دیتاشیت LED SMD مدل 17-21/G6C-AN1P1B/3T - ابعاد 1.6x0.8x0.6 میلی‌متر - ولتاژ 1.75-2.35 ولت - رنگ زرد سبز درخشان - سند فنی فارسی

1. مرور کلی محصول

مدل 17-21/G6C-AN1P1B/3T یک ال‌ایدی نصب سطحی است که برای کاربردهای با چگالی بالا و مینیاتوری طراحی شده است. فرم فاکتور فشرده آن امکان کاهش قابل توجه در اندازه برد و فضای تجهیزات را در مقایسه با قطعات سنتی با پایه سیمی فراهم می‌کند. این قطعه از نوع تک رنگ است که نور زرد سبز درخشان ساطع می‌کند و با استفاده از فناوری چیپ AIGaInP و پوشش رزین شفاف آب ساخته شده است.

مزایای کلیدی شامل سازگاری با تجهیزات نصب خودکار و فرآیندهای استاندارد لحیم‌کاری ریفلو مادون قرمز یا فاز بخار است. محصول کاملاً با مقررات زیست‌محیطی مطابقت دارد، بدون سرب، مطابق با RoHS، مطابق با REACH اتحادیه اروپا و بدون هالوژن (Br <900 ppm, Cl <900 ppm, Br+Cl < 1500 ppm) است. ماهیت سبک وزن آن را به ویژه برای طراحی‌های با محدودیت فضایی مناسب می‌سازد.

2. بررسی عملی پارامترهای فنی

2.1 محدوده‌های حداکثر مطلق

محدودیت‌های عملیاتی دستگاه تحت دمای محیط استاندارد (Ta=25°C) تعریف شده است. حداکثر ولتاژ معکوس (VR) 5 ولت است. رتبه جریان مستقیم پیوسته (IF) 25 میلی‌آمپر است، با جریان مستقیم پیک (IFP) 60 میلی‌آمپر که تحت شرایط پالسی (چرخه وظیفه 1/10 @ 1kHz) مجاز است. حداکثر اتلاف توان (Pd) 60 میلی‌وات است. دستگاه می‌تواند یک تخلیه الکترواستاتیک (ESD) معادل 2000 ولت بر اساس مدل بدن انسان (HBM) را تحمل کند. محدوده دمای عملیاتی (Topr) از 40- درجه سانتی‌گراد تا 85+ درجه سانتی‌گراد است، در حالی که محدوده دمای نگهداری (Tstg) از 40- درجه سانتی‌گراد تا 90+ درجه سانتی‌گراد است. محدودیت‌های دمای لحیم‌کاری برای ریفلو (حداکثر 260 درجه سانتی‌گراد به مدت 10 ثانیه) و لحیم‌کاری دستی (حداکثر 350 درجه سانتی‌گراد به مدت 3 ثانیه) مشخص شده است.

2.2 مشخصات الکترواپتیکال

اندازه‌گیری شده در Ta=25°C و جریان مستقیم 20mA، دستگاه شدت نور (Iv) را در محدوده 28.5 mcd تا 57.0 mcd نشان می‌دهد. زاویه دید (2θ1/2) به طور معمول 140 درجه است. طول موج پیک (λp) حول 575 نانومتر متمرکز است، با محدوده طول موج غالب (λd) از 569.50 نانومتر تا 577.50 نانومتر. پهنای باند طیفی (Δλ) به طور معمول 20 نانومتر است. ولتاژ مستقیم (VF) از 1.75 ولت تا 2.35 ولت متغیر است. جریان معکوس (IR) حداکثر 10 μA است هنگامی که ولتاژ معکوس 5 ولت اعمال شود. تلرانس‌های مهم ذکر شده است: شدت نور (±11%)، طول موج غالب (±1nm)، و ولتاژ مستقیم (±0.1V). توجه به این نکته حیاتی است که دستگاه برای کارکرد معکوس طراحی نشده است؛ رتبه معکوس 5 ولت فقط برای تست IR است.

3. توضیح سیستم باینینگ

محصول بر اساس پارامترهای کلیدی عملکرد به باین‌ها طبقه‌بندی می‌شود تا ثبات در طراحی کاربردی تضمین شود.

3.1 باینینگ شدت نور

سه کد باین برای شدت نور در IF=20mA تعریف شده است: N1 (28.5-36.0 mcd)، N2 (36.0-45.0 mcd)، و P1 (45.0-57.0 mcd).

