Спецификация белого светодиода 2.7x2.0x0.6мм 3.4В 714мВт RF-A3E27-W60E-B1

1. Обзор продукта

RF-A3E27-W60E-B1 — это высокопроизводительный белый светодиод (LED), предназначенный для внутреннего и наружного освещения автомобилей. Он использует синий кристалл в сочетании со слоем люминофора для получения белого света. Компонент размещен в компактном корпусе EMC (Epoxy Molding Compound) размером 2,7 мм x 2,0 мм x 0,6 мм, который обеспечивает отличное управление температурой и надежность. При типовом прямом токе 150 мА и максимальной рассеиваемой мощности 714 мВт этот светодиод обеспечивает световой поток в диапазоне от 55,3 до 83,7 люмен. Он квалифицирован по стандартам стресс-тестов AEC-Q102 для автомобильных дискретных полупроводников, что гарантирует надежность в сложных условиях.

2. Углубленный анализ технических параметров

2.1 Электрические и оптические характеристики (Ts=25°C)

• Прямое напряжение (VF):2,8 В – 3,4 В (типовое 3,1 В) при IF=150 мА.
• Обратный ток (IR):≤10 мкА при VR=5 В.
• Световой поток (Φ):55,3 лм – 83,7 лм при IF=150 мА.
• Угол обзора (2θ½):120° (типовой).
• Тепловое сопротивление (RTHJ-S real):21°C/Вт типовое, 32°C/Вт макс.; (RTHJ-S el): 13°C/Вт типовое, 20°C/Вт макс.

2.2 Предельные допустимые значения

• Рассеиваемая мощность (PD):714 мВт
• Прямой ток (IF):210 мА (непрерывный)
• Пиковый прямой ток (IFP):300 мА (рабочий цикл 1/10, длительность импульса 10 мс)
• Обратное напряжение (VR):5 В
• ESD (HBM):8000 В (90% выход годных)
• Рабочая температура (TOPR):-40°C до +125°C
• Температура хранения (TSTG):-40°C до +125°C
• Температура перехода (TJ):150°C макс.

При 25°C, импульсный режим тестирования, эффективность фотоэлектрического преобразования ηe = 39%. Допуск измерения прямого напряжения составляет ±0,1 В, допуск координат цвета ±0,005, допуск светового потока ±10%.

3. Система биннинга

Светодиод категоризируется по бинам прямого напряжения и светового потока при IF=150 мА.

3.1 Бины прямого напряжения

• G0: 2,8 – 3,0 В
• H0: 3,0 – 3,2 В
• I0: 3,2 – 3,4 В

3.2 Бины светового потока

• PA: 55,3 – 61,2 лм
• PB: 61,2 – 67,8 лм
• QA: 67,8 – 75,3 лм
• QB: 75,3 – 83,7 лм

Бины цветности (VM1–VM7) определяются в соответствии с диаграммой CIE 1931, координаты приведены в техническом описании. Эти бины обеспечивают согласованность цвета для стандартов автомобильного освещения (например, ECE).

4. Анализ рабочих кривых

Типовые оптические и электрические кривые показывают поведение светодиода в различных условиях:

• Прямое напряжение в зависимости от прямого тока (рис. 1-7):Прямое напряжение увеличивается с током, от ~2,8 В при 30 мА до ~3,4 В при 210 мА. Эта зависимость характерна для светодиодов на основе InGaN.
• Прямой ток в зависимости от относительного светового потока (рис. 1-8):Световой поток увеличивается почти линейно с током до 210 мА, с небольшим насыщением при более высоких токах.
• Температура перехода в зависимости от относительного светового потока (рис. 1-9):При повышении температуры перехода от -40°C до 140°C относительный световой поток снижается примерно на 20%, что подчеркивает важность управления температурой.
• Температура пайки в зависимости от прямого тока (рис. 1-10):Максимально допустимый прямой ток уменьшается с ростом температуры пайки для предотвращения перегрева.
• Смещение напряжения в зависимости от температуры перехода (рис. 1-11):Прямое напряжение уменьшается с температурой со скоростью примерно -2 до -4 мВ/°C.
• Диаграмма излучения (рис. 1-12):Светодиод демонстрирует широкую ламбертовскую диаграмму направленности с углом половинной интенсивности ±60°, что идеально подходит для равномерного освещения.
• Смещение координат цветности в зависимости от температуры и тока (рис. 1-13, 1-14):Цветовые сдвиги минимальны, в пределах ±0,02 единиц CIE в рабочем диапазоне.
• Распределение спектра (рис. 1-15):Спектр излучения имеет пик около 450 нм (синий) с широкой полосой преобразования люминофора, охватывающей 500–700 нм, что характерно для белых светодиодов с люминофором.

5. Механическая и упаковочная информация

5.1 Размеры корпуса

Размеры корпуса светодиода: 2,70 мм (длина) × 2,00 мм (ширина) × 0,60 мм (высота) с допусками ±0,2 мм, если не указано иное. На виде снизу показана термоплощадка 1,20 мм × 1,30 мм и маркировка анода/катода. Приведены рекомендуемые размеры рисунка для пайки, обеспечивающие надлежащий отвод тепла и электрическое соединение.

5.2 Полярность

Катод обозначен небольшой выемкой на корпусе. При сборке необходимо соблюдать правильную полярность.

6. Рекомендации по пайке и сборке

6.1 Профиль оплавления

Рекомендуемый профиль оплавления основан на стандартах JEDEC:

• Средняя скорость нагрева: ≤3°C/с
• Предварительный нагрев: от 150°C до 200°C в течение 60–120 секунд
• Время выше 217°C: макс. 60 с
• Пиковая температура: 260°C в течение макс. 10 с
• Скорость охлаждения: ≤6°C/с

Количество циклов оплавления не должно превышать двух. Если между циклами прошло более 24 часов, светодиоды могут поглотить влагу и повредиться.

