RGB SMD светодиод 3.7x3.5x2.8мм полноцветный - Напряжение красного 1.7-2.4В, зеленого/синего 2.5-3.3В - Мощность до 68мВт на кристалл - Технический паспорт на русском

1. Обзор продукта

1.1 Общее описание

RF-W1SA35IS-A40 — это полноцветный RGB SMD светодиод, предназначенный для высокопроизводительных дисплеев и осветительных применений. Он имеет компактный корпус 3.7 мм x 3.5 мм x 2.8 мм с матовой поверхностью и высококонтрастным дизайном. Устройство объединяет три независимых светодиодных кристалла (красный, зеленый, синий) в одном корпусе, обеспечивая богатые возможности смешивания цветов. Светодиод имеет влагозащиту IPX6, что делает его пригодным для наружного использования. Благодаря широкому углу обзора 110° и высокой силе света, он обеспечивает отличную видимость под разными углами. Продукт соответствует требованиям RoHS и совместим с бессвинцовой пайкой оплавлением, что соответствует современным экологическим стандартам.

1.2 Особенности

• Чрезвычайно широкий угол обзора (110°).
• Высокая сила света при низком энергопотреблении.
• Высокая надежность и длительный срок службы.
• Влагозащита до уровня IPX6.
• Уровень чувствительности к влаге: 5a (MSL 5a).
• Соответствие RoHS и применимость бессвинцовой пайки оплавлением.
• Матовое покрытие для улучшения контрастности.
• Дизайн с щеточной поверхностью для высокого контраста.

1.3 Применения

• Наружные полноцветные видеоэкраны и дисплеи.
• Внутреннее и наружное декоративное освещение.
• Освещение парков развлечений и развлекательные системы.
• Цветовая индикация и вывески общего назначения.

2. Технические параметры

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

В таблице ниже приведены основные электрические и оптические параметры каждого цветового кристалла. Диапазоны прямого напряжения (VF): красный 1,7 В – 2,4 В, зеленый 2,5 В – 3,3 В, синий 2,5 В – 3,3 В при IF=20 мА. Диапазоны доминирующей длины волны: 617-628 нм (красный), 520-545 нм (зеленый) и 460-475 нм (синий) с шагом биннинга 5 нм для красного и 3 нм для зеленого/синего. Ширина спектра излучения: 24 нм (красный), 38 нм (зеленый) и 30 нм (синий). Диапазоны силы света (IV): красный мин 730 мкд, тип 1100 мкд, макс 1600 мкд; зеленый мин 1540 мкд, тип 2300 мкд, макс 3450 мкд; синий мин 380 мкд, тип 570 мкд, макс 850 мкд. Соотношение биннинга по интенсивности 1:1,3 для всех цветов. Обратный ток (IR) макс. 6 мкА при VR=5 В. Угол обзора 110°.

2.2 Предельно допустимые параметры

Предельно допустимые параметры указывают границы, превышение которых может привести к повреждению устройства. Прямой ток: красный 25 мА, зеленый/синий 20 мА. Обратное напряжение: 5 В для всех цветов. Диапазон рабочих температур: от -30 °C до +85 °C. Диапазон температур хранения: от -40 °C до +100 °C. Рассеиваемая мощность: красный 60 мВт, зеленый/синий 68 мВт. Максимальная температура перехода (TJ): 115 °C. Напряжение стойкости к электростатическому разряду (ESD, HBM): 1000 В. Необходимо следить, чтобы рассеиваемая мощность не превышала предельно допустимых значений. Все измерения проводятся в стандартизированных условиях, указанных производителем.

2.3 Система биннинга

Для обеспечения согласованности цвета и однородности яркости каждый цветовой кристалл сортируется по доминирующей длине волны, силе света и прямому напряжению. Шаг биннинга по доминирующей длине волны: 5 нм для красного и 3 нм для зеленого/синего. Сила света группируется с соотношением 1:1,3 на бин. Для каждого цвета также предусмотрены бины по прямому напряжению. Эти бины указаны на этикетке продукта и позволяют клиентам выбирать светодиоды с узкими допусками для однородных дисплеев.

