دیتاشیت LED SMD مدل LTST-T180UBKT - آبی 468 نانومتر - زاویه دید 120 درجه - جریان 30 میلی‌آمپر - توان 108 میلی‌وات - سند فنی فارسی

1. مرور کلی محصول

این سند مشخصات فنی کامل یک دیود نورافشان (LED) نوع نصب سطحی (SMD) را ارائه می‌دهد. این قطعه برای فرآیندهای مونتاژ خودکار برد مدار چاپی (PCB) طراحی شده و دارای ابعاد مینیاتوری ایده‌آل برای کاربردهای با محدودیت فضا است. LED از ماده نیمه‌هادی InGaN (ایندیوم گالیم نیترید) برای تولید نور آبی استفاده می‌کند که در یک پکیج لنز شفاف آبگون محصور شده است.

1.1 ویژگی‌ها و مزایای اصلی

این LED مطابق با دستورالعمل محدودیت مواد خطرناک (RoHS) است. این قطعه بر روی قرقره‌های 7 اینچی در نوار استاندارد صنعتی 8 میلی‌متری عرضه می‌شود که سازگاری با تجهیزات خودکار Pick-and-Place را تسهیل می‌کند. دستگاه به گونه‌ای طراحی شده که با مدارهای مجتمع (IC) سازگار است و می‌تواند فرآیندهای استاندارد لحیم‌کاری ریفلو مادون قرمز (IR) را تحمل کند. این قطعه از پیش شرط‌بندی شده تا به سطح حساسیت رطوبت 3 مطابق با استاندارد JEDEC (شورای مهندسی دستگاه‌های الکترونیکی مشترک) شتاب گیرد.

1.2 بازار هدف و کاربردها

این LED برای طیف گسترده‌ای از تجهیزات الکترونیکی مناسب است. حوزه‌های کاربرد اصلی شامل دستگاه‌های مخابراتی، تجهیزات اتوماسیون اداری، لوازم خانگی و سیستم‌های کنترل صنعتی می‌شود. کاربردهای معمول آن به عنوان نشانگر وضعیت، منابع نور سیگنال یا نماد و برای نور پس‌زمینه پنل جلویی است.

2. تفسیر عمیق و عینی پارامترهای فنی

2.1 مقادیر حداکثر مطلق

تمامی مقادیر در دمای محیط (Ta) 25 درجه سلسیوس مشخص شده‌اند. تجاوز از این محدودیت‌ها ممکن است باعث آسیب دائمی شود.

• اتلاف توان (Pd):108 میلی‌وات. این حداکثر مقدار توانی است که دستگاه می‌تواند به صورت گرما دفع کند.
• جریان مستقیم پیک (I_F(PEAK)):100 میلی‌آمپر. این حداکثر جریان مستقیم لحظه‌ای مجاز است، معمولاً در شرایط پالسی (چرخه کاری 1/10، عرض پالس 0.1 میلی‌ثانیه).
• جریان مستقیم DC (I_F):30 میلی‌آمپر. این حداکثر جریان مستقیم پیوسته توصیه شده برای عملکرد مطمئن است.
• محدوده دمای کاری:40- درجه تا +100 درجه سلسیوس. عملکرد دستگاه در این محدوده دمای محیط تضمین می‌شود.
• محدوده دمای نگهداری:40- درجه تا +100 درجه سلسیوس. دستگاه می‌تواند در این محدوده بدون تخریب نگهداری شود.

2.2 مشخصات الکتریکی و نوری

این پارامترها عملکرد معمول LED را در شرایط کاری نرمال در دمای محیط 25 درجه سلسیوس تعریف می‌کنند.

