Содержание
- 1. Описание
- 1.1 Общее описание
- 1.2 Особенности
- 1.3 Применения
- 1.4 Габаритные размеры корпуса
- 1.5 Параметры продукта
- 1.5.1 Электрические/оптические характеристики (при Ts=25°C)
- 1.5.2 Абсолютные предельные значения
- 1.6 Типовые кривые оптических характеристик
- 1.6.1 Зависимость прямого напряжения от прямого тока
- 1.6.2 Зависимость относительной интенсивности от прямого тока
- 1.6.3 Зависимость относительной интенсивности от температуры контакта
- 1.6.4 Зависимость снижения номинального прямого тока от температуры контакта
- 1.6.5 Зависимость доминирующей длины волны от прямого тока
- 1.6.6 Зависимость относительной интенсивности от длины волны (спектр)
- 1.6.7 Диаграмма излучения
- 2. Упаковка
- 2.1 Спецификация упаковки
- 2.1.1 Размеры ленты-носителя
- 2.1.2 Размеры катушки
- 2.1.3 Спецификация этикетки
- 2.2 Влагозащитная упаковка
- 2.3 Картонная коробка
- 2.4 Испытания на надежность и условия
- 2.5 Критерии оценки повреждений
- 3. Инструкции по пайке оплавлением на SMT
- 3.1 Профиль пайки оплавлением на SMT
- 3.1.1 Пайка паяльником
- 3.1.2 Ремонт
- 3.1.3 Меры предосторожности
- 4. Меры предосторожности при обращении
- 4.1 Меры предосторожности при обращении
- Терминология спецификаций LED
- Фотоэлектрическая производительность
- Электрические параметры
- Тепловой менеджмент и надежность
- Упаковка и материалы
- Контроль качества и сортировка
- Тестирование и сертификация
1. Описание
1.1 Общее описание
RF-GSB170TS-BC представляет собой поверхностно-монтируемый цветной светодиод, изготовленный с использованием зеленовато-желтого кристалла. Он упакован в компактный корпус 2.0 мм x 1.25 мм x 0.7 мм, подходящий для различных применений общего освещения и индикации.
1.2 Особенности
- Чрезвычайно широкий угол обзора 140 градусов.
- Подходит для всех процессов SMT сборки и пайки.
- Уровень чувствительности к влаге: Уровень 3.
- Соответствует требованиям RoHS.
1.3 Применения
- Оптический индикатор.
- Переключатели, символы, дисплеи.
- Общее применение.
1.4 Габаритные размеры корпуса
Размеры корпуса: 2,0 мм (длина) x 1,25 мм (ширина) x 0,7 мм (высота). Детальные механические чертежи приведены на рисунках в техническом описании. Все размеры имеют допуски ±0,2 мм, если не указано иное. Вид снизу показывает конфигурацию выводов. Приведены конфигурации паяльных площадок для проектирования печатных плат.
1.5 Параметры продукта
1.5.1 Электрические/оптические характеристики (при Ts=25°C)
Ниже приведены основные электрические и оптические параметры, измеренные при прямом токе 20 мА и температуре 25°C:
| Параметр | Символ | Мин | Тип | Макс | Единица измерения |
|---|---|---|---|---|---|
| Спектральная полуширина | Δλ | -- | 15 | -- | нм |
| Прямое напряжение (бины B0) | VF | 1.8 | -- | 2.0 | V |
| Прямое напряжение (бины C0) | VF | 2.0 | -- | 2.2 | V |
| Прямое напряжение (бины D0) | VF | 2.2 | -- | 2.4 | V |
| Доминирующая длина волны (бины A10) | λD | 560 | -- | 562.5 | нм |
| Доминирующая длина волны (бины A20) | λD | 562.5 | -- | 565 | нм |
| Доминирующая длина волны (бины B10) | λD | 565 | -- | 567.5 | нм |
| Доминирующая длина волны (бины B20) | λD | 567.5 | -- | 570 | нм |
| Доминирующая длина волны (бины C10) | λD | 570 | -- | 572.5 | нм |
| Доминирующая длина волны (бины C20) | λD | 572.5 | -- | 575 | нм |
| Сила света (бины C00) | IV | 18 | -- | 28 | мкд |
| Сила света (бины D00) | IV | 28 | -- | 43 | мкд |
| Сила света (бины E00) | IV | 43 | -- | 65 | мкд |
| Сила света (бины F00) | IV | 65 | -- | 100 | мкд |
| Угол обзора | 2θ1/2 | -- | 140 | -- | град |
| Обратный ток (VR=5В) | IR | -- | -- | 10 | мкА |
| Тепловое сопротивление (IF=20мА) | RTHJ-S | -- | -- | 450 | °C/Вт |
Примечание: Допуск измерения прямого напряжения составляет ±0,1 В. Допуск доминирующей длины волны составляет ±2 нм. Допуск силы света составляет ±10%.
