مشخصات فنی ال‌ای‌دی SMD مدل 12-22/G6R8C-A30/2C - ابعاد 2.0x1.25x1.1 میلی‌متر - ولتاژ 2.0 - توان 60 میلی‌وات - زرد درخشان/قرمز درخشان - سند فنی فارسی

1. مرور کلی محصول

ال‌ای‌دی SMD مدل 12-22 یک قطعه نصب‌سطحی فشرده است که برای کاربردهای نیازمند روشنایی نشانگر و نور پس‌زمینه قابل اعتماد در حداقل فضای اشغالی طراحی شده است. این مدل چندرنگ دارای دو ماده تراشه متمایز است: G6 برای تابش زرد درخشان و R8 برای تابش قرمز درخشان، که هر دو در یک بسته رزینی شفاف آب قرار گرفته‌اند. مزیت اصلی آن در اندازه به‌طور قابل توجهی کاهش‌یافته در مقایسه با ال‌ای‌دی‌های سنتی با قاب سربی است که امکان تراکم بالاتر قطعات روی برد، کاهش نیازهای ذخیره‌سازی و در نهایت کمک به کوچک‌سازی تجهیزات نهایی را فراهم می‌کند. ساختار سبک‌وزن آن همچنین آن را برای کاربردهای دارای محدودیت فضا و قابل حمل ایده‌آل می‌سازد.

2. ویژگی‌های کلیدی و انطباق

این قطعه ال‌ای‌دی بر روی نوار 8 میلی‌متری نصب شده بر روی قرقره‌های 7 اینچی عرضه می‌شود که تضمین‌کننده سازگاری با تجهیزات استاندارد مونتاژ اتوماتیک Pick-and-Place است. این محصول برای استفاده با فرآیندهای لحیم‌کاری رفلو مادون قرمز و فاز بخار طراحی شده است. محصول به صورت بدون سرب تولید شده و با مقررات کلیدی زیست‌محیطی و ایمنی، از جمله دستورالعمل RoHS اتحادیه اروپا، REACH اتحادیه اروپا و الزامات بدون هالوژن (Br <900 ppm، Cl <900 ppm، Br+Cl < 1500 ppm) مطابقت دارد.

3. مشخصات حداکثر مطلق

محدودیت‌های عملیاتی دستگاه نباید فراتر رود تا قابلیت اطمینان تضمین شده و از آسیب دائمی جلوگیری شود. تمامی مشخصات در دمای محیط (Ta) 25 درجه سلسیوس تعریف شده‌اند.

• ولتاژ معکوس (V_R):5 ولت
• جریان مستقیم (I_F):25 میلی‌آمپر (پیوسته برای هر دو مدل G6 و R8)
• جریان مستقیم پیک (I_FP):60 میلی‌آمپر (چرخه کاری 1/10 @ 1kHz برای هر دو مدل G6 و R8)
• توان تلف شده (P_d):60 میلی‌وات (برای هر دو مدل G6 و R8)
• دمای عملیاتی (T_opr):40- درجه سلسیوس تا 85+ درجه سلسیوس
• دمای ذخیره‌سازی (T_stg):40- درجه سلسیوس تا 90+ درجه سلسیوس
• تخلیه الکترواستاتیک (ESD) مدل بدن انسان:2000 ولت (برای هر دو مدل G6 و R8)
• دمای لحیم‌کاری:رفلو: حداکثر 260 درجه سلسیوس به مدت 10 ثانیه؛ لحیم‌کاری دستی: حداکثر 350 درجه سلسیوس به مدت 3 ثانیه.

4. ویژگی‌های الکترواپتیکی

پارامترهای زیر خروجی نور و عملکرد الکتریکی را تحت شرایط آزمایش استاندارد (Ta=25°C، I_F=20mA مگر خلاف آن ذکر شده) تعریف می‌کنند.

