دیتاشیت LED SMD مدل LTW-C190DA5 - سفید InGaN - جریان مستقیم 5mA - شدت نور 45-180mcd - سند فنی فارسی

1. مرور محصول

این سند مشخصات فنی کامل یک دیود نورافشان (LED) نصب سطحی (SMD) را ارائه می‌دهد که از یک چیپ سفید فوق‌روشن نیترید گالیم ایندیم (InGaN) استفاده می‌کند. این قطعه برای فرآیندهای مونتاژ خودکار طراحی شده و مطابق با استانداردهای RoHS و محصولات سبز است که آن را برای طراحی‌های الکترونیکی سازگار با محیط زیست مناسب می‌سازد.

این LED در نوار استاندارد صنعتی 8 میلی‌متری روی قرقره‌های 7 اینچی عرضه می‌شود که تولید انبوه و خودکار Pick-and-Place را تسهیل می‌کند. طراحی آن با فرآیندهای لحیم‌کاری رفلو مادون‌قرمز (IR) سازگار است که استاندارد خطوط مونتاژ مدرن فناوری نصب سطحی (SMT) می‌باشد. همچنین ذکر شده که این قطعه با مدارهای مجتمع (I.C.) سازگار است که نشان می‌دهد مشخصات الکتریکی آن برای اتصال مستقیم به خروجی‌های مدار مجتمع بدون نیاز به مدار درایور اضافی در بسیاری از کاربردها مناسب است.

2. حداکثر مقادیر مطلق

حداکثر مقادیر مطلق، محدودیت‌های تنشی را تعریف می‌کنند که فراتر از آن ممکن است آسیب دائمی به قطعه وارد شود. این مقادیر در دمای محیط (Ta) 25 درجه سانتی‌گراد مشخص شده و تحت هیچ شرایط کاری نباید از آن‌ها تجاوز کرد.

• اتلاف توان (Pd):72 میلی‌وات. این حداکثر توان کلی است که بسته‌بندی LED می‌تواند به صورت گرما دفع کند.
• جریان مستقیم پیک (I_F(PEAK)):100 میلی‌آمپر. این جریان فقط تحت شرایط پالسی با چرخه کاری 1/10 و عرض پالس 0.1 میلی‌ثانیه مجاز است. نباید برای کار DC استفاده شود.
• جریان مستقیم DC (I_F):20 میلی‌آمپر. این حداکثر جریان مستقیم پیوسته توصیه شده برای عملکرد مطمئن بلندمدت است.
• ولتاژ معکوس (V_R):5 ولت. اعمال ولتاژ معکوس بیش از این حد می‌تواند باعث خرابی فوری و فاجعه‌بار شود. دیتاشیت صراحتاً ذکر می‌کند که ولتاژ معکوس را نمی‌توان برای کار مداوم استفاده کرد.
• محدوده دمای کاری (T_opr):30- درجه سانتی‌گراد تا 85+ درجه سانتی‌گراد. عملکرد قطعه در این محدوده دمای محیط تضمین شده است.
• محدوده دمای نگهداری (T_stg):55- درجه سانتی‌گراد تا 105+ درجه سانتی‌گراد.
• شرایط لحیم‌کاری مادون‌قرمز:بسته‌بندی می‌تواند دمای پیک 260 درجه سانتی‌گراد را حداکثر به مدت 10 ثانیه در طول لحیم‌کاری رفلو تحمل کند.

3. مشخصات الکتریکی و نوری

مشخصات الکتریکی و نوری معمول در دمای محیط 25 درجه سانتی‌گراد و جریان مستقیم (I_F) 5 میلی‌آمپر اندازه‌گیری می‌شوند، مگر اینکه خلاف آن ذکر شده باشد. این مقادیر پایه عملکرد قطعه را تشکیل می‌دهند.

• شدت نور (I_V):45.0 میلی‌کاندلا (حداقل)، 180.0 میلی‌کاندلا (حداکثر). شدت نور با استفاده از ترکیب سنسور و فیلتری اندازه‌گیری می‌شود که منحنی پاسخ چشم فتوبیک CIE را تقریب می‌زند. مقدار واقعی برای یک واحد خاص در محدوده باینینگ قرار می‌گیرد (به بخش 4 مراجعه کنید).
• زاویه دید (2\u03b8_1/2):130 درجه (معمول). این زاویه دید گسترده نشان‌دهنده الگوی تابش لامبرتی یا نزدیک به لامبرتی است که برای کاربردهای نیازمند روشنایی منطقه وسیع مناسب است.
• مختصات رنگی (x, y):x=0.203, y=0.319 (معمول). این مختصات روی نمودار رنگی CIE 1931 نقطه سفید LED را تعریف می‌کنند. تلرانس \u00b10.01 برای این مقادیر اعمال می‌شود و واحدهای خاص بر این اساس باینینگ می‌شوند.
• ولتاژ مستقیم (V_F):2.55 ولت (حداقل)، 3.15 ولت (حداکثر) در I_F=5mA. مقدار معمول در حدود مرکز این محدوده است. V_Fنیز مشمول باینینگ است.
• جریان معکوس (I_R):10 \u00b5A (حداکثر) در V_R=5V.

