دیتاشیت SMD LED مدل LTST-C990NEKT-ID - قرمز 620-625 نانومتر - 20 میلی‌آمپر - 1.6 تا 2.4 ولت - سند فنی فارسی

1. مرور کلی محصول

این سند جزئیات مشخصات یک LED با عملکرد بالا و نصب سطحی را شرح می‌دهد که برای فرآیندهای مونتاژ خودکار طراحی شده است. این قطعه از یک تراشه آلین‌گپ فوق‌العاده روشن استفاده می‌کند تا خروجی نوری برتری را در یک بسته‌بندی فشرده با لنز گنبدی ارائه دهد. اهداف اصلی طراحی آن، قابلیت اطمینان، سازگاری با تکنیک‌های تولید مدرن و مناسب بودن برای کاربردهای با محدودیت فضا است.

1.1 ویژگی‌ها

• مطابق با دستورالعمل‌های زیست‌محیطی RoHS.
• دارای لنز گنبدی برای توزیع نور بهینه.
• ساخته شده با تراشه نیمه‌هادی آلین‌گپ فوق‌العاده روشن.
• در بسته‌بندی نوار و قرقره (نوار 8 میلی‌متری روی قرقره 7 اینچی) برای عملیات برداشت و جایگذاری خودکار عرضه می‌شود.
• مطابق با طرح‌های استاندارد بسته‌بندی EIA.
• طراحی شده برای اتصال مستقیم با مدارهای مجتمع (سازگار با I.C.).
• کاملاً سازگار با تجهیزات جایگذاری خودکار.
• مقاوم در برابر فرآیندهای استاندارد لحیم‌کاری بازجوشی مادون قرمز (IR).

1.2 کاربردها

این LED برای طیف گسترده‌ای از تجهیزات الکترونیکی طراحی شده است، از جمله اما نه محدود به:

• دستگاه‌های مخابراتی و تجهیزات اتوماسیون اداری.
• لوازم خانگی و سیستم‌های کنترل صنعتی.
• نور پس‌زمینه کی‌پدها و صفحه‌کلیدها.
• نشانگرهای وضعیت و برق.
• نمایشگرهای ریز و روشنایی نمادها.

2. ابعاد بسته‌بندی و اطلاعات مکانیکی

LED در یک بسته‌بندی استاندارد نصب سطحی قرار دارد. ابعاد حیاتی در نقشه‌های دیتاشیت ارائه شده است و تمام اندازه‌ها بر حسب میلی‌متر می‌باشد. تلرانس استاندارد برای ابعاد نامشخص ±0.1 میلی‌متر است. لنز شفاف است، در حالی که منبع نور رنگ قرمز ساطع می‌کند. نقشه‌های مکانیکی دقیق برای طراحی جای پای PCB جهت اطمینان از لحیم‌کاری و تراز مناسب ضروری است.

3. ریتینگ‌ها و مشخصات

تمامی مشخصات در دمای محیط (Ta) برابر با 25 درجه سانتی‌گراد تعریف شده‌اند، مگر اینکه خلاف آن ذکر شده باشد. تجاوز از ریتینگ‌های حداکثر مطلق ممکن است باعث آسیب دائمی شود.

3.1 ریتینگ‌های حداکثر مطلق

• اتلاف توان (Pd):62.5 میلی‌وات
• جریان مستقیم پیک (I_F):60 میلی‌آمپر (در چرخه کاری 1/10، عرض پالس 0.1 میلی‌ثانیه)
• جریان مستقیم پیوسته (I_F):25 میلی‌آمپر DC
• ولتاژ معکوس (V_R):5 ولت
• محدوده دمای کاری:30- درجه سانتی‌گراد تا 85+ درجه سانتی‌گراد
• محدوده دمای انبارداری:40- درجه سانتی‌گراد تا 85+ درجه سانتی‌گراد
• شرایط لحیم‌کاری بازجوشی مادون قرمز:دمای پیک 260 درجه سانتی‌گراد حداکثر به مدت 10 ثانیه.

3.2 مشخصات الکتریکی و نوری

پارامترهای عملکردی معمول تحت شرایط آزمایش استاندارد اندازه‌گیری شده‌اند (I_F= 20mA, Ta=25°C).

• شدت نور (I_V):1155.0 - 2145.0 میلی‌کاندلا. با استفاده از فیلتری که تقریباً پاسخ چشم فوتوپیک CIE را شبیه‌سازی می‌کند، اندازه‌گیری شده است.
• زاویه دید (2θ_1/2):75 درجه. به عنوان زاویه کامل‌ای تعریف می‌شود که در آن شدت نور به نصف مقدار محوری خود کاهش می‌یابد.
• طول موج تابش پیک (λ_P):معمولاً 632 نانومتر.
• طول موج غالب (λ_d):620.0 - 625.0 نانومتر. طول موج واحدی که به عنوان رنگ LED درک می‌شود.
• عرض نیم‌خط طیفی (Δλ):معمولاً 20 نانومتر. پهنای باند طیفی در نصف شدت پیک.
• ولتاژ مستقیم (V_F):1.6 - 2.4 ولت در 20 میلی‌آمپر.
• جریان معکوس (I_R):حداکثر 10 میکروآمپر در V_R= 5V.