4.1 شدت نور و ویژگی‌های زاویه‌ای

شدت نور (I_v) برای هر دو ال‌ای‌دی G6 (زرد) و R8 (قرمز) دارای یک محدوده معمول است. حداقل 28.5 میلی‌کاندلا و حداکثر 72.0 میلی‌کاندلا است. تلرانس ±11% برای شدت نور اعمال می‌شود. دستگاه دارای زاویه دید گسترده (2θ_1/2) 120 درجه است که روشنایی وسیع و یکنواختی را برای کاربردهای نشانگر فراهم می‌کند.

4.2 ویژگی‌های طیفی

• G6 (زرد درخشان):طول موج پیک (λ_p): 575 نانومتر (معمول). طول موج غالب (λ_d): 573 نانومتر (معمول). پهنای باند طیفی (Δλ): 20 نانومتر (معمول).
• R8 (قرمز درخشان):طول موج پیک (λ_p): 650 نانومتر (معمول). طول موج غالب (λ_d): 639 نانومتر (معمول). پهنای باند طیفی (Δλ): 20 نانومتر (معمول).

4.3 ویژگی‌های الکتریکی

• ولتاژ مستقیم (V_F):برای هر دو نوع G6 و R8، ولتاژ مستقیم معمولاً 2.0 ولت اندازه‌گیری می‌شود، با محدوده‌ای از 1.7 ولت (حداقل) تا 2.4 ولت (حداکثر) در I_F=20mA.
• جریان معکوس (I_R):حداکثر جریان معکوس برای هر دو نوع 10 میکروآمپر است هنگامی که ولتاژ معکوس (V_R) 5 ولت اعمال شود.

5. سیستم دسته‌بندی برای شدت نور

ال‌ای‌دی‌ها بر اساس شدت نور اندازه‌گیری شده در 20mA برای ارائه یکنواختی در طراحی کاربرد، دسته‌بندی می‌شوند. دسته‌بندی برای هر دو مدل G6 و R8 یکسان است.

• کد دسته N:محدوده شدت نور از 28.5 میلی‌کاندلا (حداقل) تا 45.0 میلی‌کاندلا (حداکثر).
• کد دسته P:محدوده شدت نور از 45.0 میلی‌کاندلا (حداقل) تا 72.0 میلی‌کاندلا (حداکثر).

تلرانس ±11% در هر دسته اعمال می‌شود.

6. منحنی‌های عملکرد معمول

دیتاشیت شامل مجموعه‌های جداگانه‌ای از منحنی‌های مشخصه برای ال‌ای‌دی‌های G6 و R8 است. این نمودارها رابطه بین پارامترهای کلیدی را به صورت بصری نشان می‌دهند و به طراحی مدار و پیش‌بینی عملکرد کمک می‌کنند. در حالی که منحنی‌های خاص در متن به تفصیل شرح داده نشده‌اند، معمولاً شامل نمودارهای شدت نور نسبی در مقابل جریان مستقیم، ولتاژ مستقیم در مقابل جریان مستقیم و شدت نور نسبی در مقابل دمای محیط هستند. تجزیه و تحلیل این منحنی‌ها به طراحان اجازه می‌دهد تا درک کنند که چگونه خروجی نور و افت ولتاژ ال‌ای‌دی با جریان عملیاتی تغییر می‌کند و چگونه بازده آن تحت تأثیر دما قرار می‌گیرد، که برای مدیریت حرارتی و اطمینان از روشنایی یکنواخت در محدوده عملیاتی دستگاه بسیار مهم است.

7. اطلاعات مکانیکی و بسته‌بندی

7.1 ابعاد بسته

ال‌ای‌دی SMD مدل 12-22 دارای یک فوت‌پرینت فشرده است. ابعاد کلیدی (بر حسب میلی‌متر، با تلرانس عمومی ±0.1mm مگر خلاف آن مشخص شده) شامل طول بسته 2.0 میلی‌متر، عرض 1.25 میلی‌متر و ارتفاع 1.1 میلی‌متر است. نقشه ابعاد دقیق، طرح پد، علامت‌گذاری کاتد/آند و هندسه لنز را مشخص می‌کند که برای طراحی الگوی لند PCB و اطمینان از لحیم‌کاری و تراز صحیح حیاتی هستند.

