دیتاشیت LTW-327ZDSKG-5A - ال‌ای‌دی دو رنگ SMD با دید جانبی (سفید/سبز) - سند فنی فارسی

1. مرور کلی محصول

ال‌ای‌دی LTW-327ZDSKG-5A یک دستگاه نصب سطحی (SMD) دو رنگ با دید جانبی (زاویه قائمه) است. این قطعه به‌طور خاص برای کاربردهایی طراحی شده که نیاز به نورپردازی از کنار بسته‌بندی دارند و آن را به انتخابی ایده‌آل برای سیستم‌های نور پس‌زمینه پنل‌های LCD، پنل‌های نور لبه‌ای و دیگر راه‌حل‌های نورپردازی با محدودیت فضا تبدیل می‌کند که در آن‌ها نور باید به‌صورت جانبی و نه عمود بر برد هدایت شود.

این دستگاه دو چیپ نیمه‌هادی مجزا را در یک بسته‌بندی واحد ادغام می‌کند: یک چیپ InGaN (ایندیوم گالیم نیترید) برای انتشار نور سفید و یک چیپ AlInGaP (آلومینیوم ایندیوم گالیم فسفید) برای انتشار نور سبز. این پیکربندی دوچیپی امکان ترکیب رنگ یا کنترل مستقل دو منبع نور را از یک جای پای کوچک فراهم می‌کند. بسته‌بندی دارای فریم سربی قلع‌اندود شده برای بهبود قابلیت لحیم‌کاری است و روی نوار ۸ میلی‌متری نصب شده روی قرقره‌های با قطر ۷ اینچ عرضه می‌شود که با تجهیزات مونتاژ خودکار برداشت و جایگذاری با سرعت بالا سازگار است.

1.1 ویژگی‌ها و مزایای اصلی

• منبع دو رنگ:ال‌ای‌دی‌های سفید و سبز را در یک بسته‌بندی استاندارد EIA ترکیب می‌کند، فضای برد را ذخیره و طراحی را ساده می‌کند.
• انتشار زاویه قائمه:طراحی دید جانبی برای هدایت نور موازی با سطح PCB بهینه‌سازی شده است که برای کاربردهای نور لبه‌ای حیاتی است.
• روشنایی بالا:Utilizes advanced InGaN and AlInGaP chip technology to deliver high luminous intensity.
• سازگاری با فرآیند تولید:بسته‌بندی برای سازگاری با سیستم‌های استاندارد جایگذاری خودکار و فرآیندهای لحیم‌کاری رفلو مادون قرمز (IR) طراحی شده است.
• انطباق محیط زیستی:این محصول با دستورالعمل RoHS (محدودیت مواد خطرناک) مطابقت دارد.

2. بررسی عمیق مشخصات فنی

2.1 حداکثر مقادیر مطلق

این مقادیر محدودیت‌های تنش را تعریف می‌کنند که فراتر از آن‌ها ممکن است آسیب دائمی به دستگاه وارد شود. عملکرد در این محدودیت‌ها یا زیر آن‌ها تضمین نمی‌شود و باید در طراحی مدار از آن اجتناب کرد.

• اتلاف توان (Pd):سفید: ۳۵ میلی‌وات، سبز: ۴۸ میلی‌وات. این حداکثر اتلاف توان مجاز به صورت حرارت است.
• جریان مستقیم پیک (I_FP):سفید: ۵۰ میلی‌آمپر، سبز: ۴۰ میلی‌آمپر. این حداکثر جریان پالسی (چرخه کاری ۱/۱۰، عرض پالس ۰.۱ میلی‌ثانیه) است که ال‌ای‌دی می‌تواند به‌طور لحظه‌ای تحمل کند.
• جریان مستقیم پیوسته (I_F):سفید: ۱۰ میلی‌آمپر، سبز: ۲۰ میلی‌آمپر. این حداکثر جریان DC توصیه شده برای عملکرد پیوسته در دمای محیط ۲۵ درجه سانتی‌گراد است.
• محدوده‌های دمایی:عملیاتی: ۲۰- تا ۸۰+ درجه سانتی‌گراد؛ ذخیره‌سازی: ۴۰- تا ۸۵+ درجه سانتی‌گراد.
• شرایط لحیم‌کاری:در برابر لحیم‌کاری رفلو مادون قرمز در دمای پیک ۲۶۰ درجه سانتی‌گراد به مدت ۱۰ ثانیه مقاومت می‌کند.
• تخلیه الکترواستاتیک (ESD):آستانه مدل بدن انسان (HBM) ۲۰۰۰ ولت است. رعایت اقدامات احتیاطی مناسب برای کنترل ESD الزامی است.

