دیتاشیت LED آبی PLCC-2 مدل 67-11-UB0200H-AM - درجه خودرویی - زاویه دید 120 درجه - ولتاژ 3.1V - جریان 20mA - سند فنی فارسی

1. مرور کلی محصول

67-11-UB0200H-AM یک قطعه LED نصب سطحی با قابلیت اطمینان بالا است که به طور خاص برای کاربردهای چالش‌برانگیز نورپردازی داخلی خودرو طراحی شده است. این قطعه با استفاده از پکیج PLCC-2 (Plastic Leaded Chip Carrier)، راه‌حلی مستحکم برای نور پس‌زمینه و عملکردهای نشانگر ارائه می‌دهد که در آن عملکرد یکنواخت تحت شرایط محیطی متغیر حیاتی است. مزایای اصلی آن شامل زاویه دید گسترده 120 درجه برای دید عالی، تاییدیه مطابق با استاندارد سختگیرانه AEC-Q101 برای قطعات درجه خودرویی و مطابقت با دستورالعمل‌های محیطی RoHS و REACH است. بازار هدف اصلی، الکترونیک خودرو است و کاربردهای کلیدی شامل روشنایی کلاستر ابزار، نور پس‌زمینه کلیدها و نورپردازی عمومی داخلی می‌باشد.

2. تحلیل عمیق پارامترهای فنی

2.1 ویژگی‌های نورسنجی و نوری

این LED نور آبی با طول موج غالب (λd) معمول 468 نانومتر، در محدوده 463 تا 475 نانومتر ساطع می‌کند. پارامتر نورسنجی کلیدی آن شدت نور است که معمولاً 355 میلی‌کاندلا (mcd) هنگام راه‌اندازی با جریان آزمایش استاندارد 20 میلی‌آمپر است. مقادیر حداقل و حداکثر برای این دسته به ترتیب 224 mcd و 560 mcd است که نشان‌دهنده پراکندگی تولید است. یک ویژگی تعیین‌کننده، زاویه دید بسیار گسترده (φ) 120 درجه است که زاویه خارج از محوری است که در آن شدت نور به نصف مقدار اوج خود کاهش می‌یابد. این امر روشنایی یکنواخت در یک ناحیه وسیع را تضمین می‌کند.

2.2 ویژگی‌های الکتریکی و حرارتی

ولتاژ مستقیم (VF_F) معمولاً در 20 میلی‌آمپر 3.1 ولت اندازه‌گیری می‌شود، با محدوده 2.75 ولت تا 3.75 ولت. حداکثر جریان مستقیم پیوسته مطلق (IF_F) 30 میلی‌آمپر است، با جریان عملیاتی توصیه‌شده 20 میلی‌آمپر. این قطعه برای کار در بایاس معکوس طراحی نشده است. مدیریت حرارتی برای طول عمر LED حیاتی است. مقاومت حرارتی اتصال به نقطه لحیم با دو مقدار مشخص شده است: یک اندازه‌گیری الکتریکی (Rth JS el_{) حداکثر 100 K/W و یک اندازه‌گیری واقعی (Rth JS real}) حداکثر 130 K/W. حداکثر دمای مجاز اتصال (Tj_{) 125 درجه سانتی‌گراد است.}2.3 مقادیر حداکثر مطلق و قابلیت اطمینان_Jمحدودیت‌های سختگیرانه ناحیه عملیاتی ایمن را تعریف می‌کنند: اتلاف توان (Ptot

) نباید از 112 میلی‌وات تجاوز کند. این قطعه می‌تواند جریان موجی (IFSM

) 300 میلی‌آمپر را برای پالس‌های ≤ 10 میکروثانیه با چرخه وظیفه بسیار کم (0.005) تحمل کند. محدوده دمای عملیاتی و ذخیره‌سازی از 40- درجه سانتی‌گراد تا +110 درجه سانتی‌گراد است که برای محیط‌های خودرویی مناسب است. محافظت در برابر تخلیه الکترواستاتیک (ESD) در سطح 8 کیلوولت (مدل بدن انسان) درجه‌بندی شده و قطعه در سطح حساسیت رطوبت (MSL) 2 طبقه‌بندی می‌شود._d3. توضیح سیستم دسته‌بندی (بینینگ)_FMال‌ایدی بر اساس پارامترهای کلیدی عملکرد به دسته‌های مختلفی (بین) تقسیم‌بندی می‌شود تا یکنواختی درون یک بچ تولیدی تضمین شود.

