دیتاشیت فنی کامل برای نشانگر SMT CBI دو رنگ LTL-M12YG1H310U - زرد سبز/زرد - 10mA - سند فنی فارسی

1. مرور کلی محصول

LTL-M12YG1H310U یک نشانگر فناوری نصب سطحی (SMT) برای مدار چاپی (CBI) است. این محصول شامل یک نگهدارنده (محفظه) پلاستیکی سیاه رنگ با زاویه قائمه است که برای جفت شدن با لامپ‌های LED خاص طراحی شده است. این طراحی، مونتاژ آسان روی بردهای مدار چاپی (PCB) را تسهیل می‌کند. عملکرد اصلی آن، ارائه یک نشانگر وضعیت بصری واضح و با کنتراست بالا است. این واحد دارای یک منبع نور LED دو رنگ است که قادر به انتشار نور زرد سبز یا زرد از طریق یک لنز پخش‌کننده سفید رنگ است که به دستیابی به ظاهری یکنواخت از روشنایی کمک می‌کند.

1.1 ویژگی‌ها و مزایای اصلی

• طراحی نصب سطحی:بهینه‌شده برای فرآیندهای اتوماتیک برداشت و قرارگیری و لحیم‌کاری رفلو، که کارایی و قابلیت اطمینان تولید را افزایش می‌دهد.
• محفظه با کنتراست بالا:محفظه پلاستیکی سیاه رنگ به طور قابل توجهی نسبت کنتراست نور ساطع شده را بهبود می‌بخشد و نشانگر را به ویژه در شرایط روشنایی محیطی روشن، بیشتر قابل مشاهده می‌سازد.
• عملکرد دو رنگ:تراشه‌های LED زرد سبز و زرد را در یک پکیج واحد ادغام می‌کند و امکان نشان‌دهی دو حالته (مانند حالت آماده‌باش/فعال، عادی/هشدار) با استفاده از یک فوت‌پرینت قطعه را فراهم می‌آورد.
• بهره‌وری انرژی:با مصرف توان پایین و بازده نوری بالا مشخص می‌شود که آن را برای کاربردهای حساس به توان مناسب می‌سازد.
• انطباق محیط زیستی:این یک محصول بدون سرب است و با دستورالعمل محدودیت مواد خطرناک (RoHS) مطابقت دارد.
• ساختار مستحکم:طراحی شده تا در برابر فرآیندهای استاندارد مونتاژ SMT، شامل پیش‌شرط‌سازی تسریع‌یافته تا سطح حساسیت رطوبتی JEDEC سطح 3 مقاومت کند.

1.2 کاربردها و بازارهای هدف

این نشانگر برای استفاده در تجهیزات الکترونیکی معمولی در چندین صنعت کلیدی طراحی شده است:

• سیستم‌های کامپیوتری:چراغ‌های وضعیت برای برق، فعالیت ذخیره‌سازی یا اتصال شبکه روی مادربردها، سرورها و تجهیزات جانبی.
• تجهیزات ارتباطی:چراغ‌های نشانگر روی روترها، سوئیچ‌ها، مودم‌ها و سایر سخت‌افزارهای شبکه.
• الکترونیک مصرفی:نشانگرهای برق، حالت یا عملکرد در لوازم خانگی، تجهیزات صوتی/تصویری و دستگاه‌های اتوماسیون خانگی.
• کنترل‌های صنعتی:نشانگرهای وضعیت و خطا روی پنل‌های کنترل، ماشین‌آلات و ابزار دقیق که در آن‌ها بازخورد بصری قابل اطمینان مورد نیاز است.

2. تحلیل عمیق پارامترهای فنی

همه پارامترها در دمای محیط (TA) برابر با 25 درجه سانتی‌گراد مشخص شده‌اند، مگر اینکه خلاف آن ذکر شده باشد. درک این محدودیت‌ها برای طراحی مدار قابل اطمینان حیاتی است.

