دیتاشیت LED SMD 19-217 زرد درخشان - ابعاد بسته‌بندی - ولتاژ مستقیم 1.7-2.2 ولت - شدت نور 18-36 میلی‌کاندلا - سند فنی فارسی

1. مرور کلی محصول

مدل 19-217 یک LED از نوع نصب سطحی (SMD) است که برای مونتاژهای الکترونیکی فشرده و با چگالی بالا طراحی شده است. این قطعه از فناوری تراشه AlGaInP برای تولید نور زرد درخشان استفاده می‌کند. مزایای اصلی آن شامل کاهش چشمگیر فضای اشغالی در مقایسه با LEDهای پایه‌دار، امکان طراحی PCB کوچکتر و چگالی بسته‌بندی بالاتر است. ساختار سبک وزن آن را برای کاربردهای مینیاتوری و قابل حمل مناسب می‌سازد. این قطعه مطابق با استانداردهای RoHS، REACH و عاری از هالوژن است و برای تولید الکترونیک مدرن مناسب می‌باشد.

1.1 ویژگی‌های اصلی و بازار هدف

این LED بر روی نوار 8 میلی‌متری و قرقره‌ای به قطر 7 اینچ عرضه می‌شود که با تجهیزات استاندارد اتوماتیک Pick-and-Place سازگار است. برای استفاده در فرآیندهای لحیم‌کاری رفلو مادون قرمز و فاز بخار طراحی شده است. به عنوان یک نوع تک رنگ، برای کاربردهایی که نیاز به نشانگر یا نور پس‌زمینه زرد درخشان و یکنواخت دارند، بهینه‌سازی شده است. بازارهای هدف اصلی آن شامل الکترونیک مصرفی، تجهیزات مخابراتی (برای نشانگرها و نور پس‌زمینه صفحه کلید)، روشنایی داشبورد و کلیدهای خودرو و نور پس‌زمینه عمومی برای LCDها و نمادها می‌شود.

2. بررسی عمیق پارامترهای فنی

2.1 محدوده‌های حداکثر مطلق

این مقادیر محدوده‌هایی را تعریف می‌کنند که فراتر از آن ممکن است آسیب دائمی به قطعه وارد شود. حداکثر ولتاژ معکوس (VR) 5 ولت است. جریان مستقیم پیوسته (IF) نباید از 25 میلی‌آمپر تجاوز کند و حداکثر جریان مستقیم پالسی (IFP) در شرایط پالسی (چرخه کاری 1/10 در فرکانس 1 کیلوهرتز) 60 میلی‌آمپر مجاز است. حداکثر اتلاف توان (Pd) 60 میلی‌وات است. قطعه می‌تواند در برابر تخلیه الکترواستاتیک (ESD) تا 2000 ولت (مدل بدن انسان) مقاومت کند. محدوده دمای کاری (Topr) از 40- درجه سانتی‌گراد تا 85+ درجه سانتی‌گراد و محدوده دمای انبارداری (Tstg) از 40- درجه سانتی‌گراد تا 90+ درجه سانتی‌گراد است. محدودیت‌های دمای لحیم‌کاری هم برای رفلو (حداکثر 260 درجه سانتی‌گراد به مدت 10 ثانیه) و هم برای لحیم‌کاری دستی (حداکثر 350 درجه سانتی‌گراد به مدت 3 ثانیه) مشخص شده‌اند.

2.2 مشخصات الکترواپتیکال

این پارامترهای کلیدی عملکرد در جریان آزمایش استاندارد 5 میلی‌آمپر و دمای محیط 25 درجه سانتی‌گراد اندازه‌گیری می‌شوند. شدت نور (Iv) محدوده معمولی از 18.0 میلی‌کاندلا تا 36.0 میلی‌کاندلا دارد. این قطعه دارای زاویه دید گسترده (2θ1/2) معادل 120 درجه است. طول موج پیک (λp) معمولاً 591 نانومتر است و طول موج غالب (λd) بین 585.5 نانومتر تا 594.5 نانومتر تعریف شده است. پهنای باند طیفی (Δλ) تقریباً 15 نانومتر است. ولتاژ مستقیم (VF) از 1.7 ولت تا 2.2 ولت متغیر است. جریان معکوس (IR) در حداکثر ولتاژ معکوس 5 ولت، کمتر از 10 میکروآمپر تضمین می‌شود. تلرانس‌های مهم عبارتند از: شدت نور (±11%)، طول موج غالب (±1 نانومتر) و ولتاژ مستقیم (±0.05 ولت).

