دیتاشیت قطعه LED - بازنگری 2 - اطلاعات چرخه عمر - تاریخ انتشار 2013-08-02 - سند فنی فارسی

1. مرور کلی محصول

این دیتاشیت فنی، اطلاعات حیاتی مربوط به چرخه عمر و کنترل بازنگری را برای یک قطعه الکترونیکی خاص، احتمالاً یک LED یا دستگاه اپتوالکترونیکی مرتبط، ارائه می‌دهد. تمرکز اصلی این سند، تعیین وضعیت رسمی و نسخه‌بندی مشخصات محصول است. مزیت اصلی ارائه شده توسط این سند، ارتباط واضح و استاندارد سطح بازنگری قطعه و اعتبار دائمی آن است که برای ردیابی طراحی، تضمین کیفیت و برنامه‌ریزی بلندمدت زنجیره تأمین بسیار حیاتی می‌باشد. این اطلاعات برای مهندسان طراحی سخت‌افزار، مهندسان قطعات، تیم‌های تضمین کیفیت و متخصصان تأمین که به داده‌های قطعی در مورد نسخه قطعه‌ای که در محصولات خود ادغام می‌کنند نیاز دارند، هدف‌گیری شده است.

2. اطلاعات چرخه عمر و بازنگری

این سند به طور مکرر و یکنواخت، یک وضعیت قطعی و واحد را برای قطعه مشخص می‌کند.

2.1 فاز چرخه عمر

فازچرخه عمربه صراحت به عنوانبازنگریبیان شده است. این نشان می‌دهد که قطعه در فاز طراحی اولیه (نمونه اولیه) یا پایان عمر (منسوخ) نیست. این قطعه در یک وضعیت پایدار و آماده تولید قرار دارد که مشخصات آن بررسی و به‌روزرسانی شده است. این فاز نشان می‌دهد که قطعه به طور فعال تولید و پشتیبانی می‌شود و هرگونه تغییر نسبت به نسخه‌های قبلی به طور رسمی تحت این کنترل بازنگری مستند شده است.

2.2 شماره بازنگری

سطح بازنگری به وضوح به عنوان2شناسایی شده است. این یک اطلاعات کلیدی برای اطمینان از این است که تمامی طرف‌های درگیر در فرآیند طراحی و تولید به مجموعه دقیقاً یکسانی از مشخصات ارجاع می‌دهند. بازنگری 2 جایگزین هرگونه بازنگری قبلی (مثلاً بازنگری 1 یا انتشار اولیه) می‌شود. مهندسان باید تأیید کنند که لیست مواد (BOM) و نقشه‌های مونتاژ آن‌ها به این بازنگری خاص ارجاع می‌دهند تا از اختلاف در عملکرد مورد انتظار قطعه یا ویژگی‌های فیزیکی جلوگیری شود.

2.3 انتشار و اعتبار

تاریخانتشاربرای این بازنگری2013-08-02 14:06:09.0می‌باشد. این مهر زمانی، نقطه دقیق مبدأ این نسخه از سند را ارائه می‌دهد. علاوه بر این،دوره انقضابه عنوانبرای همیشهاعلام شده است. این یک اعلامیه مهم است، به این معنی که این بازنگری از دیتاشیت تاریخ انقضای برنامه‌ریزی شده‌ای ندارد و قرار است به طور نامحدود، یا تا زمانی که بازنگری بعدی (مثلاً بازنگری 3) به طور رسمی منتشر شود، مرجع معتبر باقی بماند. این امر از طراحی‌های محصول بلندمدت پشتیبانی می‌کند.

3. پارامترها و مشخصات فنی

در حالی که بخش ارائه شده PDF بر روی داده‌های اداری متمرکز است، یک دیتاشیت کامل برای یک قطعه الکترونیکی شامل پارامترهای فنی گسترده‌ای خواهد بود. بخش‌های زیر دسته‌های معمول اطلاعاتی که باید گنجانده شوند و باید با سند رسمی و کامل بازنگری 2 مطابقت داده شوند را به تفصیل شرح می‌دهند.

