انتخاب زبان

برگه فنی قطعه LED - تحلیل طول موج اوج - جزئیات بسته‌بندی کیسه ضد الکتریسیته ساکن و کارتن - سند فنی انگلیسی

مستندات فنی برای قطعه LED، شامل جزئیات فاز چرخه عمر، پارامتر طول موج اوج و مشخصات جامع بسته‌بندی از جمله کیسه ضد الکتریسیته ساکن، کارتن داخلی و کارتن خارجی.
smdled.org | PDF Size: 0.1 MB
امتیاز: 4.5/5
امتیاز شما
شما قبلاً به این سند امتیاز داده اید
جلد سند PDF - برگه فنی قطعه LED - تحلیل طول موج اوج - جزئیات بسته‌بندی کیسه ضد الکتریسیته ساکن و کارتن - سند فنی انگلیسی

1. مرور کلی محصول

این سند فنی، مشخصات جامعی برای قطعه دیود نورافشان (LED) ارائه می‌دهد. تمرکز اصلی بر روی پارامتر نوری کلیدی دستگاه، یعنی طول موج اوج، و الزامات دقیق بسته‌بندی برای اطمینان از جابجایی و نگهداری صحیح است. ساختار این سند به گونه‌ای طراحی شده که مهندسان، متخصصان خرید و پرسنل تضمین کیفیت درگیر در ادغام این قطعه در مجموعه‌های الکترونیکی را پشتیبانی کند. اطلاعات در قالبی با کنترل نسخه ارائه شده‌اند تا کاربران به روزترین داده‌های فنی را مرجع قرار دهند.

2. کنترل سند و اطلاعات چرخه عمر

این سند با عنوان نسخه 4 شناسایی شده که نشان‌دهنده چهارمین نسخه رسمی است. تاریخ انتشار این نسخه 10 ژوئن 2013، ساعت 16:24:33 ثبت شده است. فاز چرخه عمر به وضوح با عنوان "Revision" مشخص شده و دوره انقضا به عنوان "Forever" (برای همیشه) ذکر شده که نشان می‌دهد این نسخه از سند به طور نامحدود معتبر است مگر اینکه توسط نسخه جدیدتری جایگزین شود. این اطلاعات کنترل برای حفظ قابلیت ردیابی و اطمینان از اینکه تمام ذینفعان از یک مجموعه مشخصات تایید شده و یکسان استفاده می‌کنند، حیاتی است.

3. بررسی عمیق پارامترهای فنی

3.1 ویژگی‌های نورسنجی و نوری

پارامتر نوری اصلی مشخص شده در این سند، طول موج اوج (λp) است. طول موج اوج، طول موج خاصی است که در آن LED حداکثر توان نوری خود را ساطع می‌کند. این پارامتر در تعریف رنگ درک شده LED اساسی است. برای مثال، طول موج اوج حدود 450-470 نانومتر معمولاً مربوط به نور آبی، 520-550 نانومتر مربوط به سبز و 620-660 نانومتر مربوط به قرمز است. مقدار دقیق λp یک عامل طراحی حیاتی برای کاربردهایی است که به نقاط رنگی خاصی نیاز دارند، مانند نور پس‌زمینه نمایشگر، تابلوها یا نورپردازی محیطی. تلرانس یا دسته‌بندی مرتبط با این طول موج اوج، اگرچه در متن ارائه شده به صراحت جزئیات آن نیامده، یک مشخصه استاندارد است که تغییرات مجاز از مقدار اسمی λp را تعریف می‌کند و ثبات رنگ در بین دسته‌های تولیدی را تضمین می‌نماید.

پارامترهای نوری مرتبط دیگر، مانند شدت نور، زاویه دید و پهنای نیمه طیف، برای یک پروفایل عملکرد کامل ضروری هستند اما در محتوای ارائه شده فهرست نشده‌اند. طراحان باید طول موج اوج را در کنار جریان راه‌اندازی و دمای اتصال LED در نظر بگیرند، زیرا این عوامل می‌توانند باعث جابجایی در طول موج ساطع شده شوند.