3. توضیح سیستم دسته‌بندی (بینینگ)

برای اطمینان از یکنواختی در تولید، LEDها بر اساس پارامترهای کلیدی در دسته‌های مختلف (بین) مرتب می‌شوند. این امر به طراحان اجازه می‌دهد قطعاتی را انتخاب کنند که نیازهای خاص کاربرد از نظر روشنایی و رنگ را برآورده می‌کنند.

3.1 دسته‌بندی شدت نور

LEDها بر اساس شدت نور اندازه‌گیری شده در 5 میلی‌آمپر در سه دسته (M1، M2، N1) طبقه‌بندی می‌شوند. دسته M1 محدوده 18.0-22.5 میلی‌کاندلا، M2 محدوده 22.5-28.5 میلی‌کاندلا و N1 محدوده 28.5-36.0 میلی‌کاندلا را پوشش می‌دهد.

3.2 دسته‌بندی طول موج غالب

یکنواختی رنگ از طریق دسته‌های طول موج غالب D3 (585.5-588.5 نانومتر)، D4 (588.5-591.5 نانومتر) و D5 (591.5-594.5 نانومتر) مدیریت می‌شود.

3.3 دسته‌بندی ولتاژ مستقیم

ولتاژ مستقیم در گام‌های 0.1 ولت از 1.7 ولت تا 2.2 ولت دسته‌بندی شده و دسته‌ها با اعداد 19 تا 23 برچسب‌گذاری می‌شوند (به عنوان مثال، دسته 19: 1.7-1.8 ولت، دسته 20: 1.8-1.9 ولت و غیره). این امر به طراحی مدارهای درایو جریان یکنواخت کمک می‌کند.

4. تحلیل منحنی‌های عملکرد

دیتاشیت به منحنی‌های مشخصه الکترواپتیکال معمول اشاره می‌کند. اگرچه این منحنی‌ها در متن ارائه شده نمایش داده نشده‌اند، اما معمولاً رابطه بین جریان مستقیم و شدت نور، تأثیر دمای محیط بر خروجی نور و توزیع توان طیفی را نشان می‌دهند. تحلیل این منحنی‌ها برای درک عملکرد در شرایط غیراستاندارد، مانند راه‌اندازی LED با جریانی غیر از 5 میلی‌آمپر یا کار در محیط‌های با دمای بالا، بسیار مهم است. طراحان باید برای این تحلیل دقیق به دیتاشیت گرافیکی کامل مراجعه کنند.

5. اطلاعات مکانیکی و بسته‌بندی

5.1 ابعاد بسته‌بندی

LED مدل 19-217 دارای فوت‌پرینت فشرده SMD است. نقشه ابعادی دقیق، طول، عرض، ارتفاع، اندازه پدها و موقعیت نسبی آن‌ها را مشخص می‌کند. تمام تلرانس‌های نامشخص ±0.1 میلی‌متر است. رعایت دقیق این ابعاد برای طراحی الگوی لند PCB جهت اطمینان از لحیم‌کاری و تراز صحیح حیاتی می‌باشد.

5.2 شناسایی قطبیت

علامت‌گذاری روی قطعه و/یا شکل بسته‌بندی معمولاً پایانه کاتد (منفی) را نشان می‌دهد. قطبیت صحیح باید در حین مونتاژ رعایت شود تا از خرابی قطعه جلوگیری گردد.

6. راهنمای لحیم‌کاری و مونتاژ

6.1 پروفیل لحیم‌کاری رفلو

پروفیل رفلو بدون سرب توصیه می‌شود. فازهای کلیدی شامل موارد زیر است: پیش‌گرمایش بین 150-200 درجه سانتی‌گراد به مدت 60-120 ثانیه؛ زمان بالای نقطه ذوب (217 درجه سانتی‌گراد) به مدت 60-150 ثانیه؛ حداکثر دما نباید از 260 درجه سانتی‌گراد تجاوز کند و حداکثر به مدت 10 ثانیه حفظ شود؛ و نرخ‌های خنک‌سازی کنترل شده. حداکثر نرخ گرمایش باید 6 درجه سانتی‌گراد بر ثانیه باشد و زمان بالای 255 درجه سانتی‌گراد نباید از 30 ثانیه بیشتر شود. عملیات رفلو نباید بیش از دو بار انجام شود.

6.2 لحیم‌کاری دستی

در صورت نیاز به لحیم‌کاری دستی، دمای نوک هویه باید زیر 350 درجه سانتی‌گراد باشد و زمان تماس برای هر پایانه باید به 3 ثانیه یا کمتر محدود شود. از هویه‌ای با توان زیر 25 وات استفاده کنید. بین لحیم‌کاری هر پایانه، فاصله خنک‌سازی حداقل 2 ثانیه را رعایت کنید تا از آسیب حرارتی جلوگیری شود.

