دیتاشیت SMD LED 27-21 قرمز درخشان - ابعاد بسته‌بندی - ولتاژ مستقیم 1.75-2.35 ولت - شدت نور 45-112 میلی‌کاندلا - سند فنی فارسی

1. مرور کلی محصول

SMD LED مدل 27-21 یک قطعه نصب‌سطحی است که برای مونتاژهای الکترونیکی با چگالی بالا طراحی شده است. این قطعه از فناوری چیپ AlGaInP برای تولید رنگ قرمز درخشان با پوشش رزین شفاف استفاده می‌کند. مزیت اصلی آن در مقایسه با LEDهای سنتی دارای پایه، کاهش قابل توجه فضای اشغالی است که امکان طراحی برد مدار چاپی (PCB) فشرده‌تر، چگالی بالاتر قطعات و در نهایت تجهیزات نهایی کوچک‌تر را فراهم می‌کند. ساختار سبک وزن آن همچنین آن را برای کاربردهای مینیاتوری و قابل حمل مناسب می‌سازد که در آن‌ها وزن و فضا محدودیت‌های حیاتی هستند.

1.1 ویژگی‌های اصلی و انطباق

این قطعه بر روی نوار 8 میلی‌متری پیچیده شده بر روی قرقره‌های 7 اینچی عرضه می‌شود که آن را کاملاً با تجهیزات استاندارد مونتاژ اتوماتیک Pick-and-Place سازگار می‌سازد. این قطعه برای استفاده در فرآیندهای لحیم‌کاری رفلو مادون قرمز و فاز بخار طراحی شده است که در تولید انبوه الکترونیک رایج هستند. محصول از نوع تک‌رنگ، به طور خاص قرمز درخشان است. این قطعه به صورت بدون سرب (Pb-free) تولید می‌شود که انطباق با مقررات زیست‌محیطی مانند دستورالعمل RoHS اتحادیه اروپا (محدودیت مواد خطرناک) را تضمین می‌کند. محصول همچنین با مقررات REACH اتحادیه اروپا مطابقت دارد و استانداردهای بدون هالوژن را رعایت می‌کند، به طوری که محتوای برم (Br) و کلر (Cl) هر کدام کمتر از 900 ppm و مجموع آن‌ها کمتر از 1500 ppm است.

2. بررسی عمیق مشخصات فنی

این بخش تحلیل مفصلی از محدودیت‌ها و ویژگی‌های الکتریکی، نوری و محیطی SMD LED مدل 27-21 ارائه می‌دهد. تمام پارامترها در دمای محیط (Ta) 25 درجه سانتی‌گراد مشخص شده‌اند، مگر اینکه خلاف آن ذکر شده باشد.

2.1 مشخصات حداکثر مطلق

مشخصات حداکثر مطلق، محدودیت‌های تنشی را تعریف می‌کنند که فراتر از آن‌ها ممکن است آسیب دائمی به قطعه وارد شود. این‌ها شرایط کاری نیستند. حداکثر ولتاژ معکوس (VR) قابل اعمال 5 ولت است. جریان مستقیم پیوسته (IF) نباید از 25 میلی‌آمپر تجاوز کند. برای کار پالسی، جریان مستقیم پیک (IFP) 60 میلی‌آمپر تحت چرخه کاری 1/10 در فرکانس 1 کیلوهرتز مجاز است. حداکثر اتلاف توان (Pd) 60 میلی‌وات است. قطعه می‌تواند در برابر تخلیه الکترواستاتیک (ESD) 2000 ولت مطابق مدل بدن انسان (HBM) 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. برای لحیم‌کاری، حداکثر دمای رفلو 260 درجه سانتی‌گراد به مدت 10 ثانیه است، در حالی که لحیم‌کاری دستی باید به 350 درجه سانتی‌گراد به مدت 3 ثانیه برای هر پایانه محدود شود.

2.2 ویژگی‌های الکترواپتیکی

پارامترهای عملکردی معمول تحت شرایط کاری نرمال در اینجا فهرست شده‌اند. با جریان مستقیم (IF) 20 میلی‌آمپر، شدت نور (Iv) از حداقل 45.0 میلی‌کاندلا تا حداکثر 112.0 میلی‌کاندلا متغیر است. زاویه دید (2θ1/2)، که به عنوان زاویه کامل در نصف شدت تعریف می‌شود، معمولاً 130 درجه است که نشان‌دهنده الگوی دید گسترده است. طول موج پیک (λp) معمولاً 632 نانومتر است و طول موج غالب (λd) از 617.5 نانومتر تا 633.5 نانومتر متغیر است که رنگ درک شده را تعریف می‌کند. پهنای باند طیفی (Δλ) معمولاً 20 نانومتر است. ولتاژ مستقیم (VF) در 20 میلی‌آمپر از 1.75 ولت تا 2.35 ولت متغیر است. جریان معکوس (IR) حداکثر 10 میکروآمپر است هنگامی که ولتاژ معکوس 5 ولت اعمال شود.

