دیتاشیت LED آبی PLCC 2.8×3.5×0.65mm 2.8-3.4V 300mA 12-22lm 450-460nm - مستند فنی انگلیسی

1. مرور کلی محصول

1.1 توضیحات عمومی

BNRI35TS-DK-2T یک دیود ساطع نور آبی مبتنی بر فناوری InGaN است. این دیود در یک بسته PLCC فشرده با ابعاد 2.8 میلی‌متر × 3.5 میلی‌متر × 0.65 میلی‌متر قرار دارد. این قطعه زاویه دید وسیعی دارد و برای مونتاژ سطحی مناسب است. سطح حساسیت به رطوبت آن کلاس 3 بوده و با استانداردهای RoHS مطابقت دارد.

1.2 ویژگی‌ها

• بسته PLCC برای قابلیت اطمینان بالا و مونتاژ آسان.
• زاویه دید بسیار وسیع 120 درجه.
• مناسب برای تمام فرآیندهای مونتاژ SMT و لحیم‌کاری.
• موجود در بسته‌بندی نوار و قرقره (4000 عدد در هر قرقره).
• سطح حساسیت به رطوبت: سطح 3.
• مطابق با RoHS و بدون سرب.

1.3 کاربردها

• روشنایی معماری: هتل‌ها، بازارها، لوازم خانگی.
• نمایشگرهای داخلی و تابلوهای راهنما.
• روشنایی منظره و نورپردازی تزئینی.
• روشنایی عمومی که در آن راندمان بالا و طول موج باریک مورد نیاز است.

2. پارامترهای الکتریکی و نوری

2.1 پارامترهای محصول (در دمای لحیم TS=25 درجه سانتی‌گراد)

جدول 1-1 مشخصات الکتریکی و نوری را در جریان پیشرو 300 میلی‌آمپر خلاصه می‌کند:

• ولتاژ پیشرو (VF): 2.8 ولت (حداقل) – 3.4 ولت (حداکثر)، مقدار معمول مشخص نشده است.
• جریان معکوس (IR): حداکثر 10 µA در ولتاژ معکوس 5 ولت.
• شار نوری (Φv): 12 لومن (حداقل) – 22 لومن (حداکثر) در 300 میلی‌آمپر.
• زاویه دید (2θ1/2): 120 درجه (معمول).
• طول موج غالب (λd): 450 نانومتر (حداقل) – 460 نانومتر (حداکثر).
• مقاومت حرارتی (RTHJ-S): 35 درجه سانتی‌گراد بر وات (معمول).

حداکثر مقادیر مجاز (جدول 1-2):

• توان مصرفی (PD): 1224 میلی‌وات
• جریان پیشرو (IF): 360 میلی‌آمپر
• جریان پیشرو پیک (IFP): 400 میلی‌آمپر (وظیفه 1/10، پالس 0.1 میلی‌ثانیه)
• ولتاژ معکوس (VR): 5 ولت
• تخلیه الکترواستاتیک (HBM): 2000 ولت (بازده >80%)
• دمای عملیاتی (TOPR): 40- تا 85+ درجه سانتی‌گراد
• دمای نگهداری (Tstg): 40- تا 100+ درجه سانتی‌گراد
• دمای اتصال (TJ): 110 درجه سانتی‌گراد

2.2 طبقه‌بندی Bin (در جریان پیشرو 300 میلی‌آمپر)

بین‌های ولتاژ پیشرو: G0 (2.8-3.0 ولت)، H0 (3.0-3.2 ولت)، I0 (3.2-3.4 ولت).
بین‌های شار نوری: PIA (12-15 لومن)، PJA (15-18 لومن)، PED (18-20 لومن)، QED (20-22 لومن).
بین‌های طول موج غالب: A10 (450-452.5 نانومتر)، A20 (452.5-455 نانومتر)، B10 (455-457.5 نانومتر)، B20 (457.5-460 نانومتر).

3. جزئیات مکانیکی و بسته‌بندی

3.1 ابعاد بسته

بسته از نوع PLCC با نمای بالایی به ابعاد 2.80 میلی‌متر × 3.50 میلی‌متر (طول × عرض) است. ضخامت نمای جانبی 0.65 میلی‌متر است. نمای پایینی دو پد برای کاتد و آند همراه با علامت قطبیت نشان می‌دهد. الگوهای لحیم‌کاری برای چیدمان بهینه پد ارائه شده است (شکل 1-4 و 1-5 را ببینید). تلورانس تمام ابعاد مگر در موارد ذکر شده 0.2± میلی‌متر است.