2.1 حداکثر مقادیر مطلق مجاز

این مقادیر، محدودیت‌های تنش را تعریف می‌کنند که فراتر از آن ممکن است آسیب دائمی به دستگاه وارد شود. عملکرد تحت این شرایط تضمین نمی‌شود.

• اتلاف توان (PD):72 میلی‌وات (برای هر رنگ، زرد سبز و زرد). این حداکثر اتلاف توان مجاز به صورت حرارت است.
• جریان مستقیم پیک (IFP):80 میلی‌آمپر. این جریان فقط تحت شرایط پالسی (چرخه وظیفه ≤ 1/10، عرض پالس ≤ 0.1ms) و برای مدت‌های بسیار کوتاه مجاز است.
• جریان مستقیم پیوسته DC (IF):30 میلی‌آمپر. این حداکثر جریان توصیه‌شده برای کارکرد پیوسته است.
• محدوده دمای کاری:40- درجه سانتی‌گراد تا +85 درجه سانتی‌گراد. عملکرد دستگاه در این محدوده دمای محیط تضمین می‌شود.
• محدوده دمای ذخیره‌سازی:40- درجه سانتی‌گراد تا +100 درجه سانتی‌گراد. دستگاه می‌تواند در این محدوده‌ها بدون آسیب ذخیره شود.

2.2 مشخصات الکتریکی و نوری

اینها پارامترهای عملکردی معمول تحت شرایط آزمایش استاندارد (IF = 10mA) هستند.

• شدت نور (Iv):
  • زرد سبز: معمولی 8.7 میلی‌کاندلا (حداقل 4.5 میلی‌کاندلا، حداکثر 23 میلی‌کاندلا).
  • زرد: معمولی 15 میلی‌کاندلا (حداقل 4.5 میلی‌کاندلا، حداکثر 23 میلی‌کاندلا).
  • کد طبقه‌بندی Iv روی هر بسته بسته‌بندی برای اهداف دسته‌بندی (بینینگ) چاپ شده است.
  • اندازه‌گیری با یک سنسور/فیلتر که منحنی پاسخ چشم فوتوپیک CIE را تقریب می‌زند انجام می‌شود.
• زاویه دید (2θ1/2):40 درجه برای هر دو رنگ. این زاویه کامل‌ای است که در آن شدت نور به نصف مقدار محوری پیک خود کاهش می‌یابد و گسترش پرتو را تعریف می‌کند.
• طول موج پیک (λP):
  • زرد سبز: 574 نانومتر.
  • زرد: 592 نانومتر.
  • این طول موج در بالاترین نقطه در طیف ساطع شده است.
• طول موج غالب (λd):
  • زرد سبز: 570 نانومتر (محدوده 574-564 نانومتر).
  • زرد: 590 نانومتر (محدوده 596-584 نانومتر).
  • این طول موج واحدی است که توسط چشم انسان درک می‌شود و از نمودار رنگی CIE مشتق شده است.
• عرض نیمه طیفی (Δλ):تقریباً 15 نانومتر برای هر دو رنگ، که خلوص طیفی را نشان می‌دهد.
• ولتاژ مستقیم (VF):2.5 ولت معمولی (حداقل 2.0 ولت) در 10mA برای هر دو رنگ. این پارامتر برای محاسبه مقاومت محدودکننده جریان حیاتی است.
• جریان معکوس (IR):حداکثر 10 میکروآمپر هنگامی که یک ولتاژ معکوس (VR) معادل 5 ولت اعمال شود.مهم:این دستگاه برای کار تحت بایاس معکوس طراحی نشده است؛ این شرایط آزمایش فقط برای مشخصه‌یابی است.

3. سیستم دسته‌بندی و طبقه‌بندی

محصول از یک سیستم طبقه‌بندی برای اطمینان از ثبات در پارامترهای نوری کلیدی استفاده می‌کند.