3. Рабочие кривые

3.1 Зависимость прямого напряжения от прямого тока

Кривая (Рис. 1-6) показывает зависимость между прямым напряжением и прямым током для трех цветов. При увеличении прямого напряжения от 1,5 В до 3,5 В прямой ток возрастает экспоненциально, при этом красный цвет показывает более низкое напряжение при том же токе по сравнению с зеленым и синим. Это помогает при проектировании соответствующих токоограничивающих цепей.

3.2 Зависимость прямого тока от относительной интенсивности

Рис. 1-7 показывает, что относительная интенсивность увеличивается с ростом прямого тока. При 25 мА относительная интенсивность достигает примерно 250% для красного, 200% для зеленого и 180% для синего по сравнению с опорной точкой. Линейное поведение до примерно 20 мА указывает на оптимальную эффективность; после этого тепловые эффекты могут снизить световой поток.

3.3 Зависимость силы света от температуры окружающей среды

Рис. 1-8 показывает, что сила света уменьшается с повышением температуры окружающей среды. При 100 °C относительная интенсивность падает примерно до 80% от значения при 25 °C. Для поддержания яркости в условиях высоких температур необходимо правильное управление теплом.

3.4 Зависимость температуры пайки от снижения прямого тока

Рис. 1-9 показывает кривую снижения прямого тока в зависимости от температуры точки пайки (Ts). Например, при Ts=85 °C максимальный прямой ток должен быть снижен до примерно 10 мА для зеленого и синего и до 15 мА для красного. Это гарантирует, что температура перехода остается в безопасных пределах.

3.5 Спектральное распределение

Рис. 1-10 показывает нормированные спектры излучения красного, зеленого и синего кристаллов. Пик красного около 620-625 нм, зеленого около 530 нм, синего около 465 нм. Узкие полосы пропускания обеспечивают хорошую насыщенность цвета и возможности смешивания.

3.6 Диаграмма излучения (направленность)

Рис. 1-11 и 1-12 иллюстрируют угловое распределение излучения в направлениях X-X и Y-Y. Интенсивность остается выше 50% при ±60°, что подтверждает широкий угол обзора 110°. Это делает светодиод пригодным для крупноформатных дисплеев, где требуется равномерность.

4. Механические размеры и упаковка

4.1 Размеры корпуса

Габариты корпуса: 3,7 мм x 3,5 мм x 2,8 мм (Д x Ш x В). Вид сверху показывает 6-выводную конфигурацию с анодом/катодом для каждого цвета: 1R+, 2R-, 3G+, 4G-, 5B+, 6B-. Маркировка вывода указывает полярность. Вид снизу показывает контактные площадки. Рекомендуемая схема пайки приведена на рис. 1-5 для обеспечения надлежащего теплоотвода и механической стабильности. Корпус включает слой заливки клеем (рис. 1-6) для дополнительной защиты. Все размеры указаны в миллиметрах с допусками ±0,1 мм, если не указано иное.

4.2 Размеры ленты носителя и катушки

Светодиоды упаковываются в ленту носителя с шагом, подходящим для автоматического монтажа. Размеры катушки: A=400,2 мм, B=100,0 мм, C=14,3 мм, D=2,6 мм, E=16,4 мм, F=12,7 мм. Ширина ленты носителя обычно 16 мм. Допуски ±0,1 мм, если не указано иное. Каждая катушка содержит 4000 шт.

4.3 Информация на этикетке

На этикетке указаны номер детали, номер партии, коды биннинга по интенсивности (IV), прямому напряжению (VF), длине волны (Wd), прямому току (IF) и количество (QTY). Также указана дата изготовления. Эта информация важна для отслеживания и обеспечения соответствия бинов в сборке.

4.4 Влагозащищенная упаковка

Светодиоды поставляются в антистатических и влагонепроницаемых алюминиевых фольгированных пакетах с осушителем и индикаторной картой влажности. Это защищает устройства, чувствительные к влаге (MSL 5a), во время хранения и транспортировки. Пакет вакуумируется для поддержания низкой влажности внутри.