• شدت نورانی (I_V):280 تا 560 میلی‌کاندلا (mcd) در جریان مستقیم (I_F) 20mA. شدت با استفاده از یک سنسور و فیلتر که منحنی پاسخ چشم فوتوپیک CIE را تقریب می‌زند، اندازه‌گیری می‌شود.
• زاویه دید (2θ_1/2):120 درجه (معمول). این زاویه کامل‌ای است که در آن شدت نورانی به نصف مقدار محوری (روی محور) کاهش می‌یابد.
• طول موج تابش پیک (λ_P):468 نانومتر (nm) معمول. این طول موجی است که در آن توزیع توان طیفی حداکثر است.
• طول موج غالب (λ_d):465 تا 475 نانومتر در I_F=20mA. این طول موج واحدی است که توسط چشم انسان درک می‌شود و از نمودار رنگی CIE مشتق شده است.
• نیم‌عرض خط طیفی (Δλ):20 نانومتر معمول. این نشان‌دهنده خلوص طیفی یا پهنای باند نور ساطع شده است.
• ولتاژ مستقیم (V_F):2.6 تا 3.6 ولت در I_F=20mA. این افت ولتاژ دو سر LED هنگام عبور جریان است.
• جریان معکوس (I_R):حداکثر 10 میکروآمپر در ولتاژ معکوس (V_R) 5V. دستگاه برای کار معکوس طراحی نشده است؛ این پارامتر فقط برای اهداف آزمایشی است.

3. توضیح سیستم رتبه‌بندی (بینینگ)

LEDها بر اساس پارامترهای کلیدی عملکرد به دسته‌هایی (بین) تقسیم می‌شوند تا یکنواختی درون یک دسته تولیدی تضمین شود.

3.1 رتبه ولتاژ مستقیم (V_F)

اندازه‌گیری شده در 20mA. تلرانس هر بین ±0.1 ولت است.

• D6:2.6V (حداقل) - 2.8V (حداکثر)
• D7:2.8V - 3.0V
• D8:3.0V - 3.2V
• D9:3.2V - 3.4V
• D10:3.4V - 3.6V

3.2 رتبه شدت نورانی (I_V)

اندازه‌گیری شده بر حسب میلی‌کاندلا (mcd) در 20mA. تلرانس هر بین ±11% است.

• T1:280 mcd (حداقل) - 355 mcd (حداکثر)
• T2:355 mcd - 450 mcd
• U1:450 mcd - 560 mcd

3.3 رتبه طول موج غالب (λ_d)

اندازه‌گیری شده بر حسب نانومتر (nm) در 20mA. تلرانس برای هر بین ±1 نانومتر است.

• AC:465.0 nm (حداقل) - 470.0 nm (حداکثر)
• AD:470.0 nm - 475.0 nm

4. تحلیل منحنی‌های عملکرد

منحنی‌های مشخصه معمول برای نشان دادن رابطه بین پارامترهای کلیدی ارائه شده‌اند. این منحنی‌ها برای طراحی مدار و پیش‌بینی عملکرد ضروری هستند.

4.1 جریان مستقیم در مقابل ولتاژ مستقیم (منحنی I-V)

این منحنی رابطه نمایی بین جریان عبوری از LED و ولتاژ دو سر آن را نشان می‌دهد. این منحنی برای انتخاب مقاومت محدودکننده جریان مناسب در مدار درایو بسیار مهم است.

4.2 شدت نورانی در مقابل جریان مستقیم

این نمودار نشان می‌دهد که چگونه خروجی نور (بر حسب mcd) با افزایش جریان مستقیم افزایش می‌یابد. این نمودار معمولاً یک رابطه تقریباً خطی در محدوده کاری توصیه شده نشان می‌دهد و به طراحان کمک می‌کند تا به سطوح روشنایی مورد نظر دست یابند.

4.3 توزیع توان طیفی

این منحنی شدت نور نسبی را در برابر طول موج ترسیم می‌کند که پیک آن در حدود 468 نانومتر و نیم‌عرض طیفی حدود 20 نانومتر را نشان می‌دهد و مشخصه‌های رنگ آبی را تعریف می‌کند.

5. اطلاعات مکانیکی و پکیج

5.1 ابعاد پکیج

این LED مطابق با طرح استاندارد پکیج SMD موسسه EIA (اتحادیه صنایع الکترونیک) است. تمامی ابعاد بر حسب میلی‌متر با تلرانس عمومی ±0.2mm است مگر اینکه خلاف آن ذکر شده باشد. نقشه شامل اندازه‌گیری‌های کلیدی مانند طول، عرض، ارتفاع بدنه و فاصله پایه‌ها می‌باشد.