1.5.2 Абсолютные предельные значения
| Параметр | Символ | Значение | Единица измерения |
|---|---|---|---|
| Рассеиваемая мощность | Pd | 72 | мВт |
| Прямой ток | IF | 30 | мА |
| Пиковый прямой ток (импульсный) | IFP | 60 | мА |
| Электростатический разряд (HBM) | ESD | 2000 | V |
| Рабочая температура | Topr | -40 ~ +85 | °C |
| Температура хранения | Tstg | -40 ~ +85 | °C |
| Температура перехода | Tj | 95 | °C |
Примечание: Импульсный режим: коэффициент заполнения 1/10, ширина импульса 0,1 мс. Следует соблюдать осторожность, чтобы не превысить абсолютные предельные значения. Температура перехода не должна превышать 95°C.
1.6 Типовые кривые оптических характеристик
Следующие кривые иллюстрируют типовые характеристики светодиода при различных условиях.
1.6.1 Зависимость прямого напряжения от прямого тока
Рисунок 1-6 показывает зависимость прямого напряжения от прямого тока. При 20 мА прямое напряжение составляет приблизительно 2,0 В (типовое). Кривая типична для светодиода: увеличение тока требует более высокого прямого напряжения.
1.6.2 Зависимость относительной интенсивности от прямого тока
Рисунок 1-7 показывает, что относительная сила света увеличивается с увеличением прямого тока. При 20 мА относительная интенсивность составляет приблизительно 1 (нормированная).
1.6.3 Зависимость относительной интенсивности от температуры контакта
Рисунок 1-8 показывает, что относительная интенсивность уменьшается с увеличением температуры окружающей среды. При 100°C интенсивность падает примерно до 0,85 от значения при 25°C.
1.6.4 Зависимость снижения номинального прямого тока от температуры контакта
Рисунок 1-9 показывает максимально допустимый прямой ток в зависимости от температуры контакта. При температуре контакта 85°C прямой ток должен быть уменьшен для обеспечения надежности.
1.6.5 Зависимость доминирующей длины волны от прямого тока
Рисунок 1-10 показывает, что длина волны незначительно уменьшается с увеличением прямого тока. При 20 мА доминирующая длина волны составляет около 568 нм (типично для зеленовато-желтого).
1.6.6 Зависимость относительной интенсивности от длины волны (спектр)
Рисунок 1-11 представляет график спектрального распределения. Пиковая длина волны составляет около 570 нм с полушириной 15 нм. Излучение находится в зеленовато-желтой области.
1.6.7 Диаграмма излучения
Рисунок 1-12 показывает диаграмму излучения в дальней зоне. Угол обзора составляет 140 градусов, что указывает на широкий угол излучения, подходящий для индикаторных применений.
2. Упаковка
2.1 Спецификация упаковки
Светодиоды упакованы в катушки по 4000 штук на катушку.
