انتخاب زبان

ال‌ای‌دی مادون قرمز PLCC4 3.5x2.8x1.85mm - ولتاژ پیشرو 1.5V - 100mA - طول موج 940nm - اتلاف توان 190mW - مشخصات فنی

ال‌ای‌دی مادون قرمز با بسته PLCC4، فناوری AlGaAs، طول موج پیک 940 نانومتر، جریان پیشرو 100 میلی‌آمپر، زاویه دید 120 درجه، ایده‌آل برای روشنایی داخلی و خارجی خودرو. دارای گواهی AEC-Q102، محدوده دمای عملیاتی گسترده -40 تا +100 درجه سانتی‌گراد.
smdled.org | PDF Size: 1.0 MB
امتیاز: 4.5/5
امتیاز شما
شما قبلاً به این سند امتیاز داده اید
جلد سند PDF - ال‌ای‌دی مادون قرمز PLCC4 3.5x2.8x1.85mm - ولتاژ پیشرو 1.5V - 100mA - طول موج 940nm - اتلاف توان 190mW - مشخصات فنی

فهرست مطالب

1. نمای کلی محصول

1.1 توضیحات کلی

ال‌ای‌دی مادون قرمز با استفاده از فناوری اپی‌تاکسی AlGaAs بر روی یک زیرلایه ساخته شده است که انتشار با راندمان بالا در طیف نزدیک به مادون قرمز تولید می‌کند. این قطعه در بسته PLCC4 با ابعاد 3.5mm x 2.8mm x 1.85mm قرار گرفته است که آن را برای طراحی‌های فشرده و مونتاژ سطحی مناسب می‌سازد. ال‌ای‌دی در طول موج پیک معمولی 940nm منتشر می‌کند که برای کاربردهایی مانند کنترل از راه دور، دید در شب و روشنایی خودرو ایده‌آل است.

1.2 ویژگی‌ها

1.3 کاربردها

2. مشخصات فنی

2.1 ویژگی‌های الکتریکی و نوری (در Ts=25°C، IF=100mA)

پارامترنمادشرایطحداقلمعمولحداکثرواحد
ولتاژ پیشروVFIF=100mA1.31.51.9V
جریان معکوسIRVR=5V10μA
شدت تابشIeIF=100mA11.22045mW/sr
طول موج پیکλpIF=100mA930940960nm
زاویه دید (نیم‌قدرت)2θ1/2IF=100mA120deg
مقاومت حرارتی (اتصال به لحیم)RTHJ-SIF=100mA130°C/W

2.2 حداکثر مقادیر مجاز (در Ts=25°C)

پارامترنمادمقدار مجازواحد
اتلاف توانPD190mW
جریان پیشروIF100mA
حداکثر جریان پیشرو پالسی (1/10 چرخه کار، پالس 10ms)IFP700mA
ولتاژ معکوسVR5V
ESD (HBM)ESD2000V
دمای عملیاتیTOPR-40 تا +100°C
دمای ذخیره‌سازیTSTG-40 تا +100°C
دمای اتصالTJ120°C

2.3 محدوده تفکیک برای VF، Ie و طول موج غالب (IF=100mA)

ال‌ای‌دی‌ها برای ولتاژ پیشرو، شدت تابش و طول موج به تفکیک‌هایی دسته‌بندی می‌شوند تا یکنواختی تضمین شود. تفکیک‌های موجود به شرح زیر است:

پارامترکد تفکیکمحدوده
ولتاژ پیشرو (VF)01.2 – 1.8 V
شدت تابش (Ie)L11.2 – 18 mW/sr
M18 – 28.5 mW/sr
N28.5 – 45 mW/sr
طول موج غالب (λd)F2930 – 940 nm
G1940 – 950 nm
G2950 – 960 nm

3. منحنی‌های عملکرد

3.1 ولتاژ پیشرو بر حسب جریان پیشرو (شکل 1-7)

منحنی معمولی VF-IF یک رابطه غیرخطی را نشان می‌دهد: در جریان‌های پایین (10mA) ولتاژ حدود 1.2V است، که در 100mA به حدود 1.5V و در 200mA به 1.7V افزایش می‌یابد. این رفتار نمایی مشخصه ال‌ای‌دی‌های مادون قرمز است و هنگام طراحی درایورهای جریان ثابت باید در نظر گرفته شود.