3.1 دسته‌بندی شدت نور

شدت نور با کدهای حرفی-عددی (مانند L1, M1, N1...) دسته‌بندی می‌شود. دسته مربوط به این شماره قطعه خاص، همانطور که در جدول مشخصات (مقدار معمول 355 mcd) نشان داده شده، در دسته "T1" قرار می‌گیرد که محدوده 280 تا 355 mcd را پوشش می‌دهد. ساختار دسته‌بندی از شدت بسیار کم (L1: 11.2-14 mcd) تا شدت بسیار بالا گسترش یافته و انتخاب گسترده‌ای برای نیازهای روشنایی مختلف فراهم می‌کند.

3.2 دسته‌بندی طول موج غالب

رنگ آبی از طریق دسته‌های طول موج غالب کنترل می‌شود. مقدار معمول 468 نانومتر برای این قطعه، آن را در دسته "6367" قرار می‌دهد که از 463 تا 467 نانومتر را پوشش می‌دهد، یا به طور بالقوه در دسته "6771" (467-471 نانومتر)، بسته به دقیق‌ترین حداقل/حداکثر. این کنترل دقیق (تلرانس ±1 نانومتر) تغییر رنگ حداقلی بین ال‌ایدی‌های منفرد در یک مجموعه را تضمین می‌کند.

4. تحلیل منحنی‌های عملکرد

4.1 جریان مستقیم در مقابل ولتاژ مستقیم (منحنی IV)

نمودار ارائه‌شده رابطه غیرخطی بین جریان مستقیم و ولتاژ مستقیم را نشان می‌دهد. این منحنی برای یک LED آبی معمول است، با ولتاژ روشن‌شدن حدود 2.7 ولت و شیب نسبتاً تند پس از آن. این داده برای طراحی مدار محدودکننده جریان جهت اطمینان از عملکرد پایدار ضروری است.

4.2 وابستگی به دما

چندین نمودار تغییرات عملکرد با دما را به تفصیل شرح می‌دهند. ولتاژ مستقیم دارای ضریب دمایی منفی است و تقریباً 2 میلی‌ولت بر درجه سانتی‌گراد نسبت به مقدار آن در 25 درجه سانتی‌گراد کاهش می‌یابد. در مقابل، شدت نور با افزایش دمای اتصال کاهش می‌یابد؛ در دمای 100 درجه سانتی‌گراد، خروجی تقریباً 80-85٪ از مقدار آن در 25 درجه سانتی‌گراد است. طول موج غالب نیز با دما کمی جابجا می‌شود (معمولاً +0.05 تا +0.1 نانومتر بر درجه سانتی‌گراد برای LEDهای آبی).

4.3 توزیع طیفی و الگوی تابش

نمودار توزیع طیفی نسبی یک قله در ناحیه طول موج آبی (~468 نانومتر) با پهنای نیم‌ارتفاع (FWHM) معمول برای یک LED مبتنی بر InGaN نشان می‌دهد. نمودار الگوی تابش به صورت بصری زاویه دید 120 درجه را تأیید می‌کند و یک الگوی تابش شبه لامبرتین را نشان می‌دهد.

4.4 کاهش ظرفیت (دری‌ریتینگ) و عملکرد پالسی

یک منحنی کاهش جریان مستقیم، حداکثر جریان مجاز پیوسته را به عنوان تابعی از دمای پد لحیم‌کاری (TS) تعیین می‌کند. به عنوان مثال، در TS برابر 110 درجه سانتی‌گراد، حداکثر جریان 30 میلی‌آمپر است. یک نمودار جداگانه قابلیت مجاز مدیریت پالس را تعریف می‌کند و جریان پیک پالس (IFP) مجاز برای عرض پالس (tp) و چرخه وظیفه (D) داده شده را نشان می‌دهد.