• دسته‌بندی شدت نور (Iv):مقدار Iv طبقه‌بندی شده و کد مربوطه روی هر بسته بسته‌بندی چاپ می‌شود. این به طراحان اجازه می‌دهد تا قطعات را در یک محدوده روشنایی خاص برای ظاهر یکنواخت پنل انتخاب کنند.
• دسته‌بندی طول موج:طول موج غالب (λd) با یک محدوده مشخص شده است (مثلاً 574-564 نانومتر برای زرد سبز). قطعات مرتب می‌شوند تا در این محدوده‌های رنگی قرار گیرند.
• ولتاژ مستقیم:در حالی که یک مقدار معمولی داده شده است، محدوده حداقل/حداکثر (2.0 ولت تا 2.5 ولت در 10mA) تغییرات قابل قبول برای این پارامتر را تعریف می‌کند.

4. تحلیل منحنی‌های عملکرد

منحنی‌های عملکرد معمول (ارجاع داده شده در دیتاشیت) بینش بصری از رفتار دستگاه تحت شرایط مختلف ارائه می‌دهند. طراحان باید برای تحلیل دقیق به این نمودارها مراجعه کنند.

• شدت نور نسبی در مقابل جریان مستقیم:این منحنی نشان می‌دهد که چگونه خروجی نور با جریان افزایش می‌یابد. این رابطه معمولاً غیرخطی است و کارکرد بالاتر از جریان DC توصیه‌شده ممکن است افزایش متناسبی در روشنایی ایجاد نکند در حالی که حرارت را افزایش داده و طول عمر را کاهش می‌دهد.
• ولتاژ مستقیم در مقابل جریان مستقیم:این منحنی مشخصه IV برای درک مقاومت دینامیکی LED و طراحی مدار درایو مناسب ضروری است.
• شدت نور نسبی در مقابل دمای محیط:خروجی نور LED عموماً با افزایش دمای اتصال کاهش می‌یابد. این منحنی به تخمین کاهش روشنایی در محیط‌های با دمای بالا کمک می‌کند.
• توزیع طیفی:نمودارهایی که شدت نسبی را در طول‌موج‌ها برای هر رنگ نشان می‌دهند، حول طول‌موج پیک آن‌ها (574 نانومتر و 592 نانومتر) متمرکز شده‌اند.

5. اطلاعات مکانیکی و بسته‌بندی

5.1 ابعاد کلی

دستگاه در یک نگهدارنده پلاستیکی سیاه رنگ با زاویه قائمه قرار دارد. نکات ابعادی کلیدی:

• همه ابعاد اصلی بر حسب میلی‌متر ارائه شده‌اند، با تلرانس پیش‌فرض ±0.25mm مگر اینکه خلاف آن مشخص شده باشد.
• جنس محفظه پلاستیک سیاه است.
• LED یکپارچه از نوع دو رنگ (زرد سبز/زرد) با یک لنز پخش‌کننده سفید رنگ است.
• برای برنامه‌ریزی دقیق فوت‌پرینت PCB و قرارگیری، باید به نقشه‌های ابعادی دقیق مراجعه شود.

5.2 شناسایی قطبیت و نصب

به عنوان یک قطعه SMT، جهت‌گیری صحیح در حین قرارگیری حیاتی است. نمودار فوت‌پرینت در دیتاشیت، پدهای کاتد و آند را نشان می‌دهد. طراحان باید اطمینان حاصل کنند که فوت‌پرینت PCB با این نمودار مطابقت دارد تا از قرارگیری نادرست توسط ماشین‌آلات اتوماتیک جلوگیری شود.

6. دستورالعمل‌های لحیم‌کاری و مونتاژ

رعایت این دستورالعمل‌ها برای جلوگیری از آسیب در طول فرآیند مونتاژ حیاتی است.

