دیتاشیت LED SMD مدل LTST-M140TLKT - آبی - زاویه دید 120 درجه - ولتاژ معمولی 3.0V - توان 102mW - سند فنی فارسی

1. مرور کلی محصول

این سند مشخصات یک دیود نورافشان نصب‌سطحی (SMD LED) را به تفصیل شرح می‌دهد. این قطعه برای فرآیندهای مونتاژ خودکار برد مدار چاپی (PCB) طراحی شده و دارای ابعاد مینیاتوری مناسب برای کاربردهای با محدودیت فضا است. منبع نور اصلی آن یک نیمه‌هادی نیترید گالیم ایندیم (InGaN) است که از طریق یک لنز شفاف، نور آبی تولید می‌کند.

1.1 ویژگی‌ها

• مطابق با دستورالعمل‌های RoHS (محدودیت مواد خطرناک).
• بسته‌بندی شده روی نوار 12 میلی‌متری داخل قرقره‌های 7 اینچی برای مونتاژ خودکار Pick-and-Place.
• طرح استاندارد پکیج EIA (اتحادیه صنایع الکترونیک).
• ورودی سازگار با سطوح منطقی مدارهای مجتمع (IC).
• طراحی شده برای سازگاری با تجهیزات مونتاژ خودکار.
• مناسب برای فرآیندهای لحیم‌کاری ریفلو مادون قرمز (IR).
• پیش‌شرط‌گذاری شده برای رعایت سطح حساسیت رطوبت 3 استاندارد JEDEC.

1.2 کاربردها

این LED برای استفاده به عنوان چراغ وضعیت، چراغ سیگنال یا روشنایی نمادها در طیف گسترده‌ای از تجهیزات الکترونیکی در نظر گرفته شده است. زمینه‌های کاربرد معمول شامل موارد زیر می‌شود:

• دستگاه‌های مخابراتی (مانند تلفن‌های بی‌سیم/همراه، سیستم‌های شبکه).
• تجهیزات اتوماسیون اداری (مانند لپ‌تاپ‌ها).
• لوازم خانگی.
• پنل‌های کنترل صنعتی.
• نور پس‌زمینه پنل جلویی.
• تابلوهای داخلی.

2. ابعاد پکیج

LED مطابق با طرح استاندارد پکیج SMD است. تمام ابعاد حیاتی شامل طول، عرض، ارتفاع و موقعیت پدها در نقشه‌های دیتاشیت با تلرانس استاندارد ±0.2 میلی‌متر ارائه شده‌اند، مگر اینکه خلاف آن ذکر شود. رنگ لنز شفاف و رنگ منبع نور آبی (InGaN) است.

3. ریتینگ‌ها و مشخصات

3.1 ریتینگ‌های حداکثر مطلق

این ریتینگ‌ها محدودیت‌هایی را تعریف می‌کنند که فراتر از آن ممکن است آسیب دائمی به قطعه وارد شود. این مقادیر در دمای محیط (Ta) 25 درجه سلسیوس مشخص شده‌اند.

• توان تلف شده (Pd):102 میلی‌وات
• جریان مستقیم پیک (IFP):100 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 نگهداری:40- درجه تا +100 درجه سلسیوس

3.2 پروفیل پیشنهادی ریفلو IR

یک پروفیل دمایی توصیه‌شده برای ریفلو لحیم بدون سرب ارائه شده است که با استاندارد J-STD-020B همسو است. این پروفیل شامل مراحل پیش‌گرم، خیس‌اندن، ریفلو و خنک‌سازی است و دمای پیک آن از 260 درجه سلسیوس تجاوز نمی‌کند. رعایت این پروفیل برای جلوگیری از آسیب حرارتی به پکیج LED در حین مونتاژ حیاتی است.

3.3 مشخصات الکتریکی و نوری

اینها پارامترهای عملکرد معمول هستند که در Ta=25°C و جریان مستقیم (IF) 20 میلی‌آمپر اندازه‌گیری شده‌اند، مگر اینکه خلاف آن ذکر شود.

