Красный светодиод 1,60x0,80x0,55мм 2,0В 72мВт Технический даташит - Корпус PLCC2 AEC-Q101

1. Обзор продукта

1.1 Общее описание

RF-A2P08-R195-A2 — это яркий красный светодиод на основе эпитаксиальной технологии AlGaInP на подложке. Он выполнен в компактном корпусе PLCC2 размером 1,60 мм × 0,80 мм × 0,55 мм (длина × ширина × высота). Этот светодиод излучает насыщенный красный свет с доминантной длиной волны около 620 нм, широким углом обзора 120° и высокой силой света до 1200 мкд при токе 20 мА. Он предназначен для автомобильного интерьерного освещения и применений в переключателях, соответствует квалификации по стрессовым испытаниям AEC-Q101. Прибор подходит для всех процессов SMT-сборки и поставляется на ленте и катушке по 4000 штук на катушку.

1.2 Особенности

• Поверхностно-монтируемый корпус PLCC2 (1,6×0,8×0,55 мм)
• Чрезвычайно широкий угол обзора 120°
• Подходит для всех процессов SMT-сборки и пайки
• Поставляется на ленте и катушке (4000 шт./катушка)
• Уровень чувствительности к влаге: Уровень 2 (MSL 2)
• Соответствие директивам RoHS и REACH
• Квалификация на основе руководства AEC-Q101 для автомобильных дискретных полупроводников

1.3 Применение

Типичные области применения включают автомобильное интерьерное освещение (например, индикаторы на приборной панели, атмосферная подсветка) и переключатели. Широкий угол обзора и высокая яркость делают этот прибор идеальным для подсветки и индикации состояния в салоне автомобиля.

1.4 Габаритные размеры корпуса

Внешний вид корпуса показан на рисунках 1-1 – 1-5 даташита. Основные размеры: корпус 1,60 мм × 0,80 мм, высота 0,55 мм. Имеется маркировка полярности (катод) в виде небольшой выемки или точки. Рекомендуемая конфигурация контактных площадок включает площадки подходящего размера для обеспечения надлежащего отвода тепла и механической прочности. Все размеры указаны в миллиметрах, допуски ±0,2 мм, если не указано иное.

1.5 Параметры изделия

Электрические и оптические характеристики при Ts=25°C (IF=20 мА, если не указано иное):

Предельно допустимые максимальные значения при Ts=25°C:

Примечания: Допуск прямого напряжения ±0,1 В, допуск координат цвета ±0,005, допуск силы света ±10%. Рассеиваемая мощность не должна превышать предельно допустимого значения. Максимальный рабочий ток должен определяться на основе температуры корпуса, чтобы температура перехода не превышала 120°C. Устойчивость к ЭСР более 90% при 2000 В (HBM), требуется соблюдение мер защиты от ЭСР.

1.6 Диапазоны сортировки по прямому напряжению и силе света

При IF=20 мА приборы сортируются по прямому напряжению, силе света и доминантной длине волны для обеспечения一致性:

Диапазоны прямого напряжения:B1 (1,8-1,9 В), B2 (1,9-2,0 В), C1 (2,0-2,1 В), C2 (2,1-2,2 В), D1 (2,2-2,3 В), D2 (2,3-2,4 В)

Диапазоны силы света:K2 (650-800 мкд), L1 (800-1000 мкд), L2 (1000-1200 мкд)

Диапазоны длины волны:D2 (617,5-620 нм), E1 (620-622,5 нм), E2 (622,5-625 нм)

Заказчики могут указать комбинации диапазонов для более жесткого контроля оптических и электрических характеристик.

1.7 Типовые кривые оптических характеристик

Даташит включает несколько характерных кривых, измеренных при Ts=25°C (если не указано иное):

Прямое напряжение в зависимости от прямого тока (Рис.1-7):Показывает нелинейное увеличение от примерно 1,7 В при 0 мА до 2,3 В при 30 мА. Типовое прямое напряжение при 20 мА составляет 2,0 В.

Прямой ток в зависимости от относительной интенсивности (Рис.1-8):Относительная сила света увеличивается примерно линейно с током до 30 мА, достигая около 150% относительно интенсивности при 20 мА.

Температура пайки в зависимости от относительной интенсивности (Рис.1-9):По мере повышения температуры точки пайки от 20°C до 100°C относительный световой поток снижается примерно до 80% от значения при комнатной температуре, что указывает на тепловой спад.

Температура пайки в зависимости от прямого тока (Рис.1-10):Эта кривая показывает допустимое снижение прямого тока при повышенных температурах пайки, чтобы температура перехода не превышала 120°C. При 100°C максимальный ток снижается примерно до 15 мА.

Прямое напряжение в зависимости от температуры пайки (Рис.1-11):Прямое напряжение линейно уменьшается с повышением температуры, с коэффициентом примерно -2 мВ/°C.

Диаграмма излучения (Рис.1-12):Диаграмма направленности близка к ламбертовской, интенсивность снижается до 50% при отклонении примерно ±60° от оси, что подтверждает угол обзора 120°.