5. اطلاعات مکانیکی و پکیج

این قطعه از یک پکیج نصب سطحی استاندارد PLCC-2 استفاده می‌کند. نقشه مکانیکی (که توسط بخش "ابعاد مکانیکی" اشاره شده است) طول، عرض، ارتفاع و فاصله پایه‌ها را به طور دقیق مشخص می‌کند. پکیج دارای بدنه پلاستیکی قالب‌گیری‌شده با دو پایه است. قطبیت توسط شکل فیزیکی پکیج یا علامتی روی سطح آن، معمولاً یک شکاف یا نقطه سبز نزدیک کاتد، نشان داده می‌شود. طرح پد لحیم‌کاری توصیه‌شده برای اطمینان از لحیم‌کاری مناسب و تخلیه حرارتی در طول فرآیند رفلو ارائه شده است._S6. دستورالعمل‌های لحیم‌کاری و مونتاژ_S6.1 پروفیل لحیم‌کاری رفلو_FPدیتاشیت شرایط لحیم‌کاری رفلو را مشخص می‌کند که در آن پایه‌های قطعه باید برای مدت زمانی بین 60 تا 150 ثانیه در معرض دمایی بالاتر از 217 درجه سانتی‌گراد (دمای مایع شدن خمیر لحیم) قرار گیرند. یک نمودار پروفیل رفلو دقیق معمولاً پیش‌گرمایش توصیه‌شده، مرحله خیساندن، دمای اوج رفلو (که نباید از حداکثر مطلق درجه‌بندی دمای لحیم‌کاری LED تجاوز کند) و نرخ‌های سرد کردن را نشان می‌دهد._p6.2 احتیاط‌های کاربردی

احتیاط‌های عمومی شامل موارد زیر است: جلوگیری از اعمال ولتاژ معکوس. استفاده از یک مقاومت سری یا درایور جریان ثابت برای محدود کردن جریان مستقیم. اطمینان از عدم تجاوز از حداکثر دمای اتصال با در نظر گرفتن دمای محیط، جریان راه‌اندازی و طراحی حرارتی PCB. دست‌زنی به قطعات با احتیاط‌های ESD مناسب. رعایت شرایط ذخیره‌سازی توصیه‌شده (MSL 2) در صورت باز شدن بسته‌بندی.

7. اطلاعات بسته‌بندی و سفارش

بخش "اطلاعات بسته‌بندی" جزئیات نحوه عرضه LEDها را شرح می‌دهد که معمولاً روی نوارهای حامل برجسته‌دار پیچیده شده در قرقره هستند. پارامترهای کلیدی شامل ابعاد قرقره، فاصله حفره‌ها و تعداد قطعات در هر قرقره است. شماره قطعه 67-11-UB0200H-AM از یک سیستم کدگذاری خاص پیروی می‌کند که در آن "67" احتمالاً نشان‌دهنده سری، "11" اندازه یا نوع، "UB" رنگ (آبی) و "200H" دسته‌های عملکرد خاص است. بخش "اطلاعات سفارش" نحوه مشخص کردن اندازه قرقره یا گزینه‌های دیگر را روشن می‌کند.

8. توصیه‌های کاربردی

8.1 سناریوهای کاربردی معمول

این LED برای موارد زیر ایده‌آل است:

نورپردازی داخلی خودرو:

نور پس‌زمینه برای دکمه‌ها، کلیدها، پنل‌های کنترل آب و هوا و دستگیره‌های در.

کلاسترهای ابزار:

روشنایی برای گیج‌ها و چراغ‌های هشدار، که از زاویه دید گسترده بهره می‌برند.

عملکردهای نشانگر عمومی:

چراغ‌های وضعیت درون کابین که رنگ آبی برای آن تعیین شده است.
8.2 ملاحظات طراحیراه‌اندازی جریان:
همیشه از یک منبع جریان ثابت یا یک منبع ولتاژ با مقاومت سری استفاده کنید. مقدار مقاومت را با استفاده از R = (ولتاژ منبع - VF) / IF محاسبه کنید. از حداکثر VF از دیتاشیت استفاده کنید تا اطمینان حاصل شود که جریان در دماهای پایین که VF بالاتر است از محدودیت‌ها تجاوز نمی‌کند.مدیریت حرارتی:
پد حرارتی (در صورت وجود) را به یک ناحیه مسی کافی روی PCB متصل کنید تا به عنوان هیت‌سینک عمل کند. این امر برای حفظ خروجی نور و طول عمر، به ویژه در دمای محیط یا جریان راه‌اندازی بالا، حیاتی است.طراحی نوری:

زاویه دید گسترده ممکن است نیاز به راهنماهای نور یا پخش‌کننده‌ها برای دستیابی به الگوهای روشنایی خاص و جلوگیری از نقاط داغ داشته باشد.