3.2 باینینگ طول موج غالب

چهار کد باین برای طول موج غالب در IF=20mA تعریف شده است: C16 (569.50-571.50 nm)، C17 (571.50-573.50 nm)، C18 (573.50-575.50 nm)، و C19 (575.50-577.50 nm).

3.3 باینینگ ولتاژ مستقیم

سه کد باین برای ولتاژ مستقیم در IF=20mA تعریف شده است: 0 (1.75-1.95 V)، 1 (1.95-2.15 V)، و 2 (2.15-2.35 V).

4. تحلیل منحنی‌های عملکرد

دیتاشیت به منحنی‌های مشخصه الکترواپتیکال معمول اشاره می‌کند. این منحنی‌ها، اگرچه در متن ارائه شده نمایش داده نشده‌اند، برای درک رفتار دستگاه تحت شرایط غیراستاندارد ضروری هستند. آن‌ها معمولاً شامل روابطی مانند شدت نور در مقابل جریان مستقیم، ولتاژ مستقیم در مقابل جریان مستقیم، و شدت نور در مقابل دمای محیط هستند. تحلیل این منحنی‌ها به طراحان اجازه می‌دهد تا عملکرد در جریان‌های درایو و دمای عملیاتی مختلف را پیش‌بینی کنند، که برای تضمین قابلیت اطمینان بلندمدت و خروجی نور ثابت در کاربرد نهایی حیاتی است.

5. اطلاعات مکانیکی و پکیج

5.1 ابعاد پکیج

پکیج SMD دارای ابعاد اسمی طول 1.6 میلی‌متر، عرض 0.8 میلی‌متر و ارتفاع 0.6 میلی‌متر است (تلرانس ±0.1mm مگر خلاف آن مشخص شده باشد). نقشه شامل علامت کاتد برای شناسایی صحیح قطبیت در حین مونتاژ است. داده‌های ابعادی دقیق برای طراحی پد PCB و اطمینان از تشکیل صحیح اتصال لحیم حیاتی است.

5.2 بسته‌بندی ریل و نوار

قطعات در نوار 8 میلی‌متری روی ریل‌های با قطر 7 اینچ عرضه می‌شوند که با ماشین‌های نصب خودکار Pick-and-Place سازگار است. هر ریل حاوی 3000 قطعه است. ابعاد دقیق نوار حامل و ریل برای اطمینان از سازگاری با سیستم‌های فیدر ارائه شده است. بسته‌بندی مقاوم در برابر رطوبت است و از ماده جاذب رطوبت و کیسه‌های ضد رطوبت آلومینیومی برای محافظت از قطعات در حین نگهداری و حمل‌ونقل استفاده می‌کند.

6. راهنمای لحیم‌کاری و مونتاژ

6.1 نگهداری و جابجایی

ال‌ایدی‌ها به رطوبت حساس هستند. کیسه ضد رطوبت نباید باز شود تا زمانی که محصولات آماده استفاده باشند. قبل از باز کردن، در دمای ≤30°C و رطوبت نسبی ≤90% نگهداری شوند. پس از باز کردن، قطعات باید در عرض 168 ساعت (7 روز) استفاده شوند. قطعات استفاده نشده باید مجدداً در بسته‌بندی ضد رطوبت مهر و موم شوند. اگر زمان نگهداری مشخص شده بیش‌تر شود یا ماده جاذب رطوبت نشان دهد که رطوبت جذب کرده است، قبل از استفاده نیاز به عملیات پخت در دمای 60±5°C به مدت 24 ساعت است.

6.2 پروفیل ریفلو لحیم‌کاری

یک پروفیل ریفلو بدون سرب مشخص شده است: پیش‌گرم بین 150-200°C به مدت 60-120 ثانیه. زمان بالای 217°C (لیدوئید) باید 60-150 ثانیه باشد. حداکثر دما نباید از 260°C تجاوز کند، و زمان در یا بالای 255°C نباید از 30 ثانیه بیشتر شود. حداکثر نرخ افزایش دما 6°C/ثانیه و حداکثر نرخ کاهش دما 3°C/ثانیه است. لحیم‌کاری ریفلو نباید بیش از دو بار انجام شود.

6.3 لحیم‌کاری دستی و تعمیر

برای لحیم‌کاری دستی، از هویه‌ای با دمای نوک زیر 350°C استفاده کنید، که برای هر ترمینال بیش از 3 ثانیه اعمال نشود. ظرفیت هویه باید کمتر از 25 وات باشد. بین لحیم‌کاری هر ترمینال حداقل فاصله 2 ثانیه رعایت شود. تعمیر پس از لحیم‌کاری اولیه توصیه نمی‌شود. اگر اجتناب ناپذیر است، باید از هویه دو سر برای گرم کردن همزمان هر دو ترمینال استفاده شود تا از تنش مکانیکی جلوگیری شود. احتمال آسیب در حین لحیم‌کاری دستی یا تعمیر بالا است.

