دیتاشیت LED لامپ 323-2SYGD/S530-E2 - زرد سبز درخشان - 20mA - 60mW - مستندات فنی فارسی

1. مرور کلی محصول

این سند مشخصات فنی کامل LED لامپ 323-2SYGD/S530-E2 را ارائه می‌دهد. این قطعه یک LED از نوع نصب سطحی (SMD) است که برای کاربردهای نیازمند روشنایی قابل اعتماد با ویژگی‌های رنگی خاص طراحی شده است. عملکرد اصلی این LED، انتشار نور هنگام اعمال جریان مستقیم است که انرژی الکتریکی را به نور مرئی در طیف زرد-سبز تبدیل می‌کند.

1.1 ویژگی‌ها و مزایای کلیدی

این LED چندین ویژگی کلیدی ارائه می‌دهد که آن را برای طیف متنوعی از کاربردهای الکترونیکی مناسب می‌سازد. این محصول زاویه دید متنوعی ارائه می‌دهد که به طراحان اجازه می‌دهد الگوی پرتو مناسب برای نیازهای خاص خود را انتخاب کنند. محصول به صورت نوار و قرقره (Tape and Reel) موجود است که فرآیند مونتاژ خودکار در تولید انبوه را تسهیل می‌کند. طراحی آن قابل اعتماد و مستحکم است و عملکرد یکنواختی در طول عمر عملیاتی خود تضمین می‌کند. این دستگاه با چندین استاندارد مهم محیط زیستی و ایمنی مطابقت دارد، از جمله دستورالعمل RoHS (محدودیت مواد خطرناک)، مقررات REACH اتحادیه اروپا و به عنوان عاری از هالوژن طبقه‌بندی شده است، با محدودیت‌های سختگیرانه روی محتوای برم (Br) و کلر (Cl).

1.2 بازار هدف و کاربردها

این سری LED به طور ویژه برای کاربردهای نیازمند سطوح روشنایی بالاتر مهندسی شده است. بازارهای هدف اصلی شامل الکترونیک مصرفی و فناوری‌های نمایش است. کاربردهای معمول ذکر شده صراحتاً شامل تلویزیون‌ها، مانیتورهای کامپیوتر، تلفن‌ها و تجهیزات جانبی عمومی کامپیوتر می‌شود. ویژگی‌های آن، این LED را برای نشانگرهای وضعیت، نور پس‌زمینه و روشنایی عمومی در دستگاه‌های الکترونیکی فشرده مناسب می‌سازد.

2. مشخصات فنی و تفسیر عینی

این بخش پارامترهای حیاتی الکتریکی، نوری و حرارتی که محدوده عملکرد LED را تعریف می‌کنند، به تفصیل شرح می‌دهد. تمامی مشخصات تحت شرایط آزمایش استاندارد دمای محیط (Ta) معادل 25 درجه سانتی‌گراد اندازه‌گیری شده‌اند، مگر اینکه خلاف آن ذکر شده باشد.

2.1 انتخاب دستگاه و ترکیب مواد

LED از ماده تراشه نیمه‌هادی AlGaInP (آلومینیوم گالیم ایندیوم فسفید) استفاده می‌کند. این سیستم ماده برای تولید نور با بازدهی بالا در مناطق طیفی زرد، نارنجی، قرمز و سبز شناخته شده است. رنگ منتشر شده به عنوان زرد سبز درخشان مشخص شده است. رزین مورد استفاده برای لنز پکیج LED، سبز پخش‌شونده است که به پراکندگی نور و دستیابی به زاویه دید مشخص شده کمک می‌کند.

2.2 حداکثر مقادیر مجاز مطلق

حداکثر مقادیر مجاز مطلق، محدودیت‌های تنشی را تعریف می‌کنند که فراتر از آن ممکن است آسیب دائمی به دستگاه وارد شود. اینها شرایط عملیاتی توصیه شده نیستند. جریان مستقیم پیوسته (IF) نباید از 25 میلی‌آمپر تجاوز کند. یک جریان مستقیم پیک بالاتر (IFP) معادل 60 میلی‌آمپر مجاز است اما تنها تحت شرایط پالسی با چرخه کاری 1/10 در فرکانس 1 کیلوهرتز. حداکثر ولتاژ معکوس (VR) که LED می‌تواند تحمل کند 5 ولت است. اتلاف توان کل (Pd) برای پکیج به 60 میلی‌وات محدود شده است. دستگاه می‌تواند در دمای محیطی از 40- درجه سانتی‌گراد تا 85+ درجه سانتی‌گراد کار کند و می‌تواند در دماهای 40- درجه سانتی‌گراد تا 100+ درجه سانتی‌گراد نگهداری شود. تحمل دمای لحیم‌کاری 260 درجه سانتی‌گراد برای حداکثر مدت 5 ثانیه است.

