Spesifikasi Teknikal LED Merah 3.0x3.0x2.1mm - 2.2V - 1.1W - 620nm

1. Gambaran Keseluruhan Produk

RF-E30AG-OUH-FS adalah LED merah berkuasa tinggi yang menggunakan pakej EMC (Epoxy Molding Compound) yang menawarkan kebolehpercayaan dan prestasi terma yang sangat baik. Dengan jejak padat 3.00mm x 3.00mm dan profil rendah 2.10mm, peranti ini direka untuk pelbagai aplikasi termasuk pemantauan keselamatan, sensor, pencahayaan landskap, dan penunjuk optik umum. LED ini mematuhi RoHS dan dinilai untuk tahap kepekaan kelembapan 3 (MSL 3), menjadikannya sesuai untuk proses pematerian semula bebas plumbum.

2. Butiran Mekanikal dan Dimensi Pakej

2.1 Garis Besar Pakej

LED ini ditempatkan dalam pakej pelekap permukaan dengan dimensi 3.00mm x 3.00mm x 2.10mm (panjang x lebar x tinggi). Pandangan atas menunjukkan kanta jernih dengan tanda kekutuban: pad ① adalah anod dan pad ② adalah katod. Pandangan sisi menunjukkan ketinggian total 2.10mm. Pandangan bawah mendedahkan susun atur pad pateri dengan dimensi: pad anod adalah 2.26mm x 0.69mm dan pad katod adalah 1.45mm x 0.50mm, dengan jarak 0.46mm antara kedua-dua pad. Corak pematerian yang disyorkan disediakan untuk memastikan pelesapan haba dan kestabilan mekanikal yang betul. Semua dimensi mempunyai toleransi ±0.2mm melainkan dinyatakan sebaliknya.

3. Ciri Elektrik dan Optik

3.1 Voltan Hadapan dan Arus

Pada keadaan ujian IF = 500mA dan Ts = 25°C, voltan hadapan (VF) mempunyai nilai tipikal 2.2V, dengan minimum 1.8V dan maksimum tidak dinyatakan (terbuka). Peranti ini boleh mengendalikan arus hadapan maksimum 500mA dan pelesapan kuasa sehingga 1.1W. Voltan songsang dinilai pada maksimum 5V, dan arus songsang (IR) pada VR = 5V adalah maksimum 10µA.

3.2 Prestasi Optik

Panjang gelombang dominan (λD) adalah 620nm (merah) dengan nilai tipikal dan lebar jalur (Δλ) 30nm. Fluks bercahaya (Φ) pada 500mA adalah 45lm tipikal. Sudut pandangan (2θ1/2) adalah 90 darjah, memberikan pancaran lebar yang sesuai untuk aplikasi penunjuk dan pencahayaan. Rintangan terma dari simpang ke titik pateri (RTHJ-S) adalah 14°C/W, memastikan pemindahan haba yang cekap.

3.3 Kadar Maksimum Mutlak

Kadar maksimum mutlak adalah seperti berikut: Pelesapan kuasa 1.1W, arus hadapan 500mA (dengan pertimbangan penyusutan), voltan songsang 5V, nyahcas elektrostatik (HBM) 2000V, julat suhu operasi -40°C hingga +85°C, julat suhu penyimpanan -40°C hingga +100°C, dan suhu simpang 115°C. Perhatikan bahawa untuk operasi berdenyut (kitaran tugas 1/10, lebar denyut 0.1ms), arus yang lebih tinggi mungkin dibenarkan tetapi tidak boleh melebihi had suhu simpang.

4. Lengkung Ciri Optik Lazim

4.1 Voltan Hadapan lawan Arus Hadapan

Lengkung IV tipikal menunjukkan hubungan tidak linear. Pada arus rendah (<100mA), voltan hadapan meningkat secara mendadak, manakala di atas 200mA kecerunan menurun, menunjukkan rintangan ohmik bagi die dan pakej. Pada 500mA, voltan hadapan adalah kira-kira 2.2V.

4.2 Arus Hadapan lawan Keamatan Relatif

Keluaran cahaya relatif meningkat hampir secara linear dengan arus hadapan sehingga 500mA. Tiada kesan tepu yang kelihatan dalam julat spesifikasi, menunjukkan LED boleh dipacu dengan cekap pada arus yang dinilai.