3.2 نوار حامل و قرقره

نوار حامل: نوار استاندارد 8 میلی‌متر یا 12 میلی‌متر (عرض دقیق مشخص نشده)، با علامت قطبیت و نوار بالایی. ابعاد قرقره: A (قطر خارجی) 178 ±1 میلی‌متر، B (عرض) 10.5 ±0.5 میلی‌متر، C (قطر توپی) 59 میلی‌متر، D (قطر سوراخ توپی) 13.5 ±0.5 میلی‌متر. حداکثر 4000 عدد در هر قرقره.

3.3 مشخصات فرم برچسب

برچسب‌ها شامل: شماره قطعه، شماره مشخصات، شماره لات، کد Bin (شامل شار نوری و طول موج غالب)، محدوده ولتاژ پیشرو، تعداد و تاریخ.

بسته‌بندی شامل قرقره در کیسه ضد رطوبت با خشک‌کننده و نشانگر رطوبت، قرار گرفته در جعبه مقوایی است.

4. منحنی‌های مشخصه نوری و الکتریکی معمول

چندین منحنی مشخصه برای نشان دادن رفتار قطعه در شرایط مختلف ارائه شده است:

• ولتاژ پیشرو بر حسب جریان پیشرو (شکل 1-7):در 300 میلی‌آمپر، ولتاژ پیشرو تقریباً 2.9-3.1 ولت است. منحنی رفتار دیودی نمایی معمولی را نشان می‌دهد.
• جریان پیشرو بر حسب شدت نسبی (شکل 1-8):شدت نسبی با افزایش جریان افزایش می‌یابد و در جریان‌های بالا به اشباع می‌رسد. در 300 میلی‌آمپر، شدت نسبی نزدیک به 1.0 است.
• دمای لحیم بر حسب شار نوری نسبی (شکل 1-9):شار نوری با افزایش دمای لحیم کاهش می‌یابد و در دمای 90 درجه سانتی‌گراد به حدود 0.8 مقدار اولیه می‌رسد.
• دمای لحیم بر حسب جریان پیشرو (شکل 1-10):حداکثر جریان پیشرو مجاز با افزایش دما کاهش می‌یابد تا حد دمای اتصال حفظ شود.
• ولتاژ پیشرو بر حسب دمای لحیم (شکل 1-11):ولتاژ پیشرو با افزایش دما به صورت خطی کاهش می‌یابد، با ضریب منفی.
• طول موج بر حسب دمای پایه (شکل 1-12):طول موج غالب در محدوده دمایی 20 تا 100 درجه سانتی‌گراد اندکی (حدود 2 نانومتر) تغییر می‌کند.
• توزیع طیفی (شکل 1-13):اوج انتشار تقریباً در 455-460 نانومتر، با پهنای باند نصف FWHM باریک مشخصه LEDهای آبی InGaN.

5. آزمایش‌های قابلیت اطمینان

5.1 شرایط آزمایش

LEDها تحت چندین آزمایش قابلیت اطمینان مطابق با استانداردهای JEDEC قرار می‌گیرند:

• لحیم‌کاری مجدد: حداکثر 260 درجه سانتی‌گراد، 2 بار.
• شوک حرارتی: 40- تا 100 درجه سانتی‌گراد، 15 دقیقه مکث، 100 سیکل.
• نگهداری در دمای بالا: 100 درجه سانتی‌گراد، 1000 ساعت.
• نگهداری در دمای پایین: 40- درجه سانتی‌گراد، 1000 ساعت.
• آزمایش عمر: دمای محیط 25 درجه سانتی‌گراد، جریان پیشرو 300 میلی‌آمپر، 1000 ساعت.
• آزمایش عمر در دما و رطوبت بالا: 60 درجه سانتی‌گراد/90% RH، جریان پیشرو 150 میلی‌آمپر، 1000 ساعت.

5.2 معیارهای قضاوت در مورد آسیب

پس از هر آزمایش، LEDها باید شرایط زیر را داشته باشند: ولتاژ پیشرو در محدوده مشخصات، نگهداری شدت نور ≥70%، عدم وجود مدار باز/اتصال کوتاه یا سوسو زدن.

6. دستورالعمل‌های لحیم‌کاری مجدد SMT

6.1 پروفایل لحیم‌کاری مجدد

پروفایل لحیم‌کاری مجدد توصیه شده در شکل 3-1 نشان داده شده است. پارامترهای کلیدی:

• نرخ افزایش دمای متوسط: حداکثر 3 درجه سانتی‌گراد بر ثانیه
• پیش‌گرمایش: 150 تا 200 درجه سانتی‌گراد به مدت 60-120 ثانیه
• زمان بالای 217 درجه سانتی‌گراد: حداکثر 60 ثانیه
• دمای پیک: حداکثر 260 درجه سانتی‌گراد، با زمان در 5 درجه سانتی‌گراد از پیک: حداکثر 10 ثانیه
• سرد شدن: حداکثر 6 درجه سانتی‌گراد بر ثانیه
• زمان از 25 درجه سانتی‌گراد تا پیک: حداکثر 8 دقیقه

لحیم‌کاری مجدد نباید بیش از دو بار انجام شود. اگر بیش از 24 ساعت از اولین لحیم‌کاری مجدد گذشته باشد، ممکن است LEDها آسیب ببینند. در حین گرمایش از اعمال تنش خودداری کنید.

