LED Kırmızı 3.0x3.0x2.1mm - 2.2V - 1.1W - 620nm Teknik Özellikler

1. Ürün Genel Bakış

RF-E30AG-OUH-FS, mükemmel güvenilirlik ve termal performans sunan bir EMC (Epoksi Kalıplama Bileşiği) paketi kullanan yüksek güçlü bir kırmızı LED'dir. 3,00 mm x 3,00 mm kompakt ayak izi ve 2,10 mm düşük profili ile bu cihaz, güvenlik izleme, sensörler, peyzaj aydınlatması ve genel optik göstergeler dahil olmak üzere geniş bir uygulama yelpazesi için tasarlanmıştır. LED, RoHS uyumludur ve nem hassasiyeti seviyesi 3 (MSL 3) olarak derecelendirilmiştir, bu da kurşunsuz reflow lehimleme işlemleri için uygun hale getirir.

2. Mekanik Detaylar ve Paket Boyutları

2.1 Paket Ana Hatları

LED, 3,00 mm x 3,00 mm x 2,10 mm (uzunluk x genişlik x yükseklik) boyutlarında yüzeye montaj bir pakette barındırılmıştır. Üstten görünüm, polarite işaretlerine sahip şeffaf bir lens gösterir: pad ① anot, pad ② katottur. Yan görünüm toplam 2,10 mm yüksekliğini belirtir. Alttan görünüm, lehim pedi düzenini boyutlarıyla gösterir: anot pedi 2,26 mm x 0,69 mm ve katot pedi 1,45 mm x 0,50 mm olup, iki ped arasında 0,46 mm aralık vardır. Uygun ısı dağılımı ve mekanik stabilite sağlamak için önerilen bir lehim deseni sağlanmıştır. Aksi belirtilmedikçe tüm boyutlar ±0,2 mm toleransa sahiptir.

3. Elektriksel ve Optik Karakteristikler

3.1 İleri Gerilim ve Akım

IF = 500mA ve Ts = 25°C test koşulunda, ileri gerilim (VF) tipik değeri 2,2V olup, minimum 1,8V ve maksimum belirtilmemiştir (açık). LED, maksimum 500mA ileri akım ve 1,1W'a kadar güç dağılımı kaldırabilir. Ters gerilim maksimum 5V olarak derecelendirilmiştir ve VR = 5V'de ters akım (IR) maksimum 10µA'dir.

3.2 Optik Performans

Baskın dalga boyu (λD) 620nm'dir (kırmızı) ve tipik bir değere ve 30nm bant genişliğine (Δλ) sahiptir. 500mA'da ışık akısı (Φ) tipik 45lm'dir. Görüş açısı (2θ1/2) 90 derecedir ve gösterge ve aydınlatma uygulamaları için uygun geniş bir ışın sağlar. Birleşim noktasından lehim noktasına termal direnç (RTHJ-S) 14°C/W olup, verimli ısı transferini sağlar.

3.3 Mutlak Maksimum Değerler

Mutlak maksimum değerler şu şekildedir: Güç dağılımı 1,1W, ileri akım 500mA (düşürme faktörleri dikkate alınarak), ters gerilim 5V, elektrostatik boşalma (HBM) 2000V, çalışma sıcaklık aralığı -40°C ila +85°C, depolama sıcaklık aralığı -40°C ila +100°C ve birleşim sıcaklığı 115°C. Darbeli çalışma için (1/10 görev döngüsü, 0,1ms darbe genişliği) daha yüksek akımlara izin verilebilir ancak birleşim sıcaklığı sınırını aşmamalıdır.

4. Tipik Optik Karakteristik Eğrileri

4.1 İleri Gerilime Karşı İleri Akım

Tipik IV eğrisi doğrusal olmayan bir ilişki gösterir. Düşük akımlarda (<100mA), ileri gerilim dik bir şekilde yükselirken, 200mA'nın üzerinde eğim azalır, bu da kalıp ve paketin omik direncini gösterir. 500mA'da ileri gerilim yaklaşık 2,2V'tur.

4.2 İleri Akıma Karşı Bağıl Işık Şiddeti

Bağıl ışık çıkışı, 500mA'ya kadar ileri akımla neredeyse doğrusal olarak artar. Spesifikasyon aralığı içinde görünür bir doygunluk etkisi yoktur, bu da LED'in nominal akımında verimli bir şekilde sürülebileceğini gösterir.