2.2 مشخصات الکتریکی و نوری

اینها پارامترهای عملکردی معمول هستند که در دمای محیط ۲۵ درجه سانتی‌گراد و جریان مستقیم (I_F) ۵ میلی‌آمپر اندازه‌گیری شده‌اند، مگر اینکه خلاف آن مشخص شده باشد.

• شدت نور (I_V):یک معیار کلیدی برای روشنایی.
  • سفید: حداقل ۲۸.۰ میلی‌کاندلا، مقدار معمول مشخص نشده، حداکثر ۱۱۲.۰ میلی‌کاندلا.
  • سبز: حداقل ۴.۵ میلی‌کاندلا، مقدار معمول مشخص نشده، حداکثر ۱۸.۰ میلی‌کاندلا.
• زاویه دید (2θ_1/2):تقریباً ۱۳۰ درجه برای هر دو رنگ، که گسترش زاویه‌ای نور منتشر شده را تعریف می‌کند.
• ولتاژ مستقیم (V_F):افت ولتاژ در دو سر ال‌ای‌دی هنگام هدایت جریان.
  • سفید: حداقل ۲.۷۰ ولت، معمول ۳.۰۰ ولت، حداکثر ۳.۱۵ ولت.
  • سبز: حداقل ۱.۷۰ ولت، معمول ۲.۰۰ ولت، حداکثر ۲.۴۰ ولت.
  تفاوت در V_Fبین رنگ‌ها برای طراحی مدار درایور مهم است، به‌ویژه اگر قرار باشد از یک منبع جریان مشترک تغذیه شوند.
• ویژگی‌های طیفی چیپ سبز (در I_F=5mA):
  • طول موج پیک (λ_P): معمولاً ۵۷۵ نانومتر.
  • طول موج غالب (λ_d): معمولاً ۵۷۰ نانومتر.
  • عرض نیمه طیفی (Δλ): معمولاً ۲۰ نانومتر.
  • مختصات رنگی (x, y): معمولاً (۰.۳, ۰.۳) در نمودار CIE 1931.
• جریان معکوس (I_R):حداکثر ۱۰۰ میکروآمپر در ولتاژ معکوس (V_R) ۵ ولت. این دستگاه برای عملکرد با بایاس معکوس طراحی نشده است.

3. توضیح سیستم دسته‌بندی (بینینگ)

ال‌ای‌دی‌ها بر اساس عملکرد دسته‌بندی می‌شوند تا یکنواختی تضمین شود. کد طبقه‌بندی روی کیسه بسته‌بندی درج شده است.

3.1 دسته‌بندی شدت نور (I_V)

ال‌ای‌دی‌ها بر اساس خروجی نوری اندازه‌گیری شده در ۵ میلی‌آمپر گروه‌بندی می‌شوند.

• دسته‌های ال‌ای‌دی سفید:
  • N: ۲۸.۰ - ۴۵.۰ میلی‌کاندلا
  • P: ۴۵.۰ - ۷۱.۰ میلی‌کاندلا
  • Q: ۷۱.۰ - ۱۱۲.۰ میلی‌کاندلا
• دسته‌های ال‌ای‌دی سبز:
  • J: ۴.۵ - ۷.۱ میلی‌کاندلا
  • K: ۷.۱ - ۱۱.۲ میلی‌کاندلا
  • L: ۱۱.۲ - ۱۸.۰ میلی‌کاندلا

تلورانس برای هر دسته شدت نور +/- ۱۵٪ است.

3.2 دسته‌بندی رنگ (کروماتیسیتی) برای ال‌ای‌دی سبز

ال‌ای‌دی‌های سبز همچنین بر اساس نقطه رنگ آن‌ها روی نمودار کروماتیسیتی CIE 1931، که با مختصات (x, y) تعریف می‌شود، دسته‌بندی می‌شوند. شش دسته (S1 تا S6) با مرزهای مختصاتی دقیق مشخص شده‌اند. تلورانس برای هر دسته رنگ +/- ۰.۰۱ در هر دو مختصات x و y است. این امر یکنواختی رنگ دقیقی را برای کاربردهایی که رنگ سبز دقیق حیاتی است تضمین می‌کند.

