OSRG0603C1C OPTOSUPPLY

OSRG0603C1C OPTOSUPPLY – Charakterystyka ogólna i konstrukcja

Element OSRG0603C1C firmy OptoSupply to dwukolorowa dioda elektroluminescencyjna typu SMD, emitująca światło o barwie czerwonej oraz czysto zielonej (Red & Pure Green). Komponent ten został zoptymalizowany pod kątem powierzchniowego montażu automatycznego i zamknięty w miniaturowej obudowie o wymiarach 1.6x1.6x0.6mm. Dioda posiada płaską soczewkę w technologii Water Clear Flat Mold, co zapewnia całkowicie przezroczysty, epoksydowy odlew pokrywający struktury emisyjne. Zadeklarowany przez producenta poziom czułości na wilgoć (MSL) wynosi 2. Czas przydatności do montażu po otwarciu fabrycznego opakowania (floor life) to 1 rok w warunkach środowiskowych o temperaturze nieprzekraczającej 30°C oraz wilgotności względnej na poziomie poniżej 60%.

OSRG0603C1C OPTOSUPPLY – Specyfikacja techniczna układu optoelektronicznego

Poniższe parametry prądowo-napięciowe oraz optyczne zostały wyznaczone dla nominalnej temperatury otoczenia wynoszącej 25°C.

• Wymiary fizyczne obudowy: 1.6x1.6x0.6mm
• Kąt połowy emisji promieniowania (2 θ1/2): 120deg dla obu struktur emisyjnych
• Maksymalne napięcie wsteczne (VR): 5V
• Dopuszczalny ciągły prąd przewodzenia (IF): 30mA dla barwy czerwonej, 30mA dla barwy zielonej
• Szczytowy prąd przewodzenia w impulsie (IFP): 100mA dla barwy czerwonej, 100mA dla barwy zielonej (maksymalna szerokość impulsu rzędu 0.1ms, przy współczynniku wypełnienia 1/10)
• Całkowita dopuszczalna moc strat (PD): 108mW dla układu czerwonego, 78mW dla układu zielonego
• Zakres dopuszczalnych temperatur pracy (Topr): od -40°C do +85°C
• Zakres temperatur przechowywania (Tstg): od -40°C do +85°C
• Typowe napięcie przewodzenia (VF) przy IF=5mA: 2.0V dla barwy czerwonej (maksymalnie 2.4V), 3.0V dla barwy zielonej (maksymalnie 3.4V)
• Maksymalny prąd wsteczny (IR) przy parametrze VR=5V: 10uA
• Światłość typowa (Iv) przy zasilaniu prądem IF=5mA: 50mcd dla barwy czerwonej, 120mcd dla barwy zielonej
• Dominująca długość fali świetlnej (λD): 625nm dla barwy czerwonej (dopuszczalny zakres 620-635nm), 525nm dla barwy zielonej (dopuszczalny zakres 515-530nm)

OSRG0603C1C OPTOSUPPLY – Zastosowanie w przemyśle elektronicznym

Dwukolorowa dioda SMD znajduje docelowe zastosowanie w zaawansowanych systemach zintegrowanych, które wymuszają maksymalną miniaturyzację struktury PCB przy jednoczesnej konieczności sygnalizowania dwóch odrębnych stanów logicznych z pojedynczego punktu świetlnego. Zgodnie z notą katalogową, element jest wprost dedykowany do układów podświetlania (Backlighting). Implementuje się go w mechanizmach przełączników, zminiaturyzowanych przyciskach taktylnych oraz przemysłowych klawiaturach maszynowych. Z uwagi na znikomą grubość rzędu 0.6mm, komponent można bezkolizyjnie pozycjonować bezpośrednio pod warstwami dyfuzyjnymi płaskich paneli operatorskich HMI. Inżynierowie wdrażają omawiany produkt również w architekturze świateł znacznikowych i ostrzegawczych (Marker lights), z przeznaczeniem do bezpośredniego oświetlania obrysów schodów lub ciągów dróg ewakuacyjnych. Generowany szeroki kąt propagacji światła (120deg) doskonale współpracuje z elementami rozpraszającymi z poliwęglanu lub matowego szkła akrylowego. Sterowanie tym układem zawsze wymaga wdrożenia rezystorów szeregowych ograniczających przepływ prądu, gdyż przekroczenie nominalnych wartości aplikacyjnych prowadzi do degradacji termicznej struktury oraz przesunięcia emitowanej długości fali.

OSRG0603C1C OPTOSUPPLY – Struktura materiałowa i wytyczne montażowe

Urządzenie jest komponentem ekologicznym, wyprodukowanym w standardzie Pb-free, co potwierdza pełna zgodność z rygorystyczną unijną dyrektywą RoHS. Fizyczne wyprowadzenia lutownicze (Lead-frame) uformowano z wysoce przewodzącego stopu miedzi (Cu Alloy), który poddano precyzyjnemu powlekaniu warstwami niklu oraz czystego złota. Podłoże bazowe dla struktur półprzewodnikowych stanowi zaawansowana żywica BT, na którą nałożono epoksydowy enkapsulant chroniący matrycę przed czynnikami mechanicznymi. Obwód emisyjny światła czerwonego bazuje na materiale AllnGaP, natomiast zielone fotony generuje układ InGaN, który dodatkowo wsparto krzemową diodą Zenera (Si). Wewnętrzne łączenia elektryczne wykonano technologią termokompresji przy użyciu złotego mikrodrucika (Au).

Układ został fabrycznie dostosowany do pracy w zautomatyzowanych piecach do lutowania rozpływowego (Reflow soldering) wedle wytycznych międzynarodowego profilu JEDEC J-STD-020C. Proces z wykorzystaniem spoiw bezołowiowych dopuszcza inkubację w temperaturze szczytowej od 255-260°C przez maksymalny przedział czasowy rzędu 5-8s. Procedura montażu ręcznego przy pomocy lutownicy kolbowej jest dozwolona, jednakże narzuca bezwzględny limit temperatury grota do 350°C i czasu pojedynczej operacji do 3s. Ze względu na dużą delikatność matrycy InGaN, restrykcyjnie zabrania się re-workingu (wtórnego lutowania tego samego elementu), a moc stacji lutowniczej nie powinna wykraczać poza próg 15W. Do po-montażowego czyszczenia laminatu można stosować wyłącznie alkohol izopropylowy (IPA). Użycie myjek ultradźwiękowych oraz agresywnych rozpuszczalników chemicznych jest niedozwolone, ponieważ doprowadzi do rozpuszczenia zewnętrznej powłoki epoksydowej. Ponadto całe środowisko linii produkcyjnej musi zostać zaadaptowane do rygorów antyelektrostatycznych, ze względu na podwyższoną czułość tych komponentów na wyładowania ESD.