Спецификация оранжевого светодиода RF-OU1808TS-CB-E0 - 1.8x0.8x0.5 мм - Диапазоны напряжения 1.8-2.4В - Мощность 72мВт - Технический даташит на русском

1. Обзор продукта

RF-OU1808TS-CB-E0 представляет собой поверхностно-монтируемый оранжевый чип-светодиод, изготовленный с использованием высокоэффективного оранжевого полупроводникового кристалла. Устройство размещено в миниатюрном корпусе 1,8 мм × 0,8 мм × 0,50 мм, что делает его подходящим для компактных электронных сборок. Благодаря сверхширокому углу обзора 140 градусов этот светодиод обеспечивает отличное распределение света для индикаторов и дисплеев. Он полностью совместим со стандартными процессами SMT сборки и пайки и соответствует экологическим требованиям RoHS. Уровень влагочувствительности оценен как Уровень 3, что требует правильного обращения для предотвращения поглощения влаги.

1.1 Особенности

• Чрезвычайно широкий угол обзора (2θ1/2 = 140° типично)
• Подходит для всех процессов SMT сборки и пайки
• Уровень влагочувствительности: Уровень 3 (по JEDEC)
• Соответствие RoHS (свободен от свинца, ртути, кадмия и других ограниченных веществ)
• Компактные размеры корпуса: 1,8 мм (Д) × 0,8 мм (Ш) × 0,50 мм (В)
• Доступен в нескольких бинах по яркости и длине волны

1.2 Применения

• Оптические индикаторы и сигнальные лампы
• Переключатели, символы и подсвечиваемые дисплеи
• Освещение общего назначения в электронных устройствах
• Портативное и батарейное оборудование
• Автомобильное внутреннее освещение (при совместимости с диапазонами напряжения и температуры)

2. Размеры корпуса и посадочные места для пайки

Корпус светодиода определен точными механическими чертежами. Вид сверху показывает прямоугольный корпус длиной 1,80 мм и шириной 0,80 мм. Вид сбоку указывает общую высоту 0,50 мм (включая выступ линзы приблизительно 0,15 мм). Вид снизу показывает две контактные площадки: площадка 1 (катод) размером 0,37 мм × 0,80 мм, площадка 2 (анод) размером 0,90 мм × 0,80 мм. Полярность отмечена на виде снизу знаком «+» возле анодной площадки. Рекомендуемое посадочное место для пайки предоставляет земляные площадки: катодная площадка 1,3 мм × 0,8 мм и анодная площадка 2,6 мм × 0,8 мм с расстоянием 0,95 мм между внутренними краями. Все размеры имеют допуск ±0,2 мм, если не указано иное. Механический интерфейс обеспечивает надежное формирование паяных соединений и оптическое выравнивание.

3. Анализ технических параметров

3.1 Электрические и оптические характеристики (при Ts=25°C, IF=20мА)

Устройство тестируется при прямом токе 20 мА при температуре точки пайки окружающей среды 25°C. Ключевые электрические параметры включают:

• Прямое напряжение (VF): Разбито на диапазоны: B1 (1,8-1,9В), B2 (1,9-2,0В), C1 (2,0-2,1В), C2 (2,1-2,2В), D1 (2,2-2,3В), D2 (2,3-2,4В). Типичные значения являются средними точками каждого бина.
• Доминантная длина волны (λD): Доступно в бинах: D00 (615-620нм), E00 (620-625нм), F00 (625-630нм). Оранжевое излучение имеет пик около 620нм в зависимости от бина.
• Сила света (IV): Разбито как J10 (350-430мкд), J20 (430-530мкд), K10 (530-650мкд), K20 (650-800мкд). Типичная сила света для данного бина находится в пределах диапазона.
• Полуширина спектральной полосы: Обычно 15 нм, что указывает на относительно узкое спектральное излучение.
• Угол обзора(2θ1/2): 140° типично, очень широкий для равномерного освещения.
• Обратный ток(IR): Максимум 10 мкА при VR=5В.
• Тепловое сопротивление(RTHJ-S): Максимум 260°C/Вт, что указывает на умеренную способность рассеивания тепла.

