انتخاب زبان

مشخصات LED سفید سرامیکی - 6.9x3.0x0.8mm - 14-17V - 1.5A - 1600-2200lm - سند فنی انگلیسی

مشخصات فنی دقیق برای یک LED سفید سرامیکی پرقدرت طراحی‌شده برای روشنایی بیرونی خودرو. شامل پارامترهای الکتریکی، نوری، حرارتی، ابعاد بسته‌بندی و داده‌های قابلیت اطمینان می‌شود.
smdled.org | PDF Size: 1.0 MB
امتیاز: 4.5/5
امتیاز شما
شما قبلاً به این سند امتیاز داده‌اید
PDF Document Cover - Ceramic White LED Specification - 6.9x3.0x0.8mm - 14-17V - 1.5A - 1600-2200lm - English Technical Document

فهرست مطالب

1. مرور کلی محصول

این سند مشخصات یک قطعه LED سفید با عملکرد بالا را تشریح می‌کند که عمدتاً برای کاربردهای چالش‌برانگیز روشنایی بیرونی خودرو طراحی شده است. این دستگاه از بسته‌بندی سرامیکی استفاده می‌کند که مدیریت حرارتی و قابلیت اطمینان برتری را در مقایسه با بسته‌بندی‌های پلاستیکی استاندارد ارائه می‌دهد. عملکرد اصلی آن تأمین خروجی نوری بالا برای کاربردهایی مانند چراغ‌های روشنایی روز (DRLs)، چراغ‌های راهنما و سایر روشنایی‌های بیرونی خودرو است که در آنها روشنایی، طول عمر و عملکرد تحت شرایط محیطی سخت، حیاتی می‌باشد.

1.1 توصیف محصول

این LED یک دیود نورافشان سفید است که با استفاده از یک تراشه نیمه‌هادی آبی ترکیب شده با پوشش فسفر ساخته شده است. فسفر بخشی از نور آبی را به طول‌موج‌های بلندتر تبدیل می‌کند که در نتیجه، درک نور سفید حاصل می‌شود. محصول در یک بسته‌بندی فشرده دستگاه نصب‌سطحی (SMD) با ابعاد 6.9 میلی‌متر طول، 3.0 میلی‌متر عرض و 0.8 میلی‌متر ارتفاع قرار دارد.

1.2 ویژگی‌های کلیدی

1.3 کاربردهای هدف

کاربرد اصلی این LED در روشنایی بیرونی خودرو. این شامل موارد زیر است، اما محدود به آنها نمی‌شود:

2. تحلیل عمیق پارامترهای فنی

این بخش تفسیری دقیق و عینی از پارامترهای کلیدی الکتریکی، نوری و حرارتی ارائه می‌دهد که عملکرد LED را تعریف می‌کنند.

2.1 Electrical & Optical Characteristics (Ts=25°C)

پارامترهای زیر در دمای اتصال استاندارد 25 درجه سلسیوس اندازه‌گیری شده‌اند. طراحان باید افزایش حرارت در کاربردهای واقعی را در نظر بگیرند.

2.2 مقادیر حداکثر مطلق

این‌ها محدودیت‌های تنشی هستند که تحت هیچ شرایطی، حتی به‌طور لحظه‌ای، نباید превыشوند. عملکرد فراتر از این محدودیت‌ها ممکن است باعث آسیب دائمی شود.

2.3 مشخصات حرارتی

مدیریت حرارتی مؤثر برای حفظ عملکرد و طول عمر حیاتی است.

3. توضیح سیستم Binning

برای اطمینان از عملکرد یکنواخت در تولید، LEDها بر اساس پارامترهای کلیدی دسته‌بندی (Binning) می‌شوند. این امر به طراحان اجازه می‌دهد قطعاتی را انتخاب کنند که نیازمندی‌های خاص سیستم را برآورده می‌سازند.

3.1 دسته‌بندی ولتاژ مستقیم (VF) و شار نوری (Φ)

دسته‌بندی در جریان آزمایش استاندارد IF = 1000mA تعریف شده است.

یک کد محصول کامل هم یک V را مشخص خواهد کردF bin و یک bin Flux (مثلاً G1-ED). این سیستم امکان تطبیق دقیق LEDها درون یک آرایه را فراهم میکند تا یکنواختی روشنایی و رفتار الکتریکی تضمین شود.