Прямой ток в зависимости от смещения цвета (Рис.1-13):Доминантная длина волны незначительно смещается в сторону более коротких волн (синее смещение) при повышенных токах: от примерно 624 нм при 0 мА до 622 нм при 30 мА.

Распределение спектра (Рис.1-14):Спектральное излучение сосредоточено около 620 нм с полной шириной на полувысоте (FWHM) примерно 20 нм. Вторичные пики не наблюдаются.

2. Информация об упаковке

2.1 Спецификация упаковки

Каждая катушка содержит 4000 светодиодов. Ширина ленты носителя 8,0±0,1 мм, шаг карманов для компонентов 4,0 мм. На обоих концах предусмотрены пустые карманы (80-100 шт.). Размеры катушки: наружный диаметр 178±1 мм, диаметр ступицы 60±1 мм, ширина паза ступицы 13,0±0,5 мм. На ленте нанесена маркировка полярности.

2.2 Спецификация формы этикетки

На этикетке указаны: номер детали, номер спецификации, номер партии, код диапазона (по световому потоку, цветности, прямому напряжению, длине волны), количество в упаковке и дата изготовления. Это обеспечивает прослеживаемость.

2.3 Влагозащитная упаковка

Катушка герметично запечатана во влагозащитный пакет с осушителем и индикатором влажности. Прикреплена предупреждающая этикетка об электростатическом разряде (ESD). Затем пакет помещается в картонную коробку для транспортировки.

2.4 Испытания на надежность и условия

Испытания проводятся на основе отраслевых стандартов (JEDEC, JEITA). Проводятся следующие испытания с 20 образцами каждое, критерий приемки 0/1 (отказы/выборка):

• Оплавление (JESD22-B106): макс. 260°C, 10 секунд, 2 раза
• Термоудар (JEITA ED-4701): -40°C (15 мин) ↔ +125°C (15 мин), 1000 циклов
• Хранение при высокой температуре (JEITA ED-4701): 125°C, 1000 часов
• Хранение при низкой температуре (JEITA ED-4701): -40°C, 1000 часов
• Испытание на долговечность (JESD22-A108): Ta=25°C, IF=20 мА, 1000 часов
• Испытание на долговечность при высокой температуре и влажности (JESD22-A101): 85°C/85% отн. влажности, IF=20 мА, 1000 часов
• Хранение при температуре и влажности (JEITA ED-4701): 85°C/85% отн. влажности, 1000 часов

2.5 Критерии отказа при испытаниях на надежность

После испытаний применяются следующие предельные значения:

• Прямое напряжение (VF при IF=20 мА): не должно превышать 1,1 верхнего предельного значения (USL)
• Обратный ток (IR при VR=5 В): не должен превышать 2,0 верхнего предельного значения
• Световой поток (при IF=20 мА): не должен падать ниже 0,7 нижнего предельного значения (LSL)

Эти критерии гарантируют, что светодиод сохраняет достаточную производительность в течение всего срока службы.

3. Инструкции по пайке оплавлением для SMT

3.1 Профиль оплавления

Рекомендуемый профиль пайки оплавлением (на основе припоя Sn-Ag-Cu) следующий:

• Скорость нагрева (Tsmax до TP): макс. 3°C/с
• Предварительный нагрев: от 150°C до 200°C, 60-120 секунд
• Время выше 217°C (TL): макс. 60 секунд
• Пиковая температура (TP): 260°C, макс. 10 секунд (время выдержки в пределах 5°C от TP: макс. 30 секунд)
• Скорость охлаждения: макс. 6°C/с
• Время от 25°C до пиковой температуры: макс. 8 минут

Пайку оплавлением следует проводить не более двух раз. Если время между двумя операциями пайки превышает 24 часа, светодиоды могут поглотить влагу и повредиться. Не допускайте механических нагрузок на светодиоды во время нагрева.

3.2 Паяльник

При необходимости ручной пайки используйте температуру паяльника менее 300°C в течение менее 3 секунд. Ручная пайка должна выполняться не более одного раза на светодиод.

3.3 Ремонт

Ремонт после оплавления не рекомендуется. Когда это неизбежно, используйте двусторонний паяльник и убедитесь, что характеристики светодиода не ухудшились.

3.4 Меры предосторожности

Инкапсулянт светодиода — силикон, имеющий мягкую поверхность. Избегайте сильного давления на верхнюю поверхность во время установки. Не устанавливайте светодиоды на деформированные участки печатной платы. После пайки не изгибайте плату и не подвергайте механическому напряжению во время охлаждения. Быстрое охлаждение после пайки запрещено.

4. Меры предосторожности при обращении

4.1 Рабочая среда

Материалы, контактирующие со светодиодом или находящиеся рядом с ним, не должны содержать соединений серы в количестве, превышающем 100 ppm. Для соответствия требованиям по галогенам: содержание брома менее 900 ppm, хлора менее 900 ppm, общее содержание брома и хлора менее 1500 ppm. Летучие органические соединения (VOC) из материалов крепления могут проникать в силиконовую линзу и вызывать обесцвечивание под воздействием тепла и света, что приводит к потере яркости. Проверьте совместимость всех материалов перед использованием. Не используйте клеи, выделяющие органические пары.