6.2 لحیم‌کاری دستی

هنگام لحیم‌کاری دستی، دمای هویه باید کمتر از 300 درجه سانتی‌گراد و مدت زمان کمتر از 3 ثانیه باشد و فقط یک بار مجاز است.

6.3 تعمیر

تعمیر توصیه نمی‌شود. اگر اجتناب‌ناپذیر است، از هویه دو سر استفاده کنید. از عدم آسیب به ویژگی‌های LED از قبل اطمینان حاصل کنید.

6.4 احتیاط‌ها

محفظه سیلیکونی نرم است؛ از اعمال فشار زیاد بر روی سطح بالایی خودداری کنید. از فشار مناسب نازل برداشت استفاده کنید. پس از لحیم‌کاری، نیروی مکانیکی یا سرد شدن سریع اعمال نکنید.

7. اقدامات احتیاطی در جابجایی و شرایط نگهداری

7.1 محدودیت‌های زیست‌محیطی

میزان گوگرد در مواد هم‌جفت باید زیر 100 ppm باشد تا از تیرگی جلوگیری شود. میزان برم<900 ppm، کلر<900 ppm، مجموع Br+Cl<1500 ppm. ترکیبات آلی فرار (VOCs) که از مواد خارج می‌شوند می‌توانند محفظه سیلیکونی را تغییر رنگ دهند؛ سازگاری باید از قبل تأیید شود.

7.2 جابجایی مکانیکی

LED را با پنس از کنارها بگیرید. به لنز سیلیکونی مستقیماً دست نزنید. از تخلیه الکترواستاتیک خودداری کنید زیرا LEDها حساس هستند (ESD >2000V HBM). اضافه ولتاژ الکتریکی (EOS) نیز می‌تواند باعث آسیب شود.

7.3 شرایط نگهداری

قبل از باز کردن کیسه آلومینیومی: در دمای ≤30 درجه سانتی‌گراد، رطوبت ≤75% RH، حداکثر تا 1 سال از تاریخ تولید نگهداری شود. پس از باز کردن: در دمای ≤30 درجه سانتی‌گراد، رطوبت ≤60% RH، حداکثر 24 ساعت. در صورت تجاوز از این زمان، پخت در دمای 60±5 درجه سانتی‌گراد به مدت 24 ساعت ضروری است. اگر مواد جاذب رطوبت تغییر رنگ داده یا بسته آسیب دیده است، قبل از استفاده پخت انجام شود.

تمیزکاری: الکل ایزوپروپیل توصیه می‌شود. تمیزکاری اولتراسونیک به دلیل آسیب احتمالی توصیه نمی‌شود.

8. راهنمای کاربرد

این LED آبی برای روشنایی معماری داخلی و خارجی، نور پس‌زمینه نمایشگر و روشنایی منظره بسیار مناسب است. هنگام طراحی با چندین LED به صورت سری یا موازی، توزیع جریان و اتلاف حرارت را در نظر بگیرید. همیشه از مقاومت‌های محدودکننده جریان یا درایورهای جریان ثابت برای جلوگیری از فرار حرارتی استفاده کنید. طراحی حرارتی حیاتی است: اطمینان حاصل کنید که طراحی برد، اتلاف گرما را برای حفظ دمای اتصال زیر 110 درجه سانتی‌گراد فراهم می‌کند. زاویه دید وسیع (120 درجه) توزیع نور یکنواخت را فراهم می‌کند.

9. مقایسه فنی و مزایا

در مقایسه با LEDهای مشابه PLCC 2835، این قطعه طول موج غالب (450-460 نانومتر) و شار نوری طبقه‌بندی شده دقیقی ارائه می‌دهد که یکنواختی رنگ را در بین دسته‌ها تضمین می‌کند. بسته PLCC به دلیل قابلیت اطمینان قوی و سهولت مونتاژ شناخته شده است. زاویه دید بسیار وسیع آن را از قطعات استاندارد متمایز می‌کند. سطح حساسیت به رطوبت 3 رایج است، اما انطباق با RoHS و استحکام در برابر ESD ارزش افزوده ایجاد می‌کند. محدوده بین برای شار نوری تا 22 لومن در 300 میلی‌آمپر برای یک LED آبی در این اندازه بسته رقابتی است.

