LED دو رنگ 3.2x1.0x1.48mm - آبی/نارنجی - ولتاژ پیشرو 2.0V/3.0V - توان 48/64mW - برگه اطلاعات فنی

1. نمای کلی محصول

LED دو رنگ یک قطعه فشرده سطحی است که با استفاده از چیپ‌های جداگانه آبی و نارنجی ساخته شده است. ابعاد بسته آن 3.2mm x 1.0mm x 1.48mm است که برای کاربردهای محدود از نظر فضا مناسب است. این قطعه دو طول موج انتشار را در یک بسته ترکیب می‌کند و انعطاف‌پذیری طراحی برای نشانگرهای چندرنگی و نمایش را فراهم می‌آورد.

1.1 ویژگی‌های کلیدی

• زاویه دید بسیار عریض 140 درجه که توزیع نور یکنواخت را تضمین می‌کند.
• سازگار با تمام فرآیندهای استاندارد مونتاژ SMT و لحیم‌کاری ریفلو.
• سطح حساسیت به رطوبت: سطح 3 (MSL 3) مطابق استاندارد JEDEC.
• مطابق با استاندارد RoHS و عاری از مواد خطرناک.
• خروجی دو رنگ: نارنجی (طول موج غالب ~620nm) و آبی (طول موج غالب ~465nm).
• ولتاژ پیشرو پایین: نارنجی ~2.0V، آبی ~3.0V در جریان 20mA.

1.2 کاربردهای هدف

• نشانگرهای نوری برای لوازم الکترونیکی مصرفی، لوازم خانگی و تجهیزات صنعتی.
• نور پس زمینه کلیدها و نمادها، پانل‌های نمایش.
• نشانگر وضعیت عمومی که در آن دو رنگ بازخورد بصری واضحی ارائه می‌دهند.

2. تحلیل دقیق پارامترهای فنی

تمام مشخصات الکتریکی و نوری در دمای Ts=25°C و IF=20mA اندازه‌گیری می‌شوند مگر اینکه خلاف آن ذکر شود. این محصول برای عملکرد قابل اعتماد در محدوده‌های مشخص طراحی شده است.

2.1 مشخصات الکترو-نوری

طول موج غالب (λd):چیپ نارنجی: 615-630nm، معمولی 620nm (آزمایش در 20mA). چیپ آبی: 460-475nm، معمولی 465nm. پهنای باند نیمه طیفی (Δλ) برای هر دو چیپ 15-30nm است که نشان‌دهنده خروجی نسبتاً خالص رنگ است.

ولتاژ پیشرو (VF):چیپ نارنجی دارای دسته‌های VF از 1.8V تا 2.2V با میانگین 2.0V است. چیپ آبی دارای دسته‌های VF از 2.8V تا 3.6V با میانگین 3.0V است. ولتاژ پیشرو پایین نیازهای منبع تغذیه را کاهش داده و تولید گرما را به حداقل می‌رساند.

شدت نورانی (IV):چیپ نارنجی دسته‌های شدت از 100 mcd تا 350 mcd با میانگین 150-230 mcd ارائه می‌دهد. چیپ آبی دسته‌های شدت از 100 mcd تا 350 mcd با میانگین 150-230 mcd ارائه می‌دهد. شدت بر اساس دسته متفاوت است؛ طراحان باید برای یکنواختی روشنایی، دسته‌های مناسب را انتخاب کنند.

زاویه دید (2θ1/2):140 درجه که دید در منطقه وسیع را امکان‌پذیر می‌کند. این ویژگی برای نشانگرهای لبه‌ای یا کاربردهایی که نیاز به روشنایی گسترده دارند مفید است.

جریان معکوس (IR):کمتر از 10 µA در VR=5V که نشت حداقلی را در شرایط بایاس معکوس تضمین می‌کند.

مقاومت حرارتی (RTHJ-S):450°C/W که نسبتاً بالا است. مدیریت حرارتی کافی برای حفظ دمای اتصال در محدوده مجاز ضروری است.

