سند چرخه عمر قطعه LED - بازنگری 2 - تاریخ انتشار 1393/09/11 - مشخصات فنی انگلیسی

1. مرور کلی محصول

این سند فنی اطلاعات جامعی در مورد مدیریت چرخه عمر یک قطعه الکترونیکی خاص ارائه می‌دهد که در فاز "بازنگری" شناسایی شده است. تمرکز اصلی بر رسمیت بخشیدن به بازنگری 2 است که در تاریخ 11 آذر 1393، ساعت 15:01:29 به‌طور رسمی منتشر شد. این سند وضعیت قطعه و پارامترهای مرتبط با آن را برای اهداف مهندسی و تدارکات تعیین می‌کند. مزیت اصلی این مستندات، وضوح آن در تعریف وضعیت بازنگری قطعه و اعتبار نامحدود آن است که ثبات لازم را برای طراحی‌های محصول بلندمدت و برنامه‌ریزی زنجیره تأمین فراهم می‌کند. مخاطبان آن مهندسان، متخصصان خرید و پرسنل تضمین کیفیتی هستند که در انتخاب و ادغام این قطعه در مجموعه‌های الکترونیکی بزرگتر نقش دارند.

2. اطلاعات چرخه عمر و بازنگری

این سند به‌طور مکرر و سازگار، یک مجموعه حیاتی از فراداده‌ها را برای قطعه مشخص می‌کند.

2.1 فاز چرخه عمر

قطعه به صراحت در فاز"بازنگری"قرار دارد. این نشان می‌دهد که طراحی قطعه در انتشار اولیه خود (نمونه اولیه یا تولید اولیه) نیست و همچنین منسوخ نشده است. این یک نسخه پایدار و بازنگری شده از محصول است که نشان می‌دهد تکرارهای قبلی وجود داشته‌اند و این نسخه شامل به‌روزرسانی‌ها، بهبودها یا اصلاحات است. قرار گرفتن در فاز بازنگری نشان‌دهنده بلوغ و قابلیت اطمینان برای تولید انبوه است.

2.2 شماره بازنگری

شماره بازنگری به وضوح به عنوان2تعریف شده است. این تعیین عددی برای کنترل نسخه‌ها حیاتی است و اطمینان می‌دهد که تمام طرف‌های درگیر در فرآیندهای طراحی، تولید و آزمایش به مشخصات دقیقاً یکسانی ارجاع می‌دهند. این امکان ردیابی را فراهم می‌کند و به جلوگیری از خطاهایی که ممکن است از استفاده از مستندات قدیمی یا نادرست ناشی شوند، کمک می‌کند.

2.3 تاریخ و زمان انتشار

مهر زمانی انتشار رسمی برای بازنگری 2،1393/09/11 15:01:29.0است. این مهر زمانی دقیق به عنوان یک نقطه عطف رسمی عمل می‌کند و زمانی را نشان می‌دهد که این بازنگری خاص از مستندات فعال و معتبر شد. این برای ردیابی تاریخی و درک خط زمانی توسعه محصول ضروری است.

2.4 دوره انقضا

سند دوره انقضا را به صورت"برای همیشه"بیان می‌کند. این یک اعلامیه مهم است به این معنی که این بازنگری از سند، تاریخ از رده خارج شدن برنامه‌ریزی شده‌ای در چارچوب شرایط خود سند ندارد. مشخصات موجود در آن به‌طور نامحدود معتبر در نظر گرفته شده‌اند، یا تا زمانی که توسط یک بازنگری جدید جایگزین شوند. این امر قطعیت بلندمدتی برای تعهدات طراحی و تولید فراهم می‌کند.

3. پارامترها و مشخصات فنی

در حالی که قطعه PDF ارائه شده بر روی فراداده‌های اداری متمرکز است، یک سند فنی کامل برای یک قطعه الکترونیکی شامل چندین بخش دقیق خواهد بود. بر اساس زمینه سند چرخه عمر برای یک قطعه احتمالاً LED یا مشابه، بخش‌های زیر به‌طور انتقادی تحلیل می‌شوند.

