Spesifikasi LED Amber RF-AU0402TS-EB-B - Saiz 1.0x0.5x0.4mm - Voltan 1.6-2.6V - Kuasa 26mW - Data Teknikal Bahasa Melayu

1. Gambaran Keseluruhan Produk

1.1 Penerangan Umum

RF-AU0402TS-EB-B ialah diod pemancar cahaya (LED) permukaan berwarna ambar yang dihasilkan menggunakan cip ambar berkecekapan tinggi. Dimensi pakej ultra-kompak 1.0mm x 0.5mm x 0.4mm menjadikannya salah satu LED ambar terkecil yang tersedia secara komersial, sesuai untuk aplikasi dengan ruang terhad. Peranti ini direka untuk pemasangan SMT automatik dan proses pematerian reflow, menawarkan keserasian yang sangat baik dengan barisan pemasangan PCB moden.

1.2 Ciri-ciri

• Sudut pandangan yang sangat lebar iaitu 140 darjah, memastikan taburan cahaya seragam di kawasan yang luas.
• Sesuai untuk semua pemasangan SMT dan proses pematerian, termasuk pematerian reflow dan manual.
• Tahap kepekaan kelembapan: Tahap 3 mengikut piawaian JEDEC, memerlukan pengendalian yang betul selepas membuka beg.
• Mematuhi RoHS, bebas daripada bahan berbahaya, memenuhi peraturan alam sekitar global.
• Operasi arus hadapan rendah (biasa 5mA) membolehkan penggunaan kuasa rendah dalam peranti berkuasa bateri.
• Tersedia dalam pelbagai kumpulan kecerahan dan panjang gelombang untuk padanan yang halus dalam aplikasi yang memerlukan konsistensi.

1.3 Aplikasi

• Penunjuk optik: penunjuk status, lampu latar untuk suis, dan paparan simbol.
• Lampu latar paparan: lampu latar LCD kecil atau papan kekunci di mana ruang terhad.
• Tujuan umum: lampu mainan, pencahayaan hiasan, dan elektronik mudah alih.

2. Parameter Teknikal

2.1 Ciri-ciri Elektrik dan Optik

Semua parameter diukur pada suhu pad pematerian (Ts) 25°C dan arus hadapan 5mA melainkan dinyatakan sebaliknya. Ciri-ciri utama berikut menentukan prestasi LED ini:

• Lebar Jalur Separuh Spektrum (Δλ):Biasa 15nm, menunjukkan spektrum pancaran yang agak sempit berpusat di sekitar kawasan panjang gelombang ambar.
• Voltan Hadapan (VF):Julat dari 1.6V hingga 2.6V bergantung pada kod kumpulan (A1 hingga E2). Pengelompokan dilakukan pada 5mA, dengan setiap kumpulan menjangkau langkah 0.1V. Voltan hadapan yang rendah membolehkan operasi dari bekalan voltan rendah.
• Panjang Gelombang Dominan (λD):Tersedia dalam dua julat: A10 (600-602.5nm) dan A20 (602.5-605nm), dengan kumpulan tambahan B10 (605-607.5nm), B20 (607.5-610nm). Ini membolehkan pemilihan warna ambar yang tepat.
• Keamatan Bercahaya (IV):Dikelompokkan kepada lima julat: A00 (8-12mcd), B00 (12-18mcd), C00 (18-28mcd), D00 (28-43mcd), dan E00 (43-65mcd). Kumpulan keamatan yang lebih tinggi sesuai untuk aplikasi yang memerlukan kecerahan yang lebih besar.
• Sudut Pandangan (2θ1/2):Biasa 140 darjah, menyediakan corak radiasi yang sangat luas untuk pencahayaan seragam di kawasan yang besar.
• Arus Songsang (IR):Maksimum 10μA pada VR=5V, memastikan kebocoran yang sangat rendah dalam pincang songsang.
• Rintangan Terma (RTHJ-S):Maksimum 450°C/W, dari simpang ke titik pematerian. Rintangan terma yang agak tinggi ini adalah biasa untuk LED pakej kecil dan memerlukan pengurusan terma yang teliti apabila beroperasi pada arus yang lebih tinggi.