3.1 حداکثر مقادیر مجاز مطلق

این پارامترها محدودیت‌هایی را تعریف می‌کنند که فراتر از آن‌ها ممکن است آسیب دائمی به قطعه وارد شود. آن‌ها برای عملکرد عادی در نظر گرفته نشده‌اند. مقادیر مجاز معمول شامل موارد زیر است:

• ولتاژ معکوس (V_R): حداکثر ولتاژی که می‌توان در جهت معکوس اعمال کرد.
• جریان مستقیم (I_F): حداکثر جریان مستقیم پیوسته.
• جریان مستقیم پیک (I_FP): حداکثر جریان ضربه‌ای یا پالسی مجاز.
• توان تلف شده (P_D): حداکثر توانی که دستگاه می‌تواند تلف کند.
• محدوده دمای کارکرد و ذخیره‌سازی (T_j, T_ذخیره): محدودیت‌های دمای اتصال و محیط.

کارکرد قطعه خارج از این مقادیر مجاز می‌تواند منجر به خرابی فاجعه‌بار شود.

3.2 ویژگی‌های الکترواپتیکی

این پارامترها تحت شرایط آزمایش خاص (معمولاً در دمای محیط 25 درجه سانتی‌گراد) اندازه‌گیری می‌شوند و عملکرد قطعه را تعریف می‌کنند.

• ولتاژ مستقیم (V_F): افت ولتاژ در دو سر دستگاه در یک جریان آزمایش مشخص. این برای طراحی مدار درایور بسیار حیاتی است.
• شدت نور (I_V) یا شار نوری (Φ_v): خروجی نور، بر حسب میلی‌کاندلا (mcd) یا لومن (lm)، در یک جریان مشخص اندازه‌گیری می‌شود.
• طول موج غالب (λ_d) یا مختصات رنگی: رنگ نور ساطع شده را تعریف می‌کند.
• زاویه دید (2θ_½): گستره زاویه‌ای که در آن شدت نور حداقل نصف حداکثر شدت است.

3.3 ویژگی‌های حرارتی

مدیریت حرارتی برای عملکرد و طول عمر LED حیاتی است.

• مقاومت حرارتی اتصال به محیط (R_θJA): نشان می‌دهد که حرارت چقدر مؤثر از اتصال نیمه‌هادی به محیط اطراف منتقل می‌شود. مقدار کمتر نشان‌دهنده عملکرد حرارتی بهتر است.
• حداکثر دمای اتصال (T_{j حداکثر}): بالاترین دمای مجاز در اتصال نیمه‌هادی.

4. سیستم دسته‌بندی و طبقه‌بندی

تغییرات ساخت منجر به تفاوت‌های جزئی بین قطعات منفرد می‌شود. یک سیستم دسته‌بندی، قطعات را بر اساس پارامترهای کلیدی دسته‌بندی می‌کند تا ثبات در کاربرد را تضمین کند.

• دسته شار/شدت نوری: قطعات را بر اساس خروجی نور آن‌ها گروه‌بندی می‌کند.
• دسته ولتاژ مستقیم: قطعات را بر اساس V_F range.
• دسته رنگی: قطعات را در یک ناحیه خاص در نمودار رنگ CIE گروه‌بندی می‌کند تا ثبات رنگ را تضمین کند که برای آرایه‌های چند LED حیاتی است.

کدهای دسته خاص و محدوده پارامترهای متناظر آن‌ها در دیتاشیت کامل به تفصیل شرح داده خواهد شد.

5. منحنی‌ها و نمودارهای عملکرد

داده‌های گرافیکی بینشی از عملکرد تحت شرایط مختلف ارائه می‌دهند.

• جریان مستقیم در مقابل ولتاژ مستقیم (منحنی I-V): رابطه غیرخطی بین جریان و ولتاژ را نشان می‌دهد.
• شار نوری نسبی در مقابل جریان مستقیم: نشان می‌دهد که خروجی نور چگونه با جریان درایو تغییر می‌کند.
• شار نوری نسبی در مقابل دمای اتصال: اثر خاموشی حرارتی را نشان می‌دهد؛ خروجی نور معمولاً با افزایش دما کاهش می‌یابد.
• توزیع طیفی: نموداری که شدت نسبی را در برابر طول موج ترسیم می‌کند، خلوص و قله رنگ ساطع شده را نشان می‌دهد.

6. اطلاعات مکانیکی و پکیج

این بخش شامل نقشه‌های ابعادی است که برای چیدمان PCB ضروری می‌باشند.