• شار نوری (Φv):0.56 لومن (حداقل)، 1.40 لومن (حداکثر). اندازه‌گیری شده با سنسوری که فیلتر شده تا پاسخ چشم فتوبیک CIE را داشته باشد.
• شدت نور (Iv):180 میلی‌کندلا (حداقل)، 450 میلی‌کندلا (حداکثر). مقدار مرجع مشتق شده از شار نوری.
• زاویه دید (2θ1/2):120 درجه (معمولی). به عنوان زاویه کامل‌ای تعریف می‌شود که در آن شدت نور به نصف مقدار محوری خود کاهش می‌یابد.
• طول موج غالب (λd):448 نانومتر (حداقل)، 458 نانومتر (حداکثر). نمایانگر رنگ ادراک شده نور آبی است.
• پهنای نیم‌خط طیفی (Δλ):25 نانومتر (معمولی). نشان‌دهنده خلوص طیفی تابش آبی است.
• ولتاژ مستقیم (VF):2.6 ولت (حداقل)، 3.4 ولت (حداکثر) در IF=20mA.
• جریان معکوس (IR):10 میکروآمپر (حداکثر) در VR=5V. توجه: این قطعه برای کار در بایاس معکوس طراحی نشده است؛ این پارامتر فقط برای مرجع تست نشتی است.

4. سیستم دسته‌بندی (Bin Rank)

LEDها بر اساس عملکرد به دسته‌های (Bin) مختلفی تقسیم‌بندی می‌شوند تا یکنواختی تضمین شود. طراحان می‌توانند دسته‌های خاصی را برای برآوردن نیازهای کاربردیشان در زمینه روشنایی، ولتاژ و رنگ انتخاب کنند.

4.1 دسته‌بندی شار نوری/شدت نور

دسته‌ها (S1, S2, T1, T2) مقادیر حداقل و حداکثر برای شار نوری و شدت نور مرتبط در 20mA را تعریف می‌کنند.

4.2 دسته‌بندی ولتاژ مستقیم

دسته‌ها (D6, D7, D8, D9) محدوده‌هایی برای ولتاژ مستقیم (VF) در 20mA تعریف می‌کنند، با تلرانس ±0.1V برای هر دسته. این امر به طراحی مدارهای درایور جریان یکنواخت کمک می‌کند.

4.3 دسته‌بندی طول موج غالب

دسته‌ها (AA, AB) محدوده‌های تنگی برای طول موج غالب آبی در 20mA تعریف می‌کنند، با تلرانس ±1nm برای هر دسته، که ثبات رنگ را تضمین می‌کند.

5. منحنی‌های عملکرد معمول

دیتاشیت شامل نمایش‌های گرافیکی از روابط کلیدی زیر است:

• شدت نور نسبی در مقابل جریان مستقیم:نشان می‌دهد که چگونه خروجی نور با افزایش جریان زیاد می‌شود، که معمولاً در جریان‌های بالاتر به صورت زیرخطی است.
• ولتاژ مستقیم در مقابل جریان مستقیم:ویژگی I-V دیود را نشان می‌دهد.
• شدت نور نسبی در مقابل دمای محیط:ضریب دمایی منفی خروجی نور را نشان می‌دهد؛ با افزایش دمای اتصال، شدت نور کاهش می‌یابد.
• الگوی زاویه دید:یک نمودار قطبی که توزیع فضایی شدت نور را نشان می‌دهد.

6. راهنمای کاربر

6.1 تمیزکاری

در صورت نیاز به تمیزکاری پس از لحیم‌کاری، فقط از حلال‌های مشخص‌شده استفاده کنید. LED را در الکل اتیلیک یا ایزوپروپیل الکل در دمای اتاق به مدت کمتر از یک دقیقه غوطه‌ور کنید. از مواد شیمیایی نامشخص که ممکن است به لنز اپوکسی یا پکیج آسیب برسانند، خودداری نمایید.

6.2 طرح پد PCB توصیه‌شده

یک طرح لند پترن برای پدهای نصب سطحی ارائه شده است. پیروی از این توصیه، تشکیل صحیح اتصال لحیم، پایداری مکانیکی و اتلاف حرارت مناسب در حین لحیم‌کاری ریفلو را تضمین می‌کند.

