Белый светодиод 3.00x1.40x0.52mm 2.8-3.4V 680mW автомобильного класса | RF-A1F30-W1FN-B1

1. Обзор продукта

1.1 Общее описание

RF-A1F30-W1FN-B1 представляет собой белый светоизлучающий диод (СИД), изготовленный путем комбинирования синего кристалла с преобразованием люминофора. Он упакован в корпус EMC (эпоксидный компаунд) размерами 3.00 мм x 1.40 мм x 0.52 мм. Благодаря компактным размерам он подходит для применения в автомобильном внутреннем и внешнем освещении с ограниченным пространством. Светодиод обеспечивает типичный световой поток от 26.8 до 39.8 люмен при прямом токе 80 мА, с прямым напряжением от 2.8 В до 3.4 В. Широкий угол обзора 120° обеспечивает равномерное распределение света. Устройство имеет квалификацию AEC-Q101, что соответствует строгим стандартам надежности для автомобильной промышленности.

1.2 Особенности

• Корпус EMC для стабильности при высоких температурах и надежности.
• Чрезвычайно широкий угол обзора 120°.
• Подходит для всех процессов SMT сборки и пайки оплавлением.
• Доступен в упаковке лента и катушка (5000 шт./катушка).
• Уровень чувствительности к влаге: Уровень 2 (MSL 2).
• Соответствует требованиям RoHS и REACH.
• Квалифицирован по тесту на устойчивость AEC-Q101 для автомобильных дискретных полупроводников.

1.3 Применение

Этот светодиод предназначен для автомобильного освещения, включая внутреннее фоновое освещение, индикаторы приборной панели и внешние сигнальные лампы. Его высокая надежность и широкий диапазон рабочих температур (от -40°C до +110°C) делают его идеальным для требовательных автомобильных условий.

2. Технические параметры

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

В следующей таблице приведены основные электрические и оптические параметры, измеренные при прямом токе 80 мА (если не указано иное).

Примечание: Допуски измерений: ±0,1 В для прямого напряжения, ±10% для светового потока и ±0,005 для цветовых координат.

2.2 Предельно допустимые значения (Ts=25°C)

Предельно допустимые значения не должны быть превышены, чтобы избежать необратимого повреждения светодиода.

3. Система биннинга

3.1 Бины прямого напряжения и светового потока

Для обеспечения стабильной работы светодиод сортируется по бинам на основе прямого напряжения (Vпр) и светового потока (Φ) при Iпр=80 мА. Бины Vпр обозначаются от V2 (2,8-2,9 В) до V7 (3,3-3,4 В). Бины светового потока варьируются от 8P (26,8-28,7 лм) до 9Q (37,3-39,8 лм). Эта система биннинга позволяет клиентам выбирать устройства с жестко контролируемыми электрическими и оптическими характеристиками.

3.2 Бины цветности

Цветовые координаты разделены на 18 бинов цветности (от A1 до A9 и от B1 до B9) в цветовом пространстве CIE 1931. Каждый бин определяется четырьмя угловыми координатами CIE x, y. Например, бин A1 охватывает x от 0,3013 до 0,3063 и y от 0,2943 до 0,3135. Такая точная сортировка обеспечивает равномерный белый цвет для осветительных систем.

4. Анализ кривых производительности

4.1 Зависимость прямого напряжения от прямого тока

Вольт-амперная характеристика (рис. 1-7) показывает типичную экспоненциальную зависимость между прямым напряжением и прямым током. При 25°C прямое напряжение около 2,9 В дает ток 80 мА. При увеличении напряжения до 3,4 В ток превышает 200 мА. Эта кривая важна для проектирования драйверов с постоянным током, чтобы избежать перегрузки по току.

4.2 Зависимость относительного светового потока от прямого тока

Относительный световой поток увеличивается почти линейно с прямым током до 160 мА (рис. 1-8). При 80 мА относительная интенсивность составляет примерно 50% от максимальной при 200 мА. Такое поведение помогает прогнозировать яркость при различных токах возбуждения.

