

6.1 Profil Pematerian Aliran Semula

Profil aliran semula yang disyorkan mengikut JEDEC J-STD-020. Parameter utama: kadar peningkatan ≤ 3 °C/s, prapemanasan dari 150 °C hingga 200 °C selama 60–120 s, masa di atas 217 °C (T_L) selama 60–150 s, suhu puncak (T_P) 260 °C selama maksimum 10 s dalam lingkungan 5 °C dari T_P, dan kadar penyejukan ≤ 6 °C/s. Hanya dua kitaran aliran semula dibenarkan. Jika masa antara dua langkah pematerian melebihi 24 jam, LED mungkin rosak.

6.2 Pematerian Tangan dan Pembaikan

Jika pematerian tangan diperlukan, gunakan suhu hujung besi pematerian di bawah 300 °C dan pastikan masa sentuhan di bawah 3 saat, dan hanya satu kerja semula dibenarkan. Untuk pembaikan, besi pematerian dua kepala disyorkan; elakkan menyentuh kanta silikon dengan besi.

6.3 Keadaan Penyimpanan

Sebelum membuka beg tertutup, simpan pada ≤30 °C dan ≤75% RH sehingga satu tahun dari tarikh pengedap. Selepas dibuka, LED harus digunakan dalam masa 24 jam pada ≤30 °C dan ≤60% RH. Jika kad petunjuk kelembapan menunjukkan kelembapan berlebihan atau masa penyimpanan melebihi, bakar komponen pada 60±5 °C selama sekurang-kurangnya 24 jam sebelum digunakan.

7. Maklumat Pembungkusan dan Pesanan

Kuantiti pembungkusan standard ialah 3000 keping setiap gelendong. Setiap gelendong diletakkan dalam beg penghalang kelembapan dengan label. Label termasuk nombor bahagian (contohnya, RF-OMRB14TS-AK), nombor spesifikasi, nombor lot, kod bin (VF, IV, WLD), kuantiti, dan tarikh. Kotak penghantaran akhir mengandungi pelbagai gelendong. Kod pesanan harus merujuk kepada keperluan bin tertentu jika padanan tepat diperlukan. Adalah disyorkan untuk berunding dengan kilang untuk ketersediaan V_F, keamatan, dan bin panjang gelombang tertentu.

8. Cadangan Aplikasi

8.1 Aplikasi Biasa

Aplikasi utama ialah pencahayaan dalaman automotif, seperti lampu latar papan pemuka, jalur cahaya ambien, lampu kubah, dan lampu penunjuk. Sudut tontonan lebar bermanfaat untuk pencahayaan panel yang seragam. Kelayakan AEC-Q101 memastikan kebolehpercayaan sepanjang hayat kenderaan.

8.2 Pertimbangan Reka Bentuk

• Nyahkadar Arus:Sentiasa beroperasi di bawah 30 mA DC; nyahkadar di atas suhu ambien 55 °C seperti Rajah 1-9.
• Pengurusan Terma:Gunakan pad kuprum dan vias terma yang mencukupi untuk mengekalkan suhu titik pateri di bawah 85 °C untuk kestabilan keluaran cahaya maksimum.
• Perlindungan ESD:LED ini mempunyai voltan tahan ESD HBM sebanyak 2000 V. Walau bagaimanapun, perlindungan ESD masih disyorkan semasa pengendalian dan pemasangan. Gunakan stesen kerja yang dibumikan dan pembungkusan antistatik.
• Reka Bentuk Litar:Untuk mengelakkan larian haba, gunakan perintang pengehad arus setiap LED atau pemacu arus malar. Sambungan selari LED dengan bin V_Fyang berbeza boleh menyebabkan pengagihan arus tidak sekata.
• Reka Bentuk Optik:Corak sinaran seperti Lambertian membolehkan integrasi mudah ke dalam panduan cahaya atau peresap. Sudut tontonan 120° meliputi kawasan yang luas.
• Kawalan Sulfur dan Halogen:Persekitaran mesti mengekalkan kandungan sulfur di bawah 100 ppm dalam bahan pasangan. Kandungan bromin dan klorin dalam bahan luaran hendaklah masing-masing di bawah 900 ppm, dengan jumlah di bawah 1500 ppm, untuk mengelakkan kakisan rangka plumbum bersalut perak.

9. Perbandingan Teknologi

Berbanding dengan LED merah konvensional yang menggunakan teknologi GaAsP atau GaP, RF-OMRB14TS-AK berasaskan AlGaInP menawarkan keberkesanan bercahaya yang lebih tinggi (sehingga 40 lm/W pada 20 mA) dan kestabilan suhu yang lebih baik. Pakej PLCC-2nya menyediakan jejak yang lebih kecil daripada bahagian lubang tembus lama dan serasi dengan pemasangan SMT automatik. Sudut tontonan 120° lebih lebar daripada banyak LED merah pesaing (selalunya 110° atau kurang), memberikan lebih fleksibiliti reka bentuk untuk pencahayaan seragam. Kelayakan AEC-Q101 membezakannya daripada LED gred pengguna, menjadikannya sesuai untuk aplikasi automotif yang kritikal terhadap keselamatan.