3.1 ویژگی‌های نورسنجی و رنگی

یک دیتاشیت فنی دقیق شامل اندازه‌گیری‌های دقیق از خروجی نور قطعه خواهد بود. این شاملشار نوری(اندازه‌گیری شده بر حسب لومن) می‌شود که نشان‌دهنده کل توان نور ساطع شده درک شده است.دمای رنگ(اندازه‌گیری شده بر حسب کلوین، K) تعیین می‌کند که نور گرم (مثلاً 2700K)، خنثی (مثلاً 4000K) یا سرد (مثلاً 6500K) به نظر می‌رسد.شاخص نمود رنگ (CRI)معیاری است از اینکه منبع نور چقدر دقیق رنگ‌های واقعی اجسام را در مقایسه با یک منبع نور طبیعی نشان می‌دهد، که مقادیر بالاتر (نزدیک به 100) بهتر هستند.مختصات رنگی(x, y روی نمودار CIE 1931) نقطه رنگ دقیق نور ساطع شده را ارائه می‌دهد. برای LEDهای رنگی،طول موج غالبوطول موج اوجمشخص خواهند شد.

3.2 پارامترهای الکتریکی

مشخصات الکتریکی کلیدی برای طراحی مدار اساسی هستند.ولتاژ مستقیم (Vf)افت ولتاژ در دو سر LED هنگامی است که در یک جریان مشخص کار می‌کند. این پارامتر یک مقدار معمولی و یک محدوده دارد (مثلاً 3.0V تا 3.4V در 20mA).جریان مستقیم (If)جریان عملیاتی توصیه شده است که اغلب به عنوان یک مقدار DC پیوسته و یک حداکثر مطلق داده می‌شود.ولتاژ معکوس (Vr)حداکثر ولتاژی را مشخص می‌کند که می‌توان در جهت معکوس اعمال کرد بدون اینکه به دستگاه آسیب برسد.اتلاف تواناز Vf و If محاسبه می‌شود و برای مدیریت حرارتی حیاتی است.

3.3 ویژگی‌های حرارتی

عملکرد و طول عمر LED به شدت به دما وابسته است.دمای اتصال (Tj)دمای در خود تراشه نیمه‌هادی است و حداکثر مقدار مجاز آن یک حد بحرانی است.مقاومت حرارتی (Rth_j-a)، اندازه‌گیری شده بر حسب °C/W، نشان می‌دهد که گرما چقدر مؤثر از اتصال به هوای محیط منتقل می‌شود. مقدار کمتر به معنای اتلاف حرارت بهتر است. درک این پارامترها برای طراحی یک هیت‌سینک یا سیستم مدیریت حرارتی مناسب برای اطمینان از طول عمر و حفظ خروجی نور ضروری است.

4. سیستم دسته‌بندی و درجه‌بندی

تغییرات تولیدی به این معنی است که LEDها برای اطمینان از یکنواختی در دسته‌ها (بین) مرتب می‌شوند.

4.1 دسته‌بندی طول موج و دمای رنگ

LEDها بر اساس مختصات رنگی‌شان دسته‌بندی می‌شوند تا ظاهر یکنواختی در یک آرایه داشته باشند. یک دیتاشیت دسته‌های خاصی را تعریف می‌کند (مثلاً بیضی‌های 3-گام، 5-گام MacAdam) که تضمین می‌کند تمام LEDهای یک دسته از نظر بصری یکسان به نظر برسند. برای LEDهای سفید، این اغلب به صورت دسته‌هایی در محدوده خاصی از Duv (فاصله از مکان جسم سیاه) و دمای رنگ مرتبط (CCT) بیان می‌شود.

4.2 دسته‌بندی شار نوری

LEDها همچنین بر اساس خروجی نورشان مرتب می‌شوند. یک سیستم دسته‌بندی شار، LEDها را بر اساس شار نوری اندازه‌گیری شده‌شان در یک جریان آزمایش استاندارد گروه‌بندی می‌کند. این به طراحان اجازه می‌دهد قطعاتی را انتخاب کنند که نیازهای روشنایی خاصی را برآورده می‌کنند و عملکرد قابل پیش‌بینی را در کاربرد نهایی تضمین می‌کنند.