6.3 بسته‌بندی نوار و قرقره

ابعاد دقیق نوار حامل (اندازه جیب، پیتچ) و قرقره 7 اینچی مشخص شده است. نوار از یک پوشش رویی برای محافظت از قطعات استفاده می‌کند. تعداد استاندارد قطعات در هر قرقره 3000 عدد است.

7. احتیاط‌ها و نکات کاربردی

7.1 کاربرد مورد نظر

این LED برای تجهیزات الکترونیکی عمومی طراحی شده است. برای کاربردهای حیاتی ایمنی که خرابی می‌تواند جان یا سلامتی را به خطر بیندازد (مانند هوانوردی، تجهیزات پزشکی پشتیبان حیات) ریت نشده است. برای چنین استفاده‌هایی، مشورت با سازنده الزامی است.

7.2 شرایط نگهداری

• کیسه مهر و موم شده:در دمای ≤30°C و رطوبت نسبی ≤70% نگهداری شود. ظرف یک سال پس از باز کردن کیسه استفاده شود.
• پس از باز کردن کیسه:در دمای ≤30°C و رطوبت نسبی ≤60% نگهداری شود. برای قطعات خارج شده از کیسه خشک، فرآیند لحیم‌کاری ریفلو IR باید ظرف 168 ساعت (سطح حساسیت رطوبت 3) تکمیل شود.
• نگهداری طولانی‌مدت (باز شده):در یک ظرف دربسته همراه با ماده جاذب رطوبت نگهداری شود. اگر بیش از 168 ساعت نگهداری شده‌اند، قبل از لحیم‌کاری، پخت در دمای 60°C به مدت 48 ساعت توصیه می‌شود تا رطوبت جذب شده خارج شده و از پدیده \"پاپ کورن\" در حین ریفلو جلوگیری شود.

7.3 فرآیند لحیم‌کاری

شرایط دقیق لحیم‌کاری ارائه شده است:

• لحیم‌کاری ریفلو:پروفیل منطبق با JEDEC را با پیش‌گرم، دمای پیک ≤260°C و کنترل زمان بالای مایع دنبال کنید.
• لحیم‌کاری دستی:در صورت لزوم، از هویه با دمای ≤300°C حداکثر به مدت 3 ثانیه استفاده کنید و این عمل فقط یک بار انجام شود.

رعایت این محدودیت‌ها برای جلوگیری از تخریب حرارتی ساختار داخلی LED و لنز اپوکسی آن حیاتی است.

8. ملاحظات طراحی و تحلیل فنی

8.1 درایوینگ جریان

حداکثر جریان پیوسته مطلق 30mA است و نقطه کاری معمول آن 20mA می‌باشد. برای اطمینان از طول عمر و خروجی نور پایدار، قویاً توصیه می‌شود که LED با یک منبع جریان ثابت درایو شود، نه یک منبع ولتاژ ثابت. یک مقاومت سری ساده می‌تواند با یک منبع تغذیه ولتاژ ثابت استفاده شود، اما مقدار آن باید بر اساس دسته ولتاژ مستقیم (VF) LED خاص و جریان مورد نظر محاسبه شود و تغییرات منبع تغذیه نیز در نظر گرفته شود.

8.2 مدیریت حرارتی

با حداکثر اتلاف توان 102mW، برای استفاده به عنوان چراغ نشانگر با چرخه کاری کم، معمولاً نیازی به هیت‌سینک نیست. با این حال، برای کاربردهایی که شامل دمای محیط بالا، کارکرد پیوسته در حداکثر جریان، یا چندین LED در مجاورت نزدیک هستند، طرح PCB باید مساحت مسی کافی در اطراف پدهای LED فراهم کند تا به عنوان پخش‌کننده حرارت عمل کند. این به حفظ دمای اتصال پایین‌تر کمک می‌کند که برای حفظ خروجی نوری و طول عمر کاری حیاتی است.

8.3 طراحی نوری

زاویه دید 120 درجه بسیار وسیع است و این LED را برای کاربردهایی که نیاز به دید گسترده دارند مناسب می‌سازد. برای نور متمرکزتر، اپتیک ثانویه (مانند لنزها، لوله‌های نوری) ضروری خواهد بود. لنز شفاف حداقل پراکندگی نور را ایجاد می‌کند که در مقایسه با لنزهای مات، ظاهری شدیدتر و نقطه‌ای‌تر به نور می‌دهد.

