Спецификация белого светодиода RF-A1F30-W269-A2 - Размер 3.0x1.4x0.55 мм - Напряжение 2.8-3.4 В - Мощность 238 мВт - Автомобильное внутреннее освещение

1. Обзор продукта

1.1 Общее описание

RF-A1F30-W269-A2 — это белый светодиод, изготовленный с использованием синего кристалла и люминофорного преобразования. Он поставляется в компактном корпусе EMC (эпоксидный компаунд) размером 3,00 мм x 1,40 мм x 0,55 мм, предназначенном для поверхностного монтажа. Корпус обеспечивает чрезвычайно широкий угол обзора 120 градусов, что делает его пригодным для равномерного освещения в ограниченном пространстве. Данный светодиод сертифицирован по стандарту AEC-Q101 для дискретных полупроводников автомобильного класса, что гарантирует высокую надежность для внутреннего освещения автомобилей.

1.2 Особенности

• Корпус EMC для отличного рассеивания тепла и надежности.
• Чрезвычайно широкий угол обзора (120° типовой).
• Подходит для всех процессов SMT-сборки и пайки.
• Поставляется на ленте и катушке (5000 шт./катушка).
• Уровень чувствительности к влаге: Уровень 2 (MSL 2).
• Соответствует директивам RoHS и REACH.
• Сертификация на основе требований AEC-Q101 для автомобильных применений.

1.3 Применение

• Внутреннее освещение автомобилей (приборная панель, плафоны, атмосферная подсветка).
• Переключатели и индикаторы в автомобильных и промышленных панелях.

2. Информация о корпусе и механические данные

2.1 Размеры корпуса

Светодиод имеет верхнюю проекцию 3,0 мм x 1,4 мм и высоту 0,55 мм. На нижнем виде показана центральная тепловая площадка и два анодных/катодных контакта. Полярность обозначена знаком '+' на корпусе. Все размеры указаны в миллиметрах с допусками ±0,2 мм, если не указано иное.

2.2 Шаблоны пайки

Рекомендуемый шаблон пайки включает два прямоугольных контакта для анода и катода и одну большую центральную площадку для отвода тепла. Размеры: анодный контакт 0,5 мм x 0,86 мм, катодный контакт 1,0 мм x 0,91 мм и центральная площадка 1,6 мм x 2,61 мм (приблизительно). Правильное выравнивание обеспечивает адекватное управление теплом.

2.3 Маркировка полярности

Анод обозначен знаком '+' на верхней поверхности, а катод расположен с противоположной стороны. На нижнем виде показаны два контакта с маркировкой A (анод) и C (катод). Необходимо соблюдать правильную полярность, чтобы избежать повреждения обратным током.

3. Технические параметры

3.1 Электрические/оптические характеристики (при Ts=25°C, IF=60 мА)

• Прямое напряжение (VF):Мин. 2,8 В, Тип. 3,1 В, Макс. 3,4 В
• Обратный ток (IR):Не предназначен для работы при обратном смещении; типичный ток утечки очень мал при VR=5 В.
• Световой поток (Ф):Мин. 17,7 лм, Тип. 24 лм, Макс. 26,9 лм
• Угол обзора (2θ1/2):Типовой 120°
• Тепловое сопротивление (RTHJ-S):Типовое 21 °C/Вт (переход-точка пайки)

3.2 Абсолютные максимальные рейтинги

• Рассеиваемая мощность (PD):238 мВт
• Прямой ток (IF):70 мА (постоянный), 120 мА (пиковый, 1/10 длительности, 10 мс импульс)
• Обратное напряжение (VR):Не предназначен для работы при обратном смещении
• ESD (HBM):8000 В (90% выход годных)
• Рабочая температура (TOPR):от -40°C до +110°C
• Температура хранения (TSTG):от -40°C до +110°C
• Температура перехода (TJ):125°C

4. Диапазоны бинов и цветовые координаты

4.1 Бины прямого напряжения и светового потока

Светодиод сортируется по шести диапазонам напряжения (G1: 2,8-2,9 В, G2: 2,9-3,0 В, H1: 3,0-3,1 В, H2: 3,1-3,2 В, I1: 3,2-3,3 В, I2: 3,3-3,4 В) и четырем бинам светового потока (JB: 17,7-19,6 лм, KA: 19,6-21,8 лм, KB: 21,8-24,2 лм, LA: 24,2-26,9 лм). Бины комбинируются для точного указания комбинаций VF и светового потока для обеспечения стабильной производительности в производстве.

4.2 Бины цветности

Диаграмма цветности CIE показывает три цветовых бина: IA7, IA8 и IA9. Их координаты приведены в таблицах 1-4. Эти бины представляют область теплого белого цвета с коррелированной цветовой температурой примерно в диапазоне 3000K-4000K (типично для автомобильного внутреннего использования). Координаты бинов строго контролируются для обеспечения согласованности цвета в процессе производства.