7.2 شناسایی قطبیت

قطعه دارای یک نشانگر قطبیت، معمولاً یک شکاف یا یک گوشه علامت‌گذاری شده روی بسته، برای تشخیص کاتد است. جهت‌گیری صحیح در حین مونتاژ برای عملکرد صحیح مدار ضروری است.

8. دستورالعمل‌های لحیم‌کاری، مونتاژ و ذخیره‌سازی

8.1 محافظت جریان و ذخیره‌سازی

محافظت در برابر جریان بیش از حد:یک مقاومت محدودکننده جریان خارجی اجباری است. ال‌ای‌دی‌ها دستگاه‌های جریان‌محور هستند و یک تغییر کوچک در ولتاژ مستقیم می‌تواند باعث تغییر بزرگ و بالقوه مخربی در جریان شود. مقدار مقاومت باید بر اساس ولتاژ تغذیه و ویژگی‌های ولتاژ/جریان مستقیم ال‌ای‌دی محاسبه شود.

شرایط ذخیره‌سازی:ال‌ای‌دی‌ها در کیسه‌های مانع رطوبت‌گیر همراه با ماده خشک‌کن بسته‌بندی شده‌اند.

• قبل از باز کردن:در دمای ≤30°C و رطوبت نسبی (RH) ≤90% ذخیره شود.
• پس از باز کردن:"عمر کف" (زمانی که قطعات می‌توانند در معرض هوای محیط کارخانه قرار گیرند) 168 ساعت در دمای ≤30°C و رطوبت نسبی ≤60% است.
• بازپخت مجدد:اگر نشانگر خشک‌کن اشباع را نشان دهد یا عمر کف فراتر رود، قبل از لحیم‌کاری رفلو، یک بازپخت در دمای 60°C ±5°C به مدت 24 ساعت مورد نیاز است.

8.2 پارامترهای فرآیند لحیم‌کاری

لحیم‌کاری رفلو (پروفیل بدون سرب):

• پیش‌گرمایش: 150-200 درجه سلسیوس به مدت 60-120 ثانیه.
• زمان بالاتر از نقطه مایع (217°C): 60-150 ثانیه.
• دمای پیک: حداکثر 260 درجه سلسیوس، نگهداری شده برای حداکثر 10 ثانیه.
• نرخ گرمایش: حداکثر 6 درجه سلسیوس بر ثانیه تا 255°C.
• نرخ سرمایش: حداکثر 3 درجه سلسیوس بر ثانیه.

حداکثر دو چرخه رفلو مجاز است. نباید در حین گرمایش تنشی به بدنه ال‌ای‌دی وارد شود و PCB پس از لحیم‌کاری نباید تاب بردارد.

8.3 لحیم‌کاری دستی و تعمیر مجدد

لحیم‌کاری دستی باید با دمای نوک هویه زیر 350 درجه سلسیوس انجام شود، به هر پایه حداکثر 3 ثانیه اعمال شود. توان هویه باید 25 وات یا کمتر باشد. حداقل فاصله 2 ثانیه بین لحیم‌کاری هر پایه باید رعایت شود. تعمیر مجدد پس از لحیم‌کاری اولیه به شدت توصیه نمی‌شود. در صورت ضرورت مطلق، باید از یک هویه دو سر تخصصی برای گرم کردن همزمان هر دو پایه و جلوگیری از تنش مکانیکی استفاده شود. پتانسیل آسیب باید از قبل ارزیابی شود.

9. اطلاعات بسته‌بندی و سفارش

9.1 مشخصات نوار و قرقره

قطعات در بسته‌بندی مقاوم در برابر رطوبت عرضه می‌شوند. آن‌ها در نوار حامل با جیب‌هایی متناسب با بسته 12-22 بارگیری شده‌اند. مقدار بارگیری استاندارد 2000 قطعه در هر قرقره با قطر 7 اینچ است. ابعاد دقیق قرقره و نوار حامل برای اطمینان از سازگاری با فیدرهای تجهیزات مونتاژ اتوماتیک ارائه شده است.

