فهرست مطالب
- 1. مرور محصول
- 1.1 ویژگیها
- 1.2 کاربردها
- 2. ابعاد پکیج و اطلاعات مکانیکی
- 3. پارامترها و مشخصههای فنی
- 3.1 حداکثر مقادیر مجاز مطلق
- 3.2 مشخصههای الکتریکی و نوری
- 3.3 پروفیل پیشنهادی ریفلو IR
- 4. سیستم کدگذاری باینینگ
- 4.1 سطلهای شدت نور (IV)
- 4.2 سطلهای ولتاژ مستقیم (VF)
- 4.3 سطلهای طول موج غالب (λd)
- 5. تحلیل منحنیهای عملکرد
- 6. راهنمای مونتاژ و نگهداری
- 6.1 تمیزکاری
- 6.2 طرح پیشنهادی پد PCB
- 6.3 فرآیند لحیمکاری
- 6.4 شرایط نگهداری
- 7. مشخصات بستهبندی
- 8. نکات کاربردی و احتیاطها
- 8.1 کاربرد مورد نظر
- 8.2 ملاحظات طراحی
- 8.3 مقایسه فنی و روندها
- 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. مرور محصول
این سند، مشخصات فنی کامل برای LTST-C060UBKT-SA را ارائه میدهد که یک LED از نوع دستگاه نصبسطحی (SMD) طراحیشده برای مونتاژ خودکار برد مدار چاپی (PCB) است. این قطعه متعلق به خانواده پکیج 0603 است که با ابعاد بسیار کوچک خود شناخته میشود و آن را برای کاربردهای با محدودیت فضا در طیف وسیعی از تجهیزات الکترونیکی ایدهآل میسازد.
1.1 ویژگیها
- مطابق با دستورالعملهای RoHS (محدودیت مواد خطرناک).
- بستهبندی شده روی نوار 8 میلیمتری پیچیدهشده بر روی قرقرههای 7 اینچی برای مونتاژ خودکار Pick-and-Place.
- ابعاد استاندارد پکیج EIA که تضمینکننده سازگاری در سراسر صنعت است.
- طراحی شده برای سازگاری با مدارهای مجتمع (I.C. compatible).
- بهینهسازی شده برای استفاده با تجهیزات قرارگیری خودکار.
- مناسب برای فرآیندهای لحیمکاری ریفلو مادون قرمز (IR).
- پیششرطسازی شده برای دستیابی به سطح حساسیت رطوبت JEDEC سطح 3.
1.2 کاربردها
این LED برای طیف گستردهای از کاربردها مناسب است، از جمله اما نه محدود به:
- تجهیزات مخابراتی (مانند تلفنهای بیسیم و همراه).
- دستگاههای اتوماسیون اداری و لپتاپها.
- لوازم خانگی و تابلوهای نشانگر داخلی.
- سیستمهای شبکه و تجهیزات صنعتی.
- چراغهای نشانگر وضعیت و سیگنال.
- نور پسزمینه پنل جلویی.
2. ابعاد پکیج و اطلاعات مکانیکی
LTST-C060UBKT-SA از پکیج استاندارد 0603 استفاده میکند. رنگ لنز شفاف (Water Clear) است و منبع نور بر پایه فناوری InGaN (ایندیوم گالیوم نیترید) بوده و نور آبی ساطع میکند.
- تمامی ابعاد بر حسب میلیمتر (mm) ارائه شدهاند.
- تلرانس استاندارد ابعاد ±0.2 میلیمتر است، مگر اینکه در نقشه مکانیکی دقیق به گونه دیگری مشخص شده باشد (برای مشاهده نقشه به دیتاشیت اصلی مراجعه کنید).
3. پارامترها و مشخصههای فنی
3.1 حداکثر مقادیر مجاز مطلق
مقادیر در دمای محیط (Ta) برابر 25 درجه سلسیوس مشخص شدهاند. تجاوز از این مقادیر ممکن است باعث آسیب دائمی شود.
- توان تلف شده (Pd):102 میلیوات
- جریان مستقیم پیک (IF(PEAK)):80 میلیآمپر (در چرخه کاری 1/10، پهنای پالس 0.1 میلیثانیه)
- جریان مستقیم پیوسته (IF):30 میلیآمپر DC
- محدوده دمای کاری:40- درجه تا 85+ درجه سلسیوس
- محدوده دمای انبارداری:40- درجه تا 100+ درجه سلسیوس
3.2 مشخصههای الکتریکی و نوری
مشخصهها در Ta=25°C تحت شرایط تست تعریف شده اندازهگیری میشوند.
| پارامتر | نماد | Min. | Typ. | Max. | واحد | شرایط تست |
|---|---|---|---|---|---|---|
| شدت نور | IV | 140 | - | 390 | میکروکاندلا | IF= 10mA |
| زاویه دید (2θ1/2) | 2θ1/2 | - | 120 | - | درجه | - |
| طول موج پیک | λP | - | 465 | - | نانومتر | - |
| طول موج غالب | λd | 465 | - | 475 | نانومتر | IF= 10mA |
| پهنای نیمه طیف | Δλ | - | 20 | - | نانومتر | - |
| ولتاژ مستقیم | VF | 2.5 | - | 3.4 | V | IF= 10mA |
| جریان معکوس | IR | - | - | 10 | میکروآمپر | VR= 5V |
ملاحظات اندازهگیری:
- شدت نور با استفاده از فیلتری اندازهگیری میشود که تقریباً منحنی پاسخ چشم فتوبیک CIE را شبیهسازی میکند.