2.1.1 Размеры ленты-носителя
Лента-носитель имеет ширину 8,00 мм, шаг между гнездами 4,00 мм. Размер гнезда соответствует габаритам корпуса светодиода. Верхняя лента покрывает компоненты во время транспортировки. На ленте нанесена метка полярности для правильной ориентации.
2.1.2 Размеры катушки
Диаметр катушки 178 мм ±1 мм, ширина катушки 8,0 мм. Диаметр ступицы 60 мм ±0,1 мм, диаметр осевого отверстия 13,0 мм ±0,5 мм.
2.1.3 Спецификация этикетки
Каждая катушка маркируется номером детали, номером спецификации, номером партии, кодом бина, световым потоком, бином цветности, прямым напряжением, длиной волны, количеством и датой изготовления.
2.2 Влагозащитная упаковка
Катушки помещаются в влагозащитный пакет с осушителем для защиты от поглощения влаги. На пакете указаны меры предосторожности при обращении с чувствительными к электростатическому разряду устройствами.
2.3 Картонная коробка
Несколько влагозащитных пакетов упаковываются в картонную коробку для отгрузки.
2.4 Испытания на надежность и условия
Светодиоды проходят испытания на надежность, включающие пайку оплавлением (макс. 260°C, 2 раза), термоциклирование (-40°C до 100°C, 100 циклов), термоудар (-40°C до 100°C, 300 циклов), хранение при высокой температуре (100°C, 1000 часов), хранение при низкой температуре (-40°C, 1000 часов) и испытание на срок службы (25°C, 20 мА, 1000 часов). Все испытания проводятся на 22 образцах, критерий приемки – 0/1 отказ.
2.5 Критерии оценки повреждений
После испытаний на надежность критериями отказа являются: прямое напряжение (при 20 мА) превышает 1,1 верхнего стандартного уровня; обратный ток (при 5 В) превышает 2 верхнего стандартного уровня; световой поток (при 20 мА) падает ниже 0,7 нижнего стандартного уровня.
3. Инструкции по пайке оплавлением на SMT
3.1 Профиль пайки оплавлением на SMT
Рекомендуемый профиль пайки оплавлением включает: средняя скорость нагрева ≤3°C/с; предварительный нагрев от 150°C до 200°C в течение 60-120 секунд; время выше 217°C (TL) – 60-120 секунд; пиковая температура (TP) 260°C, не более 10 секунд; скорость охлаждения ≤6°C/с. Общее время от 25°C до пика должно быть ≤8 минут.
Примечания:
- Пайка оплавлением не должна выполняться более двух раз. Если между двумя пайками проходит более 24 часов, светодиод может быть поврежден.
- Не допускайте механического напряжения на светодиодах во время нагрева.
3.1.1 Пайка паяльником
При ручной пайке температура жала не должна превышать 300°C, время пайки – менее 3 секунд. Ручная пайка должна выполняться только один раз.
3.1.2 Ремонт
Ремонт не рекомендуется. Если это неизбежно, используйте паяльник с двумя жалами. Предварительно убедитесь, что характеристики светодиода не будут повреждены.
3.1.3 Меры предосторожности
Не устанавливайте компоненты на деформированные участки печатной платы. После пайки не допускайте деформации платы. Не прикладывайте механические усилия или вибрацию во время охлаждения. Не охлаждайте устройство быстро после пайки.
4. Меры предосторожности при обращении
4.1 Меры предосторожности при обращении
- Рабочая среда и материалы для сопряжения не должны содержать серу в количестве, превышающем 100 PPM.
- Содержание брома по отдельности должно быть менее 900 PPM, содержание хлора по отдельности менее 900 PPM, а общее содержание брома и хлора менее 1500 PPM во внешних материалах.
- Летучие органические соединения (ЛОС) из материалов приспособлений могут проникать в силиконовый герметик и вызывать обесцвечивание. Избегайте использования клеев, выделяющих органические пары.
- При проектировании схемы не превышайте абсолютный максимальный ток на светодиод. Используйте защитные резисторы для предотвращения перегорания из-за скачков напряжения. Убедитесь, что обратное напряжение не прикладывается к светодиоду.
