Технический паспорт RGBW LED 3.5x3.7x2.6 мм - Прямое напряжение 1.7-3.4 В - Мощность 60-68 мВт - Полноцветный влагозащищенный

1. Обзор продукта

Данный RGBW светодиод представляет собой компактный поверхностно-монтируемый прибор, объединяющий четыре отдельных светодиодных чипа (красный, зеленый, синий и белый) в одном корпусе размером 3,5 мм x 3,7 мм x 2,6 мм. Предназначен для высокопроизводительных полноцветных приложений, обеспечивает чрезвычайно широкий угол обзора 110 градусов и имеет степень водозащиты IPX6, что делает его идеальным для использования как внутри, так и снаружи помещений. Матовая поверхность снижает блики; компонент соответствует стандарту RoHS и пригоден для пайки оплавлением без свинца. Уровень чувствительности к влажности 5a требует надлежащего обращения и хранения для обеспечения надежности.

2. Особенности и преимущества

• Чрезвычайно широкий угол обзора (110°).
• Высокая светоотдача при низкой рассеиваемой мощности.
• Водонепроницаемость по стандарту IPX6.
• Уровень чувствительности к влажности 5a.
• Соответствие RoHS и совместимость с бессвинцовой пайкой оплавлением.
• Матовая поверхность для уменьшения отражений.
• Один корпус с четырьмя независимыми цветовыми каналами (R, G, B, W).

3. Применение

• Наружные полноцветные видеостены.
• Декоративное освещение внутри и снаружи помещений.
• Освещение и дисплеи парков аттракционов.
• Общие вывески и архитектурное освещение.

4. Электрические и оптические характеристики

Все измерения проводятся при температуре окружающей среды 25°C (Ts=25°C), если не указано иное. В следующих таблицах приведены основные электрические и оптические параметры для каждого чипа.

4.1 Прямое напряжение (VF)

4.2 Доминирующая длина волны (λD) и сила света (IV)

Измерение при IF=20мА на чип. Бины по длине волны: 5 нм (красный) или 4 нм (зеленый/синий). Белый определяется бинами коррелированной цветовой температуры (50A, 50B, 50C). Сила света сортируется с диапазоном соотношения 1:1,4.

4.3 Спектральная ширина и угол обзора

Полуширина спектра (Δλ) для красного составляет 24 нм, зеленого — 38 нм, синего — 30 нм. Угол обзора (2θ1/2) составляет 110 градусов для всех цветов.

5. Абсолютные максимальные номиналы

Перегрузки, превышающие указанные, могут привести к необратимому повреждению. Длительное воздействие предельных значений может снизить надежность устройства.

6. Система сортировки (биннинг)

Продукция сортируется по бинам: сила света, доминирующая длина волны (или КЦТ для белого) и прямое напряжение. Соотношение интенсивности внутри бина составляет 1:1,4. Бины по длине волны: 5 нм для красного, 4 нм для зеленого и синего. Белый сортируется по цветовым координатам CIE (50A, 50B, 50C). Бины прямого напряжения определены для каждого чипа, но не перечислены явно; типичное распределение соответствует указанным выше диапазонам мин.-макс. Все измерения имеют допуски: VF ±0,1 В, длина волны ±1 нм, интенсивность ±10%, цветовые координаты ±0,01.

7. Типовые кривые оптических характеристик

7.1 Зависимость прямого напряжения от прямого тока

Прямое напряжение растет с увеличением прямого тока. При низких токах (ниже 10 мА) напряжение возрастает круто; выше 20 мА кривая становится более линейной. Красный чип имеет наименьшее прямое напряжение; зеленый, синий и белый — аналогично, но выше.

7.2 Зависимость относительной интенсивности от прямого тока

Относительная сила света увеличивается суперлинейно с ростом прямого тока. При 20 мА интенсивность нормируется на 100%. Для безопасной работы не превышайте максимальные номиналы токов.

7.3 Зависимость силы света от температуры окружающей среды

Интенсивность снижается при повышении температуры. При 70°C относительная интенсивность падает примерно до 80% от значения при 25°C. Правильное управление тепловым режимом необходимо для сохранения яркости и срока службы.

7.4 Зависимость температуры пайки от прямого тока

Чтобы избежать теплового повреждения, максимальный прямой ток должен быть снижен при повышении температуры точки пайки. При 100°C допустимый ток снижается почти до нуля.

7.5 Спектральное распределение

Спектральные кривые показывают узкие пики для красного (617-628 нм), зеленого (520-545 нм) и синего (460-475 нм). Белый светодиод имеет широкий спектр, охватывающий видимый диапазон, с бинами коррелированной цветовой температуры около 4000K и 5000K.

7.6 Диаграмма излучения

Диаграмма излучения приблизительно ламбертовская, с максимальной интенсивностью при 0° и половинной мощностью при ±55°. Такое широкое распределение подходит для равномерного освещения больших площадей.