4. Mechanical & Package Information

4.1 ابعاد بسته‌بندی

LED دارای بدنه سرامیکی مستطیلی با ابعاد ۶.۹۰ میلی‌متر (طول) در ۳.۰۰ میلی‌متر (عرض) در ۰.۸۰ میلی‌متر (ارتفاع) می‌باشد. کلیه تلرانس‌های ابعادی ±۰.۲ میلی‌متر است مگر اینکه خلاف آن ذکر شده باشد. ویژگی‌های کلیدی شامل پدهای حرارتی در پایین برای لحیم‌کاری به PCB است که برای دفع حرارت حیاتی هستند.

4.2 شناسایی قطبیت

قطعه دارای نشانه‌گذاری واضح قطبیت است. یک گوشه از پکیج به وضوح پخ یا شکاف دار شده است. ترمینال کاتد (-) معمولاً با این گوشه نشانه‌گذاری شده مرتبط است. شناسایی این نشانه در حین چیدمان و مونتاژ PCB برای اطمینان از جهت‌دهی صحیح ضروری است.

4.3 الگوی پیشنهادی پد لحیم‌کاری

یک الگوی لند (فوت‌پرینت) برای طراحی PCB ارائه شده است. این الگو اندازه و شکل توصیه شده پدهای مسی برای ترمینال‌های الکتریکی و پد حرارتی مرکزی را نشان می‌دهد. پیروی از این توصیه برای دستیابی به اتصالات لحیم قابل اعتماد، انتقال حرارت مناسب به PCB و جلوگیری از پدیده tombstoning در حین ریفلو ضروری است.

5. Soldering & Assembly Guidelines

5.1 دستورالعمل‌های لحیم‌کاری بازجریانی SMT

این LED برای فرآیندهای استاندارد لحیم‌کاری ریفلو SMT طراحی شده است. اگرچه پروفایل ریفلو خاصی در متن ارائه شده جزئیات داده نشده، اما باید از دستورالعمل‌های کلی مربوط به قطعات با بسته‌بندی سرامیکی و سطح MSL 2 پیروی کرد:

5.2 اقدامات احتیاطی در هنگام جابجایی

6. Packaging & Ordering Information

6.1 مشخصات بسته‌بندی

LEDها در بسته‌بندی استاندارد صنعتی برای مونتاژ خودکار عرضه می‌شوند.

6.2 بسته‌بندی مقاوم در برابر رطوبت

قرقره‌ها در یک کیسه مهر و موم شده رطوبت‌گیر همراه با یک کارت نشانگر رطوبت (HIC) برای نمایش سطح رطوبت داخلی بسته‌بندی می‌شوند. این کیسه معمولاً با نیتروژن خشک پر می‌شود تا محتوای رطوبت به حداقل برسد.

7. ملاحظات طراحی کاربردی

7.1 طراحی مدیریت حرارتی

این حیاتی‌ترین جنبه در استفاده از این LED پرتوان است.

7.2 طراحی الکتریکی

7.3 طراحی نوری

8. Reliability & Testing

این محصول مطابق با استاندارد AEC-Q102 تأیید صلاحیت شده است که شامل مجموعه‌ای جامع از آزمون‌های استرس شبیه‌سازی شرایط عمر خودرو است. موارد آزمون معمول شامل موارد زیر می‌شود:

شرایط آزمون خاص و معیارهای قبولی/رد (مانند حداکثر تغییر مجدد در ولتاژ مستقیم یا شار نوری) تعریف شده‌اند تا اطمینان حاصل شود که قطعه در طول عمر طراحی‌شده خود، نیازهای سخت‌افزاری کاربردهای خودرویی را برآورده می‌کند.

9. Technical Comparison & Differentiation

در مقایسه با LEDهای میان‌توان استاندارد در پکیج‌های پلاستیکی، این قطعه مزایای متمایزی برای روشنایی بیرونی خودرو ارائه می‌دهد:

10. پرسش‌های متداول (FAQs)

10.1 مزیت اصلی بسته‌بندی سرامیکی چیست؟

مزیت اصلی، مدیریت حرارتی برتر است. سرامیک گرما را از تراشه LED بسیار مؤثرتر از پلاستیک دور می‌کند که منجر به دمای اتصال کاری پایین‌تر می‌شود. این امر به خروجی نوری بالاتر، پایداری رنگ بهتر و طول عمر عملیاتی به‌طور قابل‌توجهی طولانی‌تر منجر می‌شود که برای کاربردهای خودرویی که تعویض دشوار یا غیرممکن است، حیاتی می‌باشد.

