مشخصات LED سبز-زرد 1.6x0.8x0.7mm - ولتاژ 1.8-2.4V - توان 72mW - داده‌های فنی فارسی

1. نمای کلی محصول

این LED SMD سبز-زرد برای کاربردهای نشانگر و نمایشگر عمومی طراحی شده است. این قطعه با استفاده از تراشه سبز-زرد ساخته شده و در بسته‌بندی مینیاتوری 1.6mm x 0.8mm x 0.7mm قرار دارد. زاویه دید بسیار عریض ۱۴۰ درجه را ارائه می‌دهد که برای کاربردهای نیازمند دید گسترده مناسب است. این LED با تمام فرآیندهای استاندارد مونتاژ و لحیم SMT سازگار است و الزامات RoHS را برآورده می‌کند. سطح حساسیت به رطوبت آن سطح ۳ است که شرایط نگهداری و حمل‌ونقل مناسب را الزامی می‌کند.

ویژگی‌های کلیدی شامل گزینه‌های شدت نور بالا از ۱۲ mcd تا ۸۰ mcd (در ۲۰ mA)، انتخاب طول موج غالب از ۵۶۲.۵ nm تا ۵۷۵.۰ nm، و دسته‌بندی ولتاژ پیشرو از ۱.۸ V تا ۲.۴ V است. این محصول برای نشانگرهای نوری، کلیدها، نمایشگرهای نماد و روشنایی عمومی ایده‌آل است.

2. بررسی عمیق پارامترهای فنی

2.1 مشخصات الکتریکی/نوری (Ta=۲۵°C)

جدول زیر پارامترهای کلیدی الکتریکی و نوری را که در جریان پیشرو ۲۰ mA اندازه‌گیری شده‌اند (مگر در موارد ذکر شده) خلاصه می‌کند:

• ولتاژ پیشرو (VF):VF به چند گروه دسته‌بندی می‌شود: B0 (۱.۸-۲.۰V)، C0 (۲.۰-۲.۲V)، D0 (۲.۲-۲.۴V). پهنای باند طیفی معمولی ۱۵ nm است.
• طول موج غالب (λD):دسته‌های موجود شامل A20 (۵۶۲.۵-۵۶۵ nm)، B10 (۵۶۵.۰-۵۶۷.۵ nm)، B20 (۵۶۷.۵-۵۷۰.۰ nm)، C10 (۵۷۰.۰-۵۷۲.۵ nm)، C20 (۵۷۲.۵-۵۷۵.۰ nm) است.
• شدت نور (IV):دسته‌ها از B00 (۱۲-۱۸ mcd)، C00 (۱۸-۲۸ mcd)، D00 (۲۸-۴۳ mcd)، E00 (۴۳-۶۵ mcd) تا F10 (۶۵-۸۰ mcd) متغیر است.
• زاویه دید (۲θ۱/۲):معمولاً ۱۴۰ درجه در ۲۰ mA.
• جریان معکوس (IR):حداکثر ۱۰ μA در VR=۵V.
• مقاومت حرارتی (RTHJ-S):حداکثر ۴۵۰°C/W در ۲۰ mA.

2.2 حداکثر مقادیر مطلق

در حین کار نباید از حداکثر مقادیر مطلق تجاوز کرد تا از آسیب دائمی جلوگیری شود:

• توان تلف شده (Pd): ۷۲ mW
• جریان پیشرو (IF): ۳۰ mA
• جریان پیشرو پیک (پالس، ۱/۱۰ دِیوتی، ۰.۱ms): ۶۰ mA
• ESD (HBM): ۲۰۰۰ V
• دمای کاری (Topr): ۴۰-°C تا ۸۵+°C
• دمای ذخیره‌سازی (Tstg): ۴۰-°C تا ۸۵+°C
• دمای اتصال (Tj): ۹۵°C

نکته: تمام اندازه‌گیری‌ها در شرایط استاندارد انجام می‌شود. باید دقت شود که توان تلف شده از حداکثر مقدار تجاوز نکند. حداکثر جریان پیشرو باید بر اساس دمای واقعی بسته و اتلاف حرارت تعیین شود تا دمای اتصال زیر حد مجاز باقی بماند.