3.2 Предельно допустимые параметры (при Ts=25°C)

Устройство не должно превышать следующие пределы:

• Рассеиваемая мощность (Pd): макс. 72 мВт
• Прямой ток (IF): макс. 30 мА непрерывно
• Пиковый прямой ток (IFP): 60 мА (скважность 1/10, ширина импульса 0,1 мс)
• Электростатический разряд (ESD) HBM: макс. 2000 В
• Рабочая температура (Topr): от -40°C до +85°C
• Температура хранения (Tstg): от -40°C до +85°C
• Температура перехода (Tj): макс. 95°C

Необходимо следить, чтобы температура перехода никогда не превышала 95°C. Максимальный прямой ток должен определяться фактическими тепловыми условиями применения.

3.3 Типовые кривые оптических характеристик (описание)

Хотя фактические кривые здесь не воспроизведены, в даташите представлены несколько типовых графиков характеристик на основе измерений при Ta=25°C:

• Зависимость прямого напряжения от прямого тока (Рис. 1-6):При увеличении тока от 0 до 30 мА прямое напряжение возрастает почти линейно от около 1,8 В до 2,5 В с небольшим изгибом около 10-15 мА.
• Зависимость прямого тока от относительной интенсивности (Рис. 1-7):Относительная светоотдача увеличивается с прямым током, но с сублинейной зависимостью; при 30 мА относительная интенсивность примерно в 1,5 раза выше, чем при 20 мА.
• Зависимость температуры вывода от относительной интенсивности (Рис. 1-8):При повышении температуры вывода от -40°C до +100°C относительная интенсивность уменьшается примерно на 20-30%, что указывает на отрицательную температурную зависимость.
• Зависимость температуры вывода от прямого напряжения (Рис. 1-9):Прямое напряжение уменьшается с ростом температуры со скоростью приблизительно -2 мВ/°C.
• Зависимость прямого тока от доминантной длины волны (Рис. 1-10):Увеличение прямого тока с 5 до 30 мА вызывает небольшой красный сдвиг (увеличение) доминантной длины волны примерно на 2-3 нм.
• Зависимость относительной интенсивности от длины волны (Рис. 1-11):Спектральное распределение показывает пик около 620 нм с полушириной около 15 нм.
• Диаграмма направленности (Рис. 1-12):Излучение почти ламбертовское с максимальной интенсивностью при 0° и снижением до половины интенсивности при около ±70° (угол обзора 140°).

4. Объяснение системы бинирования

RF-OU1808TS-CB-E0 использует систему множественных бинов для обеспечения стабильной производительности в приложениях:

• Бинирование по длине волны:Доминантная длина волны сортируется по трем основным бинам: D00 (615-620нм), E00 (620-625нм), F00 (625-630нм). Это позволяет выбирать для точного подбора цвета.
• Бинирование по силе света:Четыре бина интенсивности (J10, J20, K10, K20) охватывают диапазон от 350 до 800 мкд, обеспечивая согласованность яркости в массивах.
• Бинирование по напряжению:Шесть бинов прямого напряжения (B1-D2) от 1,8В до 2,4В помогают при проектировании последовательных цепей и прогнозировании потребляемой мощности.
• Все коды бинов печатаются на этикетке катушки как "BIN CODE", "WLD" (длина волны) и "VF" (напряжение). Заказчики должны указывать требуемые бины при заказе.

5. Упаковка и информация об отгрузке

5.1 Спецификации упаковки

Светодиоды упаковываются в формате ленты и катушки. Каждая катушка содержит 4000 штук. Транспортная лента шириной 8 мм с карманами с шагом 4 мм. Катушка имеет размеры: A=178±1 мм (внешний диаметр), B=60±1 мм (ступица), C=13,0±0,5 мм (отверстие). Лента содержит маркеры ориентации полярности для обеспечения правильного размещения при сборке методом подхвата и установки.

5.2 Влагозащитная упаковка

Каждая катушка запечатана во влагонепроницаемый пакет (MBB) с осушителем и карточкой индикатора влажности. На пакете есть этикетка с номером детали, номером спецификации, номером партии, кодами бинов, количеством и датой. Условия хранения до вскрытия пакета: ≤30°C и ≤75% относительной влажности до одного года с даты запечатывания. После вскрытия светодиоды должны быть использованы в течение 168 часов, если хранятся при ≤30°C и ≤60% относительной влажности. Если время выдержки превышает лимит или пакет поврежден, требуется сушка при 60±5°C в течение ≥24 часов перед использованием.

5.3 Картонная коробка

Несколько катушек упаковываются в картонную коробку для отгрузки. Коробка маркируется информацией о продукте и количестве.