نکات مهم:

• احتیاط ESD:این LED به تخلیه الکترواستاتیک (ESD) و موج‌های الکتریکی حساس است. رعایت روش‌های صحیح مدیریت ESD اجباری است، از جمله استفاده از مچ‌بندهای زمین‌شده، دستکش‌های ضداستاتیک و اطمینان از زمین‌شدن صحیح تمام تجهیزات.
• تجهیزات اندازه‌گیری:مختصات رنگی و مقادیر شدت نور با استفاده از تستر CAS140B تأیید می‌شوند.

4. توضیح سیستم باینینگ

برای اطمینان از یکنواختی در تولید انبوه، LEDها بر اساس عملکرد دسته‌بندی می‌شوند. LTW-C190DA5 از یک سیستم باینینگ سه‌بعدی برای ولتاژ مستقیم (V_F)، شدت نور (I_V) و فام (مختصات رنگی x, y) استفاده می‌کند.

4.1 باینینگ ولتاژ مستقیم (V_F)

در جریان تست 5mA، واحدها در سه دسته طبقه‌بندی می‌شوند:

- دسته A: V_F= 2.55V تا 2.75V

- دسته B: V_F= 2.75V تا 2.95V

- دسته C: V_F= 2.95V تا 3.15V

تلرانس \u00b10.1V به هر حد دسته اعمال می‌شود.

4.2 باینینگ شدت نور (I_V)

در جریان تست 5mA، واحدها در سه دسته طبقه‌بندی می‌شوند:

- دسته P: I_V= 45.0 mcd تا 71.0 mcd

- دسته Q: I_V= 71.0 mcd تا 112.0 mcd

- دسته R: I_V= 112.0 mcd تا 180.0 mcd

تلرانس \u00b115% به هر حد دسته اعمال می‌شود.

4.3 باینینگ فام (رنگ)

این پیچیده‌ترین پارامتر باینینگ است که نقطه رنگ نور سفید را روی نمودار CIE 1931 تعریف می‌کند. هشت دسته (A1 تا A8) تعریف شده‌اند که هر کدام یک ناحیه چهارضلعی کوچک در صفحه مختصات (x, y) را نشان می‌دهند. جدول و نمودار ارائه شده در صفحه 5 مختصات دقیق گوشه‌های هر دسته را شرح می‌دهد. تلرانس \u00b10.01 به مقادیر (x, y) درون هر دسته اعمال می‌شود. این سیستم به طراحان اجازه می‌دهد LEDهایی با ثبات رنگ بسیار بالا برای کاربردهایی که ظاهر سفید یکنواخت حیاتی است انتخاب کنند.

5. اطلاعات بسته‌بندی و مکانیکی

این LED در یک بسته‌بندی استاندارد SMD ارائه می‌شود. ابعاد دقیق بسته‌بندی در نقشه‌های دیتاشیت شرح داده شده است. نکات مکانیکی کلیدی شامل موارد زیر است:

• تمامی ابعاد اصلی بر حسب میلی‌متر ارائه شده‌اند و همراه با تلرانس \u00b10.10 میلی‌متر (0.004 اینچ) می‌باشند، مگر اینکه خلاف آن مشخص شده باشد.
• رنگ لنز به عنوان \"سبز\" مشخص شده است که معمولاً به رنگ رزین پوششی اشاره دارد، نه رنگ نور ساطع شده (که سفید است).
• ابعاد پیشنهادی پد لحیم‌کاری برای اطمینان از اتصال لحیم قابل اعتماد و تراز مناسب در طول رفلو ارائه شده است.