6.1 ذخیره‌سازی و جابجایی

• بسته مهر و موم شده:در دمای ≤30°C و رطوبت نسبی ≤70% ذخیره شود. ظرف یک سال از تاریخ بسته‌بندی استفاده شود.
• بسته باز شده:اگر کیسه محافظ رطوبت (MBB) باز شود، محیط ذخیره‌سازی نباید از 30°C و 60% رطوبت نسبی تجاوز کند.
• عمر مفید در محیط کارخانه:قطعاتی که در معرض هوای محیط قرار می‌گیرند باید ظرف 168 ساعت (7 روز) تحت لحیم‌کاری رفلو IR قرار گیرند.
• بازپخت مجدد:اگر بیش از 168 ساعت در معرض محیط قرار گرفته‌اند، قبل از لحیم‌کاری نیاز به پخت در دمای 60°C به مدت حداقل 48 ساعت است تا رطوبت جذب شده حذف شده و از \"پاپ کورن شدن\" در حین رفلو جلوگیری شود.

6.2 فرآیند لحیم‌کاری

• لحیم‌کاری رفلو (توصیه شده):باید از پروفیل رفلو منطبق با استاندارد JEDEC استفاده شود.
  • پیش‌گرم/خیساندن: 150-200°C حداکثر تا 100 ثانیه.
  • زمان بالاتر از نقطه مایع (T_L=217°C): 60-150 ثانیه.
  • دمای پیک (T_P): حداکثر 260°C.
  • زمان در محدوده 5°C دمای طبقه‌بندی مشخص شده (T_C=255°C): حداکثر 30 ثانیه.
  • کل زمان از 25°C تا پیک: حداکثر 5 دقیقه.
• لحیم‌کاری دستی:در صورت لزوم، از هویه با حداکثر دمای 300°C استفاده شود و برای هر اتصال بیش از 3 ثانیه نباشد. از اعمال تنش مکانیکی به پایه‌ها در حین لحیم‌کاری خودداری شود.
• تمیزکاری:فقط از حلال‌های مبتنی بر الکل مانند ایزوپروپیل الکل (IPA) استفاده شود. از تمیزکننده‌های شیمیایی قوی یا ناشناخته خودداری شود.

نکته حیاتی:حداکثر دمای رفلو نشان‌دهنده دمای انحراف حرارتی (HDT) یا نقطه ذوب نگهدارنده نیست. تجاوز از محدودیت‌های زمان/دما می‌تواند لنز پلاستیکی را تغییر شکل دهد یا باعث خرابی فاجعه‌بار LED شود.

7. اطلاعات بسته‌بندی و سفارش

7.1 مشخصات بسته‌بندی

• نوار حامل:قطعات روی قرقره‌های 13 اینچی عرضه می‌شوند. نوار حامل از آلیاژ پلی‌استایرن رسانای سیاه رنگ، به ضخامت 0.40 میلی‌متر ساخته شده است.
• تعداد در هر قرقره:1400 قطعه.
• محافظت در برابر رطوبت:هر قرقره همراه با یک ماده خشک‌کننده و یک کارت نشانگر رطوبت در داخل یک کیسه محافظ رطوبت (MBB) بسته‌بندی می‌شود.
• کارتن داخلی:شامل 3 MBB (مجموعاً 4200 قطعه) است.
• کارتن خارجی:شامل 10 کارتن داخلی (مجموعاً 42000 قطعه) است.

7.2 تفسیر شماره مدل

شماره قطعه LTL-M12YG1H310U را می‌توان به عنوان بخشی از یک سیستم کدگذاری خانواده تفسیر کرد، اگرچه تجزیه کامل آن اختصاصی است. این شماره، این نوع خاص SMT CBI با خروجی دو رنگ زرد سبز/زرد را شناسایی می‌کند.

8. ملاحظات طراحی کاربرد

8.1 طراحی مدار درایو

LEDها دستگاه‌های جریان‌محور هستند. هنگام درایو از یک منبع ولتاژ، استفاده از یک مقاومت سری محدودکننده جریان اجباری است. مقدار مقاومت (R_سری) را می‌توان با استفاده از قانون اهم محاسبه کرد: R_سری= (V_منبع- V_F) / I_F. برای یک طراحی محافظه‌کارانه، از حداکثر V_Fاز دیتاشیت استفاده کنید تا اطمینان حاصل شود جریان از سطح مورد نظر تجاوز نمی‌کند. به عنوان مثال، برای درایو در 10mA از یک منبع 5 ولت: R = (5V - 2.5V) / 0.01A = 250 Ω. یک مقاومت با مقدار استاندارد 270 Ω انتخاب ایمنی خواهد بود.