3.2 شدت نسبی بر حسب جریان پیشرو (شکل 1-8)

خروجی تابش تقریباً به صورت خطی با جریان پیشرو تا 100mA افزایش می‌یابد. در 100mA شدت نسبی به 100% نرمال شده است؛ در 50mA حدود 60% است. کار در فراتر از 100mA (فقط حالت پالسی) خروجی پیک بالاتری می‌دهد اما باید با چرخه کار محدود شود.

3.3 دمای لحیم بر حسب شدت نسبی (شکل 1-9)

با افزایش دمای نقطه لحیم، راندمان ال‌ای‌دی کاهش می‌یابد. در 100°C شدت نسبی به حدود 70% مقدار در 25°C کاهش می‌یابد. مدیریت حرارتی کافی برای حفظ عملکرد نوری ضروری است.

3.4 دمای لحیم بر حسب حداکثر جریان پیشرو (شکل 1-10)

برای حفظ دمای اتصال زیر 120°C، حداکثر جریان پیشرو مجاز باید با افزایش دمای محیط کاهش یابد. در 25°C می‌توان از 100mA کامل استفاده کرد؛ در 100°C جریان مجاز به حدود 20mA کاهش می‌یابد.

3.5 ولتاژ پیشرو بر حسب دمای لحیم (شکل 1-11)

ولتاژ پیشرو به صورت خطی با دما با نرخ تقریباً -2.5 mV/°C کاهش می‌یابد. این ضریب دمایی منفی هنگام طراحی حلقه‌های تنظیم جریان باید در نظر گرفته شود.

3.6 الگوی تابش (شکل 1-12)

ال‌ای‌دی یک الگوی انتشار شبه لمبرتی با زاویه توان 50% ±60° نشان می‌دهد که معادل زاویه دید کل 120° است. تابش متقارن بوده و به طور یکنواخت در یک زاویه عریض پخش می‌شود و آن را برای کاربردهای نیازمند پوشش گسترده مناسب می‌سازد.

3.7 جریان پیشرو بر حسب طول موج غالب (شکل 1-13)

طول موج غالب با جریان اندکی تغییر می‌کند: از 940nm در 65mA به 946nm در 105mA. این تغییر به سمت قرمز حدود 0.2 nm/mA برای ساطع‌کننده‌های مادون قرمز معمول است و ممکن است در کاربردهای حساس به طول موج نیاز به جبران داشته باشد.

3.8 توزیع طیفی (شکل 1-14)

طیف انتشار در 940nm با پهنای کامل در نصف بیشینه (FWHM) حدود 40nm اوج می‌گیرد. طیف بدون پیک‌های ثانویه تمیز است و خلوص طیفی بالا را برای فیلتراسیون و تشخیص تضمین می‌کند.

4. اطلاعات مکانیکی

4.1 ابعاد بسته (شکل 1-1 تا 1-4)

بسته ال‌ای‌دی PLCC4 با ابعاد کلی 3.5mm x 2.8mm x 1.85mm است. نمای بالا چهار پایانه را نشان می‌دهد: کاتد (پین 1) با یک شکاف قطبی مشخص شده، آند (پین 2) و دو پایانه اضافی (پین‌های 3 و 4) که از نظر الکتریکی به هیت سینک برای بهبود اتلاف حرارتی متصل هستند. نمای پایین یک پد حرارتی به ابعاد 2.6mm x 1.6mm را نشان می‌دهد. الگوهای لحیم‌کاری توصیه شده دارای یک پد مرکزی به ابعاد 4.6mm x 2.6mm با پدهای پین به ابعاد 0.8mm x 0.7mm هستند.