6. Условия и критерии испытаний на надежность

Критерии отказа: отклонение прямого напряжения более чем в 1,1 раза от верхнего предела спецификации (U.S.L), обратный ток, превышающий 2,0 раза U.S.L, или снижение светового потока ниже 0,7 нижнего предела спецификации (L.S.L). Эти испытания проводятся на отдельных светодиодах или полосках при хороших условиях рассеивания тепла. При проектировании схем пользователи должны учитывать распределение тока, напряжения и тепловое управление.

7. Руководство по пайке оплавлением SMT

Рекомендуемый профиль оплавления основан на бессвинцовой пайке с пиковой температурой 260°C (макс. 10 секунд). Предварительный нагрев от 150°C до 200°C в течение 60-120 секунд, затем подъем до пика со скоростью ≤3°C/с. Время выше 217°C (TL) должно составлять 60-150 секунд. Скорость охлаждения ≤6°C/с. Общее время от 25°C до пика не должно превышать 8 минут. Разрешены только два цикла оплавления; если между циклами прошло более 24 часов, светодиоды могут быть повреждены из-за поглощения влаги. Не прилагайте механического напряжения во время нагрева. Ручная пайка должна выполняться при ≤300°C в течение 3 секунд, только один раз. Ремонт не рекомендуется; если неизбежен, используйте двужальный паяльник и предварительно проверьте влияние на характеристики светодиода.

8. Меры предосторожности при обращении и хранение

Для обеспечения долгосрочной надежности необходимо соблюдать следующие меры предосторожности:

• Не допускайте превышения содержания серы или ее соединений в окружающей среде или сопрягаемых материалах более 100 ppm. Это рекомендация, а не гарантия.
• Содержание галогенов: бром и хлор каждый должен быть<900 ppm, а их сумма<1500 ppm во внешних материалах. Опять же, только рекомендация.
• Избегайте летучих органических соединений (ЛОС), которые могут проникнуть в силиконовый герметик и вызвать обесцвечивание или потерю света.
• Обращайтесь со светодиодами пинцетом за боковые поверхности; не прикасайтесь непосредственно к силиконовой линзе, чтобы избежать повреждения внутренних цепей.
• Всегда используйте токоограничивающий резистор; небольшое изменение напряжения может вызвать большое изменение тока и перегорание светодиода.
• Проектируйте схемы так, чтобы обратное напряжение не прикладывалось к светодиоду; в противном случае может произойти миграция и повреждение.
• Тепловой дизайн критичен: тепло может снизить яркость и изменить цвет. Обеспечьте достаточный отвод тепла.
• Очистка: используйте изопропиловый спирт только при необходимости; не используйте ультразвуковую очистку, так как она может повредить светодиод.
• Чувствительность к ЭСР (2000В HBM) требует правильного заземления и обращения в защищенных от ЭСР зонах.
• Хранение: невскрытые пакеты можно хранить при ≤30°C/≤75%RH до одного года. После вскрытия использовать в течение 168 часов или сушить при 60±5°C в течение 24 часов.

9. Соображения по проектированию применения

При интеграции RF-OU1808TS-CB-E0 в конструкцию учтите следующее:

• Используйте драйвер с постоянным током для обеспечения стабильной яркости между бинами и предотвращения превышения максимального тока. Для низковольтных применений обычно достаточно последовательного резистора.
• Для массивов подбирайте бины VF и длины волны для поддержания однородного вида. Широкий угол обзора позволяет размещать близко друг к другу без заметных горячих точек.
• Малый корпус (0805) позволяет размещать с высокой плотностью; обеспечьте достаточную площадь меди на PCB для отвода тепла при работе вблизи максимальных параметров.
• Учитывайте температуру окружающей среды: при высоких температурах прямое напряжение падает, а сила света уменьшается. Соответственно снижайте ток.
• Полуширина спектра 15 нм дает относительно чистый оранжевый цвет; не подходит для смешивания белого, но отлично подходит для предупреждающих индикаторов.
• В импульсном режиме (скважность 1/10, 0,1 мс) пиковый ток может достигать 60 мА, но средний ток должен оставаться ниже 30 мА.