4.3 Suhu lawan Keamatan Relatif

Keluaran cahaya berkurangan dengan peningkatan suhu titik pateri. Pada 85°C, keamatan relatif menurun kepada kira-kira 75% daripada nilainya pada 25°C. Penyusutan terma ini mesti dipertimbangkan dalam reka bentuk sistem.

4.4 Taburan Spektrum

Taburan kuasa spektrum menunjukkan puncak pada sekitar 620nm dengan lebar penuh pada separuh maksimum (FWHM) 30nm. Warnanya adalah merah tulen, sesuai untuk isyarat dan pencahayaan hiasan.

4.5 Gambarajah Sinaran

Corak sinaran adalah seperti Lambertian, dengan keamatan menurun kepada 50% pada ±45° dari paksi optik. Ini memberikan pancaran pencahayaan yang luas dan seragam.

4.6 Suhu Titik Pateri lawan Arus Hadapan

Arus hadapan maksimum yang dibenarkan berkurangan apabila suhu titik pateri meningkat. Pada 85°C, arus yang disyorkan dikurangkan kepada kira-kira 350mA untuk memastikan simpang berada di bawah kadar maksimumnya.

5. Item dan Keadaan Ujian Kebolehpercayaan

LED ini telah diluluskan melalui satu siri ujian kebolehpercayaan berdasarkan piawaian JEDEC. Ujian utama termasuk:

• Pematerian semula: maksimum 260°C selama 10 saat, 3 kitaran, 0 kegagalan daripada 10 sampel.
• Kitaran suhu: -40°C hingga 100°C, 300 kitaran, 0 kegagalan.
• Kejutan terma: -40°C hingga 100°C, 100 kitaran, 0 kegagalan.
• Penyimpanan suhu tinggi: 100°C selama 1000 jam, 0 kegagalan.
• Penyimpanan suhu rendah: -40°C selama 1000 jam, 0 kegagalan.
• Ujian hayat: 25°C, IF=500mA selama 1000 jam, 0 kegagalan.

Kriteria kegagalan: peningkatan voltan hadapan >1.1x had atas spesifikasi, arus songsang >2x had atas spesifikasi, atau fluks bercahaya<0.7x had bawah spesifikasi.

6. Maklumat Pembungkusan

LED dibungkus dalam format pita dan gelendong dengan 3000 keping setiap gelendong. Pita pembawa mempunyai reka bentuk poket khusus dengan tanda kekutuban. Dimensi gelendong adalah: diameter bebibir 330.2±2mm, diameter hub 79.5±1mm, lebar 14.3±0.2mm, dan ketebalan 12.7±0.3mm. Setiap gelendong dimeterai dalam beg penghalang lembapan dengan bahan pengering dan kad penunjuk kelembapan. Dimensi kotak kadbod luar ditunjukkan dalam spesifikasi (tidak disenaraikan secara eksplisit dalam PDF tetapi tipikal untuk gelendong 330mm). Label termasuk nombor bahagian, nombor spesifikasi, nombor lot, kod tong, fluks bercahaya, panjang gelombang dominan, voltan hadapan, kuantiti, dan kod tarikh.

7. Garis Panduan Pematerian dan Pemasangan

7.1 Profil Pematerian Semula SMT

LED ini serasi dengan pematerian semula bebas plumbum. Profil yang disyorkan mempunyai parameter berikut:

• Kadar kenaikan purata: maksimum 3°C/s (dari Tsmax ke Tp)
• Prapemanasan: 150°C hingga 200°C selama 60-120 saat
• Masa melebihi 217°C: maksimum 60 saat
• Suhu puncak: 260°C, masa dalam 5°C dari puncak: maksimum 30 saat, masa puncak mutlak (tp): maksimum 10 saat
• Kadar penyejukan: maksimum 6°C/s
• Masa dari 25°C ke puncak: maksimum 8 minit

Pematerian semula tidak boleh melebihi dua kali. Jika lebih daripada 24 jam berlalu antara laluan pertama dan kedua, LED mungkin menyerap lembapan dan rosak. Pematerian tangan dibenarkan dengan suhu hujung besi pematerian di bawah 300°C selama kurang daripada 3 saat, hanya sekali. Kerja pembaikan tidak digalakkan; jika perlu, gunakan besi pematerian dua kepala dan sahkan proses terlebih dahulu.