10. Soalan Lazim

S: Bolehkah saya memacu LED ini pada 30 mA secara berterusan?
J: Ya, arus hadapan maksimum mutlak ialah 30 mA DC, tetapi anda mesti memastikan suhu simpang kekal di bawah 120 °C. Pada kuasa undian maksimum 72 mW (30 mA × 2.4 V), kenaikan suhu ialah 72 mW × 300 °C/W = 21.6 °C di atas titik pateri. Jika titik pateri berada pada 85 °C, simpang akan berada pada 106.6 °C, yang selamat. Walau bagaimanapun, nyahkadar mungkin diperlukan pada suhu ambien yang lebih tinggi.

S: Apakah voltan hadapan tipikal pada 20 mA?
J: Voltan hadapan tipikal ialah 2.0 V, tetapi boleh berjulat dari 1.8 V hingga 2.4 V bergantung pada bin. Reka bentuk litar anda untuk menampung julat ini.

S: Bolehkah saya menggunakan LED ini untuk pencahayaan luaran automotif?
J: Lembaran data hanya menyatakan kelulusan untuk dalaman automotif. Aplikasi luaran mungkin memerlukan kelayakan tambahan (contohnya, AEC-Q102). Walau bagaimanapun, cip itu sendiri mungkin boleh digunakan jika dilindungi dengan betul daripada kelembapan dan tekanan haba.

S: Bagaimana saya harus membersihkan PCB selepas pematerian?
J: Gunakan isopropil alkohol. Elakkan pembersihan ultrasonik kerana ia boleh merosakkan LED. Jika pelarut lain digunakan, sahkan keserasian dengan enkapsulasi silikon.

11. Kajian Kes Penggunaan Dunia Sebenar

11.1 Modul Pencahayaan Ambien Papan Pemuka

Seorang pembekal automotif tier-1 mereka bentuk panduan cahaya linear untuk jalur ambien papan pemuka menggunakan 12 LED RF-OMRB14TS-AK yang dijarakkan pada selang 10 mm. Setiap LED dipacu pada 15 mA untuk mencapai 400 mcd per segmen. Sudut tontonan 120° yang lebar memastikan kecerahan seragam di sepanjang panduan tanpa bintik panas. Modul ini lulus ujian hayat 1000 jam pada 85 °C/85% RH dengan susut lumen kurang daripada 10%.

11.2 Lampu Latar Konsol Tengah

Dalam reka bentuk konsol tengah, LED digunakan sebagai lampu latar langsung untuk butang sentuh kapasitif. Filem peresap diletakkan 3 mm di atas LED. Kecerahan yang terhasil melebihi 500 cd/m² pada 20 mA. Ketumpatan fluks tinggi 800 mcd per LED membolehkan penggunaan komponen yang lebih sedikit berbanding LED generasi lama, mengurangkan kos.

12. Penjelasan Prinsip

RF-OMRB14TS-AK menggunakan AlGaInP (aluminium galium indium fosfida) sebagai bahan lapisan aktif. Apabila bias hadapan dikenakan, elektron dan lubang bergabung semula di rantau telaga kuantum, memancarkan foton dengan tenaga yang sepadan dengan bahagian merah spektrum. Jurang jalur AlGaInP boleh ditala dengan melaraskan komposisi aluminium dan indium; untuk pancaran merah sekitar 615 nm, komposisi dioptimumkan untuk mencapai kecekapan kuantum dalaman yang tinggi. Substrat (kemungkinan GaAs atau GaP) adalah telus kepada cahaya yang dipancarkan, membolehkan pengekstrakan cahaya dari bawah juga. Pakej PLCC-2 menggunakan enkapsulan silikon telus untuk melindungi cip dan berfungsi sebagai kanta. Katod dan anod disambungkan melalui rangka plumbum bersalut perak.

13. Trend Pembangunan

Pasaran LED automotif bergerak ke arah kecekapan yang lebih tinggi dan pakej yang lebih kecil. Lelaran masa depan keluarga produk ini mungkin menawarkan keberkesanan bercahaya yang lebih tinggi (contohnya, >50 lm/W) melalui reka bentuk epitaxial yang lebih baik dan penyebaran arus yang lebih baik. Selain itu, integrasi diod perlindungan ESD dalam pakej boleh memudahkan reka bentuk peringkat papan. Trend ke arah lampu latar miniLED dan microLED mungkin akhirnya mencapai dalaman automotif, tetapi pakej PLCC-2 kekal kos efektif untuk pencahayaan ambien volum besar. Pematuhan dengan piawaian kebolehpercayaan automotif masa hadapan (contohnya, AEC-Q102 untuk keselamatan fotobiologi) akan diperlukan.