2.2 حداکثر رتبه‌بندی مطلق

طراحی باید اطمینان حاصل کند که جریان پیک و توان مصرفی هرگز از این حدود تجاوز نمی‌کنند. استفاده از مقاومت‌های محدودکننده جریان مناسب اجباری است.

3. توضیح سیستم دسته‌بندی

این محصول از یک سیستم دسته‌بندی برای دسته‌بندی LED‌ها بر اساس ولتاژ پیشرو (VF)، طول موج غالب (WLD) و شدت نورانی (IV) استفاده می‌کند. هر قرقره شامل قطعاتی از دسته‌های خاص است تا یکنواختی در یک سفارش تضمین شود.

3.1 دسته‌های ولتاژ پیشرو (نارنجی)

دسته‌های VF چیپ نارنجی: B0 (1.8-2.0V)، C0 (2.0-2.2V)، D0 (2.2-2.4V). دسته معمولی استفاده شده B0 یا C0 است.

3.2 دسته‌های ولتاژ پیشرو (آبی)

دسته‌های VF چیپ آبی: G0 (2.8-3.0V)، H0 (3.0-3.2V)، I0 (3.2-3.4V)، J0 (3.4-3.6V). دسته رایج H0 است.

3.3 دسته‌های طول موج

دسته‌های طول موج نارنجی: D00 (615-620nm)، E00 (620-625nm)، F00 (625-630nm). دسته‌های طول موج آبی: C00 (460-465nm)، D00 (465-470nm)، E00 (470-475nm).

3.4 دسته‌های شدت

دسته‌های شدت نارنجی: B0 (100-150mcd)، C0 (150-230mcd)، D0 (230-350mcd). دسته‌های شدت آبی: G00 (100-150mcd)، H00 (150-230mcd)، I00 (230-350mcd).

4. تحلیل منحنی عملکرد

برگه اطلاعات چندین منحنی مشخصه را برای کمک به طراحان در درک رفتار قطعه ارائه می‌دهد.

4.1 ولتاژ پیشرو در مقابل جریان پیشرو (منحنی IV)

منحنی IV یک رابطه نمایی معمولی را نشان می‌دهد. در جریان 20mA، ولتاژ پیشرو حدود 2.0V برای نارنجی و 3.0V برای آبی است. منحنی تند است و بر نیاز به تنظیم جریان به جای رانش ولتاژ تأکید می‌کند.

4.2 شدت نسبی در مقابل جریان پیشرو

شدت نسبی تقریباً به صورت خطی با جریان پیشرو تا 20mA افزایش می‌یابد. فراتر از این، بازده ممکن است به دلیل گرما کاهش یابد. کار در جریان نامی خروجی بهینه را تضمین می‌کند.

4.3 اثرات دما بر شدت و جریان پیشرو

در دماهای محیط بالاتر (تا 100°C)، شدت نسبی حدود 10-15% کاهش می‌یابد. حداکثر جریان پیشرو مجاز باید با افزایش دمای پین بالاتر از 25°C کاهش یابد.

4.4 تغییر طول موج در مقابل جریان پیشرو

طول موج غالب با جریان کمی تغییر می‌کند: برای نارنجی، طول موج حدود 1nm از 0 تا 30mA افزایش می‌یابد؛ برای آبی، طول موج حدود 2nm در همان محدوده افزایش می‌یابد. این اثر باید در کاربردهای حساس به رنگ در نظر گرفته شود.

4.5 توزیع طیفی

طیف دو قله مجزا در حدود ~465nm (آبی) و ~620nm (نارنجی) با نیم‌پهنای باریک نشان می‌دهد. انتشار ثانویه قابل توجهی وجود ندارد.

4.6 الگوی تابش

الگوی تابش متقارن با زاویه نیم‌توان 140 درجه است. توزیع شدت شبه لامبرتی است و پوشش یکنواخت را در یک زاویه وسیع فراهم می‌کند.

