Техническое описание светодиода RF-W2S118TS-A42-E1 - 3.2x1.0x1.48 мм - Оранжевый/Зеленый/Синий - Напряжение 1.8-3.5В - Мощность 48-70мВт

1. Обзор продукта

RF-W2S118TS-A42-E1 представляет собой высокопроизводительный трехцветный SMD светодиод, предназначенный для общих индикаторных и дисплейных приложений. Он объединяет синие, зеленые и оранжевые светодиодные чипы в компактном корпусе 3.2 мм x 1.0 мм x 1.48 мм, обеспечивая отличное смешение цветов и широкий угол обзора. Устройство подходит для всех процессов SMT сборки и соответствует RoHS, с уровнем чувствительности к влаге 3. Его малый размер и низкий профиль делают его идеальным для компактных конструкций, требующих нескольких цветов.

1.1 Основные характеристики

• Чрезвычайно широкий угол обзора (типичный 140°) для равномерного распределения света.
• Подходит для всех процессов SMT сборки и оплавления припоя.
• Уровень чувствительности к влаге: Уровень 3 (срок хранения после вскрытия упаковки 168 часов).
• Соответствует RoHS, экологически безопасен.
• Трехцветный выход: Оранжевый (620-630 нм), Зеленый (515-530 нм), Синий (465-475 нм).

1.2 Применение

• Оптические индикаторы и сигналы состояния.
• Переключатели, символы и подсветка дисплеев.
• Освещение общего назначения в бытовой электронике, автомобильной и промышленной технике.

2. Подробный анализ технических параметров

Все параметры измерены при Ts=25°C, если не указано иное. В следующих разделах представлена подробная интерпретация электрических, оптических и тепловых характеристик.

2.1 Электрические / оптические характеристики (IF=20 мА)

2.2 Абсолютные максимальные номиналы

3. Пояснение системы сортировки по бинам

Светодиод сортируется по доминирующей длине волны, силе света и прямому напряжению для обеспечения согласованности в производстве. Коды бинов указаны на этикетке продукта.

3.1 Бины доминирующей длины волны

Оранжевый: коды E00-F00 (620-630 нм). Зеленый: D10-F20 (515-530 нм). Синий: D10-E20 (465-475 нм). Каждый бин охватывает диапазон 2.5 нм или 5 нм для точного контроля цвета.

3.2 Бины силы света

Бины интенсивности кодируются как 1DW, 1AP, G20 и т.д., каждый охватывает определенный диапазон (например, 70-90 мкд для 1DW, 90-120 мкд для 1AP). Оранжевый имеет самый широкий диапазон (1DW до 1CL) до 900 мкд. Зеленый от 1DW до 1GK (70-260 мкд). Синий от 1DW до 1AU (70-330 мкд).

3.3 Бины прямого напряжения

Оранжевый использует код 1L (1.8-2.4 В). Зеленый и синий используют код 1N (2.8-3.5 В).

4. Анализ рабочих кривых

В техническом описании представлены типовые кривые оптических характеристик, помогающие разработчикам прогнозировать поведение при различных условиях.

4.1 Прямое напряжение в зависимости от прямого тока (Рис.1-6)

С увеличением прямого тока с 0 до 30 мА прямое напряжение растет нелинейно. При 20 мА VF составляет приблизительно 2.0 В для оранжевого и 3.0 В для зеленого/синего. Эта кривая необходима для расчета токоограничивающих резисторов.

4.2 Относительная интенсивность в зависимости от прямого тока (Рис.1-7)

Относительная интенсивность увеличивается почти линейно с прямым током до 30 мА, с небольшим насыщением при более высоких токах. Работа при 20 мА обеспечивает хороший баланс яркости и эффективности.

4.3 Температура контакта в зависимости от относительной интенсивности (Рис.1-8)

При повышении температуры окружающей среды с 25°C до 100°C относительная интенсивность падает примерно на 20% для всех цветов. Терморегулирование важно в условиях высоких температур для поддержания постоянной яркости.

4.4 Температура контакта в зависимости от прямого тока (Рис.1-9)

Максимально допустимый прямой ток снижается с увеличением температуры контакта, чтобы не превысить предельную температуру перехода. Например, при 85°C ток необходимо уменьшить примерно до 15 мА.

4.5 Доминирующая длина волны в зависимости от прямого тока (Рис.1-10 до 1-12)

Для синих чипов увеличение тока с 0 до 30 мА вызывает синий сдвиг (длина волны уменьшается примерно на 3 нм). Оранжевый и зеленый показывают минимальный сдвиг. Этот эффект необходимо учитывать в многоцветных приложениях, требующих стабильного цвета.