10. اصل عملکرد و فناوری

LED از InGaN (نیترید گالیم ایندیم) به عنوان ماده فعال که روی یک زیرلایه رشد داده شده، استفاده می‌کند. هنگامی که بایاس مستقیم می‌شود، الکترون‌ها و حفره‌ها در ناحیه فعال ترکیب شده و فوتون‌هایی با انرژی متناظر با شکاف باند منتشر می‌کنند. انتشار آبی (450-460 نانومتر) با تنظیم ترکیب ایندیم به دست می‌آید. بسته PLCC die را محصور کرده و اتصالات الکتریکی را از طریق فریم‌های سربی فراهم می‌کند. محفظه سیلیکونی از die محافظت کرده و خروجی نور را شکل می‌دهد.

11. روندهای صنعت و چشم‌انداز آینده

فناوری LED همچنان به سمت راندمان بالاتر، بسته‌های کوچکتر و قابلیت اطمینان بیشتر در حال تکامل است. LEDهای سطحی مانند این بسته PLCC به طور گسترده برای مونتاژ خودکار استفاده می‌شوند. روند LEDهای آبی شامل بهبود بازده کوانتومی و خروجی طیفی باریک‌تر برای کاربردهای روشنایی و نمایشگر است. با بهبود مدیریت حرارتی، جریان‌های عملیاتی قابل افزایش هستند. عملکرد این LED با نیازهای فعلی بازار برای منابع نور آبی کارآمد، فشرده و قابل اعتماد مطابقت خوبی دارد.

12. سوالات متداول (FAQ)

س: ولتاژ پیشرو معمول در 300 میلی‌آمپر چقدر است؟

پ: ولتاژ پیشرو معمولاً حدود 3.0-3.1 ولت است، اگرچه بسته به بین در محدوده 2.8-3.4 ولت متغیر است. لطفاً به کد بین روی برچسب مراجعه کنید.

س: آیا می‌توانم از این LED در جریان‌های بالاتر از 300 میلی‌آمپر استفاده کنم؟

پ: حداکثر جریان پیشرو مجاز 360 میلی‌آمپر (DC) و 400 میلی‌آمپر پیک (پالسی) است. کار در بالای 360 میلی‌آمپر ممکن است به قطعه آسیب برساند. از اتلاف حرارت مناسب اطمینان حاصل کنید.

س: چگونه بین مناسب را برای کاربرد خود انتخاب کنم؟

پ: بین ولتاژ پیشرو را بر اساس طراحی درایور انتخاب کنید. برای یکنواختی رنگ، بین طول موج باریک (مثلاً A10 یا B10) را انتخاب کنید. برای شار نوری، بر اساس نیازهای روشنایی انتخاب کنید.

س: عمر نگهداری پس از باز کردن کیسه چقدر است؟

پ: LEDها باید ظرف 24 ساعت پس از باز کردن در صورت نگهداری در دمای ≤30 درجه سانتی‌گراد و رطوبت ≤60% RH استفاده شوند. در غیر این صورت، قبل از استفاده در دمای 60 درجه سانتی‌گراد به مدت 24 ساعت پخت شوند.

س: آیا این LED برای استفاده در فضای باز مناسب است؟

پ: محدوده دمای عملیاتی 40- تا 85+ درجه سانتی‌گراد است، بنابراین اگر به درستی در برابر رطوبت آب‌بندی شود، می‌توان از آن در فضای باز استفاده کرد. با این حال، بسته ضد آب نیست؛ محفظه خارجی مورد نیاز است.

س: آیا می‌توانم LED را پس از لحیم‌کاری تمیز کنم؟

پ: بله، از الکل ایزوپروپیل استفاده کنید. از تمیزکاری اولتراسونیک خودداری کنید.

13. نمونه‌های طراحی کاربردی

مثال 1: یک نوار نور خطی برای نمایشگر داخلی. از 10 LED به صورت سری با منبع جریان ثابت تنظیم شده روی 300 میلی‌آمپر استفاده کنید. افت ولتاژ کل را محاسبه کنید (تقریباً 30 ولت). از پدهای حرارتی روی PCB برای دفع گرما استفاده کنید. فاصله مناسب برای پخش حرارت را تضمین کنید.

مثال 2: یک ماژول LED تکی برای نورافکن منظره. از یک مبدل کاهنده برای راندن یک LED در 300 میلی‌آمپر استفاده کنید. یک لنز برای شکل‌دهی پرتو اضافه کنید. زاویه دید وسیع خود LED می‌تواند بدون دیفیوزر برای پرتوی پهن استفاده شود.