5. اطلاعات مکانیکی و بسته‌بندی

5.1 ابعاد بسته

بدنه LED 3.20mm (طول) x 1.00mm (عرض) x 1.48mm (ارتفاع) اندازه‌گیری می‌کند. نمای پایین یک علامت قطبیت (کاتد) برای جهت‌یابی صحیح نشان می‌دهد. چهار پد لحیم‌کاری ارائه شده است: دو عدد برای آند/کاتد هر چیپ. الگوی لحیم‌کاری توصیه شده شامل مسیرهای 0.35mm عرض با فاصله 2.00mm است.

5.2 نوار حامل و قرقره

LED‌ها در نوار حامل با عرض 8.00mm و گام 4.00mm بسته‌بندی می‌شوند. هر قرقره شامل 3000 قطعه است. ابعاد قرقره: قطر بیرونی 178mm، قطر توپی 60mm، عرض شکاف توپی 13mm. جهت تغذیه نوار مشخص شده است.

5.3 شناسایی قطبیت

علامت قطبیت در پایین نشان‌دهنده کاتد یا آند مشترک است؟ طبق نمای پایین، پین 1 آند نارنجی، پین 2 کاتد نارنجی/آند آبی است؟ در واقع نقشه پین‌های برچسب‌گذاری شده با O (نارنجی) و B (آبی) را نشان می‌دهد. اتصال دقیق: LED دارای چیپ‌های جداگانه است؛ هر چیپ آند و کاتد خاص خود را دارد. طراحان باید برای جلوگیری از بایاس معکوس به نمودار پین‌ها مراجعه کنند.

6. راهنمای لحیم‌کاری و مونتاژ

6.1 پروفایل لحیم‌کاری ریفلو

پروفایل ریفلو توصیه شده: ناحیه پیش‌گرمایش از 150°C تا 200°C به مدت 60-120 ثانیه، نرخ افزایش دما ≤3°C/s. زمان بالای 217°C (مایع) باید 60-150 ثانیه باشد. دمای پیک حداکثر 260°C، زمان نگهداری ≤10 ثانیه. نرخ خنک‌سازی ≤6°C/s. بیش از دو چرخه ریفلو انجام ندهید. اگر بیش از 24 ساعت بین چرخه‌ها فاصله افتاد، پخت لازم است.

6.2 لحیم‌کاری دستی

در صورت نیاز به لحیم‌کاری دستی، از دمای هویه ≤300°C به مدت کمتر از 3 ثانیه در هر اتصال استفاده کنید. فقط یک بار تماس مجاز است. از اعمال فشار مکانیکی در حین گرمایش خودداری کنید.

6.3 تمیزکاری

از ایزوپروپیل الکل به عنوان حلال تمیزکننده استفاده کنید. تمیزکاری اولتراسونیک توصیه نمی‌شود زیرا ممکن است به LED آسیب برساند. اطمینان حاصل کنید که حلال به پوشش سیلیکونی حمله نمی‌کند.

6.4 شرایط نگهداری

قبل از باز کردن: در دمای ≤30°C و رطوبت نسبی ≤75% تا یک سال نگهداری شود. پس از باز کردن: ظرف 24 ساعت در دمای ≤30°C، رطوبت نسبی ≤60% استفاده شود. اگر جذب رطوبت مشکوک است، در دمای 60±5°C به مدت ≥24 ساعت پخت شود.

7. اطلاعات بسته‌بندی و سفارش

بسته‌بندی استاندارد: 3000 LED در هر قرقره در نوار حامل آنتی‌استاتیک، مهر و موم شده در کیسه ضد رطوبت با ماده خشک‌کننده، سپس در جعبه مقوایی بسته‌بندی می‌شود. برچسب شامل شماره قطعه، شماره مشخصات، شماره لات، کد دسته (VF، طول موج، شدت)، تعداد و کد تاریخ است. سفارش بر اساس تعداد کامل قرقره و کدهای دسته خاص است.