4. تحلیل منحنی‌های عملکرد

دیتاشیت به منحنی‌های مشخصه معمولی اشاره می‌کند که برای درک رفتار دستگاه تحت شرایط مختلف ضروری هستند. در حالی که نمودارهای خاص در متن بازتولید نشده‌اند، آن‌ها معمولاً شامل موارد زیر هستند:

• شدت نور نسبی در مقابل جریان مستقیم:نشان می‌دهد که روشنایی چگونه با افزایش جریان، تا حداکثر مقادیر مجاز، افزایش می‌یابد.
• ولتاژ مستقیم در مقابل جریان مستقیم:مشخصه I-V دیود را نشان می‌دهد.
• شدت نور نسبی در مقابل دمای محیط:کاهش نور ناشی از حرارت را نشان می‌دهد که برای مدیریت حرارتی در کاربرد حیاتی است.
• توزیع توان طیفی:برای ال‌ای‌دی سبز، شدت نور منتشر شده در هر طول موج را نشان می‌دهد که حول طول موج پیک ~۵۷۵ نانومتر متمرکز است.

طراحان باید از این منحنی‌ها برای انتخاب نقاط کاری مناسب و درک مصالحه‌های عملکردی، به‌ویژه در مورد بازده و اثرات حرارتی استفاده کنند.

5. اطلاعات مکانیکی و بسته‌بندی

5.1 تخصیص پایه‌ها و قطبیت

شماره قطعه LTW-327ZDSKG-5A دارای لنز زرد است. تخصیص پایه‌ها به شرح زیر است:

• آند ۱ (A1): به چیپ سبز AlInGaP متصل است.
• آند ۲ (A2): به چیپ سفید InGaN متصل است.

کاتد مشترک ضمنی است اما در متن ارائه شده به صراحت برچسب نخورده است. نقشه مکانیکی پد کاتد را نشان می‌دهد. قطبیت صحیح برای جلوگیری از آسیب ضروری است.

5.2 ابعاد و تلورانس‌های بسته‌بندی

این دستگاه با طرح استاندارد بسته‌بندی EIA برای ال‌ای‌دی‌های دید جانبی مطابقت دارد. تمام ابعاد بر حسب میلی‌متر است، با تلورانس استاندارد ±۰.۱۰ میلی‌متر مگر اینکه خلاف آن در نقشه دقیق بسته‌بندی ذکر شده باشد. دیتاشیت شامل ابعاد پد لحیم‌کاری پیشنهادی و جهت‌گیری برای اطمینان از تراز مکانیکی مناسب و قابلیت اطمینان اتصال لحیم در حین رفلو است.

6. دستورالعمل‌های مونتاژ، لحیم‌کاری و جابجایی

6.1 فرآیند لحیم‌کاری

این ال‌ای‌دی با فرآیندهای لحیم‌کاری رفلو مادون قرمز (IR) سازگار است. یک پروفایل توصیه شده ارائه شده است، با دمای پیک ۲۶۰ درجه سانتی‌گراد که به مدت ۱۰ ثانیه حفظ می‌شود. رعایت این پروفایل برای جلوگیری از آسیب حرارتی به بسته‌بندی ال‌ای‌دی یا اتصالات سیمی داخلی حیاتی است.

6.2 تمیزکاری

در صورت نیاز به تمیزکاری پس از لحیم‌کاری، فقط باید از مواد شیمیایی مشخص شده استفاده شود. مواد شیمیایی نامشخص ممکن است به بسته‌بندی پلاستیکی آسیب برسانند. روش توصیه شده غوطه‌ور کردن ال‌ای‌دی در الکل اتیلیک یا ایزوپروپیل الکل در دمای معمولی به مدت کمتر از یک دقیقه است.

6.3 ذخیره‌سازی و حساسیت به رطوبت

ال‌ای‌دی‌ها دستگاه‌های حساس به رطوبت هستند. شرایط ذخیره‌سازی خاصی الزامی است:

• بسته‌بندی مهر و موم شده:در دمای ≤۳۰ درجه سانتی‌گراد و رطوبت نسبی ≤۹۰٪ ذخیره شود. ظرف یک سال استفاده شود.
• بسته‌بندی باز شده:محیط ذخیره‌سازی نباید از ۳۰ درجه سانتی‌گراد یا ۶۰٪ رطوبت نسبی تجاوز کند. توصیه می‌شود رفلو IR ظرف یک هفته پس از باز کردن بسته‌بندی تکمیل شود.
• ذخیره‌سازی طولانی‌مدت (باز شده):در یک ظرف دربسته با ماده خشک‌کن یا در یک دسیکاتور نیتروژن ذخیره شود.
• بازپخت (Rebaking):اگر بیش از یک هفته خارج از بسته‌بندی اصلی ذخیره شده باشد، قبل از لحیم‌کاری نیاز به پخت در حدود ۶۰ درجه سانتی‌گراد به مدت حداقل ۲۰ ساعت برای حذف رطوبت جذب شده و جلوگیری از \"پاپ کورن شدن\" در حین رفلو است.