6.3 انبارداری و حساسیت به رطوبت

LEDها در کیسه‌های مقاوم در برابر رطوبت همراه با جاذب رطوبت بسته‌بندی می‌شوند. کیسه نباید تا زمانی که قطعات آماده استفاده هستند باز شود. پس از باز کردن، LEDهای استفاده نشده باید در دمای ≤30 درجه سانتی‌گراد و رطوبت نسبی ≤60% نگهداری و ظرف 168 ساعت (7 روز) استفاده شوند. در صورت تجاوز از زمان نگهداری یا نشانه جذب رطوبت توسط جاذب، قبل از استفاده نیاز به عملیات پخت در دمای 60±5 درجه سانتی‌گراد به مدت 24 ساعت می‌باشد.

7. اطلاعات بسته‌بندی و سفارش

7.1 مشخصات قرقره و نوار

قطعات بر روی نوار حامل 8 میلی‌متری پیچیده شده بر روی قرقره‌ای به قطر 7 اینچ عرضه می‌شوند. هر قرقره حاوی 3000 قطعه است. ابعاد دقیق قرقره و نوار حامل ارائه شده است که تلرانس استاندارد آن‌ها ±0.1 میلی‌متر می‌باشد مگر اینکه خلاف آن ذکر شده باشد.

7.2 توضیح برچسب

برچسب قرقره حاوی اطلاعات حیاتی است: شماره محصول مشتری (CPN)، شماره قطعه (P/N)، تعداد بسته‌بندی (QTY)، رتبه شدت نور (CAT)، رتبه رنگ/طول موج غالب (HUE)، رتبه ولتاژ مستقیم (REF) و شماره سری ساخت (LOT No).

8. پیشنهادات کاربردی

8.1 سناریوهای کاربردی معمول

• خودرو: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 نمایشگرهای LCD کوچک، روشنایی کلیدها و نشانگرهای نمادین.
• کاربرد عمومی:هر کاربرد دیگری که نیاز به یک چراغ نشانگر زرد درخشان، کوچک و قابل اعتماد دارد.

8.2 ملاحظات طراحی

محدود کننده جریان:یک مقاومت محدودکننده جریان خارجیالزامی است. ولتاژ مستقیم LED دارای ضریب دمایی منفی است، به این معنی که افزایش جزئی در ولتاژ می‌تواند باعث افزایش زیاد و بالقوه مخرب در جریان شود. مقدار مقاومت باید بر اساس ولتاژ تغذیه، ولتاژ مستقیم LED (برای ایمنی از حداکثر مقدار ذکر شده در دسته یا دیتاشیت استفاده کنید) و جریان مستقیم مورد نظر (که از 25 میلی‌آمپر پیوسته تجاوز نکند) محاسبه شود.



مدیریت حرارتی:اگرچه اتلاف توان پایین است، اما اطمینان از مساحت کافی مس در اطراف پدهای حرارتی (در صورت وجود) و اجتناب از قرارگیری نزدیک سایر قطعات تولیدکننده گرما، به حفظ عملکرد و طول عمر LED، به ویژه در دمای محیطی بالا کمک خواهد کرد.



محافظت در برابر ESD:اگرچه برای 2000 ولت HBM درجه‌بندی شده است، اما باید در حین مونتاژ و جابجایی، اقدامات احتیاطی استاندارد برای ESD رعایت شود.

9. مقایسه و تمایز فنی

تمایز اصلی LED مدل 19-217 در ترکیب فناوری AlGaInP برای نور زرد با بازدهی بالا، بسته‌بندی فشرده SMD برای صرفه‌جویی در فضا و انطباق با مقررات زیست‌محیطی مدرن (RoHS، عاری از هالوژن) است. در مقایسه با LEDهای زرد قدیمی تری سوراخ، سرعت مونتاژ بالاتر، قابلیت اطمینان بیشتر و انعطاف‌پذیری طراحی بهتری ارائه می‌دهد. زاویه دید گسترده 120 درجه‌ای آن را برای کاربردهایی مناسب می‌سازد که نور باید از طیف وسیعی از زوایا قابل مشاهده باشد.

10. پرسش‌های متداول (FAQs)

سوال: آیا می‌توانم این LED را بدون مقاومت سری راه‌اندازی کنم؟

پاسخ:No.دیتاشیت به صراحت هشدار می‌دهد که یک تغییر جزئی در ولتاژ می‌تواند باعث تغییر زیاد در جریان و در نهایت سوختن LED شود. یک مقاومت محدودکننده جریان برای عملکرد قابل اعتماد ضروری است.