4.3 Влияние температуры

Рис. 1-9 – 1-11 иллюстрируют влияние температуры пайки на производительность. При повышении температуры относительный световой поток снижается (рис. 1-9). Максимально допустимый прямой ток должен быть снижен при более высоких температурах (рис. 1-10). Прямое напряжение также уменьшается с ростом температуры со скоростью примерно -2 мВ/°C (рис. 1-11). Правильное управление теплом критически важно для поддержания светоотдачи и надежности.

4.4 Диаграмма направленности

Диаграмма направленности (рис. 1-12) показывает распределение, близкое к ламбертовскому, с половинным углом 60° (120° полной ширины на половине максимума). Относительная интенсивность симметрично падает от 100% при 0° до примерно 50% при ±60°.

4.5 Спектральное распределение

Спектр (рис. 1-14) простирается от 380 нм до 780 нм с пиком около 450 нм (синий кристалл) и широкой полосой люминофора от 500 нм до 700 нм. Такое сочетание дает теплую или нейтральную коррелированную цветовую температуру в зависимости от бина.

4.6 Изменение цвета в зависимости от тока и температуры

Рис. 1-13 показывает, что цветовые координаты слегка смещаются с повышением температуры. Смещение более выражено в направлении y. Эта информация важна для приложений освещения, критичных к цвету.

5. Механические данные и информация об упаковке

5.1 Размеры корпуса

Корпус имеет размеры 3,00 мм (длина) × 1,40 мм (ширина) × 0,52 мм (высота) с допуском ±0,2 мм. Вид сверху показывает прямоугольную светоизлучающую область размером 2,61 мм × 1,40 мм. Два контактных площадки катода и анода расположены снизу для поверхностного монтажа.

5.2 Рекомендуемые контактные площадки для пайки

Рекомендуемые размеры контактных площадок: 3,50 мм (длина) × 0,91 мм (ширина) для каждой площадки с шагом 2,10 мм. Правильная конструкция площадок обеспечивает надежность паяных соединений и теплоотвод.

5.3 Полярность

Полярность светодиода отмечена знаками (+) и (-) на дне корпуса. Сторона катода обозначена плоским краем на контуре корпуса. Неправильная полярность может повредить светодиод.

6. Рекомендации по SMT пайке оплавлением

6.1 Профиль оплавления

Рекомендуемый профиль пайки оплавлением основан на стандартах JEDEC. Ключевые параметры: предварительный нагрев от 150°C до 200°C в течение 60-120 секунд, скорость подъема ≤3°C/с, время выше 217°C (TL) не более 60 секунд, пиковая температура 260°C с выдержкой 10 секунд и скорость охлаждения ≤6°C/с. Общее время от 25°C до пика не должно превышать 8 минут. Не выполняйте более двух циклов оплавления.

6.2 Меры предосторожности

Не оказывайте механического воздействия на светодиод во время нагрева или охлаждения. Избегайте быстрого охлаждения. Герметик светодиода представляет собой силикон, который является мягким; избегайте прямого давления на линзу. Используйте подходящее сопло для захвата и установки с соответствующим усилием. Компоненты не должны монтироваться на деформированные печатные платы.

7. Упаковка и информация для заказа

7.1 Лента и катушка

Светодиод поставляется в упаковке лента и катушка по 5000 штук на катушку. Размеры транспортной ленты: ширина 8,0±0,1 мм, шаг 4,0 мм. Размеры катушки: диаметр 178±1 мм, диаметр ступицы 60±1 мм, ширина 13,0±0,5 мм. Лента содержит лидер и трейлер из 80-100 пустых карманов.

7.2 Информация на этикетке

На каждой катушке указаны: номер детали, номер спецификации, номер партии, код бина (поток, цветность, напряжение), количество и дата. Этикетка также включает штрих-код для отслеживания запасов.

7.3 Чувствительность к влаге

Уровень MSL – 2. Влагозащитный пакет должен храниться при ≤30°C и ≤75% относительной влажности до вскрытия. После вскрытия светодиоды должны быть использованы в течение 24 часов или подвергнуты сушке при 60±5°C в течение не менее 24 часов.

