فهرست مطالب
- 1. توضیحات
- 1.1 توضیحات عمومی
- 1.2 ویژگیها
- 1.3 کاربردها
- 1.4 ابعاد بسته
- 1.5 پارامترهای محصول
- 1.5.1 مشخصات الکتریکی/نوری (در دمای Ts=25°C)
- 1.5.2 حداکثر رتبهبندی مطلق
- 1.6 منحنیهای مشخصه نوری معمول
- 1.6.1 ولتاژ پیشرو در مقابل جریان پیشرو
- 1.6.2 جریان پیشرو در مقابل شدت نسبی
- 1.6.3 دمای پین در مقابل شدت نسبی
- 1.6.4 دمای پین در مقابل کاهش رتبه جریان پیشرو
- 1.6.5 جریان پیشرو در مقابل طول موج غالب
- 1.6.6 شدت نسبی در مقابل طول موج (طیف)
- 1.6.7 الگوی تابش
- 2. بستهبندی
- 2.1 مشخصات بستهبندی
- 2.1.1 ابعاد نوار حامل
- 2.1.2 ابعاد قرقره
- 2.1.3 مشخصات فرم برچسب
- 2.2 بستهبندی مقاوم در برابر رطوبت
- 2.3 جعبه مقوایی
- 2.4 موارد و شرایط تست قابلیت اطمینان
- 2.5 معیارهای قضاوت آسیب
- 3. دستورالعمل لحیمکاری SMT
- 3.1 مشخصات لحیمکاری SMT
- 3.1.1 هویه لحیمکاری
- 3.1.2 تعمیر
- 3.1.3 احتیاطها
- 4. نکات حمل و نقل
- 4.1 نکات حمل و نقل
- اصطلاحات مشخصات LED
- عملکرد نوربرقی
- پارامترهای الکتریکی
- مدیریت حرارتی و قابلیت اطمینان
- بسته بندی و مواد
- کنترل کیفیت و دسته بندی
- آزمون و گواهینامه
1. توضیحات
1.1 توضیحات عمومی
RF-GSB170TS-BC یک LED رنگی نصب سطحی است که با استفاده از تراشه سبز-زرد ساخته شده است. این LED در بسته فشرده 2.0mm x 1.25mm x 0.7mm بستهبندی میشود و برای کاربردهای روشنایی عمومی و نشانگر مناسب است.
1.2 ویژگیها
- زاویه دید بسیار گسترده 140 درجه.
- مناسب برای تمام فرآیندهای مونتاژ و لحیمکاری SMT.
- سطح حساسیت به رطوبت: سطح 3.
- مطابق با RoHS.
1.3 کاربردها
- نشانگر نوری.
- سوئیچ و نماد، نمایشگر.
- استفاده عمومی.
1.4 ابعاد بسته
ابعاد بسته 2.0mm (طول) x 1.25mm (عرض) x 0.7mm (ارتفاع) است. برای نقشههای مکانیکی دقیق به شکلهای موجود در برگه اطلاعات مراجعه کنید. تمام ابعاد دارای تلرانس ±0.2mm هستند مگر اینکه خلاف آن ذکر شود. نمای پایین پیکربندی پایانهها را نشان میدهد. الگوهای لحیمکاری برای طراحی الگوی زمین PCB ارائه شده است.
1.5 پارامترهای محصول
1.5.1 مشخصات الکتریکی/نوری (در دمای Ts=25°C)
پارامترهای کلیدی الکتریکی و نوری زیر در جریان 20mA و دمای 25°C اندازهگیری شدهاند:
| پارامتر | نماد | حداقل | معمول | حداکثر | واحد |
|---|---|---|---|---|---|
| پهنای باند نیمه طیفی | Δλ | -- | 15 | -- | nm |
| ولتاژ پیشرو (دسته B0) | VF | 1.8 | -- | 2.0 | V |
| ولتاژ پیشرو (دسته C0) | VF | 2.0 | -- | 2.2 | V |
| ولتاژ پیشرو (دسته D0) | VF | 2.2 | -- | 2.4 | V |
| طول موج غالب (دسته A10) | λD | 560 | -- | 562.5 | nm |
| طول موج غالب (دسته A20) | λD | 562.5 | -- | 565 | nm |
| طول موج غالب (دسته B10) | λD | 565 | -- | 567.5 | nm |
| طول موج غالب (دسته B20) | λD | 567.5 | -- | 570 | nm |
| طول موج غالب (دسته C10) | λD | 570 | -- | 572.5 | nm |
| طول موج غالب (دسته C20) | λD | 572.5 | -- | 575 | nm |
| شدت نور (دسته C00) | IV | 18 | -- | 28 | mcd |
| شدت نور (دسته D00) | IV | 28 | -- | 43 | mcd |
| شدت نور (دسته E00) | IV | 43 | -- | 65 | mcd |
| شدت نور (دسته F00) | IV | 65 | -- | 100 | mcd |
| زاویه دید | 2θ1/2 | -- | 140 | -- | deg |
| جریان معکوس (VR=5V) | IR | -- | -- | 10 | μA |
| مقاومت حرارتی (IF=20mA) | RTHJ-S | -- | -- | 450 | °C/W |
نکته: تلرانس اندازهگیری ولتاژ پیشرو ±0.1V است. تلرانس طول موج غالب ±2nm است. تلرانس شدت نور ±10% است.