9. مقایسه و تمایز فنیدر مقایسه با LEDهای PLCC-2 درجه تجاری استاندارد، تمایزدهنده‌های کلیدی این قطعه، تاییدیه AEC-Q101 آن است که قابلیت اطمینان آن تحت آزمایش‌های استرس خودرویی (چرخه حرارتی، کار در دمای بالا/رطوبت بالا و غیره) را تأیید می‌کند و همچنین محدوده دمای عملیاتی گسترده‌تر آن (40- تا +110 درجه سانتی‌گراد) است. درجه‌بندی ESD 8 کیلوولت نیز معمولاً بالاتر از قطعات تجاری است. دسته‌بندی خاص برای شدت نور و طول موج، یکنواختی رنگ و روشنایی را تضمین می‌کند که در نمایشگرهای چند LED خودرویی از اهمیت بالایی برخوردار است._{10. پرسش‌های متداول (بر اساس پارامترهای فنی)}س: آیا می‌توانم این LED را مستقیماً از منبع تغذیه 5 ولت راه‌اندازی کنم؟_Fج: خیر. با VF معمول 3.1 ولت، اتصال مستقیم آن به 5 ولت باعث جریان بیش از حد و خرابی فوری می‌شود. شما باید از یک مقاومت محدودکننده جریان سری یا یک درایور جریان ثابت استفاده کنید._Fس: طول عمر مورد انتظار این LED چقدر است؟_Fج: طول عمر LED به شدت به شرایط عملیاتی، به ویژه دمای اتصال و جریان راه‌اندازی بستگی دارد. هنگام کار در محدوده مقادیر مشخص‌شده (به ویژه Tj ≤ 125°C)، LEDهای درجه خودرویی مانند این معمولاً طول عمر L70 (زمان تا 70٪ از خروجی نور اولیه) درجه‌بندی شده در ده‌ها هزار ساعت دارند._Fس: هنگام سفارش، چگونه کد دسته شدت نور (مثلاً T1) را تفسیر کنم؟
ج: کد دسته تضمین می‌کند که شدت LED در محدوده مشخص شده (مثلاً T1: 280-355 mcd) قرار خواهد گرفت. برای روشنایی یکنواخت در یک آرایه، یک کد دسته واحد و محدود را مشخص کنید.س: آیا هیت‌سینک لازم است؟
ج: برای عملیات پیوسته در 20 میلی‌آمپر یا بالاتر، به ویژه در دمای محیط بالا، مدیریت حرارتی مناسب از طریق مس PCB ضروری است. معمولاً برای یک LED منفرد، هیت‌سینک اختصاصی لازم نیست، اما چیدمان PCB باید تبادل حرارت را تسهیل کند.11. مورد عملی طراحی و استفاده

مورد: طراحی نور پس‌زمینه برای یک کلید فشاری خودرو.

نیازمندی:روشنایی آبی یکنواخت در سراسر یک کلاهک دکمه به قطر 10 میلی‌متر.انتخاب قطعه:

یک عدد LED مدل 67-11-UB0200H-AM به دلیل روشنایی بالا و زاویه دید گسترده آن کافی است.

طراحی مدار:
از سیستم اسمی 12 ولت خودرو (14 ولت هنگام روشن بودن) استفاده می‌شود. یک مقاومت سری محاسبه می‌شود: R = (14V - 3.1V) / 0.020A = 545 اهم. یک مقاومت 560 اهم، 1/8 وات انتخاب می‌شود. توان تلف شده در LED برابر است با P = VF * IF = ~3.1V * 0.02A = 62 mW که به خوبی زیر حداکثر 112 mW است._Fچیدمان PCB:

LED به طور مرکزی زیر دکمه قرار می‌گیرد. پدهای لحیم‌کاری به یک ناحیه مسی گسترده روی صفحه زمین PCB متصل می‌شوند تا به تبادل حرارت کمک کنند. علامت قطبیت در طول مونتاژ به دقت رعایت می‌شود.
ادغام نوری:_J <یک راهنمای نور پلاستیکی کوچک و شیری رنگ بین LED و کلاهک دکمه قرار می‌گیرد تا منبع نقطه‌ای نور را به یک دایره یکنواخت از نور پخش کند.

