Содержание
- 1. Обзор продукта
- 2. Углубленный анализ технических параметров
- 2.1 Электрооптические характеристики (при Ts=25°C, IF=20мА)
- 2.2 Абсолютные максимальные номиналы
- 3. Описание системы бинирования
- 4. Анализ кривых производительности
- 4.1 Прямое напряжение в зависимости от прямого тока (Рис. 1-6)
- 4.2 Относительная интенсивность в зависимости от прямого тока (Рис. 1-7)
- 4.3 Температура контакта в зависимости от относительной интенсивности (Рис. 1-8)
- 4.4 Температура контакта в зависимости от снижения номинального прямого тока (Рис. 1-9)
- 4.5 Прямой ток в зависимости от доминантной длины волны (Рис. 1-10)
- 4.6 Относительная интенсивность в зависимости от длины волны (Рис. 1-11)
- 4.7 Диаграмма направленности (Рис. 1-12)
- 5. Информация о механических характеристиках и упаковке
- 5.1 Размеры корпуса (Рис. 1-1 – 1-4)
- 5.2 Транспортировочная лента и катушка (Рис. 2-1, 2-2)
- 5.3 Этикетка и влагозащитный пакет (Рис. 2-3, 2-4)
- 6. Рекомендации по пайке и сборке
- 6.1 Рекомендуемый профиль оплавления (Рис. 3-1, Таблица 3-1)
- 6.2 Пайка паяльником и ремонт
- 6.3 Меры предосторожности при обращении
- 7. Рекомендации по применению
- 7.1 Типичные применения
- 7.2 Конструктивные соображения
- 8. Хранение и срок годности
- 9. Сводка испытаний на надежность
- 10. Типичные эксплуатационные характеристики
- 11. Пример конструкторского проектирования: модуль оптического индикатора
- 12. Основной принцип: как работает желтый светодиод
- 13. Отраслевые тенденции и эволюция
- Терминология спецификаций LED
- Фотоэлектрическая производительность
- Электрические параметры
- Тепловой менеджмент и надежность
- Упаковка и материалы
- Контроль качества и сортировка
- Тестирование и сертификация
1. Обзор продукта
RF-YG1808TS-AC-E0 — это компактный желтый светодиодный чип, предназначенный для универсальной индикации и освещения. Он помещен в миниатюрный SMD-корпус размером 1,8 мм x 0,8 мм x 0,50 мм и обеспечивает чрезвычайно широкий угол обзора 140 градусов, что делает его подходящим для применений, требующих равномерного распределения света. Устройство изготовлено с использованием высокоэффективного желтого чипа с типичной доминантной длиной волны в диапазоне от 585 нм до 595 нм. Он поддерживает стандартные процессы SMT-сборки и соответствует требованиям RoHS. Из-за уровня чувствительности к влаге 3 необходимо соблюдать надлежащие условия хранения и обращения.
2. Углубленный анализ технических параметров
2.1 Электрооптические характеристики (при Ts=25°C, IF=20мА)
- Доминантная длина волны (λD):585-595 нм (разбивается на поддиапазоны D10, D20, E10, E20)
- Прямое напряжение (VF):1,8 В – 2,4 В (разбивается на поддиапазоны B1, B2, C1, C2, D1, D2)
- Сила света (IV):350-800 мкд (разбивается на поддиапазоны J10, J20, K10, K20)
- Спектральная полуширина полосы (Δλ):Обычно 15 нм
- Угол обзора (2θ1/2):140 градусов (типично)
- Обратный ток (IR):≤10 мкА при VR=5 В
- Тепловое сопротивление (RTHJ-S):≤260 К/Вт
2.2 Абсолютные максимальные номиналы
- Рассеиваемая мощность (Pd):78 мВт
- Прямой ток (IF):30 мА (непрерывный); 60 мА (импульсный, скважность 1/10, длительность 0,1 мс)
- ESD (HBM):2000 В
- Рабочая температура (Topr):-40°C до +85°C
- Температура хранения (Tstg):-40°C до +85°C
- Температура перехода (Tj):95°C (максимум)
3. Описание системы бинирования
Продукт сортируется по точным бинам для длины волны, силы света и прямого напряжения, чтобы обеспечить стабильную производительность в конечных приложениях.
- Бины по длине волны:D10 (585-587,5 нм), D20 (587,5-590 нм), E10 (590-592,5 нм), E20 (592,5-595 нм)
- Бины по силе света:J10 (350-430 мкд), J20 (430-530 мкд), K10 (530-650 мкд), K20 (650-800 мкд)
- Бины по напряжению:B1 (1,8-1,9 В), B2 (1,9-2,0 В), C1 (2,0-2,1 В), C2 (2,1-2,2 В), D1 (2,2-2,3 В), D2 (2,3-2,4 В)
Все измерения имеют указанные допуски: ±0,1 В для прямого напряжения, ±2 нм для доминантной длины волны и ±10% для силы света.