• نقشه کلی پکیج: نموداری که ابعاد دقیق قطعه (طول، عرض، ارتفاع) و تلرانس‌ها را نشان می‌دهد.
• طراحی الگوی لند: چیدمان پیشنهادی پد PCB برای لحیم‌کاری، که اتصال مکانیکی و حرارتی مناسب را تضمین می‌کند.
• شناسایی قطبیت: علامت‌گذاری واضح آند و کاتد، اغلب از طریق یک شکاف، گوشه بریده شده یا نشانگر روی پکیج.
• جنس و پوشش: اطلاعات در مورد جنس پکیج (مثلاً PPA، PCT) و آبکاری پایه‌ها (مثلاً قلع مات).

7. دستورالعمل‌های لحیم‌کاری و مونتاژ

برای حفظ قابلیت اطمینان، نیاز به رسیدگی مناسب است.

• پروفیل لحیم‌کاری ریفلو: یک نمودار زمان-دما که فازهای پیشنهادی پیش‌گرم، خیساندن، ریفلو و خنک‌سازی را مشخص می‌کند. این شامل محدودیت‌های دمای پیک برای جلوگیری از آسیب به قطعه یا پکیج می‌شود.
• دستورالعمل‌های لحیم‌کاری دستی: در صورت امکان، دستورالعمل‌هایی برای دما و مدت زمان.
• سطح حساسیت رطوبت (MSL): نشان‌دهنده الزامات بسته‌بندی و پخت برای جلوگیری از "پاپ کورن شدن" در حین ریفلو به دلیل رطوبت جذب شده است.
• شرایط نگهداری: محدوده‌های دمایی و رطوبتی توصیه شده برای نگهداری قطعات استفاده نشده.

8. اطلاعات بسته‌بندی و سفارش

جزئیات نحوه تأمین قطعه.

• فرمت بسته‌بندی: مثلاً نوار و قرقره (استاندارد برای مونتاژ خودکار)، ابعاد قرقره و جهت قطعات در نوار.
• تعداد در هر قرقره: مثلاً 3000 قطعه در هر قرقره 13 اینچی.
• کد سفارش / شماره قطعه: شماره مدل کامل، که اغلب اطلاعاتی مانند رنگ، دسته روشنایی، دسته ولتاژ و نوع بسته‌بندی را کدگذاری می‌کند. دیتاشیت کامل بازنگری 2، رمزگشایی این شماره قطعه را ارائه خواهد داد.

9. نکات کاربردی و ملاحظات طراحی

راهنمایی برای پیاده‌سازی مؤثر قطعه.

• درایو جریان: توصیه‌هایی برای درایورهای جریان ثابت در مقابل محدود‌کننده مبتنی بر مقاومت برای اطمینان از خروجی نور پایدار و عمر طولانی.
• مدیریت حرارتی: اهمیت طراحی حرارتی PCB، شامل استفاده از وایاهای حرارتی، مس‌ریزی و احتمالاً هیت‌سینک‌ها برای پایین نگه داشتن دمای اتصال.
• احتیاط‌های ESD: بسیاری از دستگاه‌های اپتوالکترونیکی به تخلیه الکترواستاتیک حساس هستند. در حین مونتاژ باید روش‌های صحیح رسیدگی ESD رعایت شود.
• طراحی اپتیکی: ملاحظاتی برای لنزها، پخش‌کننده‌های نور یا رفلکتورها هنگام ادغام LED در یک محصول نهایی.

10. مقایسه فنی و تمایز

اگرچه همیشه در دیتاشیت یک قطعه منفرد وجود ندارد، این تحلیل اغلب توسط مهندسان انجام می‌شود. نقاط بالقوه مقایسه با قطعات مشابه می‌تواند شامل بازده نوری بالاتر (نور بیشتر در هر وات)، مقاومت حرارتی کمتر برای عملکرد بهتر در جریان بالا، محدوده دمای کارکرد وسیع‌تر، یا جنس پکیج مستحکم‌تر که مقاومت بهتری در برابر رطوبت و قرارگیری در معرض UV ارائه می‌دهد، باشد.

11. پرسش‌های متداول (FAQ)

س: عبارت "فاز چرخه عمر: بازنگری" برای طراحی من چه معنایی دارد؟

ج: به این معنی است که قطعه در فاز تولید بالغ و پایدار قرار دارد. مشخصات تحت بازنگری 2 ثابت شده‌اند و پایه‌ای قابل اعتماد برای محصولی با طول عمر تولید طولانی فراهم می‌کنند.