2.2 Kadar Maksimum Mutlak

Kadar maksimum mutlak tidak boleh dilampaui, walaupun seketika, untuk mengelakkan kerosakan kekal:

• Pelesapan Kuasa (Pd): 26 mW
• Arus Hadapan (IF): 10 mA (berterusan); 60 mA untuk operasi denyut pada kitaran tugas 1/10 dan lebar denyut 0.1ms.
• Ketahanan ESD (HBM): 2000 V
• Suhu Operasi (Topr): -40°C hingga +85°C
• Suhu Penyimpanan (Tstg): -40°C hingga +85°C
• Suhu Simpang (Tj): 95°C maksimum

Had ini berdasarkan pengukuran piawai di makmal Refond. Arus maksimum sebenar mungkin perlu dikurangkan berdasarkan keadaan terma; suhu simpang tidak boleh melebihi 95°C.

2.3 Sistem Pengelompokan

LED diisih ke dalam beberapa kumpulan untuk memberikan kawalan ketat ke atas voltan hadapan, panjang gelombang dominan, dan keamatan bercahaya. Ini membolehkan pelanggan memilih peranti dengan prestasi yang konsisten untuk keperluan khusus mereka. Untuk voltan hadapan, kumpulan A1 hingga E2 meliputi 1.6V hingga 2.6V dalam kenaikan 0.1V. Untuk panjang gelombang, kumpulan A10, A20, B10, B20 meliputi julat 600nm hingga 610nm dalam langkah 2.5nm. Kumpulan keamatan A00 hingga E00 menyediakan pilihan dari 8 mcd hingga 65 mcd. Kod kumpulan ditandakan dengan jelas pada label gelendong untuk kebolehkesanan.

3. Analisis Lengkung Prestasi

3.1 Voltan Hadapan lawan Arus Hadapan (Lengkung I-V)

Lengkung ciri I-V (Rajah 1-6) menunjukkan hubungan eksponen biasa antara voltan hadapan dan arus hadapan. Pada 5mA voltan hadapan adalah lebih kurang 2.0V untuk kumpulan biasa. Apabila arus meningkat, voltan meningkat sedikit disebabkan oleh rintangan siri. Lengkung ini membantu pereka bentuk memilih perintang pengehad arus yang sesuai untuk voltan bekalan tertentu.

3.2 Arus Hadapan lawan Keamatan Relatif

Rajah 1-7 menggambarkan bahawa keamatan bercahaya relatif meningkat secara linear dengan arus hadapan di kawasan arus rendah, tetapi mula tepu pada arus yang lebih tinggi. Beroperasi pada 5mA menghasilkan kira-kira 50% daripada keamatan pada 10mA, memberikan keseimbangan yang baik antara kecerahan dan pelesapan terma.

3.3 Kesan Suhu

Rajah 1-8 dan Rajah 1-9 menunjukkan bagaimana suhu pin mempengaruhi keamatan relatif dan arus hadapan. Apabila suhu simpang meningkat, keamatan bercahaya berkurangan secara beransur-ansur. Sebagai contoh, pada 85°C keamatan mungkin menurun kepada kira-kira 80% daripada nilainya pada 25°C. Pengurusan terma adalah penting apabila memacu LED berhampiran arus maksimumnya atau dalam suhu ambien yang tinggi.

3.4 Arus Hadapan lawan Panjang Gelombang Dominan

Rajah 1-10 menunjukkan bahawa panjang gelombang dominan beralih sedikit dengan arus hadapan (kira-kira 1-2nm sepanjang julat operasi). Kesannya adalah minimum untuk kebanyakan aplikasi penunjuk tetapi harus dipertimbangkan apabila padanan warna yang tepat diperlukan.

3.5 Taburan Spektrum dan Corak Radiasi

Rajah 1-11 menunjukkan keamatan spektrum relatif lawan panjang gelombang, memuncak sekitar 600-610nm dengan setengah lebar 15nm. Corak radiasi (Rajah 1-12) menunjukkan sudut pancaran yang sangat lebar iaitu 140 darjah, dengan keamatan hampir seragam sehingga ±70 darjah dari paksi optik.