8.2 مدیریت حرارتی

در حالی که اتلاف توان پایین است (72mW)، اطمینان از یک چیدمان مناسب PCB می‌تواند به مدیریت گرما کمک کند. پدهای حرارتی (در صورت وجود در فوت‌پرینت) را به یک ناحیه مسی متصل کنید تا به عنوان هیت‌سینک عمل کند. از قرار دادن نشانگر در نزدیکی سایر منابع گرمایی قابل توجه روی برد خودداری کنید.

8.3 یکپارچه‌سازی نوری

زاویه دید 40 درجه، پرتو نسبتاً گسترده‌ای ارائه می‌دهد. لنز پخش‌کننده سفید رنگ، یک درخشش یکنواخت و نرم ایجاد می‌کند نه یک منبع نقطه‌ای تیز. محفظه سیاه از هدایت نور جلوگیری کرده و ظاهر حالت خاموش را بهبود می‌بخشد. هنگام طراحی لوله‌های نوری یا برش‌های پنل، این عوامل را در نظر بگیرید.

9. مقایسه و تمایز

LTL-M12YG1H310U مزایای خاصی در رده خود ارائه می‌دهد:

• در مقابل LEDهای SMT تک رنگ:دو رنگ متمایز (زرد سبز و زرد) را در یک پکیج ارائه می‌دهد که در مقایسه با استفاده از دو LED تک رنگ جداگانه برای نشان‌دهی دو حالته، فضای PCB و هزینه مونتاژ را صرفه‌جویی می‌کند.
• در مقابل LEDهای نصب از طریق سوراخ:طراحی SMT نیاز به سوراخکاری را حذف می‌کند، امکان چیدمان PCB با چگالی بالاتر را فراهم می‌آورد و با خطوط مونتاژ کاملاً اتوماتیک سازگار است که هزینه و زمان تولید را کاهش می‌دهد.
• در مقابل LEDهای بدون پخش‌کننده:لنز پخش‌کننده سفید رنگ یکپارچه، در مقایسه با LEDهای دارای لنز شفاف که ممکن است \"نقطه داغ\" مشخص‌تری نشان دهند، یک نقطه نور یکنواخت‌تر و خوشایندتر از نظر زیبایی ارائه می‌دهد.

10. پرسش‌های متداول (FAQ)

سوال 1: آیا می‌توانم این LED را با جریان 20mA به صورت پیوسته درایو کنم؟

پاسخ 1: حداکثر مقدار مطلق مجاز برای جریان مستقیم DC برابر با 30mA است. در حالی که درایو در 20mA در این محدوده قرار دارد، باید به منحنی \"شدت نور نسبی در مقابل جریان مستقیم\" مراجعه کنید. افزایش خروجی نور از 10mA به 20mA ممکن است زیرخطی باشد و اتلاف توان افزایش یافته (گرما) می‌تواند طول عمر را کاهش دهد. کارکرد در شرایط آزمایش معمولی 10mA برای طول عمر بهینه توصیه می‌شود.

سوال 2: چگونه دو رنگ را به طور مستقل کنترل کنم؟

پاسخ 2: دیتاشیت نشان می‌دهد که دو تراشه داخل پکیج در پیکربندی کاتد مشترک یا آند مشترک هستند. شماتیک در نمودار فوت‌پرینت، پین‌اوت را نشان خواهد داد. شما به دو مقاومت محدودکننده جریان و مدار درایو جداگانه (مانند پین‌های GPIO میکروکنترلر) نیاز دارید تا هر کانال رنگ را به طور مستقل کنترل کنید.