9.2 توضیح برچسب

برچسب بسته‌بندی حاوی چندین کد است:

• CPN: شماره محصول مشتری
• P/N: شماره محصول سازنده (مثلاً 12-22/G6R8C-A30/2C)
• QTY: تعداد بسته‌بندی
• CAT: رتبه شدت نور (کد دسته، مثلاً N، P)
• HUE: مختصات رنگی و رتبه طول موج غالب
• REF: رتبه ولتاژ مستقیم
• LOT No: شماره دسته تولید قابل ردیابی

10. نکات کاربردی و ملاحظات طراحی

10.1 کاربردهای معمول

این ال‌ای‌دی برای انواع نقش‌های نشانگر کم‌توان و نور پس‌زمینه مناسب است:

• خودرو/صنعتی:نور پس‌زمینه برای ابزارهای داشبورد، کلیدها و پنل‌های کنترل.
• مخابرات:نشانگرهای وضعیت و نور پس‌زمینه صفحه کلید در تلفن‌ها و فکس‌ها.
• الکترونیک مصرفی:نور پس‌زمینه تخت برای LCDهای کوچک، روشنایی کلید و نورپردازی نمادها.
• کاربرد عمومی:هر کاربرد نیازمند یک نشانگر چندرنگ فشرده و قابل اعتماد.

10.2 ملاحظات طراحی حیاتی

مدیریت حرارتی:اگرچه اتلاف توان کم است (حداکثر 60mW)، حفظ دمای اتصال در محدوده مجاز برای قابلیت اطمینان بلندمدت و خروجی نور پایدار حیاتی است. در صورت کار در دمای محیط بالا یا جریان‌های بالا، از مساحت کافی مس PCB یا وایاهای حرارتی اطمینان حاصل کنید.

مدار درایو:همیشه از یک درایور جریان ثابت یا منبع ولتاژ با یک مقاومت سری استفاده کنید. مقدار مقاومت (R) را می‌توان به صورت تقریبی R = (V_supply- V_F) / I_F محاسبه کرد. برای طراحی محافظه‌کارانه از حداکثر V_F از دیتاشیت استفاده کنید تا اطمینان حاصل شود جریان از حداکثر رتبه مجاز فراتر نمی‌رود.

محافظت ESD:در حالی که دستگاه دارای رتبه ESD مدل بدن انسان 2000 ولت است، باید احتیاط‌های استاندارد مدیریت ESD در حین مونتاژ و جابجایی رعایت شود تا از آسیب پنهان جلوگیری شود.

11. محدودیت‌های کاربردی و نکته قابلیت اطمینان

این محصول برای کاربردهای تجاری و صنعتی عمومی در نظر گرفته شده است. این محصول به طور خاص برای کاربردهای با قابلیت اطمینان بالا که خرابی می‌تواند منجر به عواقب جدی ایمنی یا امنیتی شود، طراحی یا واجد شرایط نشده است. چنین کاربردهایی شامل، اما محدود به، سیستم‌های نظامی/هوافضا، سیستم‌های حیاتی ایمنی خودرو (مانند ایربگ، ترمز) و تجهیزات پزشکی پشتیبان زندگی نیست. برای این کاربردها، محصولات با مشخصات، سطوح صلاحیت و داده‌های قابلیت اطمینان متفاوت مورد نیاز است. تضمین‌های عملکرد و کیفیت ارائه شده در این دیتاشیت برای قطعه به عنوان یک جزء جداگانه تحت شرایط مشخص شده اعمال می‌شود. استفاده از محصول خارج از این مشخصات، چنین تضمین‌هایی را باطل کرده و ممکن است منجر به خرابی زودرس شود.

