Желтый светодиод 3.5x2.8x1.84мм 3.4В 102мВт Техническое описание - Корпус PLCC - AEC-Q101

1. Обзор продукта

RF-A1A30-WYS5-A1 — это высокопроизводительный желтый светоизлучающий диод (LED), разработанный для требовательных приложений, требующих надежности и оптической согласованности. Изготовленный по технологии синего чипа с желтым люминофором, этот компонент обеспечивает насыщенное желтое излучение с доминирующей длиной волны около 585-595нм. Светодиод размещен в компактном корпусе PLCC с размерами 3,50мм x 2,80мм x 1,84мм (ДxШxВ), что делает его пригодным для поверхностного монтажа. Благодаря чрезвычайно широкому углу обзора 120 градусов обеспечивается равномерное освещение больших площадей. Продукт квалифицирован в соответствии с требованиями стресс-тестов AEC-Q101 для автомобильных полупроводниковых дискретных компонентов, что гарантирует надежную работу в суровых условиях. Чувствительность к влаге соответствует уровню 2 по стандартам JEDEC, что требует правильного обращения и хранения.

2. Особенности и преимущества

• Корпус PLCC:Стандартный посадочный размер, совместимый с автоматическими установщиками и процессами оплавления.
• Чрезвычайно широкий угол обзора (120°):Обеспечивает широкое распределение света для таких применений, как внутреннее фоновое освещение.
• Высокая сила света:Типичное значение 1600мкд при 20мА, с диапазоном бинирования до 2300мкд.
• Квалификация AEC-Q101:Протестирован на автомобильную надежность, включая термоудар, высокотемпературную эксплуатацию и воздействие влажности.
• Соответствие RoHS:Безсвинцовый и соответствует европейским экологическим директивам.
• Уровень чувствительности к влаге 2:Срок хранения в запечатанном пакете до 1 года; после вскрытия — 24 часа в контролируемых условиях.
• Устойчивость к электростатическому разряду (ESD):Выдерживает до 8000В по модели человеческого тела (HBM), снижая риск повреждения при обращении.

3. Применения

• Внутреннее освещение автомобилей (приборная панель, плафон, лампы для чтения)
• Переключатели и индикаторные лампы
• Общая подсветка
• Вывески и декоративное освещение

4. Глубокий анализ технических параметров

4.1 Электрические и оптические характеристики (при 25°C)

Прямое напряжение находится в диапазоне от 2,8В до 3,4В, типичное значение 3,0В при 20мА. Это относительно узкое распределение облегчает проектирование драйверов с постоянным током. Бинирование по силе света позволяет выбирать светодиоды в соответствии с требованиями яркости: три бина: M1 (1200-1500мкд), M2 (1500-1800мкд) и N1 (1800-2300мкд). Широкий угол обзора 120° обеспечивает равномерное распределение света, уменьшая образование горячих точек.

4.2 Абсолютные максимальные значения

Необходимо соблюдать осторожность, чтобы не превышать эти значения. Максимальный постоянный прямой ток составляет 30мА, но импульсный ток может достигать 50мА при скважности 10% и длительности импульса 10мс. Диапазон рабочих температур и температур хранения составляет от -40°C до +100°C, что подходит для внутренних помещений автомобиля.

5. Система бинирования

5.1 Бины по прямому напряжению и силе света (IF=20мА)

Светодиод сортируется по бинам напряжения (G1: 2,8-2,9В, G2: 2,9-3,0В, H1: 3,0-3,1В, H2: 3,1-3,2В, I1: 3,2-3,3В, I2: 3,3-3,4В) и бинам силы света (M1: 1200-1500мкд, M2: 1500-1800мкд, N1: 1800-2300мкд). Цветность определяется бином 5E в диаграмме CIE 1931 с конкретными координатами x,y, обеспечивающими стабильный желтый цвет.

6. Анализ рабочих кривых

6.1 Зависимость прямого напряжения от прямого тока

Кривая VF-IF показывает типичное экспоненциальное увеличение: при 2,8В ток близок к нулю, при 3,0В достигает 20мА, а при 3,15В превышает 30мА. Это подчеркивает необходимость регулировки тока, а не напряжения.

6.2 Зависимость относительной интенсивности от прямого тока

Сила света увеличивается почти линейно с током до 30мА, достигая около 140% от значения при 20мА. При меньших токах эффективность выше (относительная интенсивность на мА больше вблизи 10мА).