4.6 Относительная интенсивность в зависимости от длины волны (Рис.1-13)

Спектральное распределение показывает узкие пики для синего (~468 нм), зеленого (~522 нм) и оранжевого (~624 нм). Полная ширина на половине максимума (FWHM) составляет 15 нм для оранжевого, 30 нм для зеленого и синего.

4.7 Диаграмма излучения (Рис.1-14)

Угол обзора составляет 140° (половинный угол), что указывает на широкое, близкое к ламбертовскому распределение, подходящее для равномерного освещения площади.

5. Информация о механических характеристиках и упаковке

5.1 Габариты корпуса

Корпус светодиода имеет размеры 3.20 мм x 1.00 мм x 1.48 мм (длина x ширина x высота). Виды сверху и сбоку приведены в техническом описании. Вид снизу показывает четыре контакта: контакт 1 (метка полярности, вероятно, катод для синего?), контакт 2 (анод зеленого), контакт 3 (анод синего), контакт 4 (анод оранжевого). Полярность обозначена треугольником или вырезом сверху.

5.2 Рекомендуемая топология контактных площадок для пайки

Рекомендуемая топология печатной платы включает четыре прямоугольные площадки: 0.80 мм x 0.35 мм каждая, с шагом 1.30 мм между рядами. Рекомендуется обеспечить адекватное тепловое облегчение и открытие паяльной маски для надежной сборки.

5.3 Размеры носителя и катушки

Светодиод поставляется на ленте-носителе шириной 8 мм с шагом перфорации 4 мм. Толщина ленты 1.25 мм. Диаметр катушки 178 мм (7 дюймов), диаметр ступицы 60 мм и отверстие для шпинделя 13 мм. Каждая катушка содержит 3000 штук.

5.4 Информация на этикетке

Этикетки на катушке содержат номер детали, номер спецификации, номер партии, код бина (световой поток, цветность, прямое напряжение, длина волны), количество и код даты.

5.5 Влагозащитная упаковка (MBB)

Катушка запаивается в алюминиевую влагозащитную упаковку с осушителем и индикатором влажности. Упаковка вакуумируется для поддержания уровня влажности ниже заданного порога.

6. Рекомендации по пайке и сборке

6.1 Профиль оплавления припоя

Рекомендуемый профиль оплавления основан на JEDEC J-STD-020. Основные параметры: предварительный нагрев от 150°C до 200°C в течение 60-120 секунд. Скорость подъема температуры ≤3°C/с. Время выше 217°C: 60-150 секунд. Пиковая температура: 260°C (макс. 10 секунд). Скорость охлаждения ≤6°C/с. Общее время от 25°C до пика: макс. 8 минут. Оплавление может выполняться дважды, но интервал между оплавлениями не должен превышать 24 часа, чтобы избежать повреждения из-за поглощения влаги.

6.2 Ручная пайка

При необходимости ручной пайки используйте паяльник с температурой<300°C не более 3 секунд на контакт, и только один раз. Не прилагайте механического усилия во время охлаждения.

6.3 Хранение и сушка

Перед вскрытием MBB храните при ≤30°C и ≤75% относительной влажности (RH) до 1 года. После вскрытия светодиоды должны быть использованы в течение 168 часов при ≤30°C и ≤60% RH. Если индикатор влажности показывает воздействие или время хранения превышено, перед использованием просушите при 60°C ±5°C в течение более 24 часов.

7. Информация об упаковке и заказе

Стандартная упаковка: 3000 штук на катушке на ленте 8 мм. Каждая катушка индивидуально маркируется и запечатывается во влагозащитную упаковку. Для крупных партий несколько катушек упаковываются в картонную коробку. Номер детали RF-W2S118TS-A42-E1 включает конкретные конфигурационные детали. Для получения дополнительной информации о нестандартной сортировке или упаковке обращайтесь к поставщику.

8. Рекомендации по применению в проектах

8.1 Типовые применения

Индикаторы состояния, подсветка кнопок, RGB декоративное освещение, панели дисплеев, автомобильное внутреннее освещение и бытовая электроника.