8.4 طول موج و ثبات رنگ

دسته‌بندی دقیق برای طول موج غالب (±1nm در دسته‌های AA/AB) یک ویژگی کلیدی برای کاربردهایی است که نیاز به رنگ آبی یکنواخت در بین چندین واحد دارند، مانند نمایشگرهای چند LEDی یا آرایه‌های نور پس‌زمینه. طراحان باید دسته طول موج مورد نیاز را مشخص کنند تا یکنواختی بصری تضمین شود.

9. مقایسه و راهنمای انتخاب

هنگام انتخاب یک LED SMD، پارامترهای کلیدی برای مقایسه شامل موارد زیر است: شدت نور/شار نوری (برای روشنایی)، زاویه دید (برای گسترش پرتو)، ولتاژ مستقیم (برای طراحی درایور)، طول موج غالب (برای رنگ) و اندازه پکیج. این LED خاص ترکیب متعادلی از روشنایی متوسط، زاویه دید بسیار وسیع و رنگ آبی استاندارد را در یک پکیج SMD رایج ارائه می‌دهد و آن را به انتخابی همه‌کاره برای نشانگر وضعیت تبدیل می‌کند. برای نیازهای روشنایی بالاتر، قطعه‌ای از دسته شار نوری بالاتر (T1, T2) انتخاب می‌شود. برای مصرف توان کمتر، قطعه‌ای با دسته VF پایین‌تر (D6, D7) همراه با یک مقاومت محدودکننده جریان مناسب، مزیت خواهد داشت.

10. پرسش‌های متداول (FAQs)

س: آیا می‌توانم این LED را مستقیماً از یک پین منطقی 5V درایو کنم؟

ج: خیر. ولتاژ مستقیم معمولی آن حدود 3.0V است و منبع 5V باعث جریان بیش از حد شده و ممکن است LED را از بین ببرد. شما باید از یک مقاومت محدودکننده جریان یا یک مدار درایور جریان ثابت استفاده کنید.

س: تفاوت بین شار نوری (لومن) و شدت نور (میلی‌کندلا) چیست؟

ج: شار نوری کل توان نور مرئی ساطع شده در تمام جهات را اندازه‌گیری می‌کند. شدت نور، روشنایی را در یک جهت خاص (معمولاً محور مرکزی) اندازه می‌گیرد. دیتاشیت این LED هر دو را ارائه می‌دهد، که شدت نور یک مقدار مرجع مشتق شده است. زاویه وسیع 120 درجه به این معنی است که شدت محوری (mcd) کمتر از یک LED با زاویه باریک با همان شار نوری کل (lm) است.

س: چرا رطوبت نگهداری اینقدر مهم است؟

ج: LEDهای SMD قطعات حساس به رطوبت هستند. رطوبت جذب شده می‌تواند در حین فرآیند لحیم‌کاری ریفلو با دمای بالا به سرعت تبخیر شود و باعث لایه‌لایه شدن داخلی، ترک خوردگی یا پدیده \"پاپ کورن\" شود که منجر به خرابی می‌شود. شرایط نگهداری مشخص شده و زمان ماندگاری در خط تولید (168 ساعت) از این امر جلوگیری می‌کند.

س: آیا این LED برای استفاده در فضای باز مناسب است؟

ج: محدوده دمای کاری آن تا 40- درجه تا +85 درجه سلسیوس گسترش یافته است که بسیاری از شرایط فضای باز را پوشش می‌دهد. با این حال، قرار گرفتن طولانی‌مدت در معرض نور مستقیم خورشید (UV)، نفوذ رطوبت و چرخه‌های حرارتی فراتر از محدوده‌های مشخص شده می‌تواند لنز اپوکسی را تخریب کرده و طول عمر را کاهش دهد. برای محیط‌های بیرونی خشن، باید LEDهایی که به طور خاص برای چنین استفاده‌هایی ریت شده‌اند، در نظر گرفته شوند.