6.3 Температурные эффекты

При повышении температуры пайки от 25°C до 100°C относительная сила света падает примерно на 10-15%, а прямое напряжение уменьшается почти линейно (около -2мВ/°C). Максимально допустимый прямой ток также снижается с температурой: при температуре пайки 100°C его следует уменьшить примерно до 20мА. Координаты цветности незначительно смещаются с температурой; в диапазоне от -40°C до +100°C сдвиг x,y мал, но измерим.

6.4 Диаграмма излучения

Диаграмма излучения показывает типичное ламбертовское распределение с углом половинной интенсивности ±60°, что подтверждает угол обзора 120°. Интенсивность падает примерно до 10% при ±90°.

6.5 Спектральное распределение

Пик желтого излучения сосредоточен около 585-595нм, полная ширина на полувысоте (FWHM) составляет примерно 30нм. Излучение ниже 500нм отсутствует, что гарантирует чистый желтый свет.

7. Информация о механических размерах и упаковке

7.1 Размеры корпуса

Корпус светодиода имеет размеры 3,50мм x 2,80мм x 1,84мм (длина x ширина x высота). Вид сверху показывает прямоугольный контур со скругленным углом на стороне катода для идентификации полярности. Вид снизу показывает два анодных (A) и два катодных (C) контакта с размерами: анодный контакт 2,00мм x 1,25мм, катодный контакт 2,40мм x 0,75мм. Рекомендуемый посадочный рисунок для пайки соответствует стандартному корпусу PLCC-2/4.

7.2 Маркировка полярности

Сторона катода отмечена фаской на виде снизу (Рис.1-4). На ленте-носителе маркировка полярности нанесена на кармане ленты.

8. Рекомендации по пайке и сборке

8.1 Профиль оплавления

Рекомендуемый профиль оплавления основан на JEDEC J-STD-020. Основные параметры:

• Средняя скорость подъема температуры: макс. 3°C/с
• Зона предварительного нагрева: 150°C до 200°C в течение 60-120с
• Время выше 217°C: макс. 60с
• Пиковая температура: 260°C макс. в течение 10с
• Скорость охлаждения: макс. 6°C/с
• Время от 25°C до пика: макс. 8 минут

Оплавление не должно проводиться более двух раз, интервал между двумя циклами оплавления должен быть менее 24 часов для предотвращения повреждения от влаги.

8.2 Ручная пайка

Ручную пайку следует выполнять при температуре ниже 300°C в течение менее 3 секунд, только один раз. Избегайте давления на силиконовую линзу во время нагрева.

8.3 Ремонт

Ремонт после пайки не рекомендуется. Если это неизбежно, используйте двусторонний паяльник, чтобы избежать локального перегрева.

9. Упаковка и заказ

9.1 Спецификации упаковки

Стандартная упаковка: 2000 штук на катушке. Ширина ленты-носителя: 8мм. Размеры катушки: диаметр 178мм, диаметр ступицы 60мм, отверстие для шпинделя 13мм. Катушка запечатана во влагозащитный пакет с осушителем и индикатором влажности.

9.2 Информация на этикетке

На этикетке указаны номер детали, номер спецификации, номер партии, код бина (напряжение, сила света, цветность), количество и код даты.

10. Испытания на надежность

Таблица 2-3 суммирует проведенные испытания на надежность: оплавление (260°C, 2x), чувствительность к влаге (85°C/60% отн. вл., 168ч), термоудар (-40°C до 125°C, 1000 циклов), высокотемпературная эксплуатация (100°C, 20мА, 1000ч) и эксплуатация при высокой влажности (85°C/85% отн. вл., 20мА, 1000ч). Все критерии пройдены с 0 отказами на 20 образцах. Критерии отказа: VF > 1,1x верхнего предела, IR > 2x верхнего предела, световой поток<0,7x нижнего предела.

11. Меры предосторожности при обращении

• Контроль серы и галогенов:Избегайте сред с содержанием серы >100ppm. Содержание брома и хлора во внешних материалах должно быть каждое<900ppm и общее<1500ppm.
• Чувствительность к ЛОС:Силиконовый герметик может разрушаться летучими органическими соединениями; используйте только совместимые клеи и герметики.
• Защита от ESD:Используйте заземленные рабочие места, ионизаторы и антистатическую упаковку. Светодиод выдерживает 8000В HBM, но при обращении следует минимизировать статическое электричество.
• Механическое напряжение:Не оказывайте давление на силиконовую линзу; держите только за боковые стороны.
• Проектирование схемы:Всегда используйте токоограничивающий резистор или драйвер с постоянным током, чтобы избежать перегрузки по току. Убедитесь, что обратное напряжение никогда не подается.
• Хранение:Неоткрытые пакеты можно хранить при ≤30°C и ≤75% отн. вл. до одного года. После вскрытия используйте в течение 24 часов при ≤30°C и ≤60% отн. вл. При превышении этих сроков перед использованием просушите при 60±5°C в течение >24 часов.
• Очистка:Используйте изопропиловый спирт (IPA) для очистки. Не используйте растворители, воздействующие на силикон. Ультразвуковая очистка не рекомендуется.