5. Типовые рабочие кривые

5.1 Прямое напряжение в зависимости от прямого тока

Кривая VF-IF (Рис. 1-7) показывает почти линейную зависимость от 0 мА до 140 мА. При 60 мА прямое напряжение составляет около 3,1 В (типовое). Конструкторы должны учитывать это при расчете рассеиваемой мощности и сопротивления токоограничивающего резистора.

5.2 Прямой ток в зависимости от относительной интенсивности

Относительный световой поток увеличивается с ростом прямого тока, но стремится к насыщению. При 60 мА интенсивность составляет примерно 100% относительно. Работа при более низких токах обеспечивает более высокую эффективность, тогда как более высокие токи приближаются к тепловым пределам.

5.3 Температура пайки в зависимости от относительной интенсивности

При повышении температуры точки пайки с 20°C до 120°C относительная интенсивность падает примерно на 15% (с 100% до ~85%). Правильный отвод тепла необходим для поддержания светоотдачи при высоких температурах окружающей среды.

5.4 Температура пайки в зависимости от прямого тока

Чтобы избежать превышения максимальной температуры перехода 125°C, прямой ток должен быть снижен по мере повышения температуры точки пайки. При Ts=100°C допустимый ток снижается до примерно 40 мА с 70 мА при 25°C.

5.5 Прямое напряжение в зависимости от температуры пайки

Прямое напряжение линейно уменьшается с повышением температуры со скоростью примерно -2 мВ/°C. Этот температурный коэффициент важен при проектировании драйверов с постоянным током, так как изменение напряжения может повлиять на регулировку тока.

5.6 Диаграмма излучения

Светодиод демонстрирует ламбертовскую диаграмму направленности с широким угловым распределением. Относительная интенсивность при ±60° составляет около 50% от осевого значения, что подтверждает спецификацию угла обзора 120°.

5.7 Зависимость цветового сдвига от тока

Сдвиги координат CIE-x и CIE-y находятся в пределах ±0,005 в диапазоне прямого тока от 20 мА до 120 мА при Ts=25°C. Это указывает на стабильную цветопередачу при типичных рабочих условиях.

5.8 Спектральное распределение

Спектр излучения охватывает диапазон от 400 нм до 750 нм с пиком около 450 нм (синий кристалл) и широкой эмиссией люминофора в желто-зеленой области. Кривая относительной интенсивности показывает типичную форму спектра белого светодиода, подходящую для общего освещения с хорошей цветопередачей в салоне автомобиля.

6. Соображения по проектированию применения

6.1 Тепловое управление

При максимальной рассеиваемой мощности 238 мВт и тепловом сопротивлении 21 °C/Вт светодиод может генерировать значительное самонагревание. Правильная тепловая конструкция печатной платы (например, использование тепловых переходов и медной плоскости) имеет решающее значение для поддержания температуры перехода ниже 125°C. В автомобильных применениях температура окружающей среды может достигать 85°C и выше, что требует снижения прямого тока в соответствии с кривой снижения (Рис. 1-10).

6.2 Защита от электростатического разряда

Номинальное значение ESD составляет 8000 В по модели HBM, но все равно необходимы меры предосторожности при обращении. Используйте заземленные рабочие места, антистатические браслеты и токопроводящую упаковку. Избегайте прямого контакта с силиконовой линзой для предотвращения загрязнения частицами и механических повреждений.

6.3 Проектирование схемы

Всегда используйте токоограничивающий резистор или драйвер с постоянным током для предотвращения перегрузки по току. Допуск прямого напряжения означает, что простое управление напряжением может привести к изменению тока. Для параллельного включения рассмотрите группировку по VF или использование индивидуальных резисторов. Необходимо избегать обратного напряжения; если возможно неправильное подключение полярности, можно добавить блокирующий диод.

7. Руководство по пайке и сборке

7.1 Профиль оплавления при SMT-пайке

Рекомендуемый профиль оплавления (Рис. 3-1) задает зону предварительного нагрева от 150°C до 200°C в течение 60-120 секунд, подъем до 217°C с максимальным временем выше 217°C 60 секунд и пиковую температуру 260°C в течение максимум 10 секунд (в пределах 5°C от пика). Скорость охлаждения не должна превышать 6°C/с. Допускается только два цикла оплавления, и если между циклами прошло более 24 часов, светодиоды необходимо повторно просушить.