4.2 الگوهای لحیم‌کاری (شکل 1-5)

طراحی مناسب PCB برای عملکرد حرارتی و الکتریکی حیاتی است. الگوی زمین توصیه شده شامل یک پد حرارتی بزرگ در زیر بسته برای هدایت گرما به بیرون است. تمام ابعاد به میلی‌متر با تلرانس‌های ±0.2mm مگر در موارد ذکر شده متفاوت باشد.

5. اطلاعات بسته‌بندی

5.1 ابعاد نوار و قرقره (شکل 2-1، 2-2)

ال‌ای‌دی‌ها در نوار و قرقره با تعداد 2000 قطعه در هر قرقره بسته‌بندی می‌شوند. نوار حامل دارای گام پاکت 4.0mm، عرض 12.0mm و عمق قطعه بهینه شده برای بسته PLCC4 است. قرقره دارای قطر 330mm، قطر هاب 60mm و عرض 12.6mm است.

5.2 اطلاعات برچسب (جدول 2-2)

هر قرقره با شماره قطعه، شماره مشخصات، شماره لات، کد تفکیک شار، تفکیک رنگی، تفکیک ولتاژ پیشرو، تفکیک طول موج، تعداد و کد تاریخ برچسب‌گذاری می‌شود. کدهای تفکیک با محدوده‌های دسته‌بندی شده در بخش 2.3 مطابقت دارند.

5.3 بسته‌بندی مقاوم در برابر رطوبت

ال‌ای‌دی‌ها در یک کیسه مانع رطوبت با خشک‌کننده و کارت نشانگر رطوبت حمل می‌شوند. سطح حساسیت به رطوبت (MSL) سطح 3 است، به این معنی که عمر کف پس از باز کردن کیسه در شرایط ≤30°C/60%RH، 168 ساعت است. اگر عمر کف بیش از حد شود یا کیسه آسیب ببیند، قبل از استفاده باید به مدت >24 ساعت در دمای 60±5°C پخته شود.

6. تست قابلیت اطمینان

6.1 موارد تست قابلیت اطمینان (جدول 2-3)

مورد تستاستانداردشرایطمدتپذیرش/رد
لحیم‌کاری مجدد (3x)JESD22-B106حداکثر 260°C، 10 ثانیه2 چرخه0/1
MSL 2 (پیش‌شرط‌سازی)JESD22-A11385°C/60%RH168 ساعت0/1
شوک حرارتیJEITA ED-4701-40°C 15 دقیقه ↔ 125°C 15 دقیقه1000 چرخه0/1
تست عمرJESD22-A108Ta=100°C، IF=100mA1000 ساعت0/1
تست عمر در دمای بالا و رطوبت بالاJESD22-A10185°C/85%RH، IF=100mA1000 ساعت0/1

6.2 معیارهای شکست

پس از تست قابلیت اطمینان، ال‌ای‌دی در صورت تجاوز از هر یک از محدودیت‌های زیر خراب تلقی می‌شود: ولتاژ پیشرو > 1.1 × حد بالایی مشخصات (USL)، جریان معکوس > 2.0 × USL، یا شدت تابش<0.7 × حد پایینی مشخصات (LSL).

7. دستورالعمل‌های لحیم‌کاری

7.1 پروفایل لحیم‌کاری مجدد SMT

لحیم‌کاری مجدد باید از پروفایل دمایی توصیه شده پیروی کند: پیش‌گرمایش از 150°C تا 200°C در طی 60-120 ثانیه، نرخ افزایش ≤3°C/s، زمان بالای 217°C (مذاب) تا 60 ثانیه، دمای اوج 260°C با زمان در 5°C اوج حداکثر 30 ثانیه (حداکثر 10 ثانیه در اوج واقعی)، و نرخ خنک‌کاری ≤6°C/s. کل زمان از 25°C تا اوج باید کمتر از 8 دقیقه باشد. بیش از دو بار لحیم‌کاری مجدد انجام ندهید. اگر بیش از 24 ساعت بین لحیم‌کاری‌های مجدد فاصله افتاد، پخت لازم است.