8. توصیه‌های کاربردی

کاربردهای معمول: نشانگر وضعیت (مانند نارنجی برای هشدار، آبی برای برق)، نور پس زمینه دو رنگ، تابلوهای نمایش. ملاحظات طراحی: همیشه از مقاومت‌های محدودکننده جریان استفاده کنید؛ مقدار مقاومت را بر اساس ولتاژ منبع و دسته VF محاسبه کنید. اگر دمای محیط از 50°C بیشتر شود یا اگر چندین LED به صورت متراکم قرار گرفته باشند، از خنک‌کننده مناسب استفاده کنید. برای آرایه‌های سری/موازی، دسته‌های VF را مطابقت دهید تا تقسیم جریان یکنواخت تضمین شود.

9. مقایسه فنی با LED‌های تک‌رنگ

این LED دو رنگ جایگزین دو LED جداگانه می‌شود و فضای PCB و هزینه مونتاژ را صرفه‌جویی می‌کند. چیپ‌های مستقل امکان کنترل کامل هر رنگ را به طور جداگانه فراهم می‌کنند و طرح‌های نشانگر پیچیده‌تری را ممکن می‌سازند. با این حال، مقاومت حرارتی در مقایسه با بسته‌های تک‌چیپ بالاتر است (450°C/W در مقابل 200-300°C/W معمولی)، بنابراین طراحی حرارتی نیاز به توجه بیشتری دارد.

10. سوالات متداول (FAQ)

س: آیا می‌توانم هر دو رنگ را همزمان رانش کنم؟بله، اما توان کل نباید از حداکثر رتبه‌بندی مطلق هر چیپ تجاوز کند. اطمینان حاصل کنید که مجموع جریان‌ها باعث افزایش دمای کلی بالاتر از 85°C اتصال نشود.

س: چگونه می‌توانم روشنایی یکنواخت را در چندین LED تضمین کنم؟LED‌ها را از همان دسته شدت (مانند H00 برای آبی) سفارش دهید. از جریان رانش مناسب (مانند 20mA) استفاده کنید و دمای ثابت را حفظ کنید.

س: حساسیت ESD چقدر است؟HBM 1000V کلاس 1C. در حین جابجایی و مونتاژ از اقدامات احتیاطی استاندارد ESD استفاده کنید.

11. مثال کاربردی عملی

در یک سوئیچ شبکه، از LED‌های دو رنگ برای نشان دادن وضعیت لینک استفاده می‌شود: نارنجی ثابت برای 100Mbps، آبی ثابت برای 1Gbps، و نارنجی چشمک‌زن برای فعالیت. اندازه جمع و جور 3.2x1.0mm امکان نصب روی پنل جلو با گام 2.54mm را فراهم می‌کند. زاویه دید گسترده 140 درجه دید از همه جهات را تضمین می‌کند.

12. معرفی اصول

چیپ آبی معمولاً InGaN (نیترید گالیم ایندیم) است که در حدود 465nm منتشر می‌کند. چیپ نارنجی معمولاً AlInGaP (فسفید آلومینیوم ایندیم گالیم) است که در حدود 620nm منتشر می‌کند. هر دو روی یک زیرلایه مشترک با اتصالات سیم جداگانه نصب شده‌اند. پوشش از سیلیکون شفاف برای حفظ بازده استخراج نور بالا و مقاومت در برابر زرد شدن استفاده می‌کند.

13. روندهای توسعه

روند در LED‌های دو رنگ به سمت بازده نوری بالاتر (تا 200 lm/W برای تک‌رنگ) و اندازه بسته کوچک‌تر (مانند 2.5x0.5mm) است. همچنین یکپارچه‌سازی با درایورهای هوشمند و قابلیت آدرس‌دهی (مانند WS2812) رایج است. این محصول با حرکت صنعت به سمت کوچک‌سازی و چندکارکردی همسو است.