4.3 دسته‌بندی ولتاژ مستقیم

برای کمک به طراحی مدارهای درایور کارآمد و اطمینان از توزیع جریان یکنواخت در رشته‌های موازی، LEDها ممکن است بر اساس ولتاژ مستقیم (Vf)‌شان دسته‌بندی شوند. این دستگاه‌هایی با ویژگی‌های Vf مشابه را با هم گروه‌بندی می‌کند.

5. تحلیل منحنی‌های عملکرد

داده‌های گرافیکی بینش عمیق‌تری نسبت به داده‌های جدولی به تنهایی ارائه می‌دهند.

5.1 منحنی جریان در مقابل ولتاژ (I-V)

منحنی I-V رابطه بین جریان عبوری از LED و ولتاژ دو سر آن را نشان می‌دهد. این رابطه غیرخطی است و یک ولتاژ روشن‌شدن را نشان می‌دهد که زیر آن جریان بسیار کمی جریان می‌یابد. شیب منحنی در ناحیه عملیاتی به مقاومت دینامیکی LED مربوط می‌شود. این منحنی برای انتخاب یک درایور محدودکننده جریان مناسب ضروری است.

5.2 ویژگی‌های دمایی

نمودارها معمولاً نشان می‌دهند که پارامترهای کلیدی چگونه با افزایش دما کاهش می‌یابند. این شامل شار نوری نسبی در مقابل دمای اتصال است، جایی که خروجی با افزایش دما کاهش می‌یابد. منحنی ولتاژ مستقیم در مقابل دما نیز مهم است، زیرا Vf دارای ضریب دمایی منفی است (با افزایش دما کاهش می‌یابد)، که می‌تواند بر پایداری درایور جریان ثابت تأثیر بگذارد.

5.3 توزیع طیفی توان

این نمودار شدت نسبی نور ساطع شده در هر طول موج را ترسیم می‌کند. برای LEDهای سفید (اغلب تراشه آبی + فسفر)، قله آبی از تراشه و انتشار گسترده‌تر زرد/قرمز از فسفر را نشان می‌دهد. شکل این منحنی مستقیماً دمای رنگ و CRI LED را تعیین می‌کند.

6. اطلاعات مکانیکی و بسته‌بندی

ابعاد فیزیکی و جزئیات ساخت برای طراحی PCB و مونتاژ حیاتی هستند.

6.1 ابعاد کلی و تلرانس‌ها

6.2 چیدمان پد و طراحی پد لحیم‌کاری

الگوی زمین PCB توصیه شده (هندسه پد لحیم‌کاری) برای اطمینان از یک اتصال لحیم قابل اعتماد در طول لحیم‌کاری رفلو یا موجی ارائه می‌شود. این شامل اندازه پد، شکل و فاصله نسبت به ترمینال‌های قطعه است.

6.3 شناسایی قطبیت

روش شناسایی آند و کاتد به وضوح نشان داده شده است، معمولاً از طریق یک علامت روی بدنه قطعه (مثلاً یک شکاف، یک نقطه، یک خط سبز یا یک پایه بلندتر). قطبیت صحیح برای عملکرد مناسب ضروری است.

7. دستورالعمل‌های لحیم‌کاری و مونتاژ

جابجایی مناسب قابلیت اطمینان را تضمین می‌کند.

7.1 پروفیل لحیم‌کاری رفلو

یک پروفیل دمایی رفلو توصیه شده ارائه می‌شود که شامل پیش‌گرم، خیساندن، دمای اوج رفلو و نرخ‌های خنک‌سازی است. حداکثر دما و محدودیت‌های زمان-در-دما برای جلوگیری از آسیب حرارتی به بسته‌بندی LED و دی داخلی مشخص شده‌اند.

7.2 احتیاط‌های نگهداری و جابجایی

دستورالعمل‌ها معمولاً شامل محافظت در برابر تخلیه الکترواستاتیک (ESD) می‌شوند، زیرا LEDها دستگاه‌های نیمه‌هادی حساسی هستند. توصیه‌هایی برای شرایط نگهداری (دما و رطوبت) برای جلوگیری از جذب رطوبت ارائه می‌شود که می‌تواند باعث "ترکیدن" در طول رفلو شود.