3. توضیح سیستم دسته‌بندی

برای اطمینان از ثبات در تولید و کاربرد، LEDها بر اساس پارامترهای عملکردی کلیدی در دسته‌های مختلف (بین) مرتب می‌شوند. این امر به طراحان اجازه می‌دهد قطعاتی را انتخاب کنند که الزامات تحمل خاص برنامه کاربردی آن‌ها را برآورده می‌کنند.

3.1 دسته‌بندی شدت نور

شدت نور در چهار کد دسته (P1, P2, Q1, Q2) اندازه‌گیری شده در IF=20mA دسته‌بندی می‌شود. P1 محدوده 45.0 تا 57.0 میلی‌کاندلا، P2 از 57.0 تا 72.0 میلی‌کاندلا، Q1 از 72.0 تا 90.0 میلی‌کاندلا و Q2 از 90.0 تا 112.0 میلی‌کاندلا را پوشش می‌دهد. تحمل برای شدت نور ±11% است.

3.2 دسته‌بندی طول موج غالب

طول موج غالب، که با رنگ مرتبط است، در چهار کد (E4, E5, E6, E7) دسته‌بندی می‌شود. E4 محدوده 617.5 تا 621.5 نانومتر، E5 از 621.5 تا 625.5 نانومتر، E6 از 625.5 تا 629.5 نانومتر و E7 از 629.5 تا 633.5 نانومتر را پوشش می‌دهد. تحمل ±1 نانومتر است.

3.3 دسته‌بندی ولتاژ مستقیم

ولتاژ مستقیم در سه کد (0, 1, 2) دسته‌بندی می‌شود. دسته 0 محدوده 1.75 ولت تا 1.95 ولت، دسته 1 از 1.95 ولت تا 2.15 ولت و دسته 2 از 2.15 ولت تا 2.35 ولت را پوشش می‌دهد، که همگی در IF=20mA اندازه‌گیری شده‌اند. تحمل ±0.1 ولت است.

4. تحلیل منحنی‌های عملکرد

در حالی که داده‌های گرافیکی خاص در دیتاشیت ارجاع داده شده‌اند، منحنی‌های عملکرد معمول برای چنین LEDای رابطه بین جریان مستقیم و شدت نور، ولتاژ مستقیم در مقابل دما و توزیع توان طیفی را نشان می‌دهند. این منحنی‌ها برای درک رفتار قطعه تحت شرایط غیراستاندارد، مانند جریان‌های درایو مختلف یا دمای محیطی متفاوت، ضروری هستند. طراحان از این‌ها برای پیش‌بینی خروجی روشنایی، مصرف توان و تغییر رنگ در محدوده کاری استفاده می‌کنند.

5. اطلاعات مکانیکی و بسته‌بندی

5.1 ابعاد بسته‌بندی

SMD LED مدل 27-21 دارای یک بسته‌بندی نصب‌سطحی فشرده است. نقشه ابعادی اندازه‌گیری‌های حیاتی از جمله طول، عرض و ارتفاع کلی و همچنین محل و اندازه پدهای لحیم را ارائه می‌دهد. کاتد معمولاً توسط یک علامت یا گوشه پخ‌خورده روی بسته‌بندی شناسایی می‌شود. تمام ابعاد دارای تحمل استاندارد ±0.1 میلی‌متر هستند، مگر اینکه خلاف آن روی نقشه مشخص شده باشد. رعایت دقیق این ابعاد برای طراحی موفق جای پای PCB و مونتاژ اتوماتیک بسیار مهم است.

6. دستورالعمل‌های لحیم‌کاری و مونتاژ

مدیریت و لحیم‌کاری صحیح برای حفظ قابلیت اطمینان و عملکرد قطعه حیاتی است.

6.1 انبارداری و حساسیت به رطوبت

LEDها در کیسه‌های مقاوم در برابر رطوبت همراه با ماده خشک‌کن بسته‌بندی می‌شوند. کیسه بازنشده باید در دمای 30 درجه سانتی‌گراد یا کمتر و رطوبت نسبی (RH) 90% یا کمتر نگهداری شود. پس از باز شدن، قطعات در شرایط 30 درجه سانتی‌گراد/60% RH یا کمتر، عمر مفید 1 سال دارند. قطعات استفاده نشده باید در بسته‌بندی ضد رطوبت مجدداً مهر و موم شوند. اگر نشانگر خشک‌کن جذب رطوبت را نشان دهد یا زمان انبارداری بیش از حد مجاز باشد، قبل از لحیم‌کاری رفلو، نیاز به عملیات پخت در دمای 60 ±5 درجه سانتی‌گراد به مدت 24 ساعت است.

6.2 پروفیل لحیم‌کاری رفلو

برای لحیم‌کاری بدون سرب، باید یک پروفیل دمایی خاص دنبال شود: پیش‌گرمایش بین 150-200 درجه سانتی‌گراد به مدت 60-120 ثانیه، زمان بالای نقطه مایع (217 درجه سانتی‌گراد) 60-150 ثانیه، حداکثر دما نباید از 260 درجه سانتی‌گراد تجاوز کند که حداکثر به مدت 10 ثانیه حفظ شود و نرخ‌های افزایش و کاهش دمای کنترل‌شده (به ترتیب حداکثر 6 درجه سانتی‌گراد بر ثانیه و 3 درجه سانتی‌گراد بر ثانیه). لحیم‌کاری رفلو نباید بیش از دو بار بر روی یک قطعه انجام شود.