5.2 طرح پیشنهادی پد اتصال PCB

یک نمودار الگوی لند برای لحیم‌کاری ریفلو مادون قرمز یا فاز بخار ارائه شده است. این نمودار ابعاد و فاصله پیشنهادی پدهای مسی روی PCB را نشان می‌دهد تا اطمینان حاصل شود که اتصال لحیمی به درستی تشکیل شده، پایداری مکانیکی و مدیریت حرارتی مناسب برقرار است.

5.3 شناسایی قطبیت

کاتد (ترمینال منفی) معمولاً با یک علامت روی پکیج، مانند یک فرورفتگی، نقطه یا گوشه برش‌خورده، نشان داده می‌شود. جهت‌دهی صحیح قطبیت در حین مونتاژ بسیار مهم است.

6. دستورالعمل‌های لحیم‌کاری و مونتاژ

6.1 پروفیل لحیم‌کاری ریفلو IR

یک پروفیل دمایی پیشنهادی برای فرآیندهای لحیم‌کاری بدون سرب (Pb-free) ارائه شده است که مطابق با استاندارد J-STD-020B است. پارامترهای کلیدی شامل:

• دمای پیش‌گرم:150°C تا 200°C.
• زمان پیش‌گرم:حداکثر 120 ثانیه.
• دمای پیک:حداکثر 260°C.
• زمان بالاتر از نقطه مایع:حداکثر 10 ثانیه (حداکثر دو سیکل ریفلو مجاز است).

پروفیل‌ها باید برای طراحی PCB خاص، قطعات و خمیر لحیم مورد استفاده، مشخص‌سازی شوند.

6.2 شرایط نگهداری

بسته‌بندی مهر و موم شده:در دمای ≤30°C و رطوبت نسبی (RH) ≤70% نگهداری شود. عمر قفسه‌ای یک سال است وقتی در کیسه ضد رطوبت اصلی همراه با جاذب رطوبت نگهداری شود.
بسته‌بندی باز شده:برای قطعاتی که از بسته‌بندی اصلی خارج شده‌اند، محیط نگهداری نباید از 30°C و 60% RH تجاوز کند. توصیه می‌شود فرآیند ریفلو IR در عرض 168 ساعت (7 روز) تکمیل شود. برای نگهداری بیش از این مدت، قبل از لحیم‌کاری به مدت حداقل 48 ساعت در دمای حدود 60°C پخت (بیک) انجام شود.

6.3 تمیزکاری

در صورت نیاز به تمیزکاری پس از لحیم‌کاری، از حلال‌های الکلی مانند اتیل الکل یا ایزوپروپیل الکل در دمای معمولی به مدت کمتر از یک دقیقه استفاده کنید. از مایعات شیمیایی نامشخص خودداری کنید.

6.4 لحیم‌کاری دستی (هویه)

در صورت نیاز به لحیم‌کاری دستی، دمای نوک هویه را حداکثر به 300°C و زمان لحیم‌کاری را حداکثر 3 ثانیه برای هر پایه محدود کنید. این عمل باید فقط یک بار انجام شود.

7. اطلاعات بسته‌بندی و سفارش

7.1 مشخصات نوار و قرقره

LEDها در نوار حامل برجسته 8 میلی‌متری که بر روی قرقره‌هایی به قطر 7 اینچ (178mm) پیچیده شده‌اند، بسته‌بندی می‌شوند. هر قرقره حاوی 5000 قطعه است. ابعاد حفره نوار و ابعاد مرکز و فلنج قرقره در نقشه‌های دقیق ارائه شده است که مطابق با مشخصات ANSI/EIA-481 می‌باشد.

7.2 نکات بسته‌بندی

• حفره‌های خالی قطعات با یک نوار پوشش رویی مهر و موم می‌شوند.
• حداقل تعداد بسته‌بندی برای دسته‌های باقی‌مانده 500 قطعه است.
• حداکثر دو قطعه (لامپ) متوالی گم‌شده در هر قرقره مجاز است.