س: دوره انقضا "برای همیشه" است. آیا این به معنای آن است که قطعه هرگز متوقف نخواهد شد؟

ج: به این معنی است که این بازنگری خاص دیتاشیت تاریخ انقضا ندارد. با این حال، خود قطعه ممکن است در نهایت در آینده به فاز چرخه عمر "منسوخ" برسد. وضعیت "برای همیشه" به اعتبار محتوای فنی سند اشاره دارد، نه یک تضمین تولید نامحدود.



س: استفاده از بازنگری دقیق (بازنگری 2) دیتاشیت چقدر حیاتی است؟

ج: بسیار حیاتی است. بازنگری‌های مختلف ممکن است تغییراتی در حداکثر مقادیر مجاز مطلق، ویژگی‌های معمول، ساختار دسته‌بندی یا نقشه‌های مکانیکی داشته باشند. استفاده از یک بازنگری قدیمی می‌تواند منجر به نقص طراحی، مسائل انطباق یا عیوب تولید شود.

12. مثال موردی عملی

یک مهندس را در نظر بگیرید که در حال طراحی یک پنل روشنایی LED داخلی جدید است. او این قطعه را بر اساس داده‌های فتومتریک آن از دیتاشیت بازنگری 2 انتخاب می‌کند. او از داده‌های ولتاژ مستقیم (V_F) و مقاومت حرارتی (R_θJA) برای طراحی یک درایور جریان ثابت مناسب و محاسبه مساحت مس لازم PCB برای هیت‌سینک استفاده می‌کند. از نقشه مکانیکی برای ایجاد الگوی لند دقیق در نرم‌افزار چیدمان PCB استفاده می‌شود. مهندس کد سفارش دقیق، شامل دسته شار نوری و رنگی مورد نظر، را در BOM مشخص می‌کند تا اطمینان حاصل شود که پنل روشنایی و رنگ یکنواختی دارد. دوره انقضای "برای همیشه" اطمینان می‌دهد که مشخصات در طول دوره تولید چندساله محصول به طور غیرمنتظره‌ای تغییر نخواهد کرد.

13. اصل عملکرد

قطعه بر اساس الکترولومینسانس حالت جامد است. هنگامی که یک ولتاژ مستقیم بیش از آستانه دیود اعمال می‌شود، الکترون‌ها با حفره‌ها درون ماده نیمه‌هادی (معمولاً یک ترکیب مانند InGaN برای آبی/سبز یا AlInGaP برای قرمز/کهربایی) بازترکیب می‌شوند. این رویداد بازترکیب، انرژی را به شکل فوتون (نور) آزاد می‌کند. طول موج خاص (رنگ) نور ساطع شده توسط انرژی گاف نواری مواد نیمه‌هادی مورد استفاده در ناحیه فعال تعیین می‌شود. پکیج، تراشه نیمه‌هادی را محصور می‌کند، اتصالات الکتریکی را فراهم می‌کند و اغلب شامل یک لایه فسفر (برای LEDهای سفید) یا یک لنز برای شکل‌دهی به خروجی نور است.

14. روندها و تحولات صنعت

حوزه اپتوالکترونیک همچنان به سرعت در حال پیشرفت است. روندهای کلی قابل مشاهده در صنعت شامل تلاش مداوم برای بازده نوری بالاتر (لومن بر وات)، کاهش هزینه هر لومن است. همچنین توسعه قابل توجهی در بهبود شاخص‌های بازآفرینی رنگ (CRI) برای LEDهای سفید، به ویژه برای کاربردهای روشنایی با کیفیت بالا وجود دارد. کوچک‌سازی همچنان یک روند است که فرم‌فاکتورهای جدیدی را ممکن می‌سازد. علاوه بر این، قابلیت اطمینان بهبود یافته و عمر طولانی‌تر تحت دمای کارکرد بالاتر، حوزه‌های کلیدی تحقیق هستند. حرکت به سمت سیستم‌های روشنایی هوشمند و متصل، نیز ادغام الکترونیک کنترل در کنار گسیلنده LED را هدایت می‌کند. سیستم بازنگری دیتاشیت، همانطور که در این سند مشاهده می‌شود، بخش اساسی مدیریت این بهبودهای فناوری و ارائه مستندات واضح برای هر تکرار محصول است.