3. توضیح سیستم دسته‌بندی

3.1 دسته‌بندی ولتاژ

ولتاژ پیشرو به سه دسته اصلی طبقه‌بندی می‌شود: B0 (۱.۸-۲.۰V)، C0 (۲.۰-۲.۲V) و D0 (۲.۲-۲.۴V). این امر به مشتریان امکان می‌دهد قطعات مناسب با طراحی مدار محرک خود را انتخاب کنند و تغییرات جریان را هنگام استفاده از مقاومت ثابت به حداقل برسانند.

3.2 دسته‌بندی طول موج

طول موج غالب به فواصل ۵ nm دسته‌بندی می‌شود: A20 (۵۶۲.۵-۵۶۵ nm)، B10 (۵۶۵-۵۶۷.۵ nm)، B20 (۵۶۷.۵-۵۷۰ nm)، C10 (۵۷۰-۵۷۲.۵ nm)، C20 (۵۷۲.۵-۵۷۵ nm). این امر ثبات رنگ را برای کاربردهای نیازمند تطبیق دقیق رنگ تضمین می‌کند.

3.3 دسته‌بندی شدت نور

شدت نور به شش دسته تقسیم می‌شود: B00 (۱۲-۱۸ mcd)، C00 (۱۸-۲۸ mcd)، D00 (۲۸-۴۳ mcd)، E00 (۴۳-۶۵ mcd)، F10 (۶۵-۸۰ mcd). طراحان می‌توانند دسته مناسب را برای دستیابی به سطح روشنایی مطلوب انتخاب کنند.

4. تحلیل منحنی‌های عملکرد

منحنی‌های مشخصه نوری معمولی بینش ارزشمندی برای طراحی مدار فراهم می‌کنند:

• ولتاژ پیشرو در مقابل جریان پیشرو (شکل ۱-۶):رابطه نمایی را نشان می‌دهد؛ در ۲۰ mA، VF حدود ۲.۰V معمولی است.
• جریان پیشرو در مقابل شدت نسبی (شکل ۱-۷):خروجی نور نسبی با افزایش جریان تا ۳۰ mA افزایش می‌یابد. اشباع در جریان‌های بالاتر شروع می‌شود.
• دمای پین در مقابل شدت نسبی (شکل ۱-۸):با افزایش دما، شدت نسبی کاهش می‌یابد (حدود ۲۰٪ افت از ۲۵°C تا ۸۵°C). مدیریت حرارتی حیاتی است.
• دمای پین در مقابل جریان پیشرو (شکل ۱-۹):کاهش ظرفیت لازم برای جلوگیری از فرار حرارتی را نشان می‌دهد.
• جریان پیشرو در مقابل طول موج غالب (شکل ۱-۱۰):طول موج با جریان کمی تغییر می‌کند (حدود ۱-۲ nm در محدوده).
• شدت نسبی در مقابل طول موج (شکل ۱-۱۱):قله طیفی در حدود ۵۷۰ nm (سبز-زرد) است.
• نمودار تابش (شکل ۱-۱۲):الگوی انتشار شبه-لمبرتی با زاویه نیم‌توان ±۷۰° است.

5. اطلاعات مکانیکی و بسته‌بندی

5.1 ابعاد بسته

LED دارای ابعاد ۱.۶mm (طول) x ۰.۸mm (عرض) x ۰.۷mm (ارتفاع) است. نمای پایین دو پد کاتد/آند را نشان می‌دهد. قطبیت با یک گوشه پخ‌خورده روی بسته مشخص می‌شود. الگوی توصیه‌شده برای پدهای لحیم‌کاری ۰.۸mm x ۰.۸mm با فاصله ۲.۴mm بین پدها است. تلرانس‌ها ±۰.۲mm هستند مگر در موارد ذکر شده.

5.2 نوار حامل و قرقره

بسته‌بندی استاندارد ۴۰۰۰ قطعه در هر قرقره است. نوار حامل دارای گام ۴.۰۰mm، عرض ۸.۰۰mm و شامل علامت قطبیت است. قطر خارجی قرقره ۱۷۸±۱mm، توپی داخلی ۶۰±۱mm، و ضخامت فلنج ۱۳.۰±۰.۵mm است.

5.3 برچسب و کیسه مانع رطوبت

هر قرقره با شماره قطعه، شماره مشخصات، شماره لات، کد دسته (شامل شار نوری، دسته رنگی، ولتاژ پیشرو، طول موج)، تعداد و تاریخ برچسب‌گذاری می‌شود. قرقره در یک کیسه مانع رطوبت به همراه ماده جاذب رطوبت و کارت نشان‌دهنده رطوبت مهر و موم می‌شود.