4. سیستم دسته‌بندی

برای اطمینان از ثبات رنگ و روشنایی در تولید، LEDها بر اساس شدت نور در دسته‌های مختلفی دسته‌بندی می‌شوند.

4.1 کدهای دسته شدت نور

• دسته W1:1155.0 میلی‌کاندلا (حداقل) تا 1400.0 میلی‌کاندلا (حداکثر)
• دسته W2:1400.0 میلی‌کاندلا (حداقل) تا 1800.0 میلی‌کاندلا (حداکثر)
• دسته X1:1800.0 میلی‌کاندلا (حداقل) تا 2145.0 میلی‌کاندلا (حداکثر)

تلرانس درون هر دسته ±15% است. طراحان باید برای کاربردهایی که نیاز به تطابق دقیق روشنایی دارند، کد دسته مورد نیاز را مشخص کنند.

5. تحلیل منحنی‌های عملکرد

دیتاشیت شامل منحنی‌های مشخصه معمول است که برای درک رفتار قطعه تحت شرایط غیراستاندارد حیاتی هستند. این منحنی‌ها معمولاً شامل موارد زیر می‌شوند:

• جریان مستقیم در مقابل ولتاژ مستقیم (منحنی I-V):رابطه غیرخطی را نشان می‌دهد که برای طراحی درایور مهم است.
• شدت نور در مقابل جریان مستقیم:نشان می‌دهد که چگونه خروجی نور با جریان درایو مقیاس می‌یابد.
• شدت نور در مقابل دمای محیط:کاهش درجه‌بندی خروجی نور با افزایش دما را نشان می‌دهد که عاملی حیاتی برای مدیریت حرارتی است.
• توزیع طیفی:توان نسبی ساطع شده در طول‌موج‌های مختلف را نشان می‌دهد که حول طول موج غالب متمرکز است.

تحلیل این منحنی‌ها به طراحان اجازه می‌دهد تا شرایط درایو را بهینه کنند، اثرات حرارتی را مدیریت نمایند و عملکرد در کاربرد نهایی را پیش‌بینی کنند.

6. راهنمای مونتاژ و جابجایی

6.1 طرح پیشنهادی پد PCB

یک طرح لند پیشنهادی (جای پای) ارائه شده است تا تشکیل اتصال لحیم قابل اطمینان، تراز مناسب و استحکام مکانیکی کافی را تضمین کند. پایبندی به این طراحی، عیوبی مانند "تومب‌ستونینگ" و سایر عیوب جایگذاری را به حداقل می‌رساند.

6.2 دستورالعمل‌های لحیم‌کاری

این قطعه برای فرآیندهای لحیم‌کاری بازجوشی مادون قرمز بدون سرب (Pb-free) واجد شرایط است. یک پروفیل دمایی نمونه مطابق با استاندارد JEDEC توصیه می‌شود:

• پیش‌گرم:150-200 درجه سانتی‌گراد
• زمان پیش‌گرم:حداکثر 120 ثانیه.
• دمای پیک:حداکثر 260 درجه سانتی‌گراد.
• زمان بالای 260 درجه سانتی‌گراد:حداکثر 10 ثانیه.
• تعداد پاس‌های بازجوش:حداکثر دو بار.

برای لحیم‌کاری دستی با هویه، دمای نوک هویه نباید از 300 درجه سانتی‌گراد تجاوز کند و زمان تماس برای یک عملیات واحد به 3 ثانیه محدود شود. پروفیل واقعی باید برای مونتاژ PCB خاص، با در نظر گرفتن ضخامت برد، تراکم قطعات و مشخصات خمیر لحیم، مشخص شود.

6.3 تمیزکاری

در صورت نیاز به تمیزکاری پس از لحیم‌کاری، فقط باید از حلال‌های مشخص شده استفاده شود. غوطه‌ور کردن LED در اتانول یا ایزوپروپیل الکل در دمای اتاق به مدت کمتر از یک دقیقه قابل قبول است. مواد شیمیایی نامشخص ممکن است به بسته‌بندی اپوکسی یا لنز آسیب برسانند.

6.4 احتیاط‌های تخلیه الکترواستاتیک (ESD)

LEDها به تخلیه الکترواستاتیک و موج‌های ولتاژ حساس هستند. کنترل‌های مناسب ESD باید در حین جابجایی و مونتاژ اجرا شوند. این شامل استفاده از بند مچ دست زمین‌شده، زیراندازهای ضداستاتیک و اطمینان از زمین‌شدن صحیح تمام تجهیزات است.