8. اطلاعات بسته‌بندی و سفارش

لجستیک برای خرید و تولید.

8.1 مشخصات بسته‌بندی

جزئیات نحوه عرضه قطعات: نوع قرقره (مثلاً 7 اینچی یا 13 اینچی)، عرض نوار، فاصله جیب‌ها و جهت‌گیری. تعداد در هر قرقره نیز مشخص شده است.

8.2 برچسب‌گذاری و شماره قطعه

توضیح کد شماره قطعه، که معمولاً ویژگی‌های کلیدی مانند رنگ، دسته شار، دسته ولتاژ و نوع بسته‌بندی را کدگذاری می‌کند. این امکان سفارش دقیق مشخصات مورد نیاز را فراهم می‌کند.

9. نکات کاربردی و ملاحظات طراحی

راهنمایی برای پیاده‌سازی موفق.

9.1 مدارهای کاربردی متداول

شابلون‌هایی برای مدارهای درایور پایه، مانند محاسبه مقاومت سری برای کاربردهای کم جریان یا توصیه‌های IC درایور جریان ثابت برای کاربردهای پرتوان یا دقیق.

9.2 طراحی مدیریت حرارتی

راهنمایی حیاتی در مورد طراحی PCB و سیستم برای مدیریت گرما. این شامل توصیه‌هایی برای وایاهای حرارتی، مساحت مس ریخته شده و نیاز بالقوه به یک هیت‌سینک خارجی برای نگه داشتن دمای اتصال در محدوده ایمن برای قابلیت اطمینان بلندمدت است.

9.3 ملاحظات طراحی نوری

نکاتی در مورد زاویه دید، الگوی پرتو و نیاز بالقوه به اپتیک ثانویه (عدسی‌ها، پخش‌کننده‌ها) برای دستیابی به پروفایل روشنایی مورد نظر در کاربرد نهایی.

10. مقایسه و تمایز فنی

در حالی که این سند خاص اداری است، یک دیتاشیت کامل ممکن است مزایای آن نسبت به بازنگری‌های قبلی یا محصولات رقیب را برجسته کند. برای بازنگری 2، بهبودها می‌تواند شامل بازده نوری بالاتر (لومن بیشتر در هر وات)، بهبود یکنواختی رنگ (دسته‌بندی دقیق‌تر)، داده‌های قابلیت اطمینان بهبود یافته (طول عمر L70 طولانی‌تر) یا طراحی بسته‌بندی قوی‌تر باشد. این تمایزها برای مهندسانی که قطعه را ارزیابی می‌کنند کلیدی خواهند بود.

11. پرسش‌های متداول (FAQ)

بر اساس پرسش‌های فنی متداول:

س: "فاز چرخه عمر: بازنگری" برای تأمین به چه معناست؟

پ: نشان می‌دهد قطعه در تولید فعال و پایدار است. این یک نمونه اولیه جدید نیست (که ممکن است مشکلات تأمین داشته باشد) و همچنین منسوخ نیست (که باعث اعلام خرید آخرین فرصت می‌شود). انتظار می‌رود تأمین بلندمدت وجود داشته باشد.

س: انقضا "برای همیشه" است. آیا این به این معنی است که قطعه هرگز منسوخ نخواهد شد؟

پ: خیر. "برای همیشه" در این زمینه به این معنی است که

سندبرای بازنگری 2 منقضی نمی‌شود. خود قطعه ممکن است در نهایت در آینده به فاز چرخه عمر "منسوخ" برسد، که از طریق یک اعلامیه تغییر محصول (PCN) جداگانه یا اعلامیه توقف تولید اطلاع‌رسانی خواهد شد.س: چگونه اطمینان حاصل کنم که در طراحی خود از بازنگری صحیح استفاده می‌کنم؟

پ: همیشه در فهرست مواد (BOM) و فایل‌های طراحی خود به شماره بازنگری خاص (در این مورد، 2) و تاریخ انتشار ارجاع دهید. در صورت امکان، علامت‌گذاری روی قطعات دریافتی را تأیید کنید.