- زاویه دید (2θ1/2) زاویه کاملای است که در آن شدت نور به نصف مقدار محوری خود کاهش مییابد.
- طول موج غالب، رنگ درکشده را تعریف میکند. تلرانس آن ±1 نانومتر است.
- تلرانس ولتاژ مستقیم ±0.1 ولت است.
- این قطعه برای کار در بایاس معکوس طراحی نشده است؛ تست جریان معکوس تنها برای بازرسی کیفیت است.
3.3 پروفیل پیشنهادی ریفلو IR
برای فرآیندهای لحیمکاری بدون سرب، پروفیل ریفلو منطبق با استاندارد J-STD-020B توصیه میشود. این پروفیل معمولاً شامل مرحله پیشگرم، مرحله خیسشدن حرارتی، ناحیه ریفلو با حداکثر دمای مجاز 260 درجه سلسیوس و مرحله خنکسازی است. منحنی دقیق زمان-دما باید برای مونتاژ PCB خاص، مشخصسازی شود.
4. سیستم کدگذاری باینینگ
برای اطمینان از یکنواختی رنگ و روشنایی در تولید، LEDها بر اساس پارامترهای کلیدی در سطلهای (باین) مختلف دستهبندی میشوند.
4.1 سطلهای شدت نور (IV)
دستهبندی شده در IF= 10mA. تلرانس درون هر سطل ±11% است.
| کد سطل | حداقل (میکروکاندلا) | حداکثر (میکروکاندلا) |
|---|---|---|
| U1 | 145.0 | 200.0 |
| U2 | 200.0 | 280.0 |
| V1 | 280.0 | 390.0 |
4.2 سطلهای ولتاژ مستقیم (VF)
دستهبندی شده در IF= 10mA. تلرانس درون هر سطل ±0.1 ولت است.
| کد سطل | حداقل (ولت) | حداکثر (ولت) |
|---|---|---|
| G4 | 2.5 | 2.8 |
| G5 | 2.8 | 3.1 |
| G6 | 3.1 | 3.4 |
4.3 سطلهای طول موج غالب (λd)
دستهبندی شده در IF= 10mA. تلرانس درون هر سطل ±1 نانومتر است.
| کد سطل | حداقل (نانومتر) | حداکثر (نانومتر) |
|---|---|---|
| AC | 465 | 470 |
| AD | 470 | 475 |
5. تحلیل منحنیهای عملکرد
دیتاشیت شامل منحنیهای مشخصه معمول است که برای تحلیل طراحی ضروری هستند. این منحنیها به صورت گرافیکی رابطه بین پارامترهای کلیدی در شرایط مختلف را نشان میدهند.
- شدت نور نسبی در مقابل جریان مستقیم:نشان میدهد که چگونه خروجی نور با افزایش جریان، معمولاً به صورت زیرخطی، افزایش مییابد و در انتخاب جریان راهاندازی برای روشنایی مورد نظر کمک میکند.
- شدت نور نسبی در مقابل دمای محیط:کاهش رتبه حرارتی خروجی نور را نشان میدهد که برای کاربردهای با دمای محیط بالا بسیار مهم است.
- ولتاژ مستقیم در مقابل جریان مستقیم:مشخصه IV دیود را نشان میدهد که برای محاسبه تلفات توان و طراحی مدارهای محدودکننده جریان مهم است.
- توزیع طیفی:توان تابشی نسبی در مقابل طول موج را به تصویر میکشد که حول پیک معمول 465 نانومتر متمرکز است و خلوص رنگ آبی را تعریف میکند.
طراحان باید برای درک رفتار قطعه فراتر از مشخصات نقطه معمول، به ویژه برای عملکرد خارج از شرایط تست استاندارد، به این منحنیها مراجعه کنند.
6. راهنمای مونتاژ و نگهداری
6.1 تمیزکاری
مواد شیمیایی نامشخص ممکن است به پکیج LED آسیب برسانند. در صورت نیاز به تمیزکاری، از الکل اتیلیک یا ایزوپروپیل الکل در دمای اتاق استفاده کنید. زمان غوطهوری باید کمتر از یک دقیقه باشد.
6.2 طرح پیشنهادی پد PCB
یک طرح لند پترن برای لحیمکاری ریفلو مادون قرمز یا فاز بخار ارائه شده است. رعایت این الگو برای لحیمکاری صحیح و پایداری مکانیکی حیاتی است. ضخامت استنسیل حداکثر 0.10 میلیمتر برای اعمال خمیر لحیم پیشنهاد میشود.