4. مشخصات بسته‌بندی و جابجایی

4.1 سلسله مراتب و مواد بسته‌بندی

سیستم بسته‌بندی برای این قطعه LED به گونه‌ای طراحی شده است که لایه‌های متعددی از محافظت در برابر تخلیه الکترواستاتیک (ESD)، آسیب مکانیکی و آلودگی محیطی فراهم کند. سطوح بسته‌بندی مشخص شده عبارتند از:

4.2 تعداد در بسته

سند به صراحت "تعداد در بسته" را به عنوان یک مشخصه کلیدی ذکر می‌کند. این به تعداد واحدهای LED موجود در یک کیسه ضد الکتریسیته ساکن اشاره دارد. این تعداد برای مدیریت موجودی، برنامه‌ریزی تولید (مثلاً راه‌اندازی ماشین‌های Pick-and-Place) و محاسبه هزینه حیاتی است. مقادیر رایج بسته‌بندی شامل ریل (مثلاً 1000، 2000، 4000 قطعه در هر ریل) یا سینی/بسته‌های آمیو برای دستگاه‌های بزرگتر است. مقدار دقیق باید از برگه مشخصات کامل یا لیست بسته‌بندی تأیید شود.

5. دستورالعمل‌های لحیم‌کاری و مونتاژ

اگرچه پروفایل‌های لحیم‌کاری خاص در متن ارائه شده جزئیات داده نشده‌اند، اما روش‌های استاندارد مونتاژ LED نوع Surface-Mount Device (SMD) اعمال می‌شوند. این قطعات معمولاً با استفاده از لحیم‌کاری رفلو مونتاژ می‌شوند. پروفایل توصیه شده شامل یک مرحله پیش‌گرم برای افزایش تدریجی دما و فعال‌سازی فلاکس، یک ناحیه خیساندن برای اطمینان از گرمایش یکنواخت روی برد، یک دمای اوج رفلو که در آن خمیر لحیم ذوب شده و اتصال را تشکیل می‌دهد، و یک فاز خنک‌کننده کنترل شده است. حداکثر دمای اوج و زمان بالای دمای مایع (TAL) باید در محدوده مشخص شده LED باشد تا از آسیب به لنز پلاستیکی، تراشه نیمه‌هادی یا اتصالات سیمی داخلی جلوگیری شود. استفاده از کیسه ضد الکتریسیته ساکن قبل از مونتاژ، ضرورت رعایت روش‌های ایمن در برابر ESD را در طول فرآیند جابجایی و لحیم‌کاری تأکید می‌کند.

6. شرایط نگهداری و عمر مفید

شرایط نگهداری صحیح با تأکید بر بسته‌بندی ضد الکترواستاتیک تلویحاً بیان شده است. LEDها باید در کیسه‌های ضد الکتریسیته ساکن اصلی و بازنشده خود، در یک محیط کنترل شده نگهداری شوند. شرایط توصیه شده معمولاً شامل محدوده دمایی 5 تا 30 درجه سانتی‌گراد و رطوبت نسبی زیر 60% برای جلوگیری از جذب رطوبت است که می‌تواند منجر به "ترکیدن" (ترک خوردگی پکیج) در حین لحیم‌کاری رفلو شود. کیسه‌ها باید دور از نور مستقیم خورشید و منابع اوزون یا سایر گازهای خورنده نگهداری شوند. پس از باز شدن کیسه محافظ رطوبت، قطعات باید در یک بازه زمانی مشخص (مثلاً 168 ساعت در شرایط محیط کارخانه) استفاده شوند یا طبق دستورالعمل سازنده مجدداً خشک (بیک) شوند تا رطوبت جذب شده از بین برود.

7. پیشنهادات کاربردی و ملاحظات طراحی

کاربرد اصلی یک LED که با طول موج اوج آن مشخص می‌شود، در روشنایی و نشانگر است. طراحان باید λp را بر اساس خروجی رنگ مورد نظر انتخاب کنند. ملاحظات کلیدی طراحی شامل موارد زیر است:

8. منحنی‌های عملکرد و تحلیل ویژگی‌ها

اگرچه در متن ارائه شده موجود نیست، یک برگه مشخصات کامل شامل چندین نمودار عملکرد کلیدی برای تحلیل دقیق خواهد بود:

9. توضیح سیستم دسته‌بندی (بینینگ)

تولید LED منجر به تغییرات طبیعی در پارامترهای کلیدی می‌شود. یک سیستم دسته‌بندی، LEDها را بر اساس این پارامترها به گروه‌هایی (بین) طبقه‌بندی می‌کند تا ثبات را تضمین کند. دسته‌های اصلی معمولاً مربوط به موارد زیر هستند:

10. اطلاعات مکانیکی و پکیج

نقشه مکانیکی، که در متن ارائه شده گنجانده نشده، بخش حیاتی برگه مشخصات است. این نقشه ابعاد دقیق پکیج LED، از جمله طول، عرض، ارتفاع و اندازه و موقعیت پدهای لحیم (الگوی لند) را ارائه می‌دهد. این نقشه اطمینان حاصل می‌کند که جای پای PCB به درستی برای لحیم‌کاری قابل اعتماد و تراز مناسب طراحی شده است. علامت قطبیت (معمولاً علامت کاتد، مانند یک شکاف، نقطه یا پایه کوتاه‌تر) نیز به وضوح نشان داده می‌شود تا از نصب معکوس در حین مونتاژ جلوگیری شود.