5. Руководство по пайке

5.1 Профиль пайки оплавлением

Рекомендуется стандартный профиль бессвинцовой пайки оплавлением. Ключевые параметры: средняя скорость нагрева ≤4 °C/с, предварительный нагрев от 150 °C до 200 °C в течение 60-120 с, время выше 217 °C (TL) ≤60 с, пиковая температура (TP) ≤245 °C в течение ≤10 с, и время в пределах 5 °C от пика ≤30 с. Скорость охлаждения ≤6 °C/с. Общее время от 25 °C до пика ≤8 минут. Допускается только один цикл оплавления. Рекомендуется использование азота для предотвращения окисления и сохранения оптических характеристик. Рекомендуется использовать средне-температурную паяльную пасту.

5.2 Ручная пайка и ремонт

При необходимости ручной пайки используйте паяльник с температурой ниже 300 °C и временем контакта не более 3 секунд. Допускается только одна операция ручной пайки. Ремонт после пайки не рекомендуется; если он неизбежен, используйте двусторонний паяльник и предварительно оцените влияние на характеристики светодиода.

5.3 Очистка

Не используйте воду, бензол или растворитель для очистки. Рекомендуется изопропиловый спирт (IPA). При использовании других растворителей убедитесь, что они не повреждают корпус светодиода. Избегайте ионных жидкостей, содержащих хлор или серу, так как они могут вызвать коррозию.

6. Меры предосторожности при обращении

6.1 Условия хранения

Влагозащищенная упаковка действительна в течение 6 месяцев при хранении при температуре ниже 30 °C и относительной влажности 60%. Перед вскрытием проверьте на наличие утечек воздуха; при обнаружении просушите продукт перед использованием. После вскрытия используйте в течение 12 часов при 30 °C / 60% отн. вл. Неиспользованный материал должен храниться при 30 °C / 10% отн. вл. и быть просушен перед следующим использованием (65±5 °C в течение 24 часов). Требования к сушке зависят от даты производства и состояния влажности, как указано в таблице.

6.2 Защита от электростатического разряда (ESD)

Все оборудование, работающее со светодиодами, должно быть надлежащим образом заземлено. Используйте антистатические браслеты, коврики, униформу, перчатки и контейнеры. Поврежденные светодиоды могут иметь более низкое прямое напряжение или не загораться при малом токе.

6.3 Защита от обратного напряжения

Обратный ток нормальных светодиодов очень мал, но повторное обратное напряжение, превышающее 5 В, может вызвать повреждение и увеличить обратный ток, влияя на шкалу серого дисплея. Разрабатывайте схемы так, чтобы обратное напряжение никогда не превышало 5 В.

6.4 Безопасная рабочая температура

Температура поверхности светодиода должна быть ниже 55 °C, а температура выводов ниже 75 °C во время работы. Для поддержания температуры перехода ниже максимальной 115 °C требуется надлежащее управление теплом с достаточной площадью меди на печатной плате и зазорами. Прямой ток должен быть снижен в зависимости от температуры окружающей среды.

6.5 Рекомендации по проектированию и использованию

• Прямой ток на кристалл не должен превышать предельно допустимое значение.
• Рекомендуется управление постоянным током для каждого цвета.
• Суммарная рассеиваемая мощность должна оставаться в пределах при одновременном включении нескольких кристаллов.
• Избегайте обратного напряжения; убедитесь, что питание выключено при неиспользовании. При длительном хранении перед повторным использованием просушите.
• В матричном драйвере убедитесь, что обратное напряжение не превышает номинальное. Защищайте от грозовых перенапряжений.
• После сборки проведите "старение" дисплея для выявления дефектов, используя соответствующие уровни тока и среду без конденсации.
• Для суровых условий (высокая влажность, соли, сульфиды) обеспечьте дополнительную защиту.
• Первое включение после установки должно производиться при 20% мощности в течение начального периода для удаления влаги.
• Для арендных дисплеев используйте согласованные бины для однородности цвета и яркости. При транспортировке используйте влагонепроницаемую упаковку и физическую защиту светодиодов.