7.2 Ручная пайка и ремонт

При необходимости ручной пайки используйте температуру жала паяльника ниже 300°C в течение не более 3 секунд. Разрешена только одна операция ручной пайки. Ремонт после оплавления не рекомендуется; если это неизбежно, используйте паяльник с двумя жалами и убедитесь, что характеристики светодиода не ухудшились.

7.3 Меры предосторожности при обращении

Силиконовый компаунд мягкий. Избегайте давления на верхнюю поверхность. Не используйте клеи, выделяющие органические пары. Избегайте воздействия сернистых соединений выше 100 ppm, соединений брома и хлора выше 900 ppm каждого и общих галогенов выше 1500 ppm. При необходимости очистки используйте изопропиловый спирт; ультразвуковая очистка не рекомендуется.

7.4 Условия хранения

Неоткрытые влагозащитные пакеты можно хранить при ≤30°C и ≤75% относительной влажности до одного года. После вскрытия светодиоды следует использовать в течение 24 часов (≤30°C, ≤60% ОВ). Если они не использованы в течение этого времени, просушите при 60±5°C более 24 часов. Если осушитель изменил цвет или упаковка повреждена, требуется сушка.

8. Упаковка и хранение

8.1 Спецификация упаковки

Светодиоды поставляются на 8-мм транспортировочной ленте с катушками диаметром 178 мм, каждая содержит 5000 штук. Лента имеет лидер и трейлер длиной 80-100 пустых карманов. Диаметр ступицы катушки 60 мм, монтажное отверстие 13 мм. Маркировка включает номер детали, номер спецификации, номер партии, код бина, световой поток, бин цветности, прямое напряжение, код длины волны, количество и дату.

8.2 Чувствительность к влаге и сушка

Продукт имеет уровень MSL 2. Если время жизни на полу (24 часа) превышено, требуется сушка при 60±5°C в течение более 24 часов. После сушки устройство должно быть использовано в установленный срок или повторно просушено. Следуйте рекомендациям JEDEC по обращению с влагочувствительными компонентами.

8.3 Рекомендации по хранению

Храните запечатанный пакет в сухом прохладном месте. Избегайте воздействия прямых солнечных лучей или высокой влажности. Для длительного хранения поддерживайте температуру ниже 30°C и влажность ниже 75% ОВ.

9. Испытания на надежность

9.1 Виды испытаний и условия

Испытания на надежность включают: оплавление (260°C, 10 сек, 2x), термоудар (-40°C до 125°C, выдержка 15 мин, 1000 циклов), хранение при высокой температуре (125°C, 1000 ч), хранение при низкой температуре (-40°C, 1000 ч), ресурсное испытание (25°C, IF=60 мА, 1000 ч), ресурсное испытание при высокой температуре и влажности (85°C/85% ОВ, IF=60 мА, 1000 ч) и хранение при высокой температуре и влажности (85°C/85% ОВ, 1000 ч). Критерии приемки: 0 отказов из 20 образцов.

9.2 Критерии отказа

Отказ определяется как: VF превышает верхний предел спецификации x 1,1, IR превышает верхний предел спецификации x 2,0, или световой поток падает ниже нижнего предела спецификации x 0,7 (верхний предел спецификации, нижний предел спецификации). Эти критерии гарантируют, что светодиод все еще соответствует минимальной производительности после стрессовых испытаний.

10. Примеры применения

В автомобильном внутреннем освещении этот светодиод может использоваться для подсветки приборной панели, индикаторов и лент атмосферного освещения. Компактный размер (3,0x1,4 мм) позволяет размещать его в ограниченном пространстве, а угол обзора 120° обеспечивает широкое освещение. Сертификация AEC-Q101 гарантирует надежность в суровых автомобильных условиях (вибрация, экстремальные температуры). Для подсветки переключателей высокая плотность светового потока (до 26,9 лм при 60 мА) обеспечивает четкую видимость даже при ярком дневном свете. Конструкторы могут создавать равномерные световые линейки, размещая несколько светодиодов вдоль печатной платы с правильным тепловым управлением.

11. Технологические тенденции

Тенденция в автомобильном светодиодном освещении направлена на уменьшение размеров корпусов с повышением эффективности и улучшением тепловых характеристик. Корпуса EMC, такие как этот, заменяют традиционные корпуса PPA/PCT благодаря их превосходной термостойкости и надежности. Кроме того, развитие систем автономного вождения и передовых систем помощи водителю (ADAS) увеличивает спрос на высоконадежные светодиоды, способные выдерживать вибрацию и термоциклирование. Согласованность цвета и биннинг (как здесь) также критически важны для автопроизводителей, которым требуется единообразное освещение в разных производственных партиях. Будущие разработки могут включать еще более высокую эффективность (например, >200 лм/Вт для белых светодиодов) и интеграцию интеллектуальных функций (например, адресуемые светодиоды для динамического освещения).