8.2 Проектные соображения

• Ограничение тока:Всегда используйте последовательные резисторы для ограничения тока до 20 мА на канал. Небольшое изменение напряжения питания может вызвать значительное изменение тока из-за экспоненциальной ВАХ светодиода.
• Тепловое регулирование:Максимальная температура перехода составляет 95°C. Обеспечьте адекватный отвод тепла через медные плоскости печатной платы. Деррируйте ток при высоких температурах окружающей среды.
• Защита от электростатического разряда (ESD):Светодиод рассчитан на 1000 В HBM. Используйте стандартные меры предосторожности от ESD при обращении и сборке. Для надежных конструкций рекомендуется добавить TVS-диоды.
• Смешение цветов:Для получения белого света управляйте всеми тремя чипами с помощью соответствующего ШИМ или аналоговых токов. Широкий угол обзора способствует равномерному смешению.
• Окружающая среда:Избегайте воздействия соединений серы, хлора, брома, превышающих рекомендуемые пределы (S<100 ppm, Br<900 ppm, Cl<900 ppm, общее содержание галогенов<1500 ppm).

9. Сравнение технологий

По сравнению с обычными SMD светодиодами 3528 или 2835, RF-W2S118TS-A42-E1 имеет меньший корпус (3.2x1.0 мм по сравнению с типичными 3.5x2.8 мм) и очень широкий угол обзора (140° против типичных 120°). Это один из самых тонких (1.48 мм) трехцветных светодиодов, что делает его подходящим для тонких конструкций. Встроенные три чипа позволяют независимое управление для динамического смешения цветов без внешней оптики.

10. Часто задаваемые вопросы

1. Каков максимальный ток для каждого цвета?Абсолютный максимальный прямой ток составляет 20 мА DC и 60 мА импульсного (1/10 скважность, 0.1 мс). Не превышайте эти значения, чтобы избежать повреждения.
2. Можно ли использовать все три цвета одновременно при 20 мА каждый?Да, но убедитесь, что общая рассеиваемая мощность не превышает температуру перехода 95°C. На практике корпус может выдерживать 48 мВт (оранжевый) + 70 мВт (зеленый) + 70 мВт (синий) = 188 мВт, что находится в безопасных пределах, если тепловая конструкция адекватна.
3. Какова типичная сила света для каждого цвета?Оранжевый: 70-900 мкд, Зеленый: 70-330 мкд, Синий: 70-260 мкд (при 20 мА). Эти диапазоны зависят от сортировки по бинам. Проверьте код бина на этикетке для точных значений.
4. Как чистить светодиод после пайки?Используйте изопропиловый спирт (IPA). Не используйте растворители, которые могут повредить силиконовый компаунд. Ультразвуковая очистка не рекомендуется.
5. Каковы требования к влажности при хранении?После вскрытия влагозащитной упаковки светодиоды должны быть использованы в течение 168 часов (7 дней) при<60% относительной влажности (RH) и<30°C. При нарушении этих условий требуется сушка.
6. Совместим ли светодиод с бессвинцовым оплавлением?Да, пиковая температура 260°C соответствует стандартам бессвинцовой пайки.

11. Пример проектирования: многоцветный индикатор состояния

В типичном сетевом коммутаторе RF-W2S118TS-A42-E1 может использоваться для индикации состояния соединения (зеленый), активности (оранжевый) и ошибки (синий). Каждый светодиод управляется источником постоянного тока на 15 мА для снижения энергопотребления и увеличения срока службы. Широкий угол обзора обеспечивает видимость с нескольких сторон. Компактный размер позволяет плотно размещать их на панели 1U. Тепловой анализ показывает, что при использовании медной печатной платы с медью 0.5 унции и достаточным количеством переходных отверстий температура перехода остается ниже 75°C при температуре окружающей среды 25°C.

12. Принцип работы

Каждый цветной чип представляет собой полупроводниковый диод, излучающий свет при прямом смещении. Оранжевый чип использует технологию AlGaInP, а зеленый и синий — InGaN. Излучаемая длина волны определяется шириной запрещенной зоны полупроводниковых материалов. Силиконовый компаунд защищает чипы и обеспечивает согласование показателя преломления для эффективного извлечения света.

13. Тенденции рынка и будущие разработки

Тенденция в упаковке светодиодов направлена на уменьшение размеров корпуса, повышение световой эффективности и интеграцию нескольких цветов. Данное устройство отражает отраслевой сдвиг в сторону миниатюризации при сохранении высокой производительности. Будущие улучшения могут включать подложки с более высокой теплопроводностью и более жесткую сортировку по бинам для обеспечения лучшей согласованности в модульных дисплеях.