10.2 چگونه دو مقدار مختلف مقاومت حرارتی (Real در مقابل Electrical) را تفسیر کنم؟

برای طراحی حرارتی عملی، از مقدار RthJS Real (اندازه‌گیری شده) (حداکثر 1.7 درجه سانتی‌گراد بر وات)استفاده کنید. این مقدار نشان‌دهنده مقاومت حرارتی کل از اتصال تا نقطه لحیم‌کاری تحت شرایط واقعی، از جمله رابط بین بسته‌بندی و برد آزمایش است. مقدار روش Electrical برای مشخصه‌یابی خود بسته‌بندی مفید است اما ممکن است به‌طور کامل مقاومت در کاربرد PCB خاص شما را نشان ندهد. همیشه با استفاده از مقدار محافظه‌کارانه‌تر (بالاتر) طراحی کنید.

10.3 آیا می‌توانم این LED را با حداکثر جریان پیوسته 1500mA راه‌اندازی کنم؟

شما می‌توانید، اما تنها در صورتی که راه‌حل مدیریت حرارتی شما به‌طور استثنایی قوی باشد. راندن در حداکثر مطلق ریتینگ، گرمای قابل توجهی تولید می‌کند (PD ≈ VF * IF ≈ 17V * 1.5A = 25.5W، که از PD max معادل 5.5W فراتر می‌رود، که نشان‌دهنده نیاز به تفسیر دقیق است—احتمالاً 5.5W میزان اتلاف حرارت در محل پیوند است، نه توان الکتریکی کل). در عمل، اکثر طراحی‌ها در جریان تست معمول 1000mA یا کمتر کار می‌کنند تا عملکرد، بازده و قابلیت اطمینان متعادل شود. همیشه در نقطه کار مورد نظرتان، تحلیل و آزمایش حرارتی کامل انجام دهید.

10.4 چرا دسته‌بندی (binning) مهم است و کدام دسته را باید انتخاب کنم؟

دسته‌بندی، یکنواختی را تضمین می‌کند. برای یک LED منفرد، هر دسته‌ای در محدوده‌های مشخص‌شده کار خواهد کرد. با این حال، برای کاربردهایی که از چندین LED استفاده می‌کنند (مانند یک رشته در چراغ عقب)، انتخاب یک دسته خاص و مشخص برای VF و فلوکس (مانند G1/ED) حیاتی است. این امر تضمین می‌کند که تمام LEDهای موجود در رشته، مشخصات الکتریکی تقریباً یکسانی دارند، که توزیع یکنواخت جریان و روشنایی یکنواخت را تقویت می‌کند. انتخاب یک دسته فلوکس بالاتر (EE, EF)، خروجی نور بیشتری فراهم می‌کند اما ممکن است با هزینه بیشتری همراه باشد.

11. اصل عملکرد

این دستگاه بر اساس اصل الکترولومینسانس در یک نیمه‌هادی عمل می‌کند. هنگامی که یک ولتاژ مستقیم بیشتر از آستانه دیود اعمال می‌شود، الکترون‌ها و حفره‌ها در ناحیه فعال تراشه نیترید گالیم ایندیم آبی (InGaN) بازترکیب شده و انرژی را به شکل فوتون (نور) با طول موج در طیف آبی آزاد می‌کنند. این نور آبی سپس به لایه‌ای از فسفر (معمولاً گارنت آلومینیوم ایتریم یا YAG آلاییده شده با سریم) که بر روی یا نزدیک تراشه رسوب داده شده است، برخورد می‌کند. فسفر بخشی از فوتون‌های آبی را جذب کرده و نور را در طیف وسیع‌تری، عمدتاً در ناحیه زرد، بازمی‌تاباند. ترکیب نور آبی باقی‌مانده و نور زرد تبدیل‌شده، توسط چشم انسان به عنوان نور سفید درک می‌شود. دمای رنگ مرتبط (CCT) دقیق نور سفید، توسط ترکیب و ضخامت لایه فسفر تعیین می‌شود.