7.2 Langkah Berjaga-jaga Pengendalian

• Enkapsulan LED adalah silikon, yang lembut. Elakkan tekanan pada permukaan kanta semasa proses pick-and-place atau pemasangan. Gunakan muncung yang sesuai dengan daya yang betul.
• Jangan pasang LED pada PCB yang meleding atau bengkokkan papan selepas pematerian.
• Elakkan tekanan mekanikal atau getaran semasa penyejukan selepas pematerian.
• Persekitaran operasi dan bahan pasangan mesti mengandungi sebatian sulfur kurang daripada 100PPM, kandungan bromin kurang daripada 900PPM, kandungan klorin kurang daripada 900PPM, dan jumlah bromin+klorin kurang daripada 1500PPM.
• Sebatian organik meruap (VOC) daripada bahan lekapan boleh menembusi silikon dan menyebabkan perubahan warna. Uji semua bahan untuk keserasian sebelum digunakan.
• Gunakan perlindungan ESD yang betul; LED dinilai untuk 2000V HBM tetapi langkah berjaga-jaga masih diperlukan.
• Keadaan penyimpanan: sebelum membuka beg aluminium, simpan pada ≤30°C dan ≤75% RH sehingga 1 tahun. Selepas dibuka, gunakan dalam masa 168 jam pada ≤30°C dan ≤60% RH. Jika melebihi, bakar pada 60±5°C selama ≥24 jam.
• Pembersihan: isopropil alkohol disyorkan. Pelarut lain mesti disahkan tidak merosakkan pakej. Pembersihan ultrasonik tidak disyorkan.

8. Pertimbangan Aplikasi

LED ini direka untuk penunjuk optik, pencahayaan landskap, dan pencahayaan umum. Apabila mereka bentuk litar pemacu, sentiasa sertakan perintang pengehad arus untuk mengelakkan arus lebih akibat variasi voltan. Reka bentuk terma adalah kritikal: suhu simpang tidak boleh melebihi 115°C. Pastikan pelesapan haba yang mencukupi, terutamanya apabila beroperasi pada arus tinggi. Sudut pandangan yang luas (90°) dan fluks bercahaya yang tinggi (45lm pada 500mA) menjadikannya sesuai untuk pencahayaan kawasan dan lampu latar. Warna merah 620nm sesuai untuk lampu amaran, isyarat lalu lintas, dan aplikasi hiasan. Untuk operasi berdenyut, kitaran tugas dan arus puncak mesti dikawal dengan teliti untuk mengelakkan melebihi suhu simpang maksimum.

9. Prinsip Operasi

LED adalah berdasarkan simpang p-n semikonduktor yang diperbuat daripada sistem bahan AlGaInP (aluminium galium indium fosfida), yang tipikal untuk panjang gelombang merah. Apabila dipincang ke hadapan, elektron bergabung semula dengan lubang di kawasan aktif, membebaskan tenaga dalam bentuk foton dengan panjang gelombang yang sepadan dengan jurang jalur bahan. Pakej EMC menyediakan enkapsulasi yang teguh dan tegasan rendah yang melindungi die dan membenarkan pengekstrakan cahaya yang cekap melalui kanta silikon jernih.

10. Trend Pembangunan

Trend dalam LED berkuasa tinggi adalah ke arah keberkesanan yang lebih tinggi, pengurusan terma yang lebih baik, dan jejak yang lebih kecil. Produk ini, dengan pakej EMC dan faktor bentuk 3.0x3.0mm, sejajar dengan pergerakan industri ke arah peranti pelekap permukaan yang padat dan boleh dipercayai. Perkembangan masa depan mungkin termasuk fluks bercahaya yang lebih tinggi dan kestabilan warna yang lebih baik. Penggunaan enkapsulasi silikon berbanding epoksi juga merupakan trend semasa untuk meningkatkan kebolehpercayaan di bawah kitaran terma dan pendedahan UV.