1.5.2 حداکثر رتبهبندی مطلق
| پارامتر | نماد | رتبه | واحد |
|---|---|---|---|
| تلفات توان | Pd | 72 | mW |
| جریان پیشرو | IF | 30 | mA |
| جریان پیشرو پیک (پالس) | IFP | 60 | mA |
| تخلیه الکترواستاتیک (HBM) | ESD | 2000 | V |
| دمای عملیاتی | Topr | -40 ~ +85 | °C |
| دمای ذخیرهسازی | Tstg | -40 ~ +85 | °C |
| دمای اتصال | Tj | 95 | °C |
نکته: شرایط پالس: چرخه کاری 1/10، عرض پالس 0.1ms. باید مراقب بود که از حداکثر رتبهبندی مطلق تجاوز نشود. دمای اتصال نباید از 95°C بیشتر شود.
1.6 منحنیهای مشخصه نوری معمول
منحنیهای زیر عملکرد معمول LED را در شرایط مختلف نشان میدهد.
1.6.1 ولتاژ پیشرو در مقابل جریان پیشرو
شکل 1-6 رابطه بین ولتاژ پیشرو و جریان پیشرو را نشان میدهد. در 20mA، ولتاژ پیشرو تقریباً 2.0V (معمول) است. منحنی برای یک LED معمولی است، با افزایش جریان نیاز به ولتاژ پیشرو بالاتر است.
1.6.2 جریان پیشرو در مقابل شدت نسبی
شکل 1-7 نشان میدهد که شدت نور نسبی با افزایش جریان پیشرو افزایش مییابد. در 20mA، شدت نسبی تقریباً 1 (نرمالشده) است.
1.6.3 دمای پین در مقابل شدت نسبی
شکل 1-8 نشان میدهد که شدت نسبی با افزایش دمای محیط کاهش مییابد. در 100°C، شدت به حدود 0.85 مقدار در 25°C کاهش مییابد.
1.6.4 دمای پین در مقابل کاهش رتبه جریان پیشرو
شکل 1-9 حداکثر جریان پیشرو مجاز را به عنوان تابعی از دمای پین نشان میدهد. در دمای پین 85°C، جریان پیشرو باید کاهش یابد تا قابلیت اطمینان حفظ شود.
1.6.5 جریان پیشرو در مقابل طول موج غالب
شکل 1-10 نشان میدهد که طول موج با افزایش جریان پیشرو کمی کاهش مییابد. در 20mA، طول موج غالب حدود 568nm (معمول برای سبز-زرد) است.
1.6.6 شدت نسبی در مقابل طول موج (طیف)
شکل 1-11 نمودار توزیع طیفی است. طول موج پیک حدود 570nm با پهنای باند نیمه 15nm است. انتشار در ناحیه سبز-زرد است.
1.6.7 الگوی تابش
شکل 1-12 الگوی تابش میدان دور را نشان میدهد. زاویه دید 140 درجه است که نشاندهنده زاویه انتشار گسترده مناسب برای کاربردهای نشانگر است.
2. بستهبندی
2.1 مشخصات بستهبندی
LED در قرقرههای حاوی 4000 قطعه در هر قرقره بستهبندی میشود.
2.1.1 ابعاد نوار حامل
نوار حامل دارای عرض 8.00mm، با گام 4.00mm بین حفرهها است. اندازه حفره با ابعاد بسته LED سازگار است. نوار بالایی در طول حمل و نقل قطعات را میپوشاند. برای جهتگیری صحیح، علامت قطبیت روی نوار نشان داده شده است.
2.1.2 ابعاد قرقره
قطر قرقره 178mm ±1mm، با عرض 8.0mm است. قطر هاب 60mm ±0.1mm و قطر سوراخ محور 13.0mm ±0.5mm است.
2.1.3 مشخصات فرم برچسب
هر قرقره با شماره قطعه، شماره مشخصات، شماره لات، کد دسته، شار نوری، دسته رنگی، ولتاژ پیشرو، طول موج، تعداد و تاریخ تولید برچسبگذاری میشود.
2.2 بستهبندی مقاوم در برابر رطوبت
قرقرهها در کیسه مقاوم در برابر رطوبت با ماده خشککننده برای محافظت در برابر جذب رطوبت قرار میگیرند. کیسه با نکات حمل و نقل برای دستگاههای حساس به الکتریسیته ساکن برچسبگذاری میشود.