12. بررسی عمیق فنی: فناوری تراشه AlGaInP

ال‌ای‌دی‌های G6 و R8 از ماده نیمه‌هادی فسفید آلومینیوم گالیم ایندیوم (AlGaInP) استفاده می‌کنند. این نیمه‌هادی مرکب به ویژه برای تولید نور با روشنایی بالا در مناطق کهربایی، زرد، نارنجی و قرمز طیف مرئی کارآمد است. عنوان "درخشان" اغلب به یک فرمولاسیون و ساختار اپی‌تاکسی خاص اشاره دارد که کارایی نوری و خلوص رنگ را در مقایسه با فناوری‌های استاندارد AlGaInP یا قدیمی GaAsP افزایش می‌دهد. بسته رزینی شفاف آب، در مقابل یک رزین پخش‌کننده یا رنگی، اجازه می‌دهد رنگ ذاتی و اشباع شده تراشه مستقیماً ساطع شود که منجر به رنگ‌آمیزی بالا و یک پیک طیفی به خوبی تعریف شده می‌شود. این امر این ال‌ای‌دی‌ها را برای نشانگرهای وضعیت کدگذاری شده رنگی که در آن تشخیص رنگ متمایز مهم است، عالی می‌سازد.

13. مقایسه با فناوری‌های جایگزین ال‌ای‌دی

در مقایسه با سایر بسته‌های ال‌ای‌دی SMD، فرمت 12-22 تعادلی بین اندازه و سهولت جابجایی/تولید ارائه می‌دهد. این مدل بزرگ‌تر از بسته‌های فوق مینیاتوری مانند 0402 است اما هدف قوی‌تری برای لحیم‌کاری و بازرسی فراهم می‌کند. زاویه دید 120 درجه آن برای یک لنز گنبدی ال‌ای‌دی استاندارد معمول است و سازشی مناسب بین پرتو متمرکز و روشنایی منطقه وسیع ارائه می‌دهد. برای کاربردهای نیازمند زوایای دید حتی گسترده‌تر (160-140 درجه)، ال‌ای‌دی‌هایی با شکل لنز متفاوت مناسب‌تر خواهند بود. ولتاژ مستقیم حدود 2.0 ولت برای ال‌ای‌دی‌های AlGaInP استاندارد است که بالاتر از ال‌ای‌دی‌های مادون قرمز اما پایین‌تر از ال‌ای‌دی‌های آبی/سفید InGaN (معمولاً حدود 3.0 ولت+) است. این ولتاژ هنگام طراحی برای دستگاه‌های با باتری باید در نظر گرفته شود.

14. پرسش‌های متداول (FAQ)

س: آیا می‌توانم این ال‌ای‌دی را مستقیماً از یک خط منطقی 3.3 ولت یا 5 ولت راه‌اندازی کنم؟
ج: خیر. شما باید از یک مقاومت محدودکننده جریان سری استفاده کنید. به عنوان مثال، با منبع تغذیه 5 ولت و V_F معمولی 2.0 ولت در 20mA، مقدار مقاومت R = (5V - 2.0V) / 0.020A = 150 اهم خواهد بود. یک مقاومت 150Ω یا 160Ω مناسب خواهد بود.

س: تفاوت بین طول موج پیک و طول موج غالب چیست؟
ج: طول موج پیک (λ_p) طول موجی است که در آن توزیع توان طیفی حداکثر است. طول موج غالب (λ_d) طول موج تک‌رنگ نور تک‌رنگی است که با رنگ درک شده ال‌ای‌دی مطابقت دارد. برای ال‌ای‌دی‌هایی با طیف باریک، مانند این مدل، این دو مقدار بسیار نزدیک هستند.

س: چرا روش ذخیره‌سازی و بازپخت اینقدر مهم است؟
ج: بسته‌های SMD می‌توانند رطوبت را از هوا جذب کنند. در طول فرآیند لحیم‌کاری رفلو با دمای بالا، این رطوبت به دام افتاده می‌تواند به سرعت منبسط شود و باعث جدایش داخلی یا "ترکیدن" شود که بسته را می‌شکند یا اتصالات سیمی را می‌شکند و منجر به خرابی فوری یا پنهان می‌شود.

س: چگونه کدهای دسته (N، P) را در طراحی خود تفسیر کنم؟
ج: اگر روشنایی یکنواخت در چندین ال‌ای‌دی در یک آرایه حیاتی است، هنگام سفارش یک کد دسته واحد (مثلاً همه دسته "P") را مشخص کنید. برای کاربردهای کمتر حیاتی، ترکیب دسته‌ها ممکن است قابل قبول باشد اما می‌تواند منجر به تغییرات قابل مشاهده در روشنایی شود.