فهرست مطالب
- 1. نمای کلی محصول
- 1.1 توضیحات عمومی
- 1.2 ویژگیها
- 1.3 کاربردها
- 2. پارامترهای فنی
- 2.1 مشخصات الکتریکی و نوری در دمای Ts=25°C
- 2.2 حداکثر رتبهبندی مطلق
- 3. منحنیهای مشخصات نوری
- 4. ابعاد بسته و اطلاعات مکانیکی
- 5. سیستم دستهبندی (Binning)
- 6. اطلاعات بستهبندی و سفارش
- 7. آزمایش قابلیت اطمینان
- 8. دستورالعملهای لحیمکاری رفلاکس SMT
- 9. نکات احتیاطی در حمل و نقل و ذخیرهسازی
- 10. نکات کاربردی
- اصطلاحات مشخصات LED
- عملکرد نوربرقی
- پارامترهای الکتریکی
- مدیریت حرارتی و قابلیت اطمینان
- بسته بندی و مواد
- کنترل کیفیت و دسته بندی
- آزمون و گواهینامه
1. نمای کلی محصول
1.1 توضیحات عمومی
این بسته LED SMD تمام رنگی، تراشههای قرمز، سبز و آبی را در یک فرم فشرده با ابعاد 2.8mm × 2.7mm × 3.0mm یکپارچه میکند. دارای سطح مات برای کاهش تابش خیرهکننده و افزایش کنتراست است که آن را برای کاربردهای نمایش با کیفیت بالا ایدهآل میکند. این محصول برای صفحههای ویدئویی تمام رنگی در فضای باز، نورپردازی تزئینی داخلی و خارجی، تجهیزات تفریحی و روشنایی عمومی طراحی شده است.
1.2 ویژگیها
- سطح مات غیر بازتابنده برای کنتراست بصری بهبود یافته.
- شدت نور بالا با اتلاف توان کم.
- قابلیت اطمینان خوب و عمر عملیاتی طولانی.
- مقاوم در برابر آب تا استاندارد IPX6.
- سطح حساسیت به رطوبت: 5a.
- مطابق با RoHS و سازگار با لحیمکاری رفلاکس بدون سرب.
1.3 کاربردها
- صفحههای ویدئویی تمام رنگی در فضای باز.
- نورپردازی تزئینی داخلی و خارجی.
- نورپردازی تفریحی و سرگرمی.
- روشنایی عمومی.
2. پارامترهای فنی
2.1 مشخصات الکتریکی و نوری در دمای Ts=25°C
جدول زیر پارامترهای کلیدی را خلاصه میکند. ولتاژ پیشرو قرمز 1.7V تا 2.4V؛ سبز و آبی 2.7V تا 3.4V در 20mA است. طول موج غالب: قرمز 617-628nm، سبز 520-545nm، آبی 460-475nm. شدت نور: قرمز 800-1800 mcd، سبز 2000-4500 mcd، آبی 400-900 mcd. زاویه دید: قرمز 70-80°، سبز 60-70°، آبی 75-85°.
| پارامتر | قرمز | سبز | آبی | واحد |
|---|---|---|---|---|
| جریان معکوس (VR=5V) | 6 | 6 | 6 | μA |
| ولتاژ پیشرو (حداقل) | 1.7 | 2.7 | 2.7 | V |
| ولتاژ پیشرو (حداکثر) | 2.4 | 3.4 | 3.4 | V |
| طول موج غالب | 617-628 | 520-545 | 460-475 | nm |
| پهنای باند طیفی | 24 | 38 | 30 | nm |
| شدت نور (حداقل) | 800 | 2000 | 400 | mcd |
| شدت نور (متوسط) | 1200 | 3000 | 600 | mcd |
| شدت نور (حداکثر) | 1800 | 4500 | 900 | mcd |
| زاویه دید | 70-80 | 60-70 | 75-85 | درجه |
2.2 حداکثر رتبهبندی مطلق
حداکثر جریان پیشرو: قرمز 25mA، سبز/آبی 20mA. جریان پیشرو پیک (1/10 چرخه وظیفه، 0.1ms): 80mA برای همه رنگها. ولتاژ معکوس: 5V. دمای عملیاتی: -30°C تا +85°C. دمای ذخیرهسازی: -40°C تا +100°C. اتلاف توان: قرمز 60mW، سبز 68mW، آبی 68mW. رتبه ESD (HBM): 1000V.
