دیتاشیت LED SMD مدل LTST-T680UWET - نور سفید، لنز زرد - 30mA، 108mW - سند فنی فارسی

1. مرور کلی محصول

این سند، مشخصات فنی کامل LED SMD مدل LTST-T680UWET را ارائه می‌دهد. این قطعه برای فرآیندهای مونتاژ خودکار برد مدار چاپی (PCB) طراحی شده و دارای ابعاد مینیاتوری مناسب برای کاربردهای با محدودیت فضا است. LED نور سفید را از طریق ماده لنز به رنگ زرد منتشر می‌کند. عملکرد اصلی آن به عنوان نشانگر یا منبع نور پس‌زمینه در طیف گسترده‌ای از لوازم الکترونیکی مصرفی، دستگاه‌های محاسباتی، تجهیزات ارتباطی و سیستم‌های تابلو است.

1.1 ویژگی‌های کلیدی

• مطابق با دستورالعمل‌های RoHS (محدودیت مواد خطرناک).
• بسته‌بندی شده در نوار 8 میلی‌متری روی قرقره‌های 7 اینچی برای ماشین‌آلات Pick-and-Place خودکار.
• طرح پکیج استاندارد EIA (اتحادیه صنایع الکترونیک).
• سازگار الکتریکی با سطوح منطقی مدارهای مجتمع (IC).
• طراحی شده برای سازگاری با فرآیندهای استاندارد لحیم‌کاری ریفلو مادون قرمز (IR).
• پیش‌شرط‌گذاری شده مطابق با سطح حساسیت رطوبت JEDEC (شورای مهندسی دستگاه‌های الکترونیکی مشترک) سطح 3.

1.2 کاربردهای هدف

• نشانگر وضعیت و نور پس‌زمینه برای لوازم خانگی مصرفی.
• تابلوهای عمومی و نور پس‌زمینه نمایشگر.
• کاربردهای نورپردازی تخصصی و تزئینی.
• نورپردازی وضعیت و پنل تجهیزات صنعتی.

2. ابعاد پکیج و داده‌های مکانیکی

LTST-T680UWET از یک پکیج استاندارد LED SMD استفاده می‌کند. رنگ لنز زرد و رنگ نور منتشر شده سفید است. تمام ابعاد حیاتی برای طراحی جای پای PCB و قرارگیری قطعه در نقشه‌های دیتاشیت ارائه شده است. تمام اندازه‌ها بر حسب میلی‌متر (mm) با تلرانس استاندارد ±0.2 میلی‌متر است، مگر اینکه خلاف آن ذکر شده باشد. طراحان باید به نقشه‌های ابعادی دقیق مراجعه کنند تا از طرح پد PCB و فاصله مونتاژ مناسب اطمینان حاصل کنند.

3. ریتینگ‌ها و مشخصات

تمام پارامترها در دمای محیط (Ta) 25 درجه سلسیوس مشخص شده‌اند، مگر اینکه خلاف آن ذکر شود. تجاوز از حداکثر مقادیر مجاز مطلق ممکن است باعث آسیب دائمی به دستگاه شود.

3.1 حداکثر مقادیر مجاز مطلق

• توان تلف شده (Pd):108 میلی‌وات
• جریان مستقیم پیک (I_F(peak)):100 میلی‌آمپر (در چرخه وظیفه 1/10، عرض پالس 0.1 میلی‌ثانیه)
• جریان مستقیم پیوسته (I_F):30 میلی‌آمپر DC
• محدوده دمای کاری:40- درجه سلسیوس تا 85+ درجه سلسیوس
• محدوده دمای نگهداری:40- درجه سلسیوس تا 100+ درجه سلسیوس

3.2 پروفایل پیشنهادی لحیم‌کاری ریفلو مادون قرمز

این قطعه برای فرآیندهای لحیم‌کاری بدون سرب (Pb-free) مناسب است. پروفایل لحیم‌کاری ریفلو مادون قرمز توصیه شده مطابق با استاندارد J-STD-020B است. این پروفایل پارامترهای حیاتی مانند نرخ افزایش دمای پیش‌گرم، زمان و دمای خیساندن، دمای پیک ریفلو و نرخ خنک‌سازی را تعریف می‌کند تا اتصالات لحیم قابل اطمینان بدون آسیب به پکیج LED تضمین شود.

3.3 مشخصات الکتریکی و نوری

جدول زیر پارامترهای عملکرد معمول را هنگام راه‌اندازی با جریان تست استاندارد 20mA به تفصیل شرح می‌دهد.