8. پیشنهادات کاربردی

8.1 مدارهای کاربردی معمول

LEDها دستگاه‌های جریان‌محور هستند. برای اطمینان از روشنایی یکنواخت هنگام راه‌اندازی چندین LED به صورت موازی، یک مقاومت محدودکننده جریان باید به صورت سری با هر LED جداگانه متصل شود. یک مدار درایو ساده از یک منبع ولتاژ (V_CC)، یک مقاومت سری (R_S) و LED تشکیل شده است. مقدار مقاومت با استفاده از قانون اهم محاسبه می‌شود: R_S= (V_CC- V_F) / I_F، که در آن V_Fولتاژ مستقیم LED در جریان مورد نظر I_F.

است.

• 8.2 ملاحظات طراحیمدیریت حرارتی:
• اطمینان حاصل کنید که طراحی PCB امکان اتلاف حرارت کافی را فراهم می‌کند، به ویژه هنگام کار نزدیک به مقادیر حداکثر جریان یا توان.طراحی نوری:
• زاویه دید وسیع 120 درجه‌ای این LED را برای کاربردهایی که نیاز به روشنایی گسترده یا قابلیت مشاهده از زوایای متعدد دارند، مناسب می‌سازد. در صورت نیاز به پرتو متمرکزتر، استفاده از لنز یا راهنماهای نور را در نظر بگیرید.محافظت در برابر ESD:

اگرچه به صراحت ذکر نشده است، اما باید احتیاط‌های استاندارد تخلیه الکترواستاتیک (ESD) در حین جابجایی و مونتاژ رعایت شود.

9. مقایسه و تمایز فنی

متمایزکننده‌های کلیدی این LED شامل ترکیب شدت نورانی نسبتاً بالا (تا 560 mcd) با زاویه دید بسیار وسیع 120 درجه است. فناوری InGaN تابش نور آبی کارآمدی را فراهم می‌کند. سازگاری آن با مونتاژ خودکار و فرآیندهای استاندارد ریفلو IR، آن را به انتخابی مقرون‌به‌صرفه برای تولید انبوه تبدیل می‌کند. ساختار دقیق بینینگ به طراحان اجازه می‌دهد قطعاتی با تلرانس پارامتری تنگ برای کاربردهایی که نیاز به ثبات رنگ یا روشنایی دارند، انتخاب کنند.

10. پرسش‌های متداول (بر اساس پارامترهای فنی)

10.1 تفاوت بین طول موج پیک و طول موج غالب چیست؟_Pطول موج پیک (λ_d) طول موج فیزیکی است که در آن LED بیشترین توان نوری را ساطع می‌کند. طول موج غالب (λ

) یک مقدار محاسبه‌شده بر اساس ادراک رنگ انسان (نمودار CIE) است و نشان‌دهنده طول موج واحد رنگ طیفی خالصی است که با رنگ درک‌شده LED مطابقت دارد. برای LEDهای تک‌رنگ مانند این نمونه آبی، این دو اغلب نزدیک اما یکسان نیستند.

10.2 آیا می‌توانم این LED را با منبع تغذیه 3.3V و بدون مقاومت راه‌اندازی کنم؟_Fتوصیه نمی‌شود. ولتاژ مستقیم (V_F) از 2.6V تا 3.6V متغیر است. اتصال مستقیم یک منبع 3.3V در صورتی که V

LED کمتر از 3.3V باشد، می‌تواند منجر به جریان بیش از حد و احتمالاً آسیب دیدن آن شود. همیشه از یک مقاومت محدودکننده جریان سری یا یک درایور جریان ثابت استفاده کنید.

10.3 چرا شرایط نگهداری برای بسته باز شده سخت‌گیرانه‌تر از بسته مهر و موم شده است؟

بسته مهر و موم شده حاوی جاذب رطوبت است تا سطح رطوبت بسیار پایینی را حفظ کند و از دستگاه حساس به رطوبت محافظت کند. پس از باز شدن، LED در معرض رطوبت محیط قرار می‌گیرد که می‌تواند در پکیج پلاستیکی جذب شود. در حین لحیم‌کاری ریفلو، این رطوبت به دام افتاده می‌تواند به سرعت منبسط شود و باعث جدایش داخلی یا \"پاپ کورن شدن\" شود که پکیج را می‌ترکاند. عمر کف 168 ساعته و الزامات پخت، اقدامات احتیاطی در برابر این حالت خرابی هستند.