6.4 اقدامات احتیاطی تخلیه الکترواستاتیک (ESD)

این دستگاه دارای آستانه ESD معادل ۲۰۰۰ ولت (HBM) است. برای جلوگیری از آسیب ناشی از الکتریسیته ساکن، استفاده از کنترل‌های مناسب ESD الزامی است: بند مچ دست، دستکش ضد استاتیک و اطمینان از زمین‌شدن صحیح تمام تجهیزات و ایستگاه‌های کاری.

7. بسته‌بندی و سفارش

7.1 مشخصات نوار و قرقره

ال‌ای‌دی‌ها در نوار حامل برجسته‌سازی شده استاندارد صنعتی، به عرض ۸ میلی‌متر، با نوار پوشش رویی عرضه می‌شوند. نوار روی قرقره‌هایی با قطر ۷ اینچ (۱۷۸ میلی‌متر) پیچیده می‌شود.

• تعداد در هر قرقره:۳۰۰۰ قطعه.
• حداقل مقدار سفارش (MOQ):۵۰۰ قطعه برای مقادیر باقیمانده.
• استانداردهای بسته‌بندی:مطابق با مشخصات ANSI/EIA-481.
• کیفیت:حداکثر تعداد قطعات متوالی مفقود (حفره‌های خالی) در نوار دو عدد است.

نقشه‌های مکانیکی دقیق برای ابعاد حفره نوار، هاب قرقره و فلنج برای راه‌اندازی تجهیزات جابجایی خودکار ارائه شده است.

8. نکات کاربردی و ملاحظات طراحی

8.1 کاربردهای هدف

کاربرد اصلی این ال‌ای‌دی دو رنگ با دید جانبی، نور پس‌زمینه LCD است، به‌ویژه برای نمایشگرهای کوچک تا متوسط در الکترونیک مصرفی، پنل‌های صنعتی و فضای داخلی خودرو. طراحی زاویه قائمه به آن اجازه می‌دهد در لبه یک صفحه راهنمای نور قرار گیرد و نور را به‌طور کارآمد به پنل وارد کند. سایر کاربردهای بالقوه شامل نشانگر وضعیت در فضاهای تنگ، نورپردازی تزئینی لبه‌ای و نور پس‌زمینه برای صفحه کلیدها یا نمادها است.

8.2 ملاحظات طراحی مدار

• محدود کردن جریان:همیشه از یک مقاومت سری یا درایور جریان ثابت برای محدود کردن جریان مستقیم به مقدار DC توصیه شده (۱۰ میلی‌آمپر برای سفید، ۲۰ میلی‌آمپر برای سبز) یا کمتر استفاده کنید. تجاوز از I_Fعمر مفید را کاهش می‌دهد و می‌تواند باعث خرابی فوری شود.
• کنترل مستقل:دو آند اجازه می‌دهند ال‌ای‌دی‌های سفید و سبز به‌طور مستقل راه‌اندازی شوند. این امر امکان ترکیب رنگ (برای ایجاد سایه‌های فیروزه‌ای یا آبی-سبز) یا عملکردهای سیگنالینگ جداگانه را فراهم می‌کند.
• مدیریت حرارتی:اگرچه اتلاف توان کم است، اما اطمینان از مساحت کافی مس PCB یا وایاهای حرارتی برای پد کاتد می‌تواند به حفظ دمای اتصال پایین‌تر کمک کند، که خروجی نور و طول عمر را حفظ می‌کند، به‌ویژه در محیط‌های با دمای محیط بالا.
• منبع تغذیه ولتاژ:هنگام طراحی مدار درایور، ولتاژهای مستقیم متفاوت را در نظر بگیرید. یک منبع جریان واحد با یک مقاومت برای هر رنگ ممکن است کافی باشد، اما حاشیه ولتاژ برای هر دو باید بررسی شود.