2.3 مشخصات الکترواپتیکی

این پارامترها عملکرد LED را تحت شرایط عملیاتی نرمال، معمولاً در جریان مستقیم (IF) 20 میلی‌آمپر توصیف می‌کنند. شدت نور (Iv) مقدار معمولی 80 میلی‌کاندلا (mcd) دارد، با حداقل 40 میلی‌کاندلا. زاویه دید (2θ1/2)، که به عنوان زاویه‌ای تعریف می‌شود که شدت به نصف مقدار پیک خود کاهش می‌یابد، معمولاً 60 درجه است. طول موج پیک (λp) معمولاً 575 نانومتر و طول موج غالب (λd) معمولاً 573 نانومتر است که نقطه رنگ زرد-سبز را تأیید می‌کند. پهنای باند تابش طیف (Δλ) معمولاً 20 نانومتر است. ولتاژ مستقیم (VF) در 20 میلی‌آمپر از حداقل 1.7 ولت، مقدار معمولی 2.0 ولت تا حداکثر 2.4 ولت متغیر است. جریان معکوس (IR) حداکثر محدودیت 10 میکروآمپر را دارد هنگامی که بایاس معکوس 5 ولت اعمال می‌شود. دیتاشیت همچنین عدم قطعیت‌های اندازه‌گیری را یادداشت می‌کند: ±10% برای شدت نور، ±1.0 نانومتر برای طول موج غالب و ±0.1 ولت برای ولتاژ مستقیم.

3. تحلیل منحنی‌های عملکرد

داده‌های گرافیکی بینش عمیق‌تری از رفتار LED تحت شرایط مختلف ارائه می‌دهند.

3.1 توزیع طیفی و زاویه‌ای

منحنیشدت نسبی در مقابل طول موجتوزیع توان طیفی را نشان می‌دهد که در حدود 575 نانومتر با پهنای باند معمولی به اوج می‌رسد. منحنیجهت‌دهیالگوی تابش فضایی را نشان می‌دهد و نشان می‌دهد که چگونه شدت نور با زاویه از محور مرکزی تغییر می‌کند، که با زاویه دید 60 درجه مرتبط است.

3.2 مشخصات الکتریکی و حرارتی

منحنیجریان مستقیم در مقابل ولتاژ مستقیم (منحنی IV)رابطه نمایی دیود را نشان می‌دهد. منحنیشدت نسبی در مقابل جریان مستقیمنشان می‌دهد که خروجی نور با جریان افزایش می‌یابد اما ممکن است در جریان‌های بالاتر به دلیل گرمایش و کاهش بازدهی، زیرخطی شود. منحنی‌هایشدت نسبی در مقابل دمای محیطوجریان مستقیم در مقابل دمای محیطبرای مدیریت حرارتی حیاتی هستند. آنها نشان می‌دهند که خروجی نوری با افزایش دمای محیط کاهش می‌یابد و ولتاژ مستقیم دارای ضریب دمایی منفی است (با افزایش دما کاهش می‌یابد).

4. اطلاعات مکانیکی و بسته‌بندی

4.1 ابعاد پکیج

دیتاشیت شامل یک نقشه ابعادی دقیق از پکیج LED است. یادداشت‌های کلیدی مشخص می‌کنند که تمامی ابعاد بر حسب میلی‌متر هستند. یک محدودیت حیاتی این است که ارتفاع فلنج باید کمتر از 1.5 میلی‌متر (0.059 اینچ) باشد. تلرانس عمومی برای ابعاد نامشخص ±0.25 میلی‌متر است. نقشه اندازه بدنه، فاصله پایه‌ها و ردپای کلی لازم برای چیدمان PCB (برد مدار چاپی) را تعریف می‌کند.

4.2 شناسایی قطبیت و نصب

اگرچه در متن ارائه شده به صراحت جزئیات داده نشده است، پکیج‌های استاندارد LED دارای نشانه‌های آند و کاتد هستند که اغلب با یک پایه بلندتر، یک لبه صاف روی لنز یا یک علامت روی بدنه نشان داده می‌شوند. قطبیت صحیح برای عملکرد ضروری است.

5. دستورالعمل‌های لحیم‌کاری و مونتاژ

مدیریت صحیح برای اطمینان از قابلیت اطمینان و جلوگیری از آسیب حیاتی است.