6.3 فرآیند لحیمکاری
ریفلو:حداکثر دمای پیک 260 درجه سلسیوس، با پیشگرم در 150-200 درجه سلسیوس حداکثر به مدت 120 ثانیه. کل زمان بالاتر از نقطه مایع و در دمای پیک باید کنترل شود تا از آسیب حرارتی جلوگیری شود.
لحیمکاری دستی (هویه):از دمای نوک هویه حداکثر 300 درجه سلسیوس استفاده کنید، با زمان لحیمکاری حداکثر 3 ثانیه برای هر اتصال. این عمل باید تنها یک بار انجام شود.
توجه:پروفیل بهینه به مونتاژ خاص برد بستگی دارد؛ مقادیر ارائه شده راهنما هستند.
6.4 شرایط نگهداری
- بسته بندی مهر و موم شده:در دمای ≤30°C و رطوبت نسبی ≤70% نگهداری شود. ظرف یک سال از تاریخ باز کردن کیسه ضد رطوبت استفاده شود.
- بسته باز شده:در دمای ≤30°C و رطوبت نسبی ≤60% نگهداری شود. قطعات باید ظرف 168 ساعت (7 روز) پس از قرارگیری در معرض هوا، ریفلو شوند. برای نگهداری طولانیتر، از ظرف دربسته همراه با جاذب رطوبت یا اتمسفر نیتروژن استفاده کنید.
- بازپخت:LEDهایی که بیش از 168 ساعت در معرض هوا قرار گرفتهاند، قبل از لحیمکاری نیاز به پخت در دمای تقریبی 60 درجه سلسیوس به مدت حداقل 48 ساعت دارند تا رطوبت جذب شده حذف شده و از پدیده \"پاپ کورن\" در حین ریفلو جلوگیری شود.
7. مشخصات بستهبندی
LEDها در قالب نوار و قرقره ارائه میشوند که با تجهیزات مونتاژ خودکار سازگار است.
- نوار:نوار حامل به عرض 8 میلیمتر.
- قرقره:قطر 7 اینچ (178 میلیمتر).
- تعداد در بسته:4000 عدد در هر قرقره کامل.
- حداقل مقدار سفارش (MOQ):500 عدد برای قرقرههای باقیمانده.
- بستهبندی مطابق با مشخصات EIA-481 است. پاکتهای خالی با نوار پوششی مهر و موم میشوند.
نقشههای ابعادی دقیق برای پاکت نوار و قرقره در دیتاشیت اصلی برای تنظیمات فیدر و تجهیزات جابجایی ارائه شده است.
8. نکات کاربردی و احتیاطها
8.1 کاربرد مورد نظر
این LED برای تجهیزات الکترونیکی تجاری و صنعتی استاندارد طراحی شده است. برای کاربردهای ایمنی-حیاتی که خرابی میتواند جان یا سلامتی را به خطر بیندازد (مانند هوانوردی، تجهیزات پزشکی پشتیبان حیات) رتبهبندی نشده است. برای چنین کاربردهایی، مشورت با سازنده برای ارزیابی مناسب بودن و نیاز احتمالی به غربالگری قابلیت اطمینان بالاتر اجباری است.
8.2 ملاحظات طراحی
- محدود کردن جریان:همیشه از یک مقاومت سری یا درایور جریان ثابت برای محدود کردن جریان مستقیم به حداکثر مقدار مجاز DC (30 میلیآمپر) یا کمتر برای دستیابی به روشنایی و طول عمر مورد نظر استفاده کنید.
- مدیریت حرارتی:اگرچه تلفات توان پایین است، در صورت کار در جریانهای بالا یا دمای محیط بالا، اطمینان حاصل کنید که مساحت کافی مس روی PCB یا وایاهای حرارتی وجود دارد تا دمای اتصال در محدوده مجاز حفظ شود.
- محافظت در برابر ESD:اگرچه به صراحت به عنوان حساس اعلام نشده است، اما رعایت احتیاطهای استاندارد هنگام کار با دستگاههای نیمههادی در برابر الکتریسیته ساکن در حین مونتاژ توصیه میشود.
- قطبیت:LED یک دیود است و باید با قطبیت صحیح متصل شود. روی پکیج یک علامت (معمولاً یک فرورفتگی یا علامت سبز در سمت کاتد) برای شناسایی وجود دارد.
8.3 مقایسه فنی و روندها
پکیج 0603 نمایانگر یک فوتپرینت بالغ و به طور گسترده پذیرفته شده در بازار LEDهای SMD است. استفاده از فناوری InGaN برای تابش آبی استاندارد است. تمایزات کلیدی این قطعه شامل ساختار باینینگ خاص آن برای یکنواختی رنگ و شدت، سازگاری با پروفیلهای ریفلو بدون سرب و سطح حساسیت رطوبت آن (MSL 3) است. در مقایسه با پکیجهای بزرگتر، 0603 مصرف فضای حداقلی ارائه میدهد اما ممکن است تحمل جریان حداکثر و خروجی نور کمی پایینتری نسبت به نمونههای بزرگتر مانند LEDهای 0805 یا 1206 داشته باشد. روند صنعت به سمت کوچکسازی بیشتر، افزایش بازده (لومن بر وات) و کنترل دقیقتر رنگ ادامه دارد.
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. |