2.3 جعبه مقوایی
چندین کیسه مقاوم در برابر رطوبت در یک جعبه مقوایی برای حمل و نقل بستهبندی میشوند.
2.4 موارد و شرایط تست قابلیت اطمینان
LED تحت تستهای قابلیت اطمینان از جمله لحیمکاری SMT (حداکثر 260°C، 2 بار)، چرخه دمایی (-40°C تا 100°C، 100 چرخه)، شوک حرارتی (-40°C تا 100°C، 300 چرخه)، ذخیرهسازی دمای بالا (100°C، 1000 ساعت)، ذخیرهسازی دمای پایین (-40°C، 1000 ساعت) و تست عمر (25°C، 20mA، 1000 ساعت) قرار میگیرد. تمام تستها با 22 قطعه در هر تست انجام میشود و معیار پذیرش 0/1 شکست است.
2.5 معیارهای قضاوت آسیب
پس از تستهای قابلیت اطمینان، معیارهای شکست عبارتند از: ولتاژ پیشرو (در 20mA) بیش از 1.1 برابر سطح استاندارد بالایی؛ جریان معکوس (در 5V) بیش از 2 برابر سطح استاندارد بالایی؛ شار نوری (در 20mA) کمتر از 0.7 برابر سطح استاندارد پایینی.
3. دستورالعمل لحیمکاری SMT
3.1 مشخصات لحیمکاری SMT
مشخصات توصیهشده لحیمکاری SMT شامل: نرخ افزایش دمای متوسط ≤3°C/s؛ پیشگرمایش از 150°C تا 200°C به مدت 60-120 ثانیه؛ زمان بالای 217°C (TL) به مدت 60-120 ثانیه؛ دمای پیک (TP) 260°C حداکثر به مدت 10 ثانیه؛ نرخ خنکسازی ≤6°C/s. زمان کل از 25°C تا پیک باید ≤8 دقیقه باشد.
نکات:
- لحیمکاری SMT نباید بیش از دو بار انجام شود. اگر بین دو لحیمکاری بیش از 24 ساعت فاصله باشد، ممکن است LED آسیب ببیند.
- در هنگام گرمایش به LEDها فشار وارد نکنید.
3.1.1 هویه لحیمکاری
اگر لحیمکاری دستی انجام میشود، دمای هویه را زیر 300°C و زمان لحیمکاری را زیر 3 ثانیه نگه دارید. لحیمکاری دستی باید فقط یک بار انجام شود.
3.1.2 تعمیر
تعمیر توصیه نمیشود. اگر اجتنابناپذیر است، از هویه دو سر استفاده کنید. از قبل اطمینان حاصل کنید که ویژگیهای LED آسیب نخواهد دید.
3.1.3 احتیاطها
قطعات را روی بخشهای تابخورده PCB نصب نکنید. پس از لحیمکاری، برد مدار را تاب ندهید. در طول خنکسازی از اعمال نیروی مکانیکی یا لرزش خودداری کنید. پس از لحیمکاری دستگاه را سریع خنک نکنید.
4. نکات حمل و نقل
4.1 نکات حمل و نقل
- محیط عملیاتی و مواد جفتشونده نباید حاوی عناصر گوگرد بیش از 100 PPM باشند.
- محتوای منفرد عنصر برم باید کمتر از 900 PPM، محتوای منفرد عنصر کلر کمتر از 900 PPM، و مجموع محتوای برم و کلر کمتر از 1500 PPM در مواد خارجی باشد.
- VOCs از مواد ثابت میتوانند به محفظه سیلیکونی نفوذ کرده و باعث تغییر رنگ شوند. از استفاده از چسبهایی که بخار آلی آزاد میکنند خودداری کنید.
- در طراحی مدار، از حداکثر جریان مطلق هر LED تجاوز نکنید. از مقاومتهای محافظ برای جلوگیری از سوختن ناشی از تغییر ولتاژ استفاده کنید. اطمینان حاصل کنید که ولتاژ معکوس به LED اعمال نمیشود.
- طراحی حرارتی حیاتی است. تولید گرما میتواند باعث کاهش روشنایی و تغییر رنگ شود. در طراحی سیستم اتلاف حرارت را در نظر بگیرید.
- شرایط ذخیرهسازی: قبل از باز کردن کیسه آلومینیومی، در دمای ≤30°C و رطوبت ≤75% به مدت 1 سال از تاریخ تولید نگهداری کنید. پس از باز کردن، در دمای ≤30°C و رطوبت ≤60% به مدت 168 ساعت نگهداری کنید. اگر زمان ذخیرهسازی بیش از این شد، در 60°C ±5°C به مدت ≥24 ساعت پخت کنید.
- LEDها به تخلیه الکترواستاتیک (ESD) و فشار بیش از حد الکتریکی (EOS) حساس هستند. اقدامات احتیاطی مناسب ESD را انجام دهید.
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. |