8. Испытания на надежность

Светодиод прошел стандартные испытания на надежность в соответствии с AEC-Q101. Испытания включают: пайку оплавлением (260°C, 10 с, 2 раза), чувствительность к влаге (MSL2, 85°C/60% относительной влажности, 168 ч), термоудар (от -40°C до 125°C, 1000 циклов), испытание на срок службы (105°C, Iпр=80 мА, 1000 ч) и испытание при высокой температуре и влажности (85°C/85% относительной влажности, Iпр=80 мА, 1000 ч). Все испытания требуют 0 отказов на 20 образцах. Критерии отказа: сдвиг прямого напряжения >10% выше верхнего предела, обратный ток >2× верхнего предела или падение светового потока >30% ниже нижнего предела.

9. Меры предосторожности при хранении и обращении

9.1 Условия хранения

Неоткрытые пакеты: хранить при ≤30°C и ≤75% относительной влажности до 1 года. После вскрытия использовать в течение 24 часов при ≤30°C и ≤60% относительной влажности. В противном случае сушить при 60±5°C в течение >24 часов.

9.2 Защита от ЭСР и ЭПН

Светодиод чувствителен к электростатическому разряду (ЭСР). 90% устройств выдерживают 8000 В HBM. Используйте надлежащие меры защиты от ЭСР: заземленные рабочие места, ионизаторы и антистатическую упаковку. Также необходимо избегать электрических перегрузок (ЭПН) с помощью токоограничивающих резисторов и правильного проектирования схем.

9.3 Химическая совместимость

Избегайте воздействия соединений серы >100 ppm, брома >900 ppm, хлора >900 ppm, и общего Br+Cl >1500 ppm. Не используйте клеи, выделяющие летучие органические соединения (ЛОС). Для очистки рекомендуется изопропиловый спирт. Ультразвуковая очистка не рекомендуется, так как может повредить светодиод.

10. Рекомендации по проектированию применения

10.1 Тепловое проектирование

Управление теплом имеет решающее значение для поддержания светоотдачи и срока службы. Тепловое сопротивление от перехода к точке пайки составляет 50°C/Вт. Рекомендуется достаточная площадь меди на печатной плате и тепловые переходы. Температура перехода не должна превышать 125°C.

10.2 Снижение тока

При температурах окружающей среды выше 25°C максимальный прямой ток должен быть снижен. См. кривую снижения (рис. 1-10), которая показывает, что при 100°C максимальный ток уменьшается примерно до 80 мА. Всегда работайте в безопасной рабочей области.

10.3 Защита цепи

Используйте драйвер с постоянным током или последовательный резистор для ограничения тока. Резистор соответствующего номинала (например, для установки 80 мА от источника 5 В) обеспечивает стабильную работу. Защита от обратного напряжения (например, диод) может потребоваться для предотвращения повреждения.

11. Технический принцип

Этот белый светодиод использует синий кристалл InGaN, покрытый желтым люминофором (обычно YAG:Ce). Синий свет от кристалла (пик ~450 нм) частично возбуждает люминофор, который излучает желтый свет. Комбинация синего и желтого света дает белый свет. Конкретные цветовые координаты CIE зависят от состава и концентрации люминофора, что позволяет получать различные цветовые температуры.

12. Часто задаваемые вопросы

1. В: Можно ли использовать светодиод с импульсным управлением?О: Да, номинальный импульсный ток составляет 350 мА при скважности 1/10 и длительности импульса 10 мс. Убедитесь, что средняя мощность не превышает 680 мВт.
2. В: Как очистить светодиод после пайки?О: Используйте изопропиловый спирт. Не используйте ультразвуковую очистку. При использовании других растворителей проверьте совместимость с силиконовым герметиком.
3. В: Что произойдет, если время хранения после вскрытия пакета превысит 24 часа?О: Светодиод может поглотить влагу, что потребует сушки при 60±5°C в течение >24 часов перед использованием.
4. В: Можно ли использовать светодиод в наружном автомобильном освещении?О: Да, устройство имеет квалификацию AEC-Q101 и работает при температуре от -40°C до +110°C, что подходит для наружных применений. Однако требуется надлежащая герметизация от влаги и загрязнений.
5. В: Совместим ли светодиод с бессвинцовой пайкой?О: Да, рекомендуемый профиль оплавления бессвинцовый с пиковой температурой 260°C.