11. اطلاعات سفارش و شماره مدل

برگه مشخصات کامل شامل یک جدول تجزیه شماره مدل یا کد سفارش خواهد بود که به کاربران اجازه می‌دهد نوع دقیق مورد نیاز خود را مشخص کنند. این کد معمولاً ویژگی‌های کلیدی مانند نوع پکیج، رنگ (طول موج اوج)، دسته شار نوری، دسته ولتاژ مستقیم و گاهی تعداد بسته‌بندی را کدگذاری می‌کند. درک این سیستم کدگذاری برای خرید دقیق ضروری است.

12. پرسش‌های متداول (FAQ)

س: چرا طول موج اوج اینقدر مهم است؟

ج: طول موج اوج مستقیماً رنگ غالب نور ساطع شده را تعیین می‌کند. برای کاربردهایی که به رنگ خاصی نیاز دارند، مانند چراغ‌های راهنمایی یا سیستم‌های نورپردازی ترکیب رنگ، کنترل دقیق λp غیرقابل مذاکره است.

س: هدف از کیسه ضد الکتریسیته ساکن چیست؟

ج: LEDها حاوی اتصالات نیمه‌هادی حساسی هستند که می‌توانند توسط تخلیه‌های الکتریسیته ساکن که برای انسان قابل درک نیست، به طور دائمی آسیب ببینند. کیسه ضد الکتریسیته ساکن یک قفس فارادی فراهم می‌کند و قطعات را در برابر رویدادهای ESD خارجی در حین نگهداری و حمل و نقل محافظت می‌نماید.

س: پس از باز کردن کیسه ضد الکتریسیته ساکن چگونه باید با LEDها برخورد کنم؟

ج: همیشه در یک ایستگاه کاری محافظت شده در برابر ESD با زیرانداز و مچ‌بند اتصال به زمین کار کنید. از ابزارهای اتصال به زمین استفاده کنید. اگر قطعات بلافاصله استفاده نمی‌شوند، باید در یک ظرف دربسته و محافظ استاتیک نگهداری شوند. برای پکیج‌های حساس به رطوبت، پس از باز شدن کیسه به عمر مفید محیط کارخانه پایبند باشید یا در صورت تجاوز از آن، روش‌های خشک کردن (بیکینگ) را دنبال کنید.

13. اصول عملکرد

یک LED یک دیود پیوند نیمه‌هادی p-n است. هنگامی که یک ولتاژ مستقیم اعمال می‌شود، الکترون‌ها از ناحیه نوع n و حفره‌ها از ناحیه نوع p به ناحیه اتصال تزریق می‌شوند. هنگامی که این حامل‌های بار بازترکیب می‌شوند، انرژی به شکل فوتون (نور) آزاد می‌شود. طول موج (رنگ) خاص این نور توسط انرژی گاف نواری مواد نیمه‌هادی مورد استفاده در ناحیه فعال (مانند نیترید گالیم ایندیم برای آبی/سبز، فسفید آلومینیوم گالیم ایندیم برای قرمز/کهربایی) تعیین می‌شود. طول موج اوج (λp) با محتمل‌ترین انرژی فوتون ساطع شده از این فرآیند بازترکیب مطابقت دارد.

14. روندهای فناوری

صنعت LED با چندین روند کلیدی همچنان در حال تکامل است. بازده، که با لومن بر وات (lm/W) اندازه‌گیری می‌شود، به طور مداوم در حال بهبود است و مصرف انرژی را برای همان خروجی نور کاهش می‌دهد. تمرکز قوی‌ای بر بهبود شاخص نمود رنگ (CRI) و ثبات رنگ (کاهش گستردگی دسته‌ها) برای نورپردازی سفید با کیفیت بالا وجود دارد. کوچک‌سازی پکیج‌ها ادامه دارد و امکان چگالی پیکسل بالاتر در نمایشگرهای دید مستقیم را فراهم می‌کند. علاوه بر این، ادغام ویژگی‌های هوشمند، مانند درایورهای داخلی یا قابلیت‌های تنظیم رنگ، رایج‌تر می‌شود. تأکید بر بسته‌بندی مستحکم، محافظ در برابر ESD و مقاوم در برابر رطوبت، همانطور که در این سند اشاره شده، یک الزام اساسی برای اطمینان از قابلیت اطمینان در محیط‌های تولید خودکار و با حجم بالا باقی می‌ماند.

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.