3. منحنیهای مشخصات نوری
شکل 1-6 ولتاژ پیشرو را در مقابل جریان پیشرو برای هر کانال رنگی نشان میدهد که رفتار دیود معمولی را نشان میدهد. شکل 1-7 شدت نسبی را به عنوان تابعی از جریان پیشرو نشان میدهد که یک رابطه تقریباً خطی در محدوده عملیاتی را نشان میدهد. شکل 1-8 تغییر شدت نور را با دمای محیط نشان میدهد؛ شدت در دماهای بالا کاهش مییابد. شکل 1-9 یک منحنی کاهش جریان پیشرو نسبت به دمای نقطه لحیم برای اطمینان از عملکرد ایمن ارائه میدهد. شکل 1-10 توزیع طیفی را نشان میدهد که پیکهای مربوط به طول موجهای غالب هر تراشه را نشان میدهد. شکلهای 1-11 و 1-12 الگوهای تابش را در امتداد محورهای X-X و Y-Y نشان میدهند که زوایای دید گسترده مناسب برای کاربردهای نمایش را تأیید میکنند.
4. ابعاد بسته و اطلاعات مکانیکی
ابعاد بسته: 2.8mm (طول) x 2.7mm (عرض) x 3.0mm (ارتفاع). پیکربندی پایهها: 1R+ (آند قرمز)، 2R- (کاتد قرمز)، 3G+ (آند سبز)، 4G- (کاتد سبز)، 5B+ (آند آبی)، 6B- (کاتد آبی). قطبیت در نمای پایین بسته مشخص شده است. یک الگوی پد لحیمکاری توصیهشده در شکل 1-5 نشان داده شده است. همه ابعاد بر حسب میلیمتر با تحمل ±0.1mm هستند مگر اینکه غیر از این ذکر شود.
5. سیستم دستهبندی (Binning)
هر LED با توجه به شدت نور (IV)، ولتاژ پیشرو (VF) و طول موج غالب (Wd) دستهبندی میشود تا سازگاری در لاتهای تولید تضمین شود. کد دسته روی برچسب قرقره همراه با شماره قطعه، شماره لات، مقدار و تاریخ چاپ میشود. این به مشتریان اجازه میدهد LEDهایی با ویژگیهای مطابق انتخاب کنند تا رنگ و روشنایی یکنواخت در نمایشگرهای بزرگ داشته باشند.
6. اطلاعات بستهبندی و سفارش
مقدار استاندارد بستهبندی 2000 قطعه در هر قرقره است. ابعاد نوار حامل و قرقره در بخش 2.1 مشخص شده است. بستهبندی مقاوم در برابر رطوبت شامل خشککننده و یک کارت نشانگر رطوبت در داخل یک کیسه فویل آلومینیومی ضد الکتریسیته ساکن است و به دنبال آن جعبههای مقوایی برای حمل چند قرقره استفاده میشود. برچسب شامل تمام اطلاعات لازم سفارش و دستهبندی است.
7. آزمایش قابلیت اطمینان
آزمایشهای قابلیت اطمینان مطابق با استانداردهای صنعتی انجام میشود: مقاومت در برابر حرارت لحیمکاری (260°C، 3 بار)، شوک حرارتی (-40°C تا +100°C، 500 سیکل)، ذخیرهسازی در دمای بالا (100°C، 1000h)، ذخیرهسازی در دمای پایین (-40°C، 1000h)، عمر عملیاتی در دمای اتاق (25°C، 20mA، 1000h)، عمر در رطوبت بالا و دمای بالا (85°C/85% RH، 10mA، 500h)، ذخیرهسازی در دمای بالا و رطوبت (85°C/85%، 1000h)، و عمر عملیاتی در دمای پایین (-40°C، 20mA، 1000h). معیارهای پذیرش: تغییر ولتاژ پیشرو ≤10%، جریان معکوس ≤10μA، کاهش متوسط شدت نور ≤30% و بدون آسیب فیزیکی.
8. دستورالعملهای لحیمکاری رفلاکس SMT
پروفایل رفلاکس توصیهشده: افزایش دما ≤4°C/s، پیشگرمایش در 150-200°C به مدت 60-120s، زمان بالای 217°C ≤60s، دمای پیک 250°C برای ≤10s، خنکسازی ≤6°C/s، کل زمان از 25°C تا پیک ≤8 دقیقه. تنها یک بار عبور رفلاکس مجاز است. از خمیر لحیم با دمای متوسط استفاده کنید. برای لحیمکاری دستی: دمای هویه<300°C، زمان تماس<3 ثانیه، فقط یک بار. برای تعمیر، از هویه دو سر استفاده کنید. تمیزکاری: در صورت نیاز، از ایزوپروپیل الکل (IPA) استفاده کنید؛ از تمیزکاری اولتراسونیک استفاده نکنید.