6. راهنمای لحیم‌کاری و مونتاژ

6.1 پروفایل لحیم‌کاری ریفلو

پروفایل ریفلو توصیه‌شده مطابق با استانداردهای JEDEC با دمای پیک ۲۶۰°C برای حداکثر ۱۰ ثانیه است. پیش‌گرمایش از ۱۵۰°C تا ۲۰۰°C به مدت ۶۰-۱۲۰ ثانیه. نرخ افزایش دما ≤۳°C/s، نرخ کاهش دما ≤۶°C/s. کل زمان از ۲۵°C تا پیک باید ≤۸ دقیقه باشد. لحیم‌کاری نباید بیش از دو بار انجام شود و اگر فاصله بین دو ریفلو بیش از ۲۴ ساعت باشد، برای جلوگیری از آسیب رطوبت، پخت لازم است.

6.2 لحیم‌کاری دستی

در صورت نیاز به لحیم‌کاری دستی، از دمای هویه زیر ۳۰۰°C به مدت کمتر از ۳ ثانیه استفاده کنید. فقط یک بار عملیات لحیم‌کاری دستی مجاز است.

6.3 ذخیره‌سازی و پخت

قبل از باز کردن کیسه مهر و موم شده، LED باید در دمای ≤۳۰°C و رطوبت نسبی ≤۷۵٪ تا یک سال ذخیره شود. پس از باز کردن، قطعات باید ظرف ۱۶۸ ساعت (≤۳۰°C، ≤۶۰٪ RH) استفاده شوند. اگر این شرایط برآورده نشد، در دمای ۶۰±۵°C به مدت ≥۲۴ ساعت پخت کنید.

7. اطلاعات بسته‌بندی و سفارش

تعداد استاندارد قرقره ۴۰۰۰ قطعه در هر قرقره است. ابعاد جعبه مقوایی خارجی استاندارد برای قرقره‌های SMD است. برچسب شامل تمام اطلاعات ردیابی لازم است. هیچ کد سفارش ویژه‌ای به غیر از شماره قطعه RF-GSB190TS-BC ارائه نمی‌شود؛ مشتریان دسته‌های مورد نیاز برای VF، طول موج و شدت را مشخص می‌کنند.

8. توصیه‌های کاربردی

کاربردهای معمول شامل نشانگرهای نوری (مانند چراغ‌های وضعیت)، نور پس‌زمینه کلیدها، نمایشگرهای نماد و نشانگرهای عمومی در لوازم الکترونیکی مصرفی، فضای داخلی خودرو و پنل‌های کنترل صنعتی است. به دلیل زاویه دید عریض، LED برای پنل‌های لبه‌ای و روشنایی منطقه‌ای که توزیع یکنواخت نور مطلوب است، مناسب است. طراحان باید همیشه از یک مقاومت محدودکننده جریان برای جلوگیری از جریان بیش از حد استفاده کنند. طراحی حرارتی حیاتی است - هنگام کار نزدیک به حداکثر مقادیر، مساحت مس PCB کافی و هیت سینک توصیه می‌شود. LED نباید در معرض محیط‌هایی با غلظت گوگرد بیش از ۱۰۰ ppm قرار گیرد، و همچنین در معرض موادی که هالوژن آزاد می‌کنند (برم<۹۰۰ ppm، کلر<۹۰۰ ppm، مجموع<۱۵۰۰ ppm) برای جلوگیری از خوردگی قاب نقره‌ای. VOCs از چسب‌ها یا ترکیبات پوتینگ ممکن است پوشش سیلیکونی را تغییر رنگ دهد؛ توصیه می‌شود سازگاری آزمایش شود.

9. سوالات فنی رایج

9.1 چگونه با حساسیت ESD برخورد کنیم؟

این LED دارای رتبه ESD ۲۰۰۰V (HBM) است. اقدامات احتیاطی استاندارد ESD (ایستگاه‌های کاری زمین‌شده، تشک‌های رسانا، بند مچی آنتی‌استاتیک) باید در حین حمل‌ونقل و مونتاژ استفاده شود.

9.2 اگر زمان ذخیره‌سازی پس از باز کردن کیسه بیش از حد شود چه؟

اگر عمر کف کار ۱۶۸ ساعت بیش از حد شود، قطعات را در دمای ۶۰±۵°C به مدت ≥۲۴ ساعت قبل از لحیم‌کاری پخت کنید تا از پاپ‌کورنینگ جلوگیری شود.