4. Maklumat Mekanikal dan Pembungkusan

4.1 Dimensi Pakej

LED ditempatkan dalam pakej SMD standard 0402 dengan dimensi panjang 1.0mm, lebar 0.5mm, dan tinggi 0.4mm. Pakej ini mempunyai dua terminal: anod (ditanda dengan penunjuk kekutuban) dan katod. Lukisan dalam lembaran data (Rajah 1-1 hingga 1-3) menunjukkan pandangan atas, bawah, dan sisi dengan toleransi ±0.2mm melainkan dinyatakan sebaliknya.

4.2 Reka Bentuk Pad Pematerian

Corak pematerian yang disyorkan (Rajah 1-5) disediakan untuk memastikan sambungan pematerian yang boleh dipercayai dan pelesapan haba yang betul. Dimensi pad adalah 0.5mm x 0.6mm untuk setiap terminal dengan jarak 0.6mm di antara mereka. Adalah penting untuk memadankan reka bentuk pad dengan tapak pakej untuk mengelakkan tombstoning atau sambungan lemah.

4.3 Tanda Kekutuban

Katod dikenal pasti oleh tanda kecil pada pakej (Rajah 1-4). Anod adalah pad yang lebih besar di bahagian bawah. Kekutuban yang betul mesti diperhatikan untuk mengelakkan kerosakan pincang songsang.

4.4 Dimensi Pita Pembawa dan Gelendong

LED dibekalkan dalam pita pembawa timbul dengan lebar 8mm dan jarak 2.0mm. Setiap gelendong memegang 4,000 keping. Pita ini mempunyai pita penutup atas dan tanda kekutuban arah suapan. Dimensi gelendong: diameter luar 178±1mm, lebar 8.0±0.1mm, diameter hab 60±1mm, dan lubang gelendong 13.0±0.5mm.

4.5 Maklumat Label

Label gelendong termasuk nombor bahagian, nombor spesifikasi, nombor lot, kod kumpulan (untuk voltan hadapan, panjang gelombang, dan keamatan), kuantiti, dan kod tarikh. Ini memastikan kebolehkesanan penuh.

5. Garis Panduan Pematerian dan Pemasangan

5.1 Profil Pematerian Reflow

Profil pematerian reflow yang disyorkan disediakan dalam Rajah 3-1 dan Jadual 3-1. Parameter utama: prapemanasan dari 150°C hingga 200°C selama 60-120 saat; kadar kenaikan ≤3°C/s; masa melebihi 217°C (TL) sehingga 60s; suhu puncak (TP) 260°C sehingga 10 saat; kadar penyejukan ≤6°C/s. Hanya dua kitaran reflow dibenarkan; jika lebih daripada 24 jam berlalu antara kitaran, LED mungkin menyerap lembapan dan rosak.

5.2 Pematerian Tangan dan Pembaikan

Pematerian tangan dibenarkan dengan suhu seterika ≤300°C dan tempoh ≤3 saat, dilakukan hanya sekali. Untuk pembaikan, seterika pematerian dua kepala disyorkan untuk mengelakkan tekanan terma pada LED.

5.3 Peringatan Semasa Pemasangan

Jangan pasang LED pada bahagian PCB yang melengkung atau gunakan tekanan mekanikal semasa atau selepas pematerian. Elakkan penyejukan pantas selepas reflow. Pastikan penjajaran yang betul untuk mengelakkan litar pintas.

6. Penyimpanan dan Pengendalian

6.1 Keadaan Penyimpanan

Sebelum membuka beg penghalang kelembapan, simpan pada ≤30°C dan ≤75% RH sehingga 1 tahun dari tarikh penutupan. Selepas dibuka, LED mesti digunakan dalam tempoh 168 jam pada ≤30°C dan ≤60% RH. Jika masa penyimpanan melebihi, bakar pada 60±5°C selama >24 jam sebelum digunakan.

6.2 Kepekaan Kelembapan

MSL Tahap 3 memerlukan pengendalian yang teliti. Jika beg rosak atau pengering telah tamat tempoh, pembakaran adalah wajib untuk mengelakkan keretakan popcorn semasa reflow.

6.3 Perlindungan ESD

LED sensitif kepada nyahcas elektrostatik (ESD) dan tekanan elektrik berlebihan (EOS). Gunakan stesen kerja yang dibumikan, tali pergelangan tangan, dan pengion. Kadar HBM ialah 2000V, tetapi langkah berjaga-jaga ESD yang betul masih disyorkan.