4.3 Sıcaklığa Karşı Bağıl Işık Şiddeti

Işık çıkışı, artan lehim noktası sıcaklığıyla azalır. 85°C'de bağıl şiddet, 25°C'deki değerinin yaklaşık %75'ine düşer. Sistem tasarımında bu termal düşürme faktörü dikkate alınmalıdır.

4.4 Spektrum Dağılımı

Spektral güç dağılımı, 30nm yarı maksimum tam genişlik (FWHM) ile yaklaşık 620nm'de bir tepe gösterir. Renk, sinyalizasyon ve dekoratif aydınlatma için uygun saf kırmızıdır.

4.5 Radyasyon Diyagramı

Radyasyon deseni Lambertian benzeridir ve optik eksenden ±45°'de şiddet %50'ye düşer. Bu, geniş ve tekdüze bir aydınlatma ışını sağlar.

4.6 Lehim Noktası Sıcaklığına Karşı İleri Akım

İzin verilen maksimum ileri akım, lehim noktası sıcaklığı arttıkça azalır. 85°C'de önerilen akım, birleşimi maksimum değerinin altında tutmak için yaklaşık 350mA'ya düşürülür.

5. Güvenilirlik Test Maddeleri ve Koşulları

LED, JEDEC standartlarına dayalı bir dizi güvenilirlik testi ile kalifiye edilmiştir. Ana testler şunları içerir:

• Reflow lehimleme: 10 saniye boyunca maksimum 260°C, 3 döngü, 10 numunede 0 arıza.
• Sıcaklık döngüsü: -40°C ila 100°C, 300 döngü, 0 arıza.
• Termal şok: -40°C ila 100°C, 100 döngü, 0 arıza.
• Yüksek sıcaklık depolama: 100°C'de 1000 saat, 0 arıza.
• Düşük sıcaklık depolama: -40°C'de 1000 saat, 0 arıza.
• Ömür testi: 25°C, IF=500mA, 1000 saat, 0 arıza.

Arıza kriterleri: ileri gerilim artışı >1,1x üst spesifikasyon limiti, ters akım >2x üst spesifikasyon limiti veya ışık akısı<<0,7x alt spesifikasyon limiti.

6. Paketleme Bilgileri

LED'ler, makara başına 3000 adet olacak şekilde bant ve makara formatında paketlenmiştir. Taşıyıcı bant, polarite işaretli özel bir cep tasarımına sahiptir. Makara boyutları: flanş çapı 330,2±2mm, göbek çapı 79,5±1mm, genişlik 14,3±0,2mm ve kalınlık 12,7±0,3mm'dir. Her makara, kurutucu ve nem gösterge kartı ile birlikte nem bariyerli bir torbada kapatılmıştır. Dış karton kutu boyutları spesifikasyonda gösterilmiştir (PDF'de açıkça listelenmemiş ancak 330mm makaralar için tipiktir). Etiket, parça numarası, özellik numarası, parti numarası, kod, ışık akısı, baskın dalga boyu, ileri gerilim, miktar ve tarih kodunu içerir.

7. Lehimleme ve Montaj Kılavuzları

7.1 SMT Reflow Lehimleme Profili

LED, kurşunsuz reflow lehimleme ile uyumludur. Önerilen profil aşağıdaki parametrelere sahiptir:

• Ortalama yükselme hızı: maksimum 3°C/s (Tsmax'den Tp'ye)
• Ön ısıtma: 150°C ila 200°C, 60-120 saniye
• 217°C'nin üzerinde kalma süresi: maksimum 60 saniye
• Tepe sıcaklığı: 260°C, tepe noktasının 5°C yakınında kalma süresi: maksimum 30 saniye, mutlak tepe süresi (tp): maksimum 10 saniye
• Soğutma hızı: maksimum 6°C/s
• 25°C'den tepe noktasına kadar geçen süre: maksimum 8 dakika

Reflow lehimleme iki defadan fazla yapılmamalıdır. Birinci ve ikinci geçiş arasında 24 saatten fazla zaman geçerse, LED'ler nem emebilir ve hasar görebilir. Elle lehimlemeye, havya ucu sıcaklığı 300°C'nin altında olmak üzere 3 saniyeden kısa süreyle ve yalnızca bir kez izin verilir. Onarım çalışmaları önerilmez; gerekirse çift başlı havya kullanın ve süreci önceden doğrulayın.