12. نمونه‌های موردی عملی

مطالعه موردی 1: چراغ روشنایی معماری

یک طراح این قطعه را انتخاب می‌کند و وضعیت بازنگری 2 آن را برای ثبات تأمین یادداشت می‌کند. آنها از دسته‌های شار و رنگ برای اطمینان از نور سفید یکنواخت در سراسر یک چراغ خطی بزرگ استفاده می‌کنند. داده‌های مقاومت حرارتی برای محاسبه اندازه هیت‌سینک آلومینیومی مورد نیاز برای نگه داشتن دمای اتصال زیر 85 درجه سانتی‌گراد استفاده می‌شود و طول عمر تبلیغ شده 50,000 ساعته را تضمین می‌کند.

مطالعه موردی 2: نشانگر الکترونیک مصرفی

یک مهندس یک نشانگر وضعیت برای یک لوازم خانگی طراحی می‌کند. مصرف توان کم و پارامترهای ولتاژ مستقیم پایدار از دیتاشیت، امکان یک مدار درایور مقاومت سری ساده را فراهم می‌کند. ابعاد مکانیکی دقیق اطمینان می‌دهد که LED کاملاً در عدسی قالب‌گیری شده محفظه محصول قرار می‌گیرد.

13. معرفی اصل عملکرد

دیودهای ساطع نور (LED) دستگاه‌های نیمه‌هادی هستند که از طریق الکترولومینسانس نور ساطع می‌کنند. هنگامی که یک ولتاژ مستقیم در سراسر اتصال p-n اعمال می‌شود، الکترون‌ها با حفره‌ها در داخل دستگاه بازترکیب می‌شوند و انرژی را به شکل فوتون آزاد می‌کنند. رنگ نور ساطع شده توسط شکاف باند انرژی ماده نیمه‌هادی مورد استفاده تعیین می‌شود (مثلاً نیترید گالیم برای آبی/فرابنفش، فسفید آلومینیوم گالیم ایندیم برای قرمز/زرد/سبز). LEDهای سفید معمولاً با پوشش دادن یک تراشه LED آبی یا فرابنفش با یک ماده فسفر ایجاد می‌شوند که بخشی از نور را به طول‌موج‌های بلندتر تبدیل می‌کند و یک طیف گسترده تولید می‌کند که به عنوان سفید درک می‌شود.

14. روندها و تحولات صنعت

صنعت LED همچنان به سرعت در حال تحول است. روندهای کلیدی شامل موارد زیر است:

افزایش بازده:

بهبودهای مستمر در طراحی تراشه، فناوری فسفر و بازده بسته‌بندی، بازده نوری را بالاتر می‌برند و مصرف انرژی را برای همان خروجی نور کاهش می‌دهند.بهبود کیفیت رنگ:

تمرکز قوی بر دستیابی به مقادیر CRI بالا (90+ و حتی 95+) و نور سفید قابل تنظیم (CCT قابل تنظیم) برای کاربردهایی که نیاز به نمود رنگ برتر دارند، مانند روشنایی خرده‌فروشی و موزه وجود دارد.کوچک‌سازی و یکپارچه‌سازی:

توسعه LEDهای بسته‌بندی در مقیاس تراشه (CSP) و میکرو-LEDها امکان آرایه‌های کوچکتر و متراکم‌تر را برای کاربردهایی مانند نمایشگرهای با گام ریز و ماژول‌های روشنایی فشرده فراهم می‌کند.روشنایی هوشمند و متصل:

یکپارچه‌سازی الکترونیک کنترل و پروتکل‌های ارتباطی (مانند DALI، Zigbee) مستقیماً در ماژول‌های LED رایج‌تر می‌شود و رشد اینترنت اشیا (IoT) در سیستم‌های روشنایی را تسهیل می‌کند.قابلیت اطمینان و طول عمر:

تحقیقات برای گسترش طول عمر عملیاتی و درک مکانیسم‌های شکست ادامه دارد، به ویژه تحت شرایط استرس دمای بالا و جریان بالا که در کاربردهای پرتوان رایج است.Research continues to extend operational lifetime and understand failure mechanisms, especially under high-temperature and high-current stress conditions common in high-power applications.