5.1 شکل‌دهی پایه‌ها

اگر پایه‌ها نیاز به خم شدن دارند، باید در نقطه‌ای حداقل 3 میلی‌متر از پایه حباب اپوکسی انجام شود. شکل‌دهی همیشه باید قبل از لحیم‌کاری انجام شود. باید از اعمال تنش روی پکیج LED در حین شکل‌دهی اجتناب کرد تا از آسیب داخلی یا شکستگی جلوگیری شود. پایه‌ها باید در دمای اتاق برش داده شوند. سوراخ‌های PCB باید کاملاً با پایه‌های LED تراز باشند تا از تنش نصب جلوگیری شود، که می‌تواند رزین اپوکسی و خود LED را تخریب کند.

5.2 شرایط نگهداری

LEDها باید در دمای 30 درجه سانتی‌گراد یا کمتر و رطوبت نسبی (RH) 70% یا کمتر نگهداری شوند. عمر نگهداری توصیه شده تحت این شرایط 3 ماه از تاریخ حمل است. برای نگهداری طولانی‌تر (تا یک سال)، باید در یک ظرف دربسته با اتمسفر نیتروژن و ماده جاذب رطوبت نگهداری شوند. باید از تغییرات سریع دما در محیط‌های با رطوبت بالا اجتناب کرد تا از تشکیل میعان جلوگیری شود.

5.3 فرآیند لحیم‌کاری

اتصال لحیم باید حداقل 3 میلی‌متر از حباب اپوکسی فاصله داشته باشد. شرایط توصیه شده برای هر دو لحیم‌کاری دستی و لحیم‌کاری غوطه‌وری (موج) ارائه شده است. برای لحیم‌کاری دستی، از نوک هویه با حداکثر دمای 300 درجه سانتی‌گراد (برای هویه 30 وات) برای حداکثر 3 ثانیه استفاده کنید. برای لحیم‌کاری غوطه‌وری، پیش‌گرم تا حداکثر 100 درجه سانتی‌گراد برای حداکثر 60 ثانیه، سپس حمام لحیم با حداکثر دمای 260 درجه سانتی‌گراد برای 5 ثانیه انجام شود. یک نمودار پروفیل لحیم‌کاری معمولاً شامل می‌شود که رابطه زمان-دما را نشان می‌دهد. در حالی که LED داغ است، نباید تنشی به پایه‌ها اعمال شود. لحیم‌کاری غوطه‌وری یا دستی نباید بیش از یک بار انجام شود. پس از لحیم‌کاری، LED باید تا زمانی که به دمای اتاق خنک شود، از ضربه مکانیکی محافظت شود. خنک‌سازی سریع توصیه نمی‌شود. همیشه پایین‌ترین دمای ممکن لحیم‌کاری که یک اتصال قابل اعتماد ایجاد می‌کند، مطلوب است.

5.4 تمیزکاری

اگر تمیزکاری لازم است، از الکل ایزوپروپیل در دمای اتاق برای حداکثر یک دقیقه استفاده کنید، سپس با هوا خشک کنید. تمیزکاری اولتراسونیک به طور کلی توصیه نمی‌شود. اگر کاملاً ضروری است، پارامترهای آن (قدرت، مدت) باید از قبل تأیید صلاحیت شوند تا اطمینان حاصل شود که هیچ آسیبی رخ نمی‌دهد، زیرا می‌تواند باعث ترک‌های ریز در تراشه یا پکیج شود.

6. ملاحظات طراحی کاربردی

6.1 مدیریت حرارتی

تخلیه موثر حرارت برای عملکرد و طول عمر LED بسیار مهم است. طراحی کاربردی باید مدیریت حرارت را در نظر بگیرد. جریان عملیاتی باید بر اساس دمای محیط به طور مناسب کاهش یابد، با مراجعه به منحنی‌های کاهش رتبه (de-rating). کنترل دمای اطراف LED در کاربرد نهایی برای حفظ خروجی نوری مشخص شده و جلوگیری از پیری تسریع شده ضروری است.

6.2 محافظت در برابر ESD (تخلیه الکترواستاتیک)

LED به تخلیه الکترواستاتیک و ولتاژهای اضافه (Surge) حساس است که می‌تواند به تراشه نیمه‌هادی آسیب برساند. باید روش‌های صحیح مدیریت ESD در طول مونتاژ رعایت شود، از جمله استفاده از ایستگاه‌های کاری زمین‌شده، بند مچ و ظروف رسانا.

6.3 محدود کردن جریان

LED یک دستگاه جریان‌محور است. یک مقاومت سری محدودکننده جریان یا یک مدار درایور جریان ثابت اجباری است تا از تجاوز جریان مستقیم از حداکثر مقدار مجاز جلوگیری شود، که منجر به خرابی سریع می‌شود.