12. Рекомендации по проектированию приложений

12.1 Термическое управление

При тепловом сопротивлении 260°C/Вт (переход-пайка) для работы с высокими токами критически важно обеспечить надлежащий теплоотвод. Температура перехода не должна превышать 120°C. Для внутреннего освещения автомобиля убедитесь, что печатная плата имеет достаточную площадь меди для рассеивания тепла.

12.2 Стабильность цвета

Бин цветности 5E обеспечивает точную желтую цветовую точку. Для конструкций с несколькими светодиодами заказывайте светодиоды из одного бина, чтобы минимизировать разницу в цвете.

13. Техническое сравнение

По сравнению с традиционными желтыми светодиодами с отверстиями, этот корпус PLCC имеет меньшую высоту (1,84мм), совместимость с автоматизированной сборкой и более высокую надежность благодаря силиконовому герметику. По сравнению с другими SMD-светодиодами желтого цвета он предлагает более широкий угол обзора (120° против типичных 110°) и квалификацию AEC-Q101, что делает его предпочтительным для автомобильных применений.

14. Часто задаваемые вопросы

В1:Могу ли я подавать на этот светодиод постоянный ток 50мА?

О:Нет, абсолютный максимальный постоянный прямой ток составляет 30мА. 50мА допускается только для импульсной работы со скважностью 1/10 и длительностью импульса 10мс.

В2:Какова типичная длина волны этого желтого светодиода?

О:Согласно бину цветности 5E, доминирующая длина волны составляет примерно 588нм с координатами CIE около (0,57; 0,42).

В3:Как хранить неиспользованные светодиоды после вскрытия влагозащитного пакета?

О:Просушите при 60±5°C в течение >24 часов перед использованием, если время воздействия превышает 24 часа. Всегда храните в сухом месте (<60% отн. вл.) при<30°C.

В4:Подходит ли этот светодиод для наружного освещения автомобиля?

О:Он квалифицирован для внутреннего применения в соответствии с AEC-Q101. Для наружного использования (например, стоп-сигналы) может потребоваться дополнительная проверка, поскольку корпус может не выдерживать те же внешние воздействия (например, УФ, соляной туман).

15. Практические примеры применения

15.1 Фоновая подсветка приборной панели

В автомобильной приборной панели массив из 10-20 желтых светодиодов с драйвером постоянного тока (например, 15мА на светодиод) обеспечивает равномерную подсветку. Широкий угол обзора гарантирует отсутствие темных пятен. При правильном тепловом управлении светодиоды сохраняют постоянную яркость в течение всего срока службы автомобиля.

15.2 Подсветка кнопочных переключателей

Один желтый светодиод за рассеивающим колпачком переключателя обеспечивает четкую индикацию. Высокая интенсивность (1600мкд) гарантирует видимость даже при ярком солнечном свете. Устойчивость к ESD минимизирует отказы при сборке.

16. Принцип работы

Светодиод использует синеизлучающий чип InGaN, покрытый желтым люминофором (например, YAG:Ce). Синий свет (~450нм) частично возбуждает люминофор, который излучает желтый свет (~550-600нм). Комбинация проходящего синего света и желтого излучения люминофора создает воспринимаемый желтый цвет. Люминофор точно контролируется для достижения конкретных координат цветности бина 5E.

17. Отраслевые тенденции и перспективы

Тенденция к миниатюризации и поверхностному монтажу продолжается: корпуса PLCC, подобные этому, широко применяются в автомобильном и общем освещении. Автомобильный сектор переходит на полностью светодиодное внутреннее освещение благодаря энергоэффективности и гибкости дизайна. Будущие разработки могут включать еще меньшие корпуса (например, размеры 3014 или 2016) с более высокой световой отдачей и улучшенным тепловым управлением за счет современных материалов подложек. Квалификация AEC-Q101 останется эталоном надежности для автомобильных светодиодов.