6.6 Другие примечания по обращению

Не прикасайтесь непосредственно к эпоксидной поверхности; захватывайте за боковые поверхности пинцетом. Избегайте контакта голыми руками во избежание загрязнения. Не складывайте собранные печатные платы, чтобы избежать повреждения смолы и проволочных соединений. Для получения дополнительных мер предосторожности обратитесь к полному руководству пользователя производителя.

6.7 Декларация

Эта спецификация предоставляется на английском и китайском языках; китайская версия имеет преимущественную силу. Производитель оставляет за собой право изменять спецификации без предварительного уведомления. Действительной является спецификация, подписанная обеими сторонами до начала серийного производства.

7. Испытания на надежность

7.1 Виды испытаний и условия

Светодиод подвергается различным испытаниям на надежность в соответствии со стандартами JEDEC и JEITA. Испытания включают: стойкость к теплу пайки (пик 260 °C, 3 раза), термоудар (от -40 °C до +100 °C, 500 циклов), влагостойкость (85 °C/85% отн. вл. + 3 оплавления), хранение при высокой температуре (100 °C в течение 1000 ч), хранение при низкой температуре (-40 °C в течение 1000 ч), срок службы при комнатной температуре (25 °C, 20 мА в течение 1000 ч), срок службы при высокой температуре и влажности (85 °C/85% отн. вл., 10 мА в течение 500 ч), хранение при температуре и влажности (85 °C/85% отн. вл. в течение 1000 ч) и срок службы при низкой температуре (-40 °C, 20 мА в течение 1000 ч). Размер выборки — 22 шт., критерии приемки — 0/1 дефект.

7.2 Критерии отказа

Критерии оценки: изменение прямого напряжения ≤10%, обратный ток ≤10 мкА при 5 В, среднее снижение силы света ≤30% и отсутствие механических дефектов, таких как трещины, расслоение или неработающие светодиоды. Испытания на надежность проводятся на отдельных/полосовых светодиодах при хорошем отводе тепла; фактические условия эксплуатации могут повлиять на срок службы.

8. Информация для заказа

Стандартная единица упаковки — катушка из 4000 штук. Продукт поставляется с этикеткой, на которой указаны номер детали, номер партии, коды бинов и количество. При заказе клиенты должны указать желаемые бины по длине волны, интенсивности и напряжению. Обратитесь к поставщику для уточнения наличия конкретных бинов.

9. Рекомендации по применению

9.1 Проектирование схемы драйвера

Используйте драйверы постоянного тока для каждого цветового канала для поддержания постоянной яркости и смешивания цветов. При проектировании напряжения питания драйвера следует учитывать разброс прямого напряжения между бинами. Для небольших партий можно использовать последовательные резисторы или линейные стабилизаторы, но для больших дисплеев предпочтительно ШИМ-управление с постоянным током, чтобы избежать смещения цвета.

9.2 Управление теплом

Поскольку максимальная температура перехода составляет 115 °C, необходимо надлежащее отведение тепла через медные плоскости печатной платы и тепловые переходы. Для плотных шагов пикселей рассмотрите возможность увеличения расстояния или использования принудительной конвекции. Снижайте ток драйвера в соответствии с кривой снижения температуры пайки (рис. 1-9) во избежание перегрева.

9.3 Смешивание цветов и калибровка

Для достижения точного баланса белого откалибруйте соотношения ШИМ каналов RGB с помощью колориметра. Узкие полосы пропускания (особенно красного и синего) обеспечивают широкий цветовой охват, но вариации биннинга требуют компенсации. Используйте коды бинов с этикетки для сортировки светодиодов в группы с узкими допусками.

9.4 Экологические соображения

Класс защиты IPX6 допускает использование на улице под дождем, но длительное воздействие высокой влажности, соляного тумана или коррозионных газов (например, сероводорода) может ухудшить характеристики. Для наружных модулей обеспечьте влагозащитное покрытие или герметизацию. В прибрежных районах используйте дополнительные меры защиты.