7. انبارداری و حساسیت رطوبتی

LEDها در کیسه‌های ضد رطوبت همراه با ماده خشک‌کن برای حفظ محیط خشک بسته‌بندی شده‌اند.

• بسته مهر و موم شده:در دمای ≤ 30 درجه سانتی‌گراد و رطوبت نسبی ≤ 90% نگهداری شود. عمر مفید از تاریخ مهر و موم کیسه، یک سال است.
• بسته باز شده:برای قطعات خارج شده از کیسه مهر و موم شده، محیط نگهداری نباید از 30 درجه سانتی‌گراد / 60% RH تجاوز کند. قطعات باید ظرف یک هفته (سطح MSL 3) بازجوش شوند.
• نگهداری طولانی‌مدت (خارج از کیسه):در یک ظرف دربسته همراه با ماده خشک‌کن یا در یک دسیکاتور نیتروژن نگهداری شود.
• بازپخت:اگر LEDها بیش از یک هفته در معرض هوای محیط قرار گیرند، قبل از لحیم‌کاری بازجوشی، باید در دمای تقریباً 60 درجه سانتی‌گراد حداقل به مدت 20 ساعت بازپخت شوند تا رطوبت جذب شده حذف شده و از آسیب "پاپ‌کورنینگ" جلوگیری شود.

8. مشخصات بسته‌بندی

قطعات بر روی نوار حامل برجسته‌دار برای جابجایی خودکار عرضه می‌شوند.

• عرض نوار:8 میلی‌متر.
• قطر قرقره:7 اینچ.
• تعداد در هر قرقره:3000 عدد.
• حداقل مقدار سفارش (MOQ):500 عدد برای مقادیر باقیمانده.
• پوشش پاکت:پاکت‌های خالی با نوار پوششی مهر و موم شده‌اند.
• قطعات مفقود:حداکثر دو LED مفقود متوالی طبق مشخصات قرقره مجاز است.
• استاندارد:بسته‌بندی مطابق با مشخصات ANSI/EIA-481 است.

9. ملاحظات طراحی کاربردی

9.1 طراحی مدار درایو

LEDها قطعاتی با عملکرد جریانی هستند. برای اطمینان از روشنایی یکنواخت و جلوگیری از جریان‌کشی، هر LED در یک پیکربندی موازی باید مقاومت محدودکننده جریان مخصوص به خود را داشته باشد. مقدار مقاومت سری (R_s) را می‌توان با استفاده از قانون اهم محاسبه کرد: R_s= (V_منبع- V_F) / I_F, که در آن V_Fولتاژ مستقیم LED در جریان مورد نظر I_Fاست. استفاده از V_Fمعمول برای محاسبه توصیه می‌شود، اما حاشیه‌های طراحی باید محدوده حداقل/حداکثر را در نظر بگیرند.

9.2 مدیریت حرارتی

اگرچه بسته‌بندی کوچک است، مدیریت حرارتی مؤثر برای حفظ عملکرد و طول عمر ضروری است. تجاوز از حداکثر دمای اتصال می‌تواند منجر به کاهش شتاب‌یافته لومن و کاهش طول عمر شود. روش‌های طراحی شامل اطمینان از مساحت کافی مس روی PCB زیر و اطراف پدهای LED برای عمل به عنوان هیت‌سینک، و اجتناب از کار در جریان حداکثر مطلق در دمای محیط بالا است.

9.3 طراحی نوری

زاویه دید 75 درجه، یک الگوی تابش گسترده ارائه می‌دهد. برای کاربردهایی که نیاز به نور متمرکز یا موازی دارند، اپتیک ثانویه (لنزها، راهنماهای نور) ضروری خواهد بود. لنز گنبدی شفاف برای کاربردهایی مناسب است که رنگ ذاتی LED بدون پخش مورد نظر است.

10. قابلیت اطمینان و دامنه کاربرد

این LEDها برای استفاده در تجهیزات الکترونیکی تجاری و صنعتی استاندارد در نظر گرفته شده‌اند. برای کاربردهایی که نیاز به قابلیت اطمینان استثنایی دارند که خرابی می‌تواند ایمنی یا سلامت را به خطر بیندازد (مانند هوانوردی، پشتیبانی حیات پزشکی، سیستم‌های ایمنی حمل و نقل)، صلاحیت‌سنجی اضافی و مشورت با سازنده قطعه اجباری است. مشخصات و دستورالعمل‌های ارائه شده، پایه‌ای برای یکپارچه‌سازی قابل اطمینان در مونتاژهای الکترونیکی استاندارد تشکیل می‌دهند.