6.3 لحیم‌کاری دستی و تعمیر

اگر لحیم‌کاری دستی ضروری باشد، دمای نوک هویه باید زیر 350 درجه سانتی‌گراد باشد و برای هر پایانه بیش از 3 ثانیه اعمال نشود. هویه باید ظرفیت کمتر از 25 وات داشته باشد و حداقل فاصله 2 ثانیه بین لحیم‌کاری هر پایانه رعایت شود. تعمیر پس از لحیم‌کاری اولیه به شدت توصیه نمی‌شود. اگر کاملاً اجتناب‌ناپذیر باشد، باید از هویه دو سر برای گرم کردن همزمان هر دو پایانه و جلوگیری از تنش مکانیکی استفاده شود. پتانسیل آسیب باید از قبل ارزیابی شود.

7. اطلاعات بسته‌بندی و سفارش

محصول بر روی قرقره در نوار حامل عرضه می‌شود. هر قرقره حاوی 3000 قطعه است. بسته‌بندی شامل یک کیسه آلومینیومی ضد رطوبت با ماده خشک‌کن و یک برچسب است. برچسب حاوی اطلاعات کلیدی است: شماره محصول مشتری (CPN)، شماره محصول (P/N)، مقدار بسته‌بندی (QTY)، رتبه شدت نور (CAT)، مختصات رنگی و رتبه طول موج غالب (HUE)، رتبه ولتاژ مستقیم (REF) و شماره سری ساخت (LOT No). نقشه‌های دقیق برای ابعاد قرقره و نوار حامل ارائه شده است که دارای تحمل استاندارد ±0.1 میلی‌متر هستند.

8. پیشنهادات کاربردی و ملاحظات طراحی

8.1 سناریوهای کاربردی معمول

SMD LED مدل 27-21 برای کاربردهای نور پس‌زمینه در داشبورد و کلیدهای خودرو بسیار مناسب است. در مخابرات، می‌تواند به عنوان نشانگر یا نور پس‌زمینه در تلفن‌ها و فکس‌ها عمل کند. همچنین برای نور پس‌زمینه تخت پشت LCDها، کلیدها و نمادها و همچنین برای استفاده عمومی به عنوان نشانگر قابل استفاده است.

8.2 ملاحظات طراحی حیاتی

محدودکننده جریان:یک مقاومت محدودکننده جریان خارجی اجباری است. LEDها قطعات جریان‌محور هستند و یک تغییر کوچک در ولتاژ مستقیم می‌تواند باعث تغییر بزرگی در جریان شود که ممکن است منجر به سوختن فوری شود. مقدار مقاومت باید بر اساس ولتاژ تغذیه، ولتاژ مستقیم LED (با استفاده از حداکثر مقدار از دیتاشیت برای ایمنی) و جریان کاری مورد نظر (که از 25 میلی‌آمپر پیوسته تجاوز نکند) محاسبه شود.



مدیریت حرارتی:اگرچه اتلاف توان کم است، اما اطمینان از مساحت کافی مس روی PCB یا وایاهای حرارتی می‌تواند به حفظ دمای اتصال پایین‌تر کمک کند، به ویژه در محیط‌های با دمای محیطی بالا، که باعث افزایش طول عمر و خروجی نور پایدار می‌شود.



محافظت در برابر ESD:در حالی که قطعه دارای رتبه‌بندی 2000 ولت HBM است، پیاده‌سازی محافظت اولیه ESD روی خطوط حساس در مدار به عنوان یک روش طراحی خوب در نظر گرفته می‌شود، به ویژه در حین جابجایی و مونتاژ.

9. محدودیت‌های کاربردی و سلب مسئولیت

این محصول برای کاربردهای الکترونیکی 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 زیست‌محیطی شود، طراحی یا واجد شرایط نشده است. این شامل، اما نه محدود به، سیستم‌های نظامی و هوافضا، سیستم‌های ایمنی و امنیتی خودرو (مانند ایربگ، ترمز) و تجهیزات پزشکی حیات‌بخش می‌شود. برای چنین کاربردهایی، قطعاتی با مشخصات، صلاحیت‌ها و تضمین‌های قابلیت اطمینان متفاوت مورد نیاز است. تضمین‌های عملکردی که در این دیتاشیت ذکر شده است، تنها زمانی اعمال می‌شود که قطعه در محدوده مشخصات حداکثر مطلق و شرایط کاری توصیه شده عمل کند. سازنده حق تنظیم مواد محصول را برای خود محفوظ می‌دارد. دوره گارانتی محصول دوازده (12) ماه از تاریخ حمل است. نمودارها و مقادیر معمولی فقط برای مرجع هستند و نشان‌دهنده حداقل یا حداکثر محدودیت‌های عملکرد تضمین شده نیستند.