• شدت نور (I_V):2100 - 3300 میلی‌کاندلا (mcd). اندازه‌گیری شده با استفاده از یک سنسور فیلتر شده برای تطابق با منحنی پاسخ چشم فتوبیک CIE.
• زاویه دید (2θ_1/2):120 درجه. به عنوان زاویه کامل تعریف می‌شود که در آن شدت نور به نصف مقدار محوری پیک کاهش می‌یابد.
• مختصات رنگی (x, y):تقریباً (0.31, 0.31) در نمودار رنگی CIE 1931، که نقطه سفید را تعریف می‌کند.
• ولتاژ مستقیم (V_F):2.8V - 3.6V.
• جریان معکوس (I_R):حداکثر 10 میکروآمپر در ولتاژ معکوس (V_R) برابر 5V. توجه: این دستگاه برای کار در بایاس معکوس طراحی نشده است.

4. سیستم رتبه‌بندی و دسته‌بندی

برای اطمینان از ثبات در تولید، LEDها بر اساس پارامترهای کلیدی در دسته‌ها (بین) مرتب می‌شوند. این به طراحان اجازه می‌دهد قطعاتی را انتخاب کنند که نیازهای کاربردی خاص برای روشنایی، ولتاژ و رنگ را برآورده می‌کنند.

4.1 رتبه ولتاژ مستقیم (V_F)

LEDها بر اساس افت ولتاژ مستقیم در 20mA دسته‌بندی می‌شوند. دسته‌ها از D7 (2.8V - 3.0V) تا D10 (3.4V - 3.6V) متغیر هستند، با تلرانس ±0.1V برای هر دسته. این برای طراحی مدارهای محدودکننده جریان و اطمینان از یکنواختی روشنایی در آرایه‌های چند LEDی حیاتی است.

4.2 رتبه شدت نور (I_V)

LEDها بر اساس شدت نور خروجی دسته‌بندی می‌شوند. دسته‌های اصلی X1 (2100 - 2630 mcd) و X2 (2630 - 3300 mcd) هستند، با تلرانس ±15% در هر دسته. این رتبه‌بندی به دستیابی به سطوح روشنایی مورد نظر در کاربرد نهایی کمک می‌کند.

4.3 رتبه رنگ

یک سیستم دقیق دسته‌بندی رنگ با استفاده از کدها (Z1-Z4, Y1-Y8, X1-X4, W1-W8) تعریف شده است. هر دسته یک منطقه چهارضلعی در نمودار رنگی CIE 1931 (x, y) با چهار نقطه گوشه مشخص می‌کند. این دسته‌بندی دقیق کنترل محکمی بر سایه نور سفید منتشر شده تضمین می‌کند، با تلرانس ±0.01 در هر دو مختصات x و y. دیتاشیت شامل یک جدول کامل از این مرزهای مختصات و یک نمایش گرافیکی از ناحیه مختصات رنگی است.

5. منحنی‌های عملکرد معمول

دیتاشیت نمایش‌های گرافیکی از روابط کلیدی را ارائه می‌دهد که برای طراحی مدار و مدیریت حرارتی ضروری هستند. این منحنی‌ها معمولاً موارد زیر را نشان می‌دهند:

• جریان مستقیم در مقابل ولتاژ مستقیم (منحنی I-V):رابطه غیرخطی را نشان می‌دهد که برای تعیین نقطه کار و اتلاف توان مهم است.
• شدت نور در مقابل جریان مستقیم:نشان می‌دهد که چگونه خروجی نور با جریان راه‌اندازی افزایش می‌یابد، تا حداکثر ریتینگ.
• شدت نور در مقابل دمای محیط:کاهش ریتینگ خروجی نور را با افزایش دمای اتصال نشان می‌دهد که برای محیط‌های با دمای بالا حیاتی است.
• توزیع طیفی توان نسبی:شدت نور منتشر شده در طول‌موج‌های مختلف را به تصویر می‌کشد و مشخصات رنگ را تعریف می‌کند.

6. راهنمای کاربر و دستورالعمل مونتاژ

6.1 روش‌های تمیزکاری

نباید از مواد شوینده شیمیایی نامشخص استفاده شود زیرا ممکن است به پکیج LED آسیب برساند. در صورت لزوم تمیزکاری پس از لحیم‌کاری، LED ممکن است در الکل اتیلیک یا ایزوپروپیل الکل در دمای اتاق به مدت کمتر از یک دقیقه غوطه‌ور شود.

6.2 طرح پد PCB توصیه شده

یک الگوی لند (جای پای) پیشنهادی برای PCB ارائه شده است تا تشکیل فیله لحیم مناسب و پایداری مکانیکی در طول لحیم‌کاری ریفلو مادون قرمز یا فاز بخار تضمین شود. رعایت این الگو برای مونتاژ قابل اطمینان حیاتی است.