سوال: تفاوت بین طول موج پیک و طول موج غالب چیست؟

پاسخ: طول موج پیک (λp) طول موج واحدی است که در آن خروجی طیفی در حداکثر است. طول موج غالب (λd) طول موج واحد نور تک‌رنگی است که همان رنگ ادراک شده را تولید می‌کند. λd برای مشخص‌سازی رنگ در کاربردهای روشنایی مرتبط‌تر است.



سوال: چگونه کدهای دسته‌بندی روی برچسب را تفسیر کنم؟

پاسخ: کد CAT مربوط به دسته شدت نور (M1، M2، N1) است. کد HUE مربوط به دسته طول موج غالب (D3، D4، D5) است. کد REF مربوط به دسته ولتاژ مستقیم (19-23) است. تطابق این کدها امکان عملکرد یکنواخت در بین چندین قطعه در یک خط تولید را فراهم می‌کند.



سوال: چرا پس از باز کردن کیسه ضد رطوبت، پنجره استفاده 7 روزه سخت‌گیرانه وجود دارد؟

پاسخ: قطعات SMD می‌توانند رطوبت را از جو جذب کنند. در حین لحیم‌کاری رفلو، این رطوبت محبوس شده می‌تواند به سرعت تبخیر شود و باعث لایه‌لایه شدن داخلی یا \"پاپ کورن شدن\" شود که به قطعه آسیب می‌زند. پنجره 7 روزه با فرض شرایط استاندارد کارخانه در نظر گرفته شده است.

11. مورد عملی طراحی و استفاده

مورد: طراحی پنل نشانگر وضعیت

یک طراح در حال ایجاد یک پنل کنترل فشرده با چندین نشانگر وضعیت زرد است. او LED مدل 19-217 را به دلیل اندازه کوچک و رنگ درخشان آن انتخاب می‌کند. با استفاده از حداکثر ولتاژ مستقیم (2.2 ولت) از دیتاشیت و جریان هدف 20 میلی‌آمپر (در محدوده 25 میلی‌آمپر) با منبع تغذیه 5 ولت، مقاومت سری را محاسبه می‌کند: R = (Vsupply - Vf) / If = (5V - 2.2V) / 0.020A = 140 اهم. یک مقاومت استاندارد 150 اهمی انتخاب می‌شود. الگوی لند PCB دقیقاً مطابق نقشه ابعاد بسته طراحی می‌شود. در حین مونتاژ، قرقره‌ها تا زمان بارگذاری در دستگاه Pick-and-Place مهر و موم شده نگهداری می‌شوند. پروفیل رفلو مشخص شده استفاده می‌شود. پس از مونتاژ، پنل نشانگرهای زرد روشن و یکنواخت با زاویه دید گسترده برای اپراتورها فراهم می‌کند.

12. معرفی اصل عملکرد

LED مدل 19-217 یک منبع نور حالت جامد مبتنی بر تراشه نیمه‌هادی ساخته شده از آلومینیوم گالیم ایندیم فسفید (AlGaInP) است. هنگامی که یک ولتاژ مستقیم در سراسر اتصال P-N اعمال می‌شود، الکترون‌ها و حفره‌ها به ناحیه فعال تزریق می‌شوند و در آنجا بازترکیب می‌شوند. این فرآیند بازترکیب، انرژی را به شکل فوتون (نور) آزاد می‌کند. ترکیب خاص آلیاژ AlGaInP انرژی گاف نواری را تعیین می‌کند که به نوبه خود طول موج (رنگ) نور ساطع شده را تعریف می‌کند - در این مورد، زرد درخشان (~591 نانومتر). رزین اپوکسی محافظ، نقش محافظت از تراشه، شکل‌دهی به پرتو نور خروجی (دستیابی به زاویه دید 120 درجه) و ایجاد پایداری مکانیکی را ایفا می‌کند.

13. روندها و تحولات فناوری

روند در LEDهای SMD مانند مدل 19-217 به سمت بازدهی بالاتر (لومن یا میلی‌کاندلا بیشتر در هر وات)، بهبود یکنواختی رنگ از طریق دسته‌بندی دقیق‌تر و حتی اندازه بسته‌بندی کوچکتر برای امکان مینیاتوری‌سازی بیشتر محصولات نهایی ادامه دارد. همچنین تمرکز قوی‌ای بر افزایش قابلیت اطمینان و طول عمر تحت طیف وسیع‌تری از تنش‌های محیطی، از جمله عملکرد در دمای بالاتر برای کاربردهای خودرو وجود دارد. تلاش برای پایداری، انطباق کامل با دستورالعمل‌های زیست‌محیطی در حال تحول و کاهش یا حذف مواد کمیاب زمین در صورت امکان را پیش می‌برد. فناوری پایه AlGaInP همچنان یک انتخاب بالغ و قابل اعتماد برای تولید نور قرمز، نارنجی و زرد با کیفیت بالا باقی مانده است.