4. Анализ кривых производительности
4.1 Прямое напряжение в зависимости от прямого тока (Рис. 1-6)
Прямое напряжение монотонно увеличивается с током. При тестовых условиях IF=20 мА VF обычно находится в диапазоне 1,8-2,4 В. Применение максимального номинального тока (30 мА) потребует немного более высокого управляющего напряжения.
4.2 Относительная интенсивность в зависимости от прямого тока (Рис. 1-7)
Относительная световая отдача увеличивается нелинейно с током. Кривая показывает, что при более низких токах наклон круче, что указывает на более высокую эффективность при низких токах возбуждения. При 20 мА относительная интенсивность составляет приблизительно 1,0 (нормализовано).
4.3 Температура контакта в зависимости от относительной интенсивности (Рис. 1-8)
По мере повышения температуры перехода относительная интенсивность снижается. При 100°C интенсивность падает примерно до 0,7 от значения при 25°C. Правильное терморегулирование необходимо для поддержания яркости.
4.4 Температура контакта в зависимости от снижения номинального прямого тока (Рис. 1-9)
Максимально допустимый прямой ток должен быть уменьшен по мере повышения температуры контакта. При 100°C безопасный ток составляет приблизительно 10 мА по сравнению с 30 мА при 25°C. Эту кривую снижения номиналов необходимо учитывать в условиях высокой температуры.
4.5 Прямой ток в зависимости от доминантной длины волны (Рис. 1-10)
Доминантная длина волны незначительно смещается с током. При 20 мА длина волны составляет приблизительно 591 нм. По мере увеличения тока от 0 до 30 мА длина волны изменяется менее чем на 2 нм, что демонстрирует хорошую стабильность цвета.
4.6 Относительная интенсивность в зависимости от длины волны (Рис. 1-11)
Спектр излучения имеет пик около 590 нм с полушириной 15 нм. Спектральное распределение узкое, что обеспечивает насыщенный желтый цвет.
4.7 Диаграмма направленности (Рис. 1-12)
Угловое излучение имеет ламбертовский тип с широким половинным углом 140°. Интенсивность остается относительно равномерной в диапазоне от -70° до +70° от оси.
5. Информация о механических характеристиках и упаковке
5.1 Размеры корпуса (Рис. 1-1 – 1-4)
- Размеры: 1,80 мм x 0,80 мм x 0,50 мм (допуск ±0,2 мм)
- Полярность: см. рис. 1-4 для идентификации контактных площадок (площадка 1 и площадка 2)
- Монтажная схема (Рис. 1-5): рекомендуемые размеры медной контактной площадки 0,95 мм x 0,80 мм (расстояние между площадками 1,3 мм, общая ширина 2,6 мм). Обратите внимание, что вид снизу показывает геометрию площадки.
5.2 Транспортировочная лента и катушка (Рис. 2-1, 2-2)
- Транспортировочная лента: ширина 8 мм, шаг карманов 4,00 мм, толщина 0,65 мм. Имеет маркировку поляризации и направление подачи.
- Катушка: диаметр 178 мм, ширина 8,0 мм, диаметр ступицы 60 мм, прорезь для ленты 13,0 мм.
- Количество: 4000 шт. на катушку.
5.3 Этикетка и влагозащитный пакет (Рис. 2-3, 2-4)
Этикетка содержит номер детали, номер спецификации, номер партии, код бина, световой поток, бины цветности, прямое напряжение, длину волны, количество и дату. Продукция упаковывается во влагозащитный пакет (MBB) с осушителем и индикатором влажности для поддержания уровня влажности ниже порога MSL-3.
6. Рекомендации по пайке и сборке
6.1 Рекомендуемый профиль оплавления (Рис. 3-1, Таблица 3-1)
- Предварительный нагрев: скорость подъема ≤3°C/с; Tsmin=150°C, Tsmax=200°C; время 60-120 с
- Подъем до TL (217°C): 60-150 с
- Время выше 217°C (tL): 60-120 с
- Пиковая температура (TP): 260°C, максимальное время в пределах 5°C от пика (tp): 10 с
- Охлаждение: ≤6°C/с
- Общее время от 25°C до пика: ≤8 минут
Пайка оплавлением не должна выполняться более 2 раз. Если между пайками прошло более 24 часов, светодиоды могут быть повреждены.
6.2 Пайка паяльником и ремонт
Ручная пайка: температура<300°C, время<3 с, только один раз. Для ремонта рекомендуется использовать двусторонний паяльник; предварительно проверить отсутствие повреждений.
6.3 Меры предосторожности при обращении
- Избегайте механического воздействия на светодиоды во время и после пайки.
- Не деформируйте печатную плату после монтажа.
- Не охлаждайте быстро после пайки.
- Не допускайте чрезмерной вибрации во время охлаждения.
7. Рекомендации по применению
7.1 Типичные применения
- Оптические индикаторы (статусные, предупредительные лампы)
- Выключатели, символы и подсветка дисплеев
- Освещение общего назначения в малогабаритных корпусах
7.2 Конструктивные соображения
- Используйте токоограничивающие резисторы; небольшие изменения напряжения могут вызвать большие колебания тока, приводящие к тепловому пробою.