11. مورد عملی طراحی و استفاده
سناریو: طراحی یک پنل نشانگر وضعیت چند LED برای یک روتر شبکه.
پنل به 10 LED وضعیت آبی نیاز دارد. یکنواختی روشنایی به دلایل زیبایی‌شناختی و عملکردی بسیار مهم است.
1. مراحل طراحی:طراحی مدار:_Fاز یک ریل 5V استفاده کنید. با فرض V_Fمعمول 3.2V از بین D8 و I
2. هدف 20mA، مقاومت سری را محاسبه کنید: R = (5V - 3.2V) / 0.02A = 90 اهم. می‌توان از مقاومت استاندارد 91 اهم استفاده کرد. یک مقاومت را به صورت سری با هر LED قرار دهید و تمام 10 جفت LED-مقاومت را به صورت موازی به منبع 5V متصل کنید.انتخاب قطعه:_Fهنگام سفارش، بین‌های مورد نیاز را مشخص کنید: به عنوان مثال، بین ولتاژ D8، بین شدت نور U1 (برای روشنایی بالا)، بین طول موج AC برای ته رنگ آبی یکنواخت._Vچیدمان PCB:_dطرح پد پیشنهادی از دیتاشیت را پیاده‌سازی کنید. اطمینان حاصل کنید که فاصله کافی بین LEDها برای اتلاف حرارت وجود دارد.
3. مونتاژ:دستورالعمل‌های پروفیل ریفلو IR را دنبال کنید. اگر بردها به صورت دسته‌ای مونتاژ می‌شوند که از عمر کف 168 ساعته برای قطعات باز شده تجاوز می‌کند، فرآیند پخت 60°C/48 ساعته را قبل از لحیم‌کاری اجرا کنید.
4. 12. معرفی اصل عملکرددیودهای نورافشان (LEDها) دستگاه‌های نیمه‌هادی هستند که هنگامی که جریان الکتریکی از آن‌ها می‌گذرد، نور ساطع می‌کنند. این پدیده الکترولومینسانس نامیده می‌شود. در یک LED از جنس InGaN، انرژی الکتریکی باعث بازترکیب الکترون‌ها و حفره‌ها درون ناحیه فعال نیمه‌هادی می‌شود و انرژی را به شکل فوتون (نور) آزاد می‌کند. طول موج خاص (رنگ) نور، در این مورد آبی (~468 نانومتر)، توسط انرژی گاف باند ماده InGaN تعیین می‌شود. لنز اپوکسی شفاف آبگون وظیفه محافظت از تراشه نیمه‌هادی، شکل‌دهی به پرتو خروجی نور (که منجر به زاویه دید 120 درجه می‌شود) و افزایش بازده استخراج نور را بر عهده دارد.

13. روندهای توسعه

روند کلی در فناوری LEDهای SMD به سمت بازده نوری بالاتر (خروجی نور بیشتر بر وات الکتریکی)، بهبود ثبات و اشباع رنگ و کوچک‌سازی بیشتر ادامه دارد. همچنین تمرکز بر افزایش قابلیت اطمینان تحت شرایط کاری دمای بالاتر و چگالی جریان بیشتر وجود دارد. فرآیندهای تولید برای دستیابی به تلرانس‌های بینینگ تنگ‌تر و بازدهی بالاتر بهینه‌سازی می‌شوند. تلاش برای بهره‌وری انرژی و گسترش دستگاه‌های اینترنت اشیا و قابل حمل، تقاضای پایدار برای LEDهای نشانگر قابل اطمینان، فشرده و با عملکرد بالا مانند این قطعه را تضمین می‌کند.

. Development Trends

The general trend in SMD LED technology continues towards higher luminous efficacy (more light output per electrical watt), improved color consistency and saturation, and further miniaturization. There is also a focus on enhancing reliability under higher temperature and current density operating conditions. Manufacturing processes are optimized for tighter binning tolerances and higher yields. The drive for energy efficiency and the proliferation of IoT and portable devices ensure sustained demand for reliable, compact, and high-performance indicator LEDs like this component.