12. روندهای فناوری

توسعه الئیدی‌های سرامیکی پرقدرت برای روشنایی خودرو، چندین روند کلیدی صنعت را دنبال می‌کند:

اصطلاحات مشخصات LED

توضیح کامل اصطلاحات فنی LED

عملکرد فوتوالکتریک

اصطلاح واحد/نماد توضیح ساده اهمیت
Luminous Efficacy lm/W (لومن بر وات) خروجی نور بر وات برق، عدد بالاتر به معنای بازدهی انرژی بیشتر است. به طور مستقیم درجه بازدهی انرژی و هزینه برق را تعیین می‌کند.
شار نوری lm (لومن) کل نور ساطع شده از منبع، که معمولاً "روشنایی" نامیده می‌شود. تعیین می‌کند که نور به اندازه کافی روشن است.
زاویه دید ° (درجه)، به عنوان مثال، 120° زاویه‌ای که در آن شدت نور به نصف کاهش می‌یابد، عرض پرتو را تعیین می‌کند. بر محدوده و یکنواختی روشنایی تأثیر می‌گذارد.
CCT (دمای رنگ) K (Kelvin)، مثلاً 2700K/6500K گرمی/سردی نور، مقادیر پایین زرد/گرم، مقادیر بالاتر سفید/سرد. جو نورپردازی و سناریوهای مناسب را تعیین می‌کند.
CRI / Ra بدون واحد، ۰ تا ۱۰۰ توانایی نمایش دقیق رنگ اشیاء، Ra≥80 خوب است. بر روی صحت رنگ تأثیر می‌گذارد، در مکان‌های با تقاضای بالا مانند مراکز خرید و موزه‌ها استفاده می‌شود.
SDCM مراحل بیضی مک‌آدام، به عنوان مثال، "5-step" معیار یکنواختی رنگ، مراحل کوچکتر به معنای رنگ یکنواخت‌تر است. اطمینان از یکنواختی رنگ در سراسر یک دسته LED یکسان.
Dominant Wavelength نانومتر (nm)، مثلاً 620 نانومتر (قرمز) طول موج متناظر با رنگ LEDهای رنگی. تعیین کننده فام (رنگ) LEDهای تک رنگ قرمز، زرد و سبز.
Spectral Distribution منحنی طول موج در مقابل شدت توزیع شدت را در طول‌موج‌های مختلف نشان می‌دهد. بر رندرینگ رنگ و کیفیت تأثیر می‌گذارد.

پارامترهای الکتریکی

اصطلاح نماد توضیح ساده ملاحظات طراحی
ولتاژ مستقیم Vf حداقل ولتاژ برای روشن کردن LED، مانند "آستانه شروع". ولتاژ درایور باید ≥Vf باشد، ولتاژها برای LEDهای سری جمع می‌شوند.
جریان مستقیم If مقدار جریان برای عملکرد عادی LED. Usually constant current drive, current determines brightness & lifespan.
حداکثر جریان پالس Ifp جریان اوج قابل تحمل برای دوره‌های کوتاه، مورد استفاده برای تنظیم نور یا چشمک زدن. Pulse width & duty cycle must be strictly controlled to avoid damage.
ولتاژ معکوس Vr حداکثر ولتاژ معکوسی که LED می‌تواند تحمل کند، فراتر از آن ممکن است باعث شکست شود. مدار باید از اتصال معکوس یا جهش‌های ولتاژ جلوگیری کند.
مقاومت حرارتی Rth (°C/W) مقاومت در برابر انتقال حرارت از چیپ به لحیم، هرچه کمتر بهتر است. مقاومت حرارتی بالا نیاز به خنک‌کنندگی قوی‌تر دارد.
ایمنی در برابر تخلیه الکترواستاتیک V (HBM)، به عنوان مثال، 1000V توانایی تحمل تخلیه الکترواستاتیک، مقدار بالاتر به معنای آسیب‌پذیری کمتر است. در فرآیند تولید نیاز به اقدامات ضداستاتیک است، به ویژه برای LEDهای حساس.