- Обеспечьте хорошее рассеивание тепла; поддерживайте температуру перехода ниже 95°C.
- Избегайте обратного напряжения; проектируйте схемы, подающие только прямое напряжение.
- В последовательно-параллельных массивах учитывайте распределение тока и распределение тепла.
- Содержание серы в окружающей среде должно быть ниже 100 ppm; содержание галогенов (брома, хлора) – каждый ниже 900 ppm, общее – ниже 1500 ppm.
- Избегайте ЛОС, которые могут выделяться и разрушать силиконовый герметик; используйте проверенные клеи.
8. Хранение и срок годности
| Условие | Температура | Влажность | Время |
|---|---|---|---|
| Перед вскрытием пакета (запечатанный) | ≤30°C | ≤75% относительной влажности | 1 год с даты |
| После вскрытия пакета | ≤30°C | ≤60% относительной влажности | 168 часов (7 дней) |
| Сушка (если превышен лимит) | 60±5°C | – | ≥24 часов |
Если индикатор влажности показывает розовый цвет (осушитель обесцвечен) или превышено время хранения, перед использованием просушите при 60±5°C в течение 24 часов.
9. Сводка испытаний на надежность
Продукт прошел следующие испытания (стандарты JEDEC) с критериями приемки 0/1 отказ:
- Пайка оплавлением (260°C, 10 с, 2 раза) – 22 шт.
- Температурный цикл (-40°C до 100°C, 100 циклов)
- Термоудар (-40°C до 100°C, 300 циклов)
- Хранение при высокой температуре (100°C, 1000 ч)
- Хранение при низкой температуре (-40°C, 1000 ч)
- Испытание на долговечность (Ta=25°C, IF=20 мА, 1000 ч)
Критерии оценки: изменение VF ≤1,1x USL, IR ≤2x USL, световой поток ≥0,7x LSL.
10. Типичные эксплуатационные характеристики
- Прямое напряжение в зависимости от тока:Нелинейное увеличение; работайте при 20 мА для оптимальной эффективности.
- Интенсивность в зависимости от тока:Сублинейная; при более высоком токе прирост яркости снижается.
- Температурная зависимость:Интенсивность падает ~30% при 100°C; соответственно снижайте ток.
- Стабильность длины волны: <Смещение 2 нм в рабочем диапазоне тока.
- Диаграмма направленности:Широкий угол обзора 140°, подходит для подсветки и индикаторных панелей.
11. Пример конструкторского проектирования: модуль оптического индикатора
Рассмотрим панель пользовательского интерфейса, требующую желтого светодиода состояния, видимого под углом ±70°. Использование корпуса 1808 позволяет плотно разместить компоненты. При токе 20 мА и последовательном резисторе 100 Ом (при VF≈2,0 В на шине 5 В) рассеиваемая мощность составляет 78 мВт, что значительно ниже пределов. Для широкого температурного диапазона (-40°C до +85°C) убедитесь, что тепловая конструкция поддерживает температуру перехода ниже 95°C. Использование предоставленного монтажного рисунка и профиля оплавления обеспечивает надежные паяные соединения. Если приложение требует постоянного цвета, выберите соответствующий бин длины волны (например, E20 для 592,5-595 нм). Сверхмалый корпус (1,8×0,8 мм) позволяет создавать компактные печатные платы с высокой плотностью компонентов.
12. Основной принцип: как работает желтый светодиод
Светодиод изготовлен на основе желтого чипа – обычно InGaAlP (индий-галлий-алюминий-фосфид), выращенного на подложке GaAs. При прямом смещении электроны рекомбинируют с дырками в активной области, испуская фотоны с энергией, соответствующей ширине запрещенной зоны. Желтое излучение (585-595 нм) достигается за счет тщательного контроля содержания алюминия и индия. Узкая спектральная ширина (15 нм) указывает на высокое качество материала и хорошо оптимизированные эпитаксиальные слои. Широкая диаграмма направленности обусловлена геометрией чипа и конструкцией прозрачной подложки.
13. Отраслевые тенденции и эволюция
Желтые SMD-светодиоды развиваются в сторону более высокой эффективности (лм/Вт) и меньших корпусов. Форм-фактор 1808 является частью тенденции миниатюризации в бытовой электронике. Будущие разработки могут включать улучшенное терморегулирование (более низкое RTHJ-S) и более высокие рейтинги ESD. Также растет интеграция с интеллектуальными драйверами и настраиваемыми комбинациями белого/желтого. Спрос на желтые светодиоды в автомобильной промышленности (указатели поворота) и рекламных вывесках продолжает стимулировать инновации в яркости и надежности.
Этот документ представляет собой всестороннюю техническую справку по желтому светодиоду RF-YG1808TS-AC-E0. За подробной информацией о бинировании и индивидуальных конфигурациях обращайтесь к местному торговому представителю.
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. |