6.2 Меры предосторожности при обращении

• Не прилагайте механических усилий во время нагрева или охлаждения.
• Избегайте деформации печатной платы после пайки.
• Для любого необходимого ремонта используйте паяльник с двумя жалами.
• Сопла для захвата и установки должны оказывать минимальное давление на поверхность силикона.

6.3 Хранение и чувствительность к влаге

Уровень чувствительности к влаге — 2 (MSL 2). Условия хранения:

• До вскрытия: ≤30°C, ≤75% относительной влажности, в течение 1 года с даты изготовления.
• После вскрытия: ≤30°C, ≤60% относительной влажности, рекомендуется использовать в течение 24 часов. При превышении — сушка при 60±5°C в течение >24 часов.
• При повреждении влагозащитного пакета обратитесь в отдел продаж.

7. Упаковка и информация для заказа

Светодиоды поставляются на ленте и катушке (ширина ленты 8 мм, диаметр катушки 180 мм) по 4000 штук на катушку. Размеры ленты: A0=2,10±0,1 мм, B0=3,05±0,1 мм, K0=0,75±0,1 мм. Каждая катушка герметизируется во влагозащитном пакете с этикеткой, содержащей номер детали, номер партии, коды бинов по потоку (Φ), цветности (XY), прямому напряжению (VF), длине волны (WLD), количество и дату.

8. Рекомендации по применению

RF-A3E27-W60E-B1 специально разработан для автомобильного освещения, как внутреннего (например, плафоны, карты), так и наружного (например, боковые указатели поворота, указатели поворота). Широкий угол обзора (120°) и высокая надежность при экстремальных температурах делают его подходящим для суровых условий. Квалификация AEC-Q102 гарантирует соответствие требованиям автомобильной промышленности. Для оптимальной производительности проектировщики должны:

• Обеспечить надлежащий отвод тепла с помощью открытой термоплощадки; тепловое сопротивление должно учитываться при проектировании системы, чтобы температура перехода не превышала 150°C.
• Включать токоограничивающие резисторы для предотвращения перегрузки по току.
• Избегать использования материалов, содержащих серу, бром или хлор в количествах, превышающих указанные пределы (S <100 ppm, Br <900 ppm, Cl <900 ppm, сумма Br+Cl <1500 ppm), чтобы предотвратить деградацию светодиода.<8900<8900<8900<8900
• Использовать чистящие средства, такие как изопропиловый спирт, при наличии остатков; ультразвуковая очистка не рекомендуется.

9. Техническое сравнение и различия

По сравнению со стандартными светодиодами средней мощности, корпус EMC обеспечивает лучшую механическую прочность и тепловые характеристики. Квалификация AEC-Q102 отличает этот продукт от светодиодов коммерческого класса, что делает его подходящим для критически важных приложений безопасности. Жесткий биннинг цвета и потока обеспечивает однородность в многодиодных массивах.

10. Часто задаваемые вопросы

Вопрос: Какова максимальная температура перехода?
Ответ: Абсолютная максимальная температура перехода составляет 150°C. Для долгосрочной надежности рекомендуется поддерживать TJ ниже 125°C.

Вопрос: Можно ли питать этот светодиод током 300 мА непрерывно?
Ответ: Нет, 300 мА — это пиковый прямой ток, разрешенный только при рабочем цикле 1/10 и длительности импульса 10 мс. Непрерывный ток не должен превышать 210 мА.

Вопрос: Как обращаться с чувствительностью к ESD?
Ответ: Хотя 90% устройств выдерживают 8 кВ HBM, необходимо соблюдать меры предосторожности против электростатического разряда (заземленные рабочие места, антистатические браслеты) при обращении.

Вопрос: Каков ожидаемый срок службы?
Ответ: На основе тестирования по AEC-Q102 светодиод рассчитан на длительный срок службы в условиях автомобильных нагрузок. Фактический срок службы зависит от условий эксплуатации и управления температурой.

11. Пример применения

В типичном модуле внутреннего фонового освещения автомобиля шесть светодиодов RF-A3E27-W60E-B1 размещены в линейный массив с шагом 10 мм. При использовании драйвера постоянного тока, настроенного на 150 мА, модули обеспечивают равномерное освещение 500 люкс на расстоянии 30 см. Тепловое моделирование показывает температуру перехода 85°C при правильно спроектированной алюминиевой печатной плате (термоплощадка припаяна). Система проходит испытания на термоудар и вибрацию в соответствии с автомобильными стандартами.

12. Принцип работы

Белый светодиод работает за счет комбинации синего излучающего кристалла InGaN с желтым люминофором (YAG:Ce или аналогичным). Часть синего света поглощается люминофором и переизлучается в виде желтого света; оставшийся синий свет смешивается с желтым, образуя белый свет. Цветовая температура и индекс цветопередачи определяются составом и толщиной люминофора.

13. Тенденции развития

Автомобильное освещение движется к полному переходу на светодиоды благодаря энергоэффективности, гибкости дизайна и длительному сроку службы. Тенденции включают более высокую световую отдачу (свыше 150 лм/Вт), миниатюризацию корпусов (например, 2,7x2,0 мм) и повышенные стандарты надежности (AEC-Q102). Будущие разработки могут включать безлюминофорные белые светодиоды с прямым излучением нескольких длин волн, но пока светодиоды с люминофором доминируют на рынке.