7.2 Kullanım Önlemleri

• LED kapsülleyicisi silikondur ve yumuşaktır. Pick-and-place veya montaj sırasında lens yüzeyine baskı uygulamaktan kaçının. Uygun güçte uygun nozullar kullanın.
• LED'leri bükülmüş PCB'lere monte etmeyin veya lehimlemeden sonra kartı bükmeyin.
• Lehimlemeden sonra soğutma sırasında mekanik stresten veya titreşimden kaçının.
• Çalışma ortamı ve temas eden malzemeler, 100PPM'den az kükürt bileşikleri, 900PPM'den az brom içeriği, 900PPM'den az klor içeriği ve toplam brom+klor 1500PPM'den az olmalıdır.
• Fikstür malzemelerinden gelen uçucu organik bileşikler (VOC'ler) silikona nüfuz edebilir ve renk bozulmasına neden olabilir. Kullanmadan önce tüm malzemeleri uyumluluk açısından test edin.
• Uygun ESD koruması kullanın; LED 2000V HBM için derecelendirilmiştir ancak yine de önlemler gereklidir.
• Depolama koşulları: alüminyum poşet açılmadan önce ≤30°C ve ≤%75 bağıl nemde 1 yıla kadar saklayın. Açıldıktan sonra ≤30°C ve ≤%60 bağıl nemde 168 saat içinde kullanın. Aşılırsa, 60±5°C'de ≥24 saat boyunca fırınlayın.
• Temizlik: izopropil alkol önerilir. Diğer çözücülerin pakete zarar vermediği doğrulanmalıdır. Ultrasonik temizlik önerilmez.

8. Uygulama Değerlendirmeleri

Bu LED, optik göstergeler, peyzaj aydınlatması ve genel aydınlatma için tasarlanmıştır. Sürücü devresini tasarlarken, voltaj değişimlerine bağlı aşırı akımı önlemek için her zaman bir akım sınırlama direnci ekleyin. Termal tasarım kritiktir: birleşim sıcaklığı 115°C'yi aşmamalıdır. Özellikle yüksek akımlarda çalışırken yeterli ısı emici sağlayın. Geniş görüş açısı (90°) ve yüksek ışık akısı (500mA'da 45lm), onu alan aydınlatması ve arka aydınlatma için uygun kılar. 620nm kırmızı renk, uyarı lambaları, trafik sinyalleri ve dekoratif uygulamalar için idealdir. Darbeli çalışma için, maksimum birleşim sıcaklığını aşmamak üzere görev döngüsü ve tepe akımı dikkatlice kontrol edilmelidir.

9. Çalışma Prensibi

LED, kırmızı dalga boyları için tipik olan AlGaInP (alüminyum galyum indiyum fosfür) malzeme sisteminden yapılmış bir yarı iletken p-n bağlantısına dayanır. İleri yönde kutuplandığında, elektronlar aktif bölgedeki boşluklarla birleşir ve malzemenin bant aralığına karşılık gelen dalga boyunda fotonlar şeklinde enerji açığa çıkarır. EMC paketi, kalıbı koruyan ve şeffaf bir silikon lens aracılığıyla verimli ışık çıkışı sağlayan sağlam, düşük gerilimli bir kapsülleme sağlar.

10. Gelişim Trendleri

Yüksek güçlü LED'lerde eğilim, daha yüksek verimlilik, daha iyi termal yönetim ve daha küçük ayak izlerine doğrudur. Bu ürün, EMC paketi ve 3.0x3.0mm form faktörü ile kompakt, güvenilir yüzeye montaj cihazlara yönelik endüstri hareketiyle uyumludur. Gelecekteki gelişmeler daha yüksek ışık akıları ve geliştirilmiş renk kararlılığını içerebilir. Epoksi yerine silikon kapsülleme kullanımı da termal döngü ve UV maruziyeti altında güvenilirliği artırmak için mevcut bir trenddir.