سوال 3: آیا عمر مفید 168 ساعته پس از باز کردن کیفه یک الزام سخت است؟

پاسخ 3: بله، برای قابلیت اطمینان حیاتی است. قرارگیری بیش از 168 ساعت اجازه می‌دهد رطوبت به داخل بسته پلاستیکی جذب شود. در حین رفلو، این رطوبت می‌تواند به سرعت تبخیر شود و باعث لایه‌لایه شدن داخلی یا ترک خوردگی (\"پاپ کورن شدن\") شود. در صورت تجاوز، پخت اجباری 48 ساعته در دمای 60°C باید انجام شود.

سوال 4: تفاوت بین طول موج پیک و طول موج غالب چیست؟

پاسخ 4: طول موج پیک (λP) طول موج فیزیکی در نقطه بالاترین شدت روی نمودار خروجی طیفی است. طول موج غالب (λd) یک مقدار محاسبه‌شده بر اساس درک رنگ انسان (نمودار CIE) است و \"رنگ\"ی را که ما واقعاً می‌بینیم نشان می‌دهد. برای LEDها، این مقادیر اغلب نزدیک اما یکسان نیستند.

11. مطالعه موردی طراحی و استفاده

سناریو: طراحی یک پنل وضعیت برای یک روتر شبکه.

یک طراح به نشانگرهایی برای \"روشن بودن برق\" (ثابت)، \"فعالیت سیستم\" (چشمک‌زن) و \"اتصال/فعالیت اترنت\" (دو حالته) نیاز دارد. آن‌ها می‌توانند از موارد زیر استفاده کنند:

- یک LED تک رنگ سبز برای \"روشن بودن برق.\"

- یک LED تک رنگ کهربایی چشمک‌زن برای \"فعالیت سیستم.\"

- یک LED دو رنگ LTL-M12YG1H310U برای \"اترنت.\" می‌تواند یک نور زرد سبز ثابت برای اتصال 100Mbps، یک نور زرد ثابت برای اتصال 1Gbps نشان دهد و در طول فعالیت داده، رنگ مربوطه را چشمک بزند. این راه‌حل فقط از سه فوت‌پرینت قطعه برای انتقال چهار حالت متمایز استفاده می‌کند که فضای پنل را بهینه کرده و لیست مواد را در مقایسه با استفاده از چهار LED تک رنگ جداگانه ساده می‌کند.

12. معرفی اصل فنی

دیودهای ساطع‌کننده نور (LEDها) دستگاه‌های نیمه‌هادی هستند که از طریق الکترولومینسانس نور ساطع می‌کنند. هنگامی که یک ولتاژ مستقیم در سراسر اتصال p-n اعمال می‌شود، الکترون‌ها با حفره‌ها بازترکیب شده و انرژی را به شکل فوتون آزاد می‌کنند. طول موج خاص (رنگ) نور ساطع شده توسط گاف انرژی مواد نیمه‌هادی مورد استفاده (مانند آلیاژهای گالیم آرسنید فسفید (GaAsP) برای رنگ‌های زرد و زرد سبز) تعیین می‌شود. لنز پخش‌کننده سفید رنگ حاوی ذرات پراکنده‌کننده‌ای است که جهت فوتون‌های ساطع شده را تصادفی می‌کند و در مقایسه با یک لنز شفاف، یک زاویه دید یکنواخت‌تر و گسترده‌تر ایجاد می‌کند.

13. روندها و تحولات صنعت

بازار نشانگرهای SMT همچنان در حال تکامل است. روندها شامل موارد زیر هستند:

کوچک‌سازی:توسعه اندازه‌های بسته‌بندی حتی کوچکتر (مانند 0402، 0201 متریک) برای بردهای با چگالی فوق‌العاده بالا.

افزایش کارایی:بهبودهای مداوم در مواد اپی‌تکسی و طراحی تراشه، شدت نور بالاتر (mcd) را در جریان درایو پایین‌تر به دست می‌دهد که مصرف توان کلی سیستم را کاهش می‌دهد.

راه‌حل‌های یکپارچه:رشد LEDهای دارای مقاومت محدودکننده جریان داخلی یا درایورهای IC (\"LEDهای هوشمند\") برای ساده‌سازی طراحی مدار.

گزینه‌های رنگ:