- Тепловой расчет имеет решающее значение. Тепловыделение может привести к снижению яркости и изменению цвета. Учитывайте рассеивание тепла при проектировании системы.
- Условия хранения: Перед вскрытием алюминиевого пакета хранить при температуре ≤30°C и влажности ≤75% в течение 1 года с даты изготовления. После вскрытия хранить при температуре ≤30°C и влажности ≤60% в течение 168 часов. Если срок хранения превышен, провести сушку при 60°C ±5°C в течение ≥24 часов.
- Светодиоды чувствительны к электростатическому разряду (ESD) и электрическому перенапряжению (EOS). Соблюдайте надлежащие меры защиты от электростатического разряда.
Терминология спецификаций LED
Полное объяснение технических терминов LED
Фотоэлектрическая производительность
| Термин | Единица/Обозначение | Простое объяснение | Почему важно |
|---|---|---|---|
| Световая отдача | лм/Вт (люмен на ватт) | Световой выход на ватт электроэнергии, выше означает более энергоэффективный. | Прямо определяет класс энергоэффективности и стоимость электроэнергии. |
| Световой поток | лм (люмен) | Общий свет, излучаемый источником, обычно называется "яркостью". | Определяет, достаточно ли свет яркий. |
| Угол обзора | ° (градусы), напр., 120° | Угол, где интенсивность света падает наполовину, определяет ширину луча. | Влияет на диапазон освещения и равномерность. |
| Цветовая температура | K (Кельвин), напр., 2700K/6500K | Теплота/холодность света, низкие значения желтоватые/теплые, высокие беловатые/холодные. | Определяет атмосферу освещения и подходящие сценарии. |
| Индекс цветопередачи | Безразмерный, 0–100 | Способность точно передавать цвета объектов, Ra≥80 хорошо. | Влияет на аутентичность цвета, используется в местах с высоким спросом, таких как торговые центры, музеи. |
| Допуск по цвету | Шаги эллипса МакАдама, напр., "5-шаговый" | Метрика постоянства цвета, меньшие шаги означают более постоянный цвет. | Обеспечивает равномерный цвет по всей партии светодиодов. |
| Доминирующая длина волны | нм (нанометры), напр., 620нм (красный) | Длина волны, соответствующая цвету цветных светодиодов. | Определяет оттенок красных, желтых, зеленых монохромных светодиодов. |
| Спектральное распределение | Кривая длина волны против интенсивности | Показывает распределение интенсивности по длинам волн. | Влияет на цветопередачу и качество цвета. |
Электрические параметры
| Термин | Обозначение | Простое объяснение | Соображения по проектированию |
|---|---|---|---|
| Прямое напряжение | Vf | Минимальное напряжение для включения светодиода, как "порог запуска". | Напряжение драйвера должно быть ≥Vf, напряжения складываются для последовательных светодиодов. |
| Прямой ток | If | Значение тока для нормальной работы светодиода. | Обычно постоянный ток, ток определяет яркость и срок службы. |
| Максимальный импульсный ток | Ifp | Пиковый ток, допустимый в течение коротких периодов, используется для диммирования или вспышек. | Ширина импульса и коэффициент заполнения должны строго контролироваться, чтобы избежать повреждения. |
| Обратное напряжение | Vr | Максимальное обратное напряжение, которое светодиод может выдержать, сверх может вызвать пробой. | Схема должна предотвращать обратное соединение или скачки напряжения. |
| Тепловое сопротивление | Rth (°C/W) | Сопротивление теплопередаче от чипа к припою, ниже лучше. | Высокое тепловое сопротивление требует более сильного рассеивания тепла. |
| Устойчивость к ЭСР | В (HBM), напр., 1000В | Способность выдерживать электростатический разряд, выше означает менее уязвимый. | В производстве необходимы антистатические меры, особенно для чувствительных светодиодов. |