7. اطلاعات بسته‌بندی و سفارش

برچسب روی ریل اطلاعات کلیدی را ارائه می‌دهد: شماره محصول مشتری (CPN)، شماره محصول (P/N)، تعداد بسته‌بندی (QTY)، رتبه شدت نور (CAT)، رتبه رنگ/طول موج غالب (HUE)، رتبه ولتاژ مستقیم (REF)، و شماره لات (LOT No). این اطلاعات باینینگ روی برچسب به طراحان اجازه می‌دهد تا قطعات با مشخصات عملکردی خاص را برای کاربرد خود انتخاب و ردیابی کنند.

8. پیشنهادات کاربردی

8.1 سناریوهای کاربردی معمول

کاربردهای اصلی این ال‌ایدی شامل نور پس‌زمینه برای پنل‌های ابزار و سوئیچ‌ها، نشانگر وضعیت و نور پس‌زمینه در دستگاه‌های مخابراتی (تلفن، فکس)، نور پس‌زمینه تخت برای LCDها، روشنایی سوئیچ و نماد، و استفاده عمومی به عنوان نشانگر است.

8.2 ملاحظات طراحی

محدود کننده جریان:یک مقاومت محدود کننده جریان خارجی اجباری است. مشخصه نمایی I-V ال‌ایدی به این معنی است که یک تغییر کوچک ولتاژ می‌تواند باعث افزایش شدید جریان شود که منجر به خرابی فوری می‌شود. مقدار مقاومت باید بر اساس ولتاژ تغذیه و باین ولتاژ مستقیم ال‌ایدی محاسبه شود.
مدیریت حرارتی:اگرچه پکیج کوچک است، اما اطمینان از مساحت کافی مس روی PCB برای دفع حرارت مهم است، به ویژه هنگام کار نزدیک به حداکثر جریان یا در دمای محیط بالا، برای حفظ خروجی نور و طول عمر.
تنش نصب:از اعمال تنش مکانیکی به قطعه در حین فرآیند لحیم‌کاری یا هنگام جابجایی برد مونتاژ شده خودداری کنید.

9. مقایسه و تمایز فنی

در مقایسه با ال‌ایدی‌های Through-Hole بزرگتر، پکیج SMD مدل 17-21 کاهش چشمگیری در فضای اشغالی و وزن ارائه می‌دهد که امکان الکترونیک مینیاتوری مدرن را فراهم می‌کند. استفاده از فناوری AIGaInP انتشار کارآمد نور زرد سبز درخشان را فراهم می‌کند. مطابقت آن با استانداردهای بدون هالوژن و سایر استانداردهای زیست‌محیطی، آن را برای محصولاتی که بازارهای جهانی با الزامات نظارتی سخت را هدف قرار می‌دهند مناسب می‌سازد. ساختار باینینگ تعریف شده سطحی از ثبات عملکرد را فراهم می‌کند که برای کاربردهای نیازمند ظاهر بصری یکنواخت، مانند آرایه‌های نور پس‌زمینه، مهم است.

10. پرسش‌های متداول (بر اساس پارامترهای فنی)

سوال: آیا می‌توانم این ال‌ایدی را بدون مقاومت سری راه‌اندازی کنم؟
پاسخ: خیر. دیتاشیت به صراحت هشدار می‌دهد که "تغییر جزئی ولتاژ باعث تغییر بزرگ جریان می‌شود (سوختن رخ خواهد داد)." یک مقاومت محدود کننده جریان خارجی برای عملکرد قابل اطمینان ضروری است.

سوال: تفاوت بین طول موج پیک و طول موج غالب چیست؟
پاسخ: طول موج پیک (λp) طول موجی است که در آن توزیع توان طیفی حداکثر است (معمولاً 575 نانومتر). طول موج غالب (λd) طول موج تک رنگ نور تک‌فام است که با رنگ درک شده ال‌ایدی مطابقت دارد (569.5-577.5 نانومتر). طول موج غالب برای مشخص‌سازی رنگ مرتبط‌تر است.

سوال: چند بار می‌توانم این قطعه را ریفلو لحیم کنم؟
پاسخ: دیتاشیت بیان می‌کند که لحیم‌کاری ریفلو نباید بیش از دو بار انجام شود. تجاوز از این می‌تواند به دلیل تنش حرارتی مکرر به اتصال داخلی دی یا باندهای سیمی آسیب برساند.