10. Техническое сравнение с аналогичными продуктами

По сравнению с обычными оранжевыми светодиодами 0805, RF-OU1808TS-CB-E0 имеет несколько преимуществ:

• Бинированные VF и длина волны обеспечивают более жесткий контроль в производстве.
• Высокий диапазон силы света (до 800 мкд) подходит для наружных видимых индикаторов.
• Сверхширокий угол обзора 140° превосходит многих конкурентов, которые обычно предлагают 120°.
• Защита от ЭСР до 2000 В снижает отказы во время сборки.
• Комплексные испытания на надежность (ресурс 1000 ч, термический удар и т.д.) обеспечивают надежную работу.

11. Часто задаваемые вопросы (FAQ)

Вопрос: Каков типичный прямой ток для этого светодиода?
Ответ: Рекомендуемый рабочий ток составляет 20 мА, но устройство может работать до 30 мА непрерывно при правильном отводе тепла.

Вопрос: Можно ли использовать этот светодиод в цепи 5 В напрямую?
Ответ: Нет. Требуется токоограничивающий резистор. Для VF=2,0 В при 20 мА используйте (5-2,0)/0,02 = 150 Ом. Подключите резистор последовательно со светодиодом.

Вопрос: Насколько чувствительна длина волны к температуре?
Ответ: Доминантная длина волны незначительно смещается с током, но температура в основном влияет на интенсивность. Типичный дрейф составляет<2 нм в рабочем диапазоне температур.

Вопрос: Какое хранение рекомендуется после вскрытия пакета?
Ответ: Хранить при ≤30°C и ≤60%RH до 168 часов. Если не использовано в течение этого времени, сушить при 60°C в течение 24 часов перед пайкой.

Вопрос: Совместимы ли эти светодиоды с бессвинцовой пайкой оплавлением?
Ответ: Да. Они рассчитаны на бессвинцовую пайку с пиковой температурой 260°C до 10 секунд. Допускается два цикла оплавления.

12. Практический пример проектирования

Пример: Оранжевый индикатор состояния на микроконтроллере 3,3 В

Микроконтроллер управляет светодиодом через вывод GPIO. Чтобы ограничить ток до 20 мА, рассчитайте резистор: R = (3,3 В - VF) / 0,02. Минимальное VF составляет 1,8 В, поэтому максимальное R = (3,3-1,8)/0,02 = 75 Ом. Выберите стандартный 68 Ом. Если VF равно 2,4 В, ток будет (3,3-2,4)/68 = 13,2 мА, что нормально. Используйте P-канальный MOSFET, если ток стока превышает возможности GPIO. Угол обзора 140° обеспечивает видимость с широких углов. Разместите светодиод рядом с краем PCB для лучшей видимости. При необходимости используйте небольшую крышку.

13. Принцип работы и технология

RF-OU1808TS-CB-E0 основан на полупроводниковом материале с прямой запрещенной зоной (GaAsP или аналогичном), который излучает свет при рекомбинации электронов с дырками. Оранжевый кристалл обычно представляет собой структуру из алюминий-галлий-индий-фосфида (AlGaInP), выращенную на подложке GaAs. При прямом смещении электроны и дырки инжектируются в активную область и рекомбинируют с излучением, производя фотоны с энергией, соответствующей ширине запрещенной зоны (~2,0 эВ, что дает длину волны ~620 нм). Кристалл инкапсулирован в прозрачную или слегка рассеивающую силиконовую линзу, которая также формирует профиль луча до указанного угла обзора 140°. Корпус включает встроенный небольшой теплоотвод для отвода тепла от перехода к контактным площадкам. Устройство изготавливается с использованием обработки пластин, резки, крепления кристалла, проволочной сварки и инкапсуляции.

14. Тенденции развития оранжевых SMD светодиодов

Тенденции для оранжевых светодиодов, таких как RF-OU1808TS-CB-E0, включают:

• Повышение эффективности (лм/Вт) за счет улучшенной эпитаксии и конструкции кристалла.
• Миниатюризация: корпуса уменьшаются до размера меньше 0603 при сохранении высокой интенсивности.
• Лучшее тепловое управление: корпуса с более низким тепловым сопротивлением позволяют более высокие плотности тока.
• Интеграция с интеллектуальным управлением: будущие версии могут включать встроенные ИС для управления по I2C или ШИМ.
• Расширение применения в автомобильном и садоводческом освещении (например, для специфических реакций растений).
• Еще более широкие углы обзора (>150°) для бесшовной подсветки.

Это устройство представляет собой зрелую технологию, оптимизированную для экономически эффективной и надежной работы в приложениях общего индикаторного назначения.