9.3 آیا LED را می‌توان با PWM راند؟

بله، اما اطمینان حاصل کنید که جریان پیک از ۶۰ mA تجاوز نکند (پهنای پالس ۰.۱ms، دِیوتی سیکل ۱/۱۰). برای PWM عمومی، ممکن است بر اساس جریان متوسط کاهش ظرفیت نیاز باشد.

9.4 چرا ولتاژ پیشرو دسته‌بندی می‌شود؟

دسته‌بندی امکان کنترل دقیق VF را برای روشنایی یکنواخت در آرایه‌های سری-موازی فراهم می‌کند. استفاده از یک دسته VF یکسان، اشتراک جریان یکنواخت را تضمین می‌کند.

10. مطالعه موردی طراحی عملی

یک چراغ نشانگر برای یک وسیله سفید را در نظر بگیرید. مشتری به LED سبز-زرد با طول موج غالب حدود ۵۷۰ nm و شدت نور ۲۰-۳۰ mcd نیاز دارد. با انتخاب دسته C00 برای شدت و B20 برای طول موج، طراحی به رنگ و روشنایی یکنواخت دست می‌یابد. یک مقاومت سری ۱۲۰Ω با منبع تغذیه ۵V جریان را به حدود ۲۰ mA محدود می‌کند (با فرض VF ~۲.۰V). چیدمان PCB شامل ویاهای حرارتی زیر پدهای LED است تا دمای اتصال حتی در محفظه مهر و موم شده زیر ۸۵°C باقی بماند. مونتاژ از پروفایل ریفلو توصیه‌شده پیروی می‌کند و آزمایشات قابلیت اطمینان را برای ۱۰۰۰ ساعت در ۲۵°C عبور می‌دهد.

11. اصل کار LED

این LED سبز-زرد بر اساس تراشه نیمه‌هادی InGaN (نیترید گالیم ایندیم) یا GaP (فسفید گالیم) است. وقتی بایاس مستقیم می‌شود، الکترون‌ها و حفره‌ها در ناحیه فعال بازترکیب می‌شوند و فوتون‌هایی با انرژی متناظر با شکاف باند ساطع می‌کنند. ترکیب خاص تراشه، طول موج قله‌ای نزدیک به ۵۷۰ nm تولید می‌کند که به صورت سبز-زرد درک می‌شود. پوشش سیلیکونی از تراشه محافظت می‌کند و به عنوان لنز برای افزایش استخراج نور و تعریف الگوی تابش عمل می‌کند.

12. روندهای فناوری و چشم‌انداز آینده

روند بازار برای LEDهای SMD مینیاتوری به سمت ردپای کوچک‌تر (مثلاً ۱.۰x۰.۵mm)، بازده بالاتر و طیف رنگی گسترده‌تر ادامه دارد. این بسته ۱.۶x۰.۸mm به دلیل تعادل اندازه و سهولت حمل‌ونقل محبوب باقی مانده است. تحولات آینده ممکن است شامل مدیریت حرارتی بهبودیافته (RTHJ-S کمتر) و استحکام ESD بالاتر باشد. برای LEDهای سبز-زرد، طرح‌های مبتنی بر فسفر در حال ظهور هستند تا رنگ‌های اشباع‌تری را به دست آورند، اما تراشه‌های انتشار مستقیم مانند این نوع بازده و سادگی بهتری را ارائه می‌دهند.

13. خلاصه آزمایش قابلیت اطمینان

LED از طریق آزمایشات استاندارد قابلیت اطمینان مطابق با JEDEC تأیید شده است: ریفلو (۲۶۰°C، ۲ بار)، چرخه دما (۴۰-°C تا ۱۰۰°C، ۱۰۰ چرخه)، شوک حرارتی (۴۰-°C تا ۱۰۰°C، ۳۰۰ چرخه)، ذخیره‌سازی در دمای بالا (۱۰۰°C، ۱۰۰۰h)، ذخیره‌سازی در دمای پایین (۴۰-°C، ۱۰۰۰h)، و آزمایش عمر (۲۵°C، ۲۰ mA، ۱۰۰۰h). معیارهای قضاوت اجازه افزایش VF تا ۱.۱x USL، IR تا ۲x USL، و افت شار نوری کمتر از ۰.۷x LSL را می‌دهد.