Тепловой менеджмент и надежность
| Термин | Ключевой показатель | Простое объяснение | Влияние |
|---|---|---|---|
| Температура перехода | Tj (°C) | Фактическая рабочая температура внутри светодиодного чипа. | Каждое снижение на 10°C может удвоить срок службы; слишком высокая вызывает спад света, смещение цвета. |
| Спад светового потока | L70 / L80 (часов) | Время, за которое яркость падает до 70% или 80% от начальной. | Прямо определяет "срок службы" светодиода. |
| Поддержание светового потока | % (напр., 70%) | Процент яркости, сохраняемый после времени. | Указывает на сохранение яркости при долгосрочном использовании. |
| Смещение цвета | Δu′v′ или эллипс МакАдама | Степень изменения цвета во время использования. | Влияет на постоянство цвета в сценах освещения. |
| Термическое старение | Деградация материала | Ухудшение из-за длительной высокой температуры. | Может вызвать падение яркости, изменение цвета или отказ разомкнутой цепи. |
Упаковка и материалы
| Термин | Распространенные типы | Простое объяснение | Особенности и применение |
|---|---|---|---|
| Тип корпуса | EMC, PPA, Керамика | Материал корпуса, защищающий чип, обеспечивающий оптический/тепловой интерфейс. | EMC: хорошая термостойкость, низкая стоимость; Керамика: лучшее рассеивание тепла, более длительный срок службы. |
| Структура чипа | Фронтальный, Flip Chip | Расположение электродов чипа. | Flip chip: лучшее рассеивание тепла, более высокая эффективность, для высокой мощности. |
| Фосфорное покрытие | YAG, Силикат, Нитрид | Покрывает синий чип, преобразует часть в желтый/красный, смешивает в белый. | Различные фосфоры влияют на эффективность, CCT и CRI. |
| Линза/Оптика | Плоская, Микролинза, TIR | Оптическая структура на поверхности, контролирующая распределение света. | Определяет угол обзора и кривую распределения света. |
Контроль качества и сортировка
| Термин | Содержимое бинов | Простое объяснение | Цель |
|---|---|---|---|
| Бин светового потока | Код, напр. 2G, 2H | Сгруппировано по яркости, каждая группа имеет минимальные/максимальные значения люменов. | Обеспечивает равномерную яркость в той же партии. |
| Бин напряжения | Код, напр. 6W, 6X | Сгруппировано по диапазону прямого напряжения. | Облегчает согласование драйвера, улучшает эффективность системы. |
| Бин цвета | 5-шаговый эллипс МакАдама | Сгруппировано по цветовым координатам, обеспечивая узкий диапазон. | Гарантирует постоянство цвета, избегает неравномерного цвета внутри устройства. |
| Бин CCT | 2700K, 3000K и т.д. | Сгруппировано по CCT, каждый имеет соответствующий диапазон координат. | Удовлетворяет различным требованиям CCT сцены. |
Тестирование и сертификация
| Термин | Стандарт/Тест | Простое объяснение | Значение |
|---|---|---|---|
| LM-80 | Тест поддержания светового потока | Долгосрочное освещение при постоянной температуре, запись спада яркости. | Используется для оценки срока службы светодиода (с TM-21). |
| TM-21 | Стандарт оценки срока службы | Оценивает срок службы в реальных условиях на основе данных LM-80. | Обеспечивает научный прогноз срока службы. |
| IESNA | Общество инженеров по освещению | Охватывает оптические, электрические, тепловые методы испытаний. | Признанная отраслью основа для испытаний. |
| RoHS / REACH | Экологическая сертификация | Гарантирует отсутствие вредных веществ (свинец, ртуть). | Требование доступа на рынок на международном уровне. |
| ENERGY STAR / DLC | Сертификация энергоэффективности | Сертификация энергоэффективности и производительности для освещения. | Используется в государственных закупках, программах субсидий, повышает конкурентоспособность. |