8. Информация по механике и упаковке

8.1 Габариты корпуса

Корпус светодиода имеет размеры 3,5 мм x 3,7 мм x 2,6 мм (длина x ширина x высота). Контакт 1 отмечен точкой. На виде снизу показаны 8 контактных площадок: контакты 1 (B-), 2 (R-), 3 (G-), 4 (W-), 5 (R+), 6 (G+), 7 (B+), 8 (W+). Полярность обозначена символами + и - на нижней стороне. Для защиты нанесено клеевое заполнение. Рекомендуемые схемы пайки (рекомендуемый рисунок контактных площадок на плате) приведены в техническом паспорте с размерами в миллиметрах, допуск ±0,1 мм.

8.2 Упаковка в ленту и катушку

Продукция упаковывается в ленту (4 000 штук на катушку). Катушка имеет размеры: внешний диаметр (A) 400±2 мм, внутренний диаметр (B) 100,0±0,4 мм, ширина ступицы (C) 14,3±0,3 мм, ширина ленты (D) 2,6±0,2 мм, шаг (E) 16,4±0,3 мм, диаметр отверстия звездочки (F) 12,7+0,8/-0,3 мм. Толщина ленты 1,9 мм (T).

8.3 Маркировка на этикетке

На каждой катушке указаны: номер детали, номер партии (включая упаковочную машину, серийный номер, код бина, количество в тысячах), бин силы света (IV), бин прямого напряжения (VF), бин длины волны (Wd), прямой ток (IF), количество (QTY) и дата (DATE).

8.4 Влагозащищенная упаковка

Катушка помещается в антистатический влагозащитный алюминиевый пакет вместе с осушителем и индикаторной карточкой влажности (HIC). Пакет вакуумируется для предотвращения поглощения влаги.

8.5 Картонная коробка

Несколько запечатанных пакетов упаковываются в картонную коробку для транспортировки. Коробка обеспечивает механическую защиту при перевозке.

9. Испытания на надежность и условия проведения

Для обеспечения надежности проводятся следующие испытания (размер выборки 22 шт., критерий приемки 0/1 отказ):

• Стойкость к теплу пайки: макс. 260°C, 3 раза
• Термоциклирование: от -40°C до 100°C, по 15 мин, 500 циклов
• Влагостойкость: предкондиционирование 85°C/85%ОВ/12ч + оплавление
• Хранение при высокой температуре: 100°C, 1000ч
• Хранение при низкой температуре: -40°C, 1000ч
• Рабочий ресурс при комнатной температуре: 25°C, IF=20мА, 1000ч
• Ресурс при высокой температуре и влажности: 85°C/85%ОВ, IF=10мА, 500ч
• Хранение при температуре и влажности: 85°C/85%ОВ, 1000ч
• Ресурс при низкой температуре: -40°C, IF=20мА, 1000ч

Критерии оценки: изменение VF в пределах ±10%, IR ≤10мкА при 5В, среднее снижение IV ≤30%, отсутствие внутренних трещин или нештатного вида.

10. Инструкции по поверхностному монтажу (SMT) и пайке оплавлением

10.1 Профиль оплавления

Используйте стандартный бессвинцовый профиль оплавления. Ключевые параметры: предварительный нагрев от 150°C до 200°C за 60-120 с; время выше 217°C (TL) ≤60 с; пиковая температура (TP) 245°C с временем в пределах 5°C от пика ≤30 с и tp ≤10 с; скорость охлаждения ≤6°C/с. Общее время от 25°C до пика ≤8 минут. Не допускается более одного оплавления. Используйте только среднетемпературную паяльную пасту. Для предотвращения окисления рекомендуется пайка в азотной среде.

10.2 Ручная пайка

При необходимости ручной пайки используйте паяльник с температурой ниже 300°C не более 3 секунд на контакт. Ручную пайку следует выполнять только один раз.

10.3 Ремонт

Ремонт не рекомендуется. Если неизбежен, используйте двусторонний паяльник для одновременного нагрева обеих контактных площадок и удаления светодиода. Убедитесь, что характеристики не нарушены.

10.4 Очистка

Не очищайте водой, бензолом или растворителем. Рекомендуется изопропиловый спирт (ИПС). Избегайте растворителей, содержащих хлор или серу. Перед использованием проверьте совместимость очищающего средства.

11. Меры предосторожности при обращении

11.1 Хранение

Храните во влагозащитной антистатической упаковке при температуре ≤30°C и относительной влажности ≤60%. Рекомендуемый срок хранения: 6 месяцев. Не вскрытые упаковки без утечек могут храниться до 12 месяцев с предварительной сушкой перед использованием. После вскрытия используйте в течение 12 часов (окружающая среда ≤30°C/60% ОВ). Неиспользованные детали храните в сухом месте (≤30°C/≤10% ОВ) и просушите перед следующим использованием (65±5°C в течение 24-48 ч в зависимости от воздействия).