6. دستورالعمل‌های لحیم‌کاری، مونتاژ و نگهداری

6.1 فرآیند لحیم‌کاری

این قطعه به طور کامل با لحیم‌کاری رفلو مادون‌قرمز (IR) سازگار است. پروفایل پیشنهادی باید به حداکثر مقدار مطلق 260 درجه سانتی‌گراد به مدت 10 ثانیه پایبند باشد. یک شرایط معمول توصیه شده شامل مرحله پیش‌گرم در 150-200 درجه سانتی‌گراد حداکثر به مدت 120 ثانیه و سپس دمای پیک حداکثر 260 درجه سانتی‌گراد است. زمان بالاتر از دمای مایع و نرخ خنک‌سازی باید مطابق با دستورالعمل‌های استاندارد JEDEC برای مونتاژ SMT کنترل شود. لحیم‌کاری دستی با هویه ممکن است اما به شدت محدود است: حداکثر دمای نوک هویه 300 درجه سانتی‌گراد به مدت حداکثر 3 ثانیه و فقط یک بار تلاش برای لحیم‌کاری مجاز است.

6.2 شرایط نگهداری

نگهداری صحیح برای حفظ قابلیت لحیم‌کاری حیاتی است:

- بسته‌بندی مهر و موم شده:در دمای \u2264 30 درجه سانتی‌گراد و رطوبت نسبی (RH) \u2264 90% نگهداری شود. عمر مفید زمانی که کیسه ضد رطوبت همراه با جاذب رطوبت سالم باشد یک سال است.

- بسته‌بندی باز شده:اگر بسته‌بندی اصلی باز شود، محیط نگهداری نباید از 30 درجه سانتی‌گراد و 60% RH تجاوز کند. قطعات باید در عرض یک هفته استفاده شوند. برای نگهداری طولانی‌تر خارج از کیسه اصلی، باید در یک ظرف مهر و موم شده همراه با جاذب رطوبت یا در یک دسیکاتور نیتروژن نگهداری شوند. قطعاتی که بیش از یک هفته خارج از بسته‌بندی اصلی نگهداری شده‌اند قبل از لحیم‌کاری نیاز به پیش‌تیمار پخت (حدود 60 درجه سانتی‌گراد حداقل به مدت 20 ساعت) دارند تا رطوبت جذب شده حذف شده و از آسیب \"پاپ کورن\" در طول رفلو جلوگیری شود.

6.3 تمیزکاری

در صورت نیاز به تمیزکاری پس از لحیم‌کاری، فقط باید از حلال‌های مشخص شده استفاده شود. غوطه‌وری LED در الکل اتیلی یا ایزوپروپیل در دمای عادی به مدت کمتر از یک دقیقه قابل قبول است. استفاده از مایعات شیمیایی نامشخص می‌تواند به بسته‌بندی LED آسیب برساند.

7. مشخصات بسته‌بندی و قرقره

محصول برای مونتاژ خودکار عرضه می‌شود:

- بسته‌بندی شده در نوار حامل برجسته به عرض 8 میلی‌متر.

- پیچیده شده روی قرقره‌های استاندارد به قطر 7 اینچ (178 میلی‌متر).

- هر قرقره کامل حاوی 4000 قطعه است.

- حداقل مقدار سفارش برای باقیمانده‌ها 500 قطعه است.

- مشخصات نوار و قرقره مطابق با ANSI/EIA 481-1-A-1994 است.

- پاکت‌های خالی در نوار با یک نوار پوششی مهر و موم شده‌اند.

- حداکثر تعداد مجاز قطعات مفقود متوالی (\"لامپ‌های مفقود\") روی یک قرقره دو عدد است.

8. نکات کاربردی و ملاحظات طراحی

کاربرد مورد نظر:این LED برای کاربردهای استاندارد تجهیزات الکترونیکی طراحی شده است، از جمله تجهیزات اداری، دستگاه‌های ارتباطی و لوازم خانگی.

کاربردهای حیاتی:دیتاشیت حاوی یک اخطار مهم است. بیان می‌کند که قبل از استفاده از این LED در کاربردهایی که قابلیت اطمینان استثنایی نیاز است، مشورت لازم است، به ویژه در مواردی که خرابی می‌تواند جان یا سلامتی را به خطر بیندازد. این شامل، اما نه محدود به، هوانوردی، حمل و نقل، کنترل ترافیک، سیستم‌های پزشکی/پشتیبان حیات و دستگاه‌های ایمنی می‌شود. برای چنین کاربردهایی، باید قطعاتی با صلاحیت قابلیت اطمینان مناسب تهیه شوند.

طراحی مدار:به دلیل ماهیت دیودی LEDها، تقریباً همیشه هنگام اتصال به یک منبع ولتاژ، یک مقاومت محدودکننده جریان یا درایور جریان ثابت به صورت سری با LED مورد نیاز است. مقدار مقاومت سری (R_s) را می‌توان با استفاده از قانون اهم محاسبه کرد: R_s= (V_منبع- V_F) / I_F. طراحان باید از حداکثر V_Fاز دسته یا دیتاشیت استفاده کنند تا اطمینان حاصل شود که جریان مورد نظر تحت همه شرایط تأمین می‌شود. محدوده وسیع V_F (2.55V-3.15V) اهمیت این محاسبه یا استفاده از درایورهای جریان ثابت فعال برای روشنایی یکنواخت را برجسته می‌کند.