9. نکات احتیاطی در حمل و نقل و ذخیرهسازی
ذخیرهسازی قبل از باز کردن: ≤30°C، ≤60% RH، عمر قفسهای 1 سال. پس از باز کردن، ظرف 24 ساعت لحیم کنید یا در ≤30°C و ≤10% RH ذخیره کنید. اگر نشانگر رطوبت ≥30% را نشان داد یا زمان ذخیرهسازی بیش از حد مجاز شده است، بسته به مدت زمان، در دمای 65±5°C به مدت 24-48 ساعت پخت کنید. اقدامات ضد الکتریسیته ساکن: پتانسیل ایستگاه کاری را ≤150V نگه دارید، از بند مچی متصل به زمین استفاده کنید. ولتاژ معکوس باید زیر 10V نگه داشته شود تا از آسیب جلوگیری شود. برای عملکرد قابل اطمینان، اطمینان حاصل کنید که دمای سطح LED ≤55°C و دمای پایه ≤75°C باشد. به سطح اپوکسی دست نزنید؛ با موچین یا ابزار مناسب از طرفین نگه دارید.
10. نکات کاربردی
برای صفحههای تمام رنگی فضای باز، از خنککنندگی مناسب استفاده کنید و از درایورهای جریان ثابت برای حفظ روشنایی یکنواخت استفاده کنید. سطح مات کنتراست را در نور محیطی بالا بهبود میبخشد. از کم نور PWM برای ترکیب رنگ مؤثر استفاده کنید. در PCB از محافظ ESD مانند دیودهای TVS استفاده کنید. رتبه IPX6 به LED اجازه میدهد در محیطهای مرطوب یا گرد و غبار استفاده شود. مدیریت حرارتی در سطح سیستم برای نگه داشتن دمای اتصال در محدوده ایمن، تضمین عمر طولانی و ثبات رنگ حیاتی است.
اصطلاحات مشخصات LED
توضیح کامل اصطلاحات فنی LED
عملکرد نوربرقی
| اصطلاح | واحد/نمایش | توضیح ساده | چرا مهم است |
|---|---|---|---|
| بازده نوری | لومن/وات | خروجی نور در هر وات برق، بالاتر به معنای صرفهجویی بیشتر انرژی است. | مستقیماً درجه بازده انرژی و هزینه برق را تعیین میکند. |
| شار نوری | لومن | کل نور ساطع شده از منبع، معمولاً "روشنی" نامیده میشود. | تعیین میکند که نور به اندازه کافی روشن است یا نه. |
| زاویه دید | درجه، مثل 120 درجه | زاویهای که شدت نور به نصف کاهش مییابد، عرض پرتو را تعیین میکند. | بر محدوده روشنایی و یکنواختی تأثیر میگذارد. |
| دمای رنگ | کلوین، مثل 2700K/6500K | گرمی/سردی نور، مقادیر پایین زرد/گرم، مقادیر بالا سفید/سرد. | جو روشنایی و سناریوهای مناسب را تعیین میکند. |
| شاخص نمود رنگ | بدون واحد، 100-0 | توانایی ارائه دقیق رنگهای جسم، Ra≥80 خوب است. | بر اصالت رنگ تأثیر میگذارد، در مکانهای پرتقاضا مانند مراکز خرید، موزهها استفاده میشود. |
| تلرانس رنگ | مراحل بیضی مکآدام، مثل "5 مرحله" | متریک سازگاری رنگ، مراحل کوچکتر به معنای رنگ سازگارتر است. | رنگ یکنواخت را در سراسر همان دسته LEDها تضمین میکند. |
| طول موج غالب | نانومتر، مثل 620 نانومتر (قرمز) | طول موج متناظر با رنگ LEDهای رنگی. | فام قرمز، زرد، سبز LEDهای تکرنگ را تعیین میکند. |
| توزیع طیفی | منحنی طول موج در مقابل شدت | توزیع شدت در طول موجها را نشان میدهد. | بر نمود رنگ و کیفیت رنگ 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. | معمولاً درایو جریان ثابت، جریان روشنایی و طول عمر را تعیین میکند. |
| حداکثر جریان پالس | Ifp | جریان اوج قابل تحمل برای دورههای کوتاه، برای تاریکی یا فلاش استفاده میشود. | عرض پالس و چرخه وظیفه باید به شدت کنترل شود تا از آسیب جلوگیری شود. |
| 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 جهش ولتاژ جلوگیری کند. |
| مقاومت حرارتی | Rth (°C/W) | مقاومت در برابر انتقال حرارت از تراشه به لحیم، پایینتر بهتر است. | مقاومت حرارتی بالا نیاز به اتلاف حرارت قویتر دارد. |