7. اطلاعات بسته‌بندی و سفارش

7.1 مشخصات بسته‌بندی

LEDها با استفاده از مواد مقاوم در برابر رطوبت و ضد استاتیک بسته‌بندی می‌شوند. سلسله مراتب بسته‌بندی به این صورت است: LEDها در کیسه‌های ضد الکتریسیته ساکن قرار می‌گیرند. سپس این کیسه‌ها در کارتن‌های داخلی قرار می‌گیرند. چندین کارتن داخلی در یک کارتن خارجی برای حمل بسته‌بندی می‌شوند.

7.2 تعداد بسته‌بندی و توضیح برچسب

حداقل تعداد بسته‌بندی 200 تا 500 قطعه در هر کیسه است. شش کیسه در یک کارتن داخلی بسته‌بندی می‌شوند. ده کارتن داخلی یک کارتن خارجی را تشکیل می‌دهند. برچسب‌های روی بسته‌بندی حاوی چندین کد هستند: CPN (شماره تولید مشتری)، P/N (شماره تولید)، QTY (تعداد بسته‌بندی)، CAT (رده‌های شدت نور)، HUE (رده‌های طول موج غالب)، REF (رده‌های ولتاژ مستقیم) و LOT No (شماره دسته برای ردیابی).

8. مقایسه و تمایز فنی

اگرچه مقایسه مستقیم با سایر محصولات در سند منبع ارائه نشده است، می‌توان تمایزهای کلیدی این LED را استنباط کرد. استفاده از فناوری تراشه AlGaInP معمولاً بازدهی بالاتر و اشباع رنگ بهتری در طیف زرد-قرمز نسبت به فناوری‌های قدیمی‌تر ارائه می‌دهد. مطابقت با استانداردهای عاری از هالوژن و RoHS/REACH سختگیرانه یک مزیت قابل توجه برای محصولات هدف‌گیری کننده بازارهای جهانی، به ویژه اروپا است. ترکیب شدت نور معمولی 80 میلی‌کاندلا در 20 میلی‌آمپر با زاویه دید 60 درجه، تعادلی از روشنایی و عرض پرتو مناسب برای نقش‌های نشانگر و نور پس‌زمینه ارائه می‌دهد.

9. پرسش‌های متداول (بر اساس پارامترهای فنی)

س: تفاوت بین طول موج پیک و طول موج غالب چیست؟

پ: طول موج پیک (λp) طول موجی است که در آن توان نوری منتشر شده حداکثر است. طول موج غالب (λd) طول موج تک‌رنگ نور است که با رنگ درک شده LED مطابقت دارد. برای این LED زرد-سبز، آنها بسیار نزدیک هستند (575 نانومتر در مقابل 573 نانومتر).

س: آیا می‌توانم این LED را با منبع تغذیه 3.3 ولت و بدون مقاومت راه‌اندازی کنم؟

پ: خیر. ولتاژ مستقیم معمولاً 2.0 ولت است اما می‌تواند تا 1.7 ولت پایین باشد. اتصال مستقیم آن به 3.3 ولت باعث جریان بیش از حد می‌شود که احتمالاً از حداکثر 25 میلی‌آمپر تجاوز کرده و LED را از بین می‌برد. باید از یک مقاومت سری برای محدود کردن جریان به 20 میلی‌آمپر یا کمتر استفاده شود.

س: چرا عمر نگهداری به 3 ماه محدود شده است؟

پ: این یک اقدام احتیاطی در برابر جذب رطوبت توسط پکیج پلاستیکی است. رطوبت جذب شده در طول نگهداری می‌تواند در حین لحیم‌کاری به سرعت منبسط شود (پدیده "پاپ کورن") و باعث آسیب داخلی شود. محدودیت 3 ماهه فرض می‌کند محیط‌های نگهداری صنعتی استاندارد است. برای نگهداری طولانی‌تر، روش کیسه نیتروژن تجویز شده است.

س: دمای لحیم‌کاری 260 درجه سانتی‌گراد است، اما PCB من قطعات دیگری دارد که برای 240 درجه سانتی‌گراد درجه‌بندی شده‌اند. چه باید بکنم؟

پ: شما باید محدود‌کننده‌ترین فرآیند را دنبال کنید. ممکن است نیاز به استفاده از یک پروفیل دمای لحیم‌کاری پایین‌تر و احتمالاً یک آلیاژ لحیم متفاوت داشته باشید، اما این باید تأیید شود تا اطمینان حاصل شود که یک اتصال الکتریکی و مکانیکی قابل اعتماد روی پایه‌های LED تشکیل می‌شود.