8.3 قابلیت اطمینان و طول عمر

طول عمر ال‌ای‌دی به شدت تحت تأثیر شرایط عملیاتی است. عوامل کلیدی عبارتند از:

• جریان درایو:عملکرد زیر حداکثر جریان مجاز به طور قابل توجهی عمر عملیاتی را افزایش می‌دهد.
• دمای اتصال (T_j):دمای اتصال بالا_jکاهش لومن را تسریع می‌کند و می‌تواند کروماتیسیتی را تغییر دهد. هیت سینک مؤثر از طریق PCB حیاتی است.
• آب‌بندی محیطی:بسته‌بندی پلاستیکی محافظت اولیه را فراهم می‌کند، اما باید از قرار گرفتن در معرض مواد شیمیایی خشن، تابش UV یا رطوبت شدید خارج از محدوده‌های مشخص شده اجتناب کرد.

9. مقایسه و تمایز فنی

ال‌ای‌دی LTW-327ZDSKG-5A از طریق ترکیب خاصی از ویژگی‌های خود متمایز می‌شود:

• در مقایسه با ال‌ای‌دی‌های تک رنگ دید جانبی:با ارائه دو رنگ در یک بسته‌بندی، انعطاف‌پذیری طراحی را ارائه می‌دهد و تعداد قطعات و فضای برد را در مقایسه با استفاده از دو ال‌ای‌دی تک رنگ جداگانه کاهش می‌دهد.
• در مقایسه با ال‌ای‌دی‌های با انتشار از بالا:پروفایل انتشار زاویه قائمه ویژگی تعیین‌کننده آن است که امکان طراحی‌های نوری کاملاً متفاوتی را فراهم می‌کند که بر نورپردازی لبه‌ای به جای نورپردازی مستقیم متمرکز است.
• در مقایسه با سایر ال‌ای‌دی‌های دو رنگ:استفاده از InGaN برای سفید و AlInGaP برای سبز نشان‌دهنده ترکیبی است که برای بازده و کیفیت رنگ انتخاب شده است. ساختار دسته‌بندی خاص برای هر دو شدت و رنگ (برای سبز) نشان‌دهنده تمرکز بر یکنواختی رنگ برای کاربردهای نمایشگر است.

10. پرسش‌های متداول (FAQ)

سوال ۱: آیا می‌توانم ال‌ای‌دی‌های سفید و سبز را همزمان در حداکثر جریان DC خود راه‌اندازی کنم؟
پاسخ ۱: بله، اما باید اتلاف توان کل را در نظر بگیرید. عملکرد همزمان در I_F(سفید)=10mA (V_F~3.0V, P=30mW) و I_F(سبز)=20mA (V_F~2.0V, P=40mW) منجر به مجموع ~70mW می‌شود. اطمینان حاصل کنید که محیط حرارتی کاربرد می‌تواند این بار حرارتی ترکیبی را بدون تجاوز از حداکثر دمای اتصال تحمل کند.

سوال ۲: تفاوت بین طول موج پیک و طول موج غالب چیست؟
پاسخ ۲: طول موج پیک (λ_P) طول موجی است که در آن طیف انتشار بالاترین شدت را دارد. طول موج غالب (λ_d) طول موج تک‌رنگ نور تک‌فام است که با رنگ درک شده ال‌ای‌دی در مقایسه با یک نور سفید مرجع مطابقت دارد. λ_dبرای مشخصات رنگ مرتبط‌تر است.

سوال ۳: چرا شرایط ذخیره‌سازی برای بسته‌بندی باز شده سخت‌گیرانه‌تر از بسته مهر و موم شده است؟
پاسخ ۳: بسته‌بندی مهر و موم شده حاوی ماده خشک‌کن برای حفظ جو داخلی خشک است. پس از باز شدن، بسته‌بندی پلاستیکی حساس به رطوبت در معرض رطوبت محیط قرار می‌گیرد که می‌تواند آن را جذب کند. رطوبت جذب شده بیش از حد می‌تواند در حین لحیم‌کاری (رفلو) به سرعت تبخیر شود و باعث لایه‌لایه شدن داخلی یا ترک خوردگی (\"پاپ کورن شدن\") شود.

سوال ۴: چگونه کد دسته‌بندی روی کیسه بسته‌بندی را تفسیر کنم؟
پاسخ ۴: کد نشان‌دهنده دسته عملکردی ال‌ای‌دی‌های موجود در آن کیسه است. به عنوان مثال، یک کد ممکن است \"Q-K-S4\" را مشخص کند.