| مقاومت ESD | V (HBM)، مثل 1000V | توانایی مقاومت در برابر تخلیه الکترواستاتیک، بالاتر به معنای کمتر آسیبپذیر است. | اقدامات ضد استاتیک در تولید لازم است، به ویژه برای LEDهای حساس. |
مدیریت حرارتی و قابلیت اطمینان
| اصطلاح | متریک کلیدی | توضیح ساده | تأثیر |
|---|---|---|---|
| دمای اتصال | Tj (°C) | دمای عملیاتی واقعی داخل تراشه LED. | هر کاهش 10°C ممکن است طول عمر را دو برابر کند؛ خیلی زیاد باعث افت نور، تغییر رنگ میشود. |
| افت لومن | L70 / L80 (ساعت) | زمانی که روشنایی به 70% یا 80% مقدار اولیه کاهش یابد. | مستقیماً "عمر خدمت" LED را تعریف میکند. |
| نگهداری لومن | % (مثل 70%) | درصد روشنایی باقیمانده پس از زمان. | نشاندهنده حفظ روشنایی در طول استفاده بلندمدت است. |
| تغییر رنگ | Δu′v′ یا بیضی مکآدام | درجه تغییر رنگ در حین استفاده. | بر یکنواختی رنگ در صحنههای روشنایی تأثیر میگذارد. |
| پیری حرارتی | تخریب ماده | تخریب ناشی از دمای بالا در بلندمدت. | ممکن است باعث افت روشنایی، تغییر رنگ یا خرابی مدار باز شود. |
بسته بندی و مواد
| اصطلاح | انواع رایج | توضیح ساده | ویژگیها و کاربردها |
|---|---|---|---|
| نوع بستهبندی | EMC، PPA، سرامیک | ماده محفظه محافظ تراشه، ارائه رابط نوری/حرارتی. | EMC: مقاومت حرارتی خوب، هزینه کم؛ سرامیک: اتلاف حرارت بهتر، عمر طولانیتر. |
| ساختار تراشه | جلو، تراشه معکوس | چینش الکترود تراشه. | تراشه معکوس: اتلاف حرارت بهتر، کارایی بالاتر، برای توان بالا. |
| پوشش فسفر | YAG، سیلیکات، نیترید | تراشه آبی را میپوشاند، مقداری را به زرد/قرمز تبدیل میکند، به سفید مخلوط میکند. | فسفرهای مختلف بر کارایی، CCT و CRI تأثیر میگذارند. |
| عدسی/اپتیک | مسطح، میکروعدسی، TIR | ساختار نوری روی سطح که توزیع نور را کنترل میکند. | زاویه دید و منحنی توزیع نور را تعیین میکند. |
کنترل کیفیت و دسته بندی
| اصطلاح | محتوای دستهبندی | توضیح ساده | هدف |
|---|---|---|---|
| دسته لومن | کد مثل 2G، 2H | گروهبندی بر اساس روشنایی، هر گروه مقادیر حداقل/حداکثر لومن دارد. | روشنایی یکنواخت را در همان دسته تضمین میکند. |
| دسته ولتاژ | کد مثل 6W، 6X | گروهبندی بر اساس محدوده ولتاژ مستقیم. | تسهیل تطبیق درایور، بهبود بازده سیستم. |
| دسته رنگ | بیضی مکآدام 5 مرحلهای | گروهبندی بر اساس مختصات رنگ، اطمینان از محدوده باریک. | یکنواختی رنگ را تضمین میکند، از رنگ ناهموار در داخل وسایل جلوگیری میکند. |
| دسته CCT | 2700K، 3000K و غیره | گروهبندی بر اساس CCT، هر کدام محدوده مختصات مربوطه را دارد. | الزامات CCT صحنه مختلف را برآورده میکند. |
آزمون و گواهینامه
| اصطلاح | استاندارد/آزمون | توضیح ساده | اهمیت |
|---|---|---|---|
| LM-80 | آزمون نگهداری لومن | 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 ارائه میدهد. |
| IESNA | انجمن مهندسی روشنایی | روشهای آزمون نوری، الکتریکی، حرارتی را پوشش میدهد. | پایه آزمون شناخته شده صنعت. |
| RoHS / REACH | گواهی محیط زیست | اطمینان از عدم وجود مواد مضر (سرب، جیوه). | شرط دسترسی به بازار در سطح بینالمللی. |
| ENERGY STAR / DLC | گواهی بازده انرژی | گواهی بازده انرژی و عملکرد برای محصولات روشنایی. | در خریدهای دولتی، برنامههای یارانه استفاده میشود، رقابتپذیری را افزایش میدهد. |