6.3 مشخصات بسته‌بندی نوار و قرقره

قطعات در نوار حامل برجسته‌سازی شده استاندارد صنعتی با یک نوار پوشش محافظ عرضه می‌شوند. ابعاد دقیق برای جیب‌های نوار، پیتچ و عرض کلی نوار مشخص شده‌اند تا سازگاری با تجهیزات مونتاژ خودکار تضمین شود.

6.4 مشخصات قرقره

LEDها روی قرقره‌های به قطر 7 اینچ (178mm) پیچیده شده‌اند. هر قرقره حاوی 2000 قطعه است. بسته‌بندی مطابق با استانداردهای ANSI/EIA-481 است. مشخصات شامل حداکثر تعداد مجاز جیب‌های خالی متوالی (دو عدد) و الزامات برای مهر و موم کردن نوار است.

7. نکات احتیاطی و یادداشت‌های کاربردی مهم

7.1 کاربرد مورد نظر و قابلیت اطمینان

این LED برای استفاده در تجهیزات الکترونیکی استاندارد مانند دستگاه‌های اداری، تجهیزات ارتباطی و لوازم خانگی طراحی شده است. برای کاربردهایی که خرابی می‌تواند مستقیماً زندگی یا سلامتی را به خطر بیندازد (مانند هوانوردی، پشتیبانی حیات پزشکی، سیستم‌های ایمنی حیاتی) بدون مشورت قبلی و صلاحیت‌یابی خاص در نظر گرفته نشده است.

7.2 شرایط نگهداری و جابجایی

بسته بسته‌بندی شده:دستگاه‌های حساس به رطوبت همراه با ماده جاذب رطوبت در یک کیسه مانع رطوبت بسته‌بندی شده‌اند. باید در دمای ≤30°C و رطوبت نسبی (RH) ≤70% نگهداری و ظرف یک سال از تاریخ مهر و موم کیسه استفاده شوند.

بسته باز شده:پس از باز شدن کیسه اصلی، شرایط نگهداری محیطی نباید از 30°C و 60% RH تجاوز کند. قطعاتی که در معرض شرایط محیطی قرار گرفته‌اند باید ظرف 168 ساعت (7 روز) تحت لحیم‌کاری ریفلو مادون قرمز قرار گیرند. برای نگهداری طولانی‌تر پس از باز شدن، LEDها باید در یک ظرف دربسته با ماده جاذب رطوبت یا در یک خشک‌کن پاک‌سازی شده با نیتروژن نگهداری شوند تا از جذب رطوبت که می‌تواند باعث "پاپ کورن شدن" در طول ریفلو شود، جلوگیری شود.

8. ملاحظات طراحی و پیشنهادات کاربردی

هنگام ادغام LTST-T680UWET در یک طراحی، چندین عامل باید در نظر گرفته شود. دسته‌بندی ولتاژ مستقیم نیاز به طراحی دقیق مقاومت محدودکننده جریان یا مدار درایور دارد تا جریان و روشنایی یکنواخت در چندین LED، به ویژه هنگام اتصال موازی، تضمین شود. زاویه دید گسترده 120 درجه آن را برای کاربردهایی که نیاز به روشنایی گسترده به جای پرتو متمرکز دارند مناسب می‌سازد. مدیریت حرارتی حیاتی است؛ حداکثر دمای اتصال نباید تجاوز کند، که شامل در نظر گرفتن هدایت حرارتی PCB، دمای محیط و اتلاف توان LED است. برای بهترین نتایج لحیم‌کاری، پروفایل ریفلو ارائه شده را دقیقاً دنبال کنید تا از شوک حرارتی یا نقص لحیم جلوگیری شود.

9. مقایسه و تمایز فنی

در مقایسه با LEDهای SMD عمومی، این قطعه دسته‌بندی تعریف شده و کنترل شده‌ای برای شدت نور، ولتاژ مستقیم و رنگ ارائه می‌دهد. این سطح از دسته‌بندی عملکرد قابل پیش‌بینی را در اختیار طراحان قرار می‌دهد که برای محصولاتی که نیاز به ظاهر بصری و روشنایی یکنواخت دارند ضروری است. پیش‌شرط‌گذاری مطابق با سطح JEDEC 3 نشان‌دهنده یک پکیج قوی است که قادر به تحمل فرآیندهای استاندارد مونتاژ سطحی با یک عمر مفید مشخص است و خطر خرابی‌های مرتبط با مونتاژ را کاهش می‌دهد.