مدیریت حرارتی:اگرچه این LED پرتوان نیست، رعایت حداکثر اتلاف توان (72mW) و محدوده دمای کاری برای طول عمر مهم است. جریان بیش از حد یا طراحی حرارتی ضعیف PCB که منجر به دمای اتصال بالا شود، افت لومن را تسریع کرده و عمر عملیاتی را کاهش می‌دهد.

9. مقایسه فنی و ویژگی‌های کلیدی

LTW-C190DA5 نمایانگر یک LED سفید SMD با روشنایی استاندارد برای مقاصد نشانگر عمومی و نور پس‌زمینه است. ویژگی‌ها و تمایزهای کلیدی آن شامل موارد زیر است:

• فناوری InGaN:استفاده از چیپ نیترید گالیم ایندیم برای LEDهای سفید و آبی مدرن استاندارد است که بازده و قابلیت اطمینان خوبی ارائه می‌دهد.
• مطابقت با RoHS/محصول سبز:برای اکثر بازارهای جهانی امروز ضروری است.
• باینینگ جامع:باینینگ سه پارامتری (V_F, I_V, فام) امکان انتخاب دقیق برای کاربردهایی که نیاز به یکنواختی رنگ یا روشنایی در بین چندین LED دارند را فراهم می‌کند.
• سازگاری با SMT:بسته‌بندی نوار و قرقره 8 میلی‌متری و سازگاری با رفلو IR برای تولید مقرون‌به‌صرفه و انبوه اجباری است.
• زاویه دید گسترده:زاویه دید 130 درجه آن را برای کاربردهایی مناسب می‌سازد که LED باید از محدوده وسیعی از موقعیت‌ها، نه فقط مستقیماً روی محور، قابل مشاهده باشد.

10. پرسش‌های متداول (FAQ)

سوال 1: ولتاژ مستقیم معمول برای راه‌اندازی این LED چقدر است؟

پاسخ 1: V_Fمعمول در 5mA حدود 2.85V است، اما می‌تواند از 2.55V تا 3.15V متغیر باشد. همیشه برای حداکثر V_Fدر دسته انتخابی خود طراحی کنید تا اطمینان حاصل شود که جریان مورد نظر حاصل می‌شود.

سوال 2: آیا می‌توانم این LED را با 20mA به طور پیوسته راه‌اندازی کنم؟

پاسخ 2: بله، 20mA حداکثر جریان مستقیم DC توصیه شده است. کار در این حداکثر، بیشترین خروجی نور را تولید می‌کند اما ممکن است در مقایسه با جریان‌های پایین‌تر، طول عمر بلندمدت را کاهش دهد. همیشه مدیریت حرارتی را در نظر بگیرید.

سوال 3: چگونه نمودار باینینگ فام (صفحه 5) را تفسیر کنم؟

پاسخ 3: نمودار هشت دسته (A1-A8) را روی نمودار رنگی CIE 1931 ترسیم می‌کند. هر دسته یک چهارضلعی کوچک است. مختصات (x, y) در جدول گوشه‌های این چهارضلعی‌ها را تعریف می‌کنند. شما یک کد دسته را انتخاب می‌کنید تا تضمین کنید نقطه رنگ LED در آن ناحیه خاص روی نمودار قرار می‌گیرد.

سوال 4: فرآیند مونتاژ من از یک پروفایل رفلو با پیک 250 درجه سانتی‌گراد استفاده می‌کند. آیا این قابل قبول است؟

پاسخ 4: بله، پیک 250 درجه سانتی‌گراد در محدوده مشخص شده حداکثر 260 درجه سانتی‌گراد قرار دارد. اطمینان حاصل کنید که کل زمان بالاتر از دمای مایع لحیم و نرخ‌های افزایش دما مطابق با دستورالعمل‌های استاندارد SMT کنترل شوند.

سوال 5: چرا محافظت در برابر ESD برای LEDها اینقدر مهم است؟

پاسخ 5: پیوند نیمه‌هادی در یک LED به تخلیه‌های الکترواستاتیک ولتاژ بالا بسیار حساس است که می‌تواند بلافاصله قطعه را تخریب یا نابود کند. آسیب ESD ممکن است بلافاصله قابل مشاهده نباشد اما می‌تواند باعث خرابی زودرس یا تغییر عملکرد شود.