4.2 Условия хранения

До вскрытия влагозащитного пакета: хранить при ≤30°C и ≤75% отн. влажности, не более 1 года с даты отгрузки. После вскрытия: рекомендуется использовать в течение 24 часов при ≤30°C и ≤60% отн. влажности. Если индикатор влажности показывает избыточную влажность или время хранения превышено, перед использованием запеките светодиоды при 60±5°C в течение более 24 часов. Если пакет поврежден, свяжитесь с поставщиком.

4.3 Защита от электростатического разряда (ESD)

Светодиоды чувствительны к электростатическому разряду (ESD) и электрическим перегрузкам (EOS). Используйте надлежащие меры контроля ESD (например, заземленные рабочие места, токопроводящие напольные покрытия, заземляющие браслеты) при обращении. Устройство рассчитано на напряжение 2000 В HBM с выходом годности >90%. Однако повреждение ESD все еще может произойти, если пренебречь мерами предосторожности.

5. Рекомендации по применению

5.1 Ограничение тока и управление

Всегда используйте токоограничивающий резистор или драйвер с постоянным током, чтобы прямой ток не превышал предельно допустимого значения (30 мА). Без резистора небольшое изменение напряжения может вызвать значительное изменение тока, что потенциально приведет к перегоранию светодиода. Схема драйвера должна гарантировать, что обратное напряжение никогда не прикладывается, так как это может вызвать миграцию и повреждение.

5.2 Тепловое управление

Тепловое проектирование является критическим. Температура перехода не должна превышать 120°C. Учитывайте температуру окружающей среды, величину тока и площадь медного слоя ПП для отвода тепла. Тепловое сопротивление от перехода к точке пайки составляет 300°C/Вт; например, при 20 мА и 2,0 В (рассеиваемая мощность 40 мВт) повышение температуры составляет около 12°C. В условиях высокой температуры уменьшайте ток в соответствии с кривой зависимости тока от температуры пайки.

5.3 Очистка

Если требуется очистка после пайки, рекомендуется изопропиловый спирт. Не используйте растворители, которые могут атаковать силиконовый инкапсулянт. Ультразвуковая очистка не рекомендуется, так как она может повредить светодиод. Убедитесь, что чистящий раствор не оставляет остатков.

5.4 Механическое обращение

Берите светодиоды пинцетом за боковые стороны, а не за линзу. Избегайте падений и давления на верхнюю поверхность. Силиконовая линза мягче стандартного эпоксидного компаунда и может быть поцарапана или треснута острыми предметами.

6. Принцип работы

RF-A2P08-R195-A2 — это полупроводниковый прибор с прямой запрещенной зоной на основе системы материалов AlGaInP (алюминий-галлий-индий-фосфид). Активная область состоит из структуры с множественными квантовыми ямами (MQW), заключенной между слоями p-типа и n-типа. При прямом смещении электроны и дырки инжектируются в квантовые ямы и рекомбинируют с излучением, испуская фотоны с энергией, соответствующей красному диапазону (~620 нм). Подложка и прозрачные контактные слои оптимизированы для извлечения света. Широкий угол обзора 120° достигается за счет конструкции линзы корпуса и использования прозрачного инкапсулянта.

7. Часто задаваемые вопросы

Вопрос: Можно ли использовать этот светодиод для общего освещения?
Ответ: Он в первую очередь предназначен для индикаторных и автомобильных интерьерных приложений, а не для общего освещения. Световой поток составляет до 1200 мкд, что подходит для индикации состояния.

Вопрос: Какова максимальная температура окружающей среды для непрерывной работы?
Ответ: Диапазон рабочих температур от -40°C до +100°C. Однако при повышенных температурах прямой ток должен быть уменьшен, чтобы температура перехода не превышала 120°C.

Вопрос: Как следует хранить вскрытые катушки?
Ответ: Хранить при ≤30°C и ≤60% отн. влажности и использовать в течение 24 часов. Если не используется в течение этого времени, запеките при 60°C в течение 24 часов перед использованием.

Вопрос: Можно ли паять дважды?
Ответ: Да, но не более двух раз. Убедитесь, что интервал между циклами пайки составляет менее 24 часов; в противном случае может потребоваться сушка.

Вопрос: Подходит ли устройство для условий повышенной влажности?
Ответ: Уровень чувствительности к влаге - 2, поэтому оно может выдерживать воздействие 85°C/85% отн. влажности во время испытаний на долговечность, но при длительном хранении без питания следует учитывать условия хранения.

Вопрос: Какие меры предосторожности следует соблюдать в отношении ESD?
Ответ: Используйте заземленные рабочие места, токопроводящий коврик и заземляющий браслет. Устройство имеет устойчивость к ЭСР до 2 кВ, но события ЭСР выше этого уровня могут его повредить.