12. اصل عملکرد
این یک دیود ساطع‌کننده نور نیمه‌هادی (LED) است. هنگامی که یک ولتاژ مستقیم بیش از انرژی گاف نواری آن در سراسر آند و کاتد اعمال می‌شود، الکترون‌ها و حفره‌ها در ناحیه فعال تراشه نیمه‌هادی (معمولاً از جنس نیترید گالیم ایندیم - InGaN برای نور آبی) بازترکیب می‌شوند. این فرآیند بازترکیب، انرژی را به شکل فوتون (نور) آزاد می‌کند. طول موج خاص (رنگ) نور ساطع‌شده توسط انرژی گاف نواری مواد نیمه‌هادی مورد استفاده تعیین می‌شود. پکیج PLCC-2 تراشه نیمه‌هادی کوچک را محصور می‌کند، محافظت مکانیکی فراهم می‌کند، اتصالات سیمی را در خود جای می‌دهد و یک لنز پلاستیکی قالب‌گیری‌شده را شامل می‌شود که خروجی نور را شکل می‌دهد تا زاویه دید 120 درجه حاصل شود.

13. روندهای فناوری
روند در LEDهای نورپردازی داخلی خودرو به سمت بازدهی بالاتر (لومن بیشتر در هر وات) است که امکان نمایشگرهای روشن‌تر یا مصرف برق و بار حرارتی کمتر را فراهم می‌کند. همچنین حرکت به سمت اندازه پکیج کوچک‌تر (مانند پکیج‌های در مقیاس تراشه) برای چیدمان‌های PCB متراکم‌تر و طراحی انعطاف‌پذیرتر وجود دارد. علاوه بر این، ادغام الکترونیک کنترل، مانند درایورهای جریان ثابت یا مدارهای تنظیم نور PWM، مستقیماً در پکیج LED ("LEDهای هوشمند") برای ساده‌سازی طراحی سیستم رایج‌تر می‌شود. یکنواختی رنگ و پایداری در طول دما و عمر، با توجه به استانداردهای زیبایی‌شناختی بالای فضای داخلی خودروهای مدرن، همچنان حوزه‌های تمرکز حیاتی باقی می‌مانند.

. Practical Design and Usage Case

Case: Designing a backlight for an automotive push-button switch.
1. Requirement:Uniform blue illumination across a 10mm diameter button cap.
2. Component Selection:One 67-11-UB0200H-AM LED is sufficient due to its high brightness and wide viewing angle.
3. Circuit Design:The vehicle's nominal 12V system (14V when running) is used. A series resistor is calculated: R = (14V - 3.1V) / 0.020A = 545 ohms. A 560 ohm, 1/8W resistor is selected. The power dissipated in the LED is P = V_F* I_F= ~3.1V * 0.02A = 62 mW, well below the 112 mW maximum.
4. PCB Layout:The LED is placed centrally under the button. The solder pads are connected to a generous copper pour on the board's ground plane to aid heat dissipation. The polarity marking is carefully observed during assembly.
5. Optical Integration:A small, milky-white plastic light guide is placed between the LED and the button cap to diffuse the point source into a uniform circle of light.

. Operating Principle

This is a semiconductor light-emitting diode (LED). When a forward voltage exceeding its bandgap energy is applied across the anode and cathode, electrons and holes recombine in the active region of the semiconductor chip (typically made of Indium Gallium Nitride - InGaN for blue light). This recombination process releases energy in the form of photons (light). The specific wavelength (color) of the emitted light is determined by the bandgap energy of the semiconductor materials used. The PLCC-2 package encapsulates the tiny semiconductor die, provides mechanical protection, houses the wire bonds, and incorporates a molded plastic lens that shapes the light output to achieve the 120-degree viewing angle.

. Technology Trends

The trend in automotive interior lighting LEDs is towards higher efficiency (more lumens per watt), enabling brighter displays or lower power consumption and thermal load. There is also a move towards smaller package sizes (e.g., chip-scale packages) for denser PCB layouts and more flexible design. Furthermore, integration of control electronics, such as constant-current drivers or PWM dimming circuits, directly into the LED package ("smart LEDs") is becoming more common to simplify system design. Color consistency and stability over temperature and lifetime remain critical focus areas, driven by the high aesthetic standards of modern vehicle interiors.