سوال: چرا محدودیت سخت 7 روزه پس از باز کردن کیسه ضد رطوبت وجود دارد؟
پاسخ: پکیج SMD می‌تواند رطوبت را از جو جذب کند. در حین لحیم‌کاری ریفلو، این رطوبت به دام افتاده می‌تواند به سرعت منبسط شود و باعث جداشدگی داخلی یا "پاپ کورن شدن" شود که پکیج را ترک داده و منجر به خرابی می‌شود. عمر مفید 7 روزه زمان امن قرارگیری در معرض هوا برای سطح حساسیت به رطوبت مشخص شده است.

11. مورد کاربردی عملی

سناریو: طراحی یک پنل نشانگر وضعیت کم‌مصرف.یک طراح نیاز به چندین نشانگر زرد سبز یکنواخت روی یک برد کنترل فشرده دارد. آن‌ها ال‌ایدی مدل 17-21 را به دلیل اندازه کوچک آن انتخاب می‌کنند. با مشخص کردن باین P1 برای شدت نور و C18 برای طول موج غالب، اطمینان حاصل می‌کنند که همه نشانگرها روشنایی و رنگ مشابهی دارند. آن‌ها پدهای PCB را مطابق نقشه پکیج طراحی می‌کنند، مقاومت‌های محدود کننده جریان 100 اهمی (محاسبه شده برای تغذیه 5 ولت و باین VF شماره 1) اضافه می‌کنند و دقیقاً از پروفیل ریفلو پیروی می‌کنند. ال‌ایدی‌ها تا روز مونتاژ در یک کابینت خشک نگهداری می‌شوند، در طول عمر مفید استفاده می‌شوند و در نتیجه یک پنل نشانگر قابل اطمینان و از نظر بصری یکنواخت حاصل می‌شود.

12. معرفی اصول عملکرد

این ال‌ایدی بر اساس یک چیپ نیمه‌هادی فسفید آلومینیوم گالیم ایندیم (AIGaInP) ساخته شده است. هنگامی که یک ولتاژ مستقیم اعمال می‌شود، الکترون‌ها و حفره‌ها در ناحیه فعال نیمه‌هادی بازترکیب می‌شوند و انرژی را به شکل فوتون آزاد می‌کنند. ترکیب خاص آلیاژ AIGaInP انرژی گپ را تعیین می‌کند، که به نوبه خود طول موج (رنگ) نور ساطع شده را تعریف می‌کند - در این مورد، زرد سبز درخشان. پوشش رزین شفاف آب جذب نور را به حداقل می‌رساند و امکان زاویه دید گسترده را فراهم می‌کند.

13. روندهای توسعه

روند در ال‌ایدی‌های نشانگر و نور پس‌زمینه به سمت بازدهی بالاتر (خروجی نور بیشتر در واحد توان الکتریکی)، اندازه پکیج کوچکتر برای افزایش چگالی طراحی، و بهبود ثبات رنگ از طریق باینینگ دقیق‌تر ادامه دارد. همچنین تمرکز قوی بر افزایش قابلیت اطمینان تحت شرایط دمایی بالاتر و ساده‌سازی سازگاری با فرآیندهای مونتاژ خودکار پیشرفته و پرسرعت وجود دارد. انطباق زیست‌محیطی همچنان یک محرک اساسی باقی مانده است و برای مواد فراتر از استانداردهای فعلی RoHS و بدون هالوژن فشار می‌آورد.

14. محدودیت‌های کاربردی

این محصول برای کاربردهای تجاری و صنعتی عمومی در نظر گرفته شده است. برای کاربردهای با قابلیت اطمینان بالا که خرابی می‌تواند منجر به آسیب شخصی، خسارت مالی قابل توجه یا آسیب اجتماعی عمده شود، طراحی یا واجد شرایط نشده است. این صراحتاً شامل، اما محدود به، سیستم‌های نظامی/هوافضا، سیستم‌های ایمنی/امنیتی خودرو (مانند کنترل کیسه هوا، سیستم‌های ترمز)، و تجهیزات پزشکی پشتیبان حیات نمی‌شود. برای چنین کاربردهایی، قطعاتی با مشخصات، صلاحیت‌ها و تضمین‌های قابلیت اطمینان متفاوت مورد نیاز است. تضمین‌های عملکرد در این دیتاشیت تنها زمانی اعمال می‌شود که محصول در محدوده‌های حداکثر مطلق و شرایط عملیاتی ذکر شده استفاده شود.