10. پرسش‌های متداول (بر اساس پارامترهای فنی)

س: آیا می‌توانم این LED را با حداکثر جریان پیوسته 30mA راه‌اندازی کنم؟
ج: اگرچه ممکن است، اما کار در حداکثر ریتینگ مطلق عمر مفید را کاهش و دمای اتصال را افزایش می‌دهد. برای قابلیت اطمینان و طول عمر بهینه، کاهش ریتینگ به جریان پایین‌تر (مثلاً 20mA) توصیه می‌شود.

س: هدف از جدول دقیق دسته‌بندی رنگ چیست؟
ج: این امکان تطبیق رنگ دقیق را در کاربردهایی که چندین LED در کنار هم استفاده می‌شوند (مانند آرایه‌های نور پس‌زمینه، تابلو) فراهم می‌کند. انتخاب LEDها از یک دسته رنگ یکسان، ظاهر سفید یکنواخت بدون تغییر رنگ محسوس را تضمین می‌کند.

س: چرا عمر مفید 168 ساعته پس از باز کردن کیسه مهم است؟
ج: پکیج‌های LED SMD می‌توانند رطوبت را از هوا جذب کنند. در طول فرآیند ریفلو با دمای بالا، این رطوبت به دام افتاده می‌تواند به سرعت تبخیر شود و باعث لایه‌لایه شدن داخلی یا ترک خوردگی ("پاپ کورن شدن") شود. محدودیت 168 ساعته زمان قرارگیری ایمن برای سطح حساسیت رطوبت مشخص شده است.

11. مثال‌های عملی طراحی و استفاده

مثال 1: پنل نشانگر وضعیت:در یک روتر شبکه، چندین LED مدل LTST-T680UWET می‌توانند در پشت کلاهک‌های پلاستیکی نیمه شفاف برای نشان دادن برق، فعالیت شبکه و وضعیت پورت استفاده شوند. زاویه دید گسترده آنها دید از زوایای مختلف را تضمین می‌کند. استفاده از LEDها از یک دسته V_Fو I_Vیکسان، روشنایی برابر همه نشانگرها را هنگام راه‌اندازی توسط یک شبکه مقاومت محدودکننده جریان مشترک تضمین می‌کند.

مثال 2: نور پس‌زمینه برای کلید غشایی:LED می‌تواند روی یک PCB انعطاف‌پذیر در پشت یک صفحه کلید سیلیکونی نصب شود تا نور پس‌زمینه یکنواخت فراهم کند. لنز زرد می‌تواند به ایجاد نور سفید گرم یا نور رنگی خاص هنگام ترکیب با گرافیک رویه کمک کند. سازگاری با ریفلو مادون قرمز اجازه می‌دهد تا همزمان با سایر قطعات SMD روی مدار انعطاف‌پذیر لحیم شود.

12. اصل عملکرد

یک LED یک دیود نیمه‌هادی است. هنگامی که یک ولتاژ مستقیم بیش از آستانه مشخصه آن اعمال می‌شود، الکترون‌ها با حفره‌ها درون ناحیه فعال دستگاه بازترکیب می‌شوند و انرژی را به شکل فوتون (نور) آزاد می‌کنند. رنگ نور توسط گپ انرژی مواد نیمه‌هادی مورد استفاده تعیین می‌شود. یک LED سفید معمولاً از یک تراشه نیمه‌هادی منتشرکننده آبی پوشیده شده با یک لایه فسفر استفاده می‌کند. فسفر بخشی از نور آبی را جذب کرده و آن را به عنوان نور زرد دوباره منتشر می‌کند. مخلوط نور آبی باقی‌مانده و نور زرد تبدیل شده توسط چشم انسان به عنوان سفید درک می‌شود. لنز خارجی زرد، خروجی رنگ نهایی و ویژگی‌های دید را بیشتر تغییر می‌دهد.

13. روندهای فناوری

روند کلی در فناوری LED SMD به سمت کارایی نوری بالاتر (خروجی نور بیشتر به ازای هر وات ورودی الکتریکی) ادامه دارد که امکان نمایشگرهای روشن‌تر یا مصرف انرژی کمتر را فراهم می‌کند. همچنین تلاشی برای بهبود شاخص بازآفرینی رنگ (CRI) و ثبات رنگ دقیق‌تر در بین دسته‌های تولید وجود دارد. بسته‌بندی در حال تکامل است تا امکان چگالی توان بالاتر و مدیریت حرارتی بهتر از جای پای حتی کوچکتر فراهم شود. علاوه بر این، ادغام با درایورهای هوشمند و مدارهای کنترل مستقیماً در پکیج LED، زمینه‌ای از توسعه مستمر برای کاربردهای نورپردازی هوشمند است.