11.2 Статическое электричество

Светодиоды чувствительны к электростатическому разряду. Используйте заземленное оборудование, антистатические браслеты, коврики и контейнеры. Избегайте прикосновений без надлежащей защиты.

11.3 Защита от обратного напряжения

Обратное напряжение, превышающее 5 В, может повредить светодиод. Обеспечьте схему, предотвращающую обратное смещение. При матричном управлении предусмотрите защиту от обратного перенапряжения.

11.4 Безопасная рабочая температура

Поддерживайте температуру поверхности светодиода ниже 55°C и температуру выводов ниже 75°C, чтобы предотвратить быстрое ухудшение характеристик. Для поддержания температуры перехода ниже 115°C требуется правильный тепловой менеджмент (радиатор на печатной плате, расстояния между компонентами).

11.5 Управление током

Для каждого чипа используйте источники постоянного тока. Не превышайте номинальный прямой ток. При одновременной работе нескольких чипов убедитесь, что общая рассеиваемая мощность не превышает максимальный номинал корпуса (68 мВт для каждого G/B/W, 60 мВт для R).

11.6 Условия окружающей среды

Избегайте воздействия агрессивных газов (например, сероводорода, солей) и сред с высокой влажностью. При использовании в прибрежных или вулканических регионах срок службы может сократиться. После длительного хранения или транспортировки перед использованием выполните осушку. Вначале подавайте 20% мощности для просушки от поглощенной влаги, затем переходите к полной мощности.

12. Рекомендации по применению

• Для наружных полноцветных видеостен используйте согласованные бины для обеспечения равномерности цвета и яркости.
• Разрабатывайте печатные платы с достаточным медным слоем для рассеивания тепла. Соблюдайте расстояния между светодиодами, чтобы избежать теплового скучивания.
• Защищайте от грозовых перенапряжений и высоких импульсов. Необходимо использование последовательных резисторов или токоограничителей.
• Для арендных дисплеев выбирайте светодиоды с одинаковым числом циклов оплавления. После ремонта важно согласование характеристик.
• Проводите испытания на старение (например, 48 ч при номинальном токе) для выявления ранних отказов.

13. Техническое сравнение

По сравнению со стандартными 3528 или 5050 RGB светодиодами, данный 3,5x3,7 мм RGBW имеет более широкий угол обзора (110° против типичных 120° для 5050, которые не обязательно шире), водонепроницаемость IPX6 (не распространена среди обычных SMD светодиодов) и матовую поверхность для уменьшения бликов. Встроенный белый чип упрощает смешивание цветов и исключает необходимость в дополнительном белом светодиоде. Уровень чувствительности к влажности 5a допускает более короткий срок службы на открытом воздухе, но требует осторожного обращения.

14. Часто задаваемые вопросы

Вопрос: Как предотвратить повреждение от электростатического разряда (ESD)?Используйте антистатическое рабочее место, заземленные инструменты и избегайте пластиковых контейнеров. Храните в антистатических пакетах.

Вопрос: Можно ли использовать этот светодиод в цепи 5 В без резистора?Нет. Прямое напряжение для всех чипов ниже 5 В; без ограничения тока чрезмерный ток разрушит светодиод. Всегда используйте источник постоянного тока или последовательный резистор.

Вопрос: Каков срок службы?Светодиоды рассчитаны на длительный срок службы при указанных условиях. Решающее значение имеют правильный тепловой менеджмент и стабильный ток. В техническом паспорте приведены данные испытаний на надежность, но не указаны часы L70; типичные высококачественные светодиоды могут превышать 50 000 часов при номинальном токе, если контролируется температура перехода.

15. Практические примеры использования

В наружной светодиодной видеостене каждый пиксель использует один RGBW светодиод. Широкий угол обзора 110° обеспечивает постоянство цвета под боковыми углами. Степень IPX6 позволяет дисплею выдерживать дождь. Белый чип улучшает цветовой охват и яркость для белого контента. Разработчики должны учитывать падение напряжения на длинных кабелях и использовать подходящий источник питания с резервированием.

16. Принцип работы

Чипы красного, зеленого, синего и белого являются независимыми диодами на основе GaN (G/B) или AlInGaP (R), которые излучают свет при прямом смещении. Белый чип представляет собой синий светодиод с желтым люминофором для получения белого света. Изменяя ток каждого чипа, можно получить любой цвет в пределах цветовой гаммы. Четыре чипа смонтированы на общей подложке и герметизированы прозрачным эпоксидным компаундом, образующим линзу для широкого излучения.

17. Тенденции развития

Миниатюризация продолжается: появляются более мелкие корпуса, например, 2,0x2,0 мм с еще большим количеством чипов. Повышение эффективности и светоотдачи на чип достигается за счет улучшенных эпитаксиальных структур. Становится популярным интегрированное интеллектуальное управление (например, адресные RGBW). Для наружных применений требуются повышенные степени защиты IP и лучшая коррозионная стойкость.