Thermal Management & Reliability

اصطلاح شاخص کلیدی توضیح ساده تأثیر
دمای اتصال Tj (°C) دمای عملیاتی واقعی در داخل تراشه LED. هر کاهش 10 درجه سانتی‌گراد ممکن است طول عمر را دو برابر کند؛ دمای بیش از حد بالا باعث افت نور و تغییر رنگ می‌شود.
افت لومن L70 / L80 (ساعت) زمان کاهش روشنایی به 70% یا 80% مقدار اولیه. به طور مستقیم "عمر مفید" LED را تعریف می‌کند.
Lumen Maintenance % (مثلاً 70%) درصد روشنایی حفظ شده پس از گذشت زمان. نشان‌دهنده حفظ روشنایی در استفاده طولانی‌مدت است.
تغییر رنگ Δu′v′ یا بیضی مک‌آدام میزان تغییر رنگ در حین استفاده. بر یکنواختی رنگ در صحنه‌های روشنایی تأثیر می‌گذارد.
پیرسازی حرارتی تخریب مواد تخریب ناشی از دمای بالا در درازمدت. ممکن است باعث کاهش روشنایی، تغییر رنگ یا خرابی مدار باز شود.

Packaging & Materials

اصطلاح انواع رایج توضیح ساده Features & Applications
نوع بسته‌بندی EMC, PPA, سرامیک ماده محفظه که از تراشه محافظت می‌کند و رابط نوری/حرارتی را فراهم می‌کند. EMC: مقاومت حرارتی خوب، هزینه کم؛ سرامیک: اتلاف حرارت بهتر، عمر طولانی‌تر.
ساختار تراشه Front, Flip Chip آرایش الکترود تراشه. فلپ‌چیپ: اتلاف حرارت بهتر، کارایی بالاتر، مناسب برای توان بالا.
پوشش فسفر. YAG, Silicate, Nitride. روی تراشه آبی را می‌پوشاند، بخشی را به زرد/قرمز تبدیل می‌کند و با ترکیب به سفید می‌رسد. فسفرهای مختلف بر کارایی، CCT و CRI تأثیر می‌گذارند.
لنز/اپتیک تخت، میکرولنز، TIR ساختار نوری روی سطح که توزیع نور را کنترل می‌کند. زاویه دید و منحنی توزیع نور را تعیین می‌کند.

Quality Control & Binning

اصطلاح محتوای دسته‌بندی توضیح ساده هدف
دسته شار نوری کد مثلاً 2G، 2H گروه‌بندی بر اساس روشنایی، هر گروه دارای مقادیر حداقل/حداکثر لومن است. یکنواختی روشنایی در یک دسته را تضمین می‌کند.
دسته ولتاژ کد، به عنوان مثال: 6W، 6X دسته‌بندی شده بر اساس محدوده ولتاژ مستقیم. تطبیق درایور را تسهیل می‌کند و بازدهی سیستم را بهبود می‌بخشد.
Color Bin 5-step MacAdam ellipse دسته‌بندی شده بر اساس مختصات رنگ، اطمینان از محدوده تنگ. تضمین یکنواختی رنگ، جلوگیری از ناهماهنگی رنگ در داخل چراغ.
CCT Bin 2700K, 3000K etc. دسته‌بندی شده بر اساس CCT، هر کدام محدوده مختصات مربوط به خود را دارد. پاسخگوی نیازهای CCT صحنه‌های مختلف است.

Testing & Certification

اصطلاح استاندارد/آزمون توضیح ساده اهمیت
LM-80 آزمون حفظ شار نوری روشنایی بلندمدت در دمای ثابت، ثبت افت روشنایی. برای تخمین عمر LED استفاده می‌شود (با TM-21).
TM-21 استاندارد تخمین عمر عمر را تحت شرایط واقعی بر اساس داده‌های LM-80 تخمین می‌زند. پیش‌بینی علمی عمر را ارائه می‌دهد.
IESNA Illuminating Engineering Society شامل روش‌های آزمون نوری، الکتریکی و حرارتی می‌شود. پایه آزمون شناخته‌شده در صنعت.
RoHS / REACH گواهی محیط زیستی. اطمینان از عدم وجود مواد مضر (سرب، جیوه). الزام دسترسی به بازار در سطح بین‌المللی.
ENERGY STAR / DLC گواهی بهره‌وری انرژی گواهی بهره‌وری انرژی و عملکرد برای روشنایی. مورد استفاده در خریدهای دولتی، برنامه‌های یارانه‌ای، رقابت‌پذیری را افزایش می‌دهد.