7.2 لحیم‌کاری دستی

لحیم‌کاری دستی فقط یک بار با دمای هویه زیر 300°C و زمان تماس زیر 3 ثانیه مجاز است. از اعمال فشار بر روی لنز سیلیکونی در طول لحیم‌کاری خودداری کنید.

7.3 تعمیر

تعمیر توصیه نمی‌شود. اگر اجتناب‌ناپذیر است، از یک هویه دو سر استفاده کنید و با دقت بررسی کنید که ویژگی‌های ال‌ای‌دی کاهش نیافته است.

8. اقدامات احتیاطی حمل

8.1 شرایط ذخیره‌سازی

قبل از باز کردن کیسه مانع رطوبت: در ≤30°C و ≤75% RH ذخیره کنید، عمر قفسه 1 سال. پس از باز کردن: ظرف 24 ساعت در ≤30°C و ≤60% RH استفاده کنید. اگر در آن زمان استفاده نشد، در دمای 60±5°C به مدت >24 ساعت پخت کنید.

8.2 ملاحظات زیست‌محیطی

از قرار گرفتن در معرض ترکیبات حاوی گوگرد بالای 100 ppm در محیط اطراف ال‌ای‌دی خودداری کنید. همچنین از سطوح بالای برم و کلر (هر کدام زیر 900 ppm، مجموع زیر 1500 ppm) برای جلوگیری از خوردگی خودداری کنید. از موادی استفاده کنید که ترکیبات آلی فرار (VOCs) که می‌توانند محفظه سیلیکونی را تغییر رنگ دهند، خارج نکنند.

8.3 حمل مکانیکی

فشار مستقیم روی لنز سیلیکونی اعمال نکنید؛ بسته را از طرفین نگه دارید. از نازل‌های برداشت و قرار دادن مناسب با نیروی کنترل شده استفاده کنید. ال‌ای‌دی را روی PCBهای خمیده نصب نکنید یا پس از لحیم‌کاری برد را خم نکنید.

8.4 حفاظت در برابر تخلیه الکترواستاتیک (ESD)

ال‌ای‌دی به ESD حساس است. از ایستگاه کار اتصال زمین، بند مچی و یونیزر استفاده کنید. آستانه HBM 2000V است؛ با این حال، بیش از 90% قطعات در این سطح قبول می‌شوند، بنابراین حمل دقیق همچنان لازم است.

8.5 طراحی حرارتی

دمای اتصال نباید از 120°C تجاوز کند. مقاومت حرارتی تا نقطه لحیم 130°C/W است. PCB را با مساحت مس کافی و هیت سینک طراحی کنید تا دمای نقطه لحیم پایین بماند. اگر دمای محیط بالا است، کاهش جریان را در نظر بگیرید.

9. ملاحظات کاربردی

9.1 روشنایی خودرو

با گواهی AEC-Q102، این ال‌ای‌دی برای کاربردهای روشنایی داخلی و خارجی خودرو مناسب است. زاویه دید عریض آن را برای روشنایی محیطی و عملکردهای نشانگر ایده‌آل می‌کند. از مطابقت با الزامات EMC و حرارتی خودرو اطمینان حاصل کنید.

9.2 نکات طراحی

10. انطباق

این محصول برای مطابقت با مقررات RoHS (محدودیت مواد خطرناک) و REACH (ثبت، ارزیابی، مجوزدهی و محدودیت مواد شیمیایی) طراحی شده است. همچنین الزامات قابلیت اطمینان AEC-Q102 را برای تست‌های استرس درجه خودرو برآورده می‌کند. طبقه‌بندی MSL طبق JEDEC J-STD-020 سطح 3 است. این قطعه فاقد هالوژن و آنتیموان 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.