6.4 Pertimbangan Alam Sekitar

LED boleh terjejas oleh sulfur dan halogen dalam persekitaran. Sebatian sulfur hendaklah dihadkan kepada<100ppm. Bromin<900ppm, Klorin<900ppm, jumlah halogen<1500ppm. Sebatian organik meruap (VOC) boleh menembusi pengedap silikon dan menyebabkan perubahan warna. Gunakan hanya bahan yang serasi dalam lekapan.

7. Nota Aplikasi

7.1 Perintang Pengehad Arus

Sentiasa gunakan perintang bersiri untuk mengehadkan arus hadapan ke tahap yang dikehendaki, kerana LED mempunyai lengkung I-V yang curam. Untuk arus operasi biasa 5mA, pilih nilai perintang yang memastikan arus kekal di bawah 10mA maksimum mutlak walaupun dengan variasi voltan bekalan terburuk.

7.2 Pengurusan Terma

Reka bentuk terma adalah kritikal. Rintangan terma 450°C/W bermakna pada 5mA dan 2V, pelesapan kuasa adalah 10mW, menyebabkan kenaikan suhu kira-kira 4.5°C di atas ambien. Pada arus yang lebih tinggi, kenaikan suhu meningkat secara berkadar. Kawasan kuprum yang mencukupi pada PCB atau udara paksa mungkin diperlukan.

7.3 Pertimbangan Reka Bentuk Litar

Perlindungan terhadap voltan songsang adalah perlu; pastikan litar tidak pernah menggunakan pincang songsang pada LED (contohnya, semasa peralihan kuasa mati). Juga, elakkan melebihi kadar maksimum mutlak untuk arus hadapan, walaupun seketika.

8. Soalan Lazim

8.1 Apakah arus operasi yang disyorkan?

Arus biasa ialah 5mA, yang memberikan kecerahan yang baik sambil kekal dalam had 10mA maksimum mutlak. Untuk kecerahan yang lebih tinggi, sehingga 10mA dibenarkan tetapi dengan pendinginan yang betul untuk memastikan simpang di bawah 95°C.

8.2 Bagaimana untuk memilih kumpulan voltan hadapan yang betul?

Pilih kumpulan yang sepadan dengan voltan bekalan tolak penurunan perintang. Sebagai contoh, jika bekalan ialah 3.3V dan anda mahu 5mA dengan perintang 300Ω (penurunan ~1.5V), anda memerlukan VF sekitar 1.8V, yang sepadan dengan kumpulan B1 atau B2.

8.3 Bolehkah saya memacu LED ini terus dari GPIO mikropengawal?

Kebanyakan pin GPIO boleh membekalkan 5-10mA pada 3.3V. Dengan perintang bersiri yang betul, ya. Tetapi periksa keupayaan arus mikropengawal; jika tidak mencukupi, gunakan pemacu transistor.

8.4 Berapa banyak kitaran reflow yang dibenarkan?

Maksimum dua kitaran reflow. Jika lebih daripada 24 jam berlalu antara kitaran, bakar LED sebelum reflow kedua untuk mengeluarkan lembapan yang diserap.

9. Prinsip Kerja

LED ambar ini ialah diod pemancar cahaya semikonduktor berdasarkan cip ambar (kemungkinan bahan InGaAlP atau GaAsP). Apabila pincang hadapan, elektron dan lubang bergabung semula di kawasan aktif, memancarkan foton dengan tenaga yang sepadan dengan cahaya ambar (600-610nm). Lebar jalur separuh spektrum yang sempit iaitu 15nm menunjukkan ketulenan warna yang tinggi.

10. Trend Pembangunan

Trend dalam pembungkusan LED terus ke arah tapak yang lebih kecil dan kecekapan yang lebih tinggi. Pakej 0402 (1.0x0.5mm) mewakili arah ultra-miniatur, membolehkan susun atur PCB yang lebih padat dan integrasi ke dalam peranti mudah alih. Penambahbaikan masa depan mungkin termasuk rintangan terma yang lebih rendah, keberkesanan bercahaya yang lebih tinggi, dan julat suhu operasi yang dilanjutkan. Pematuhan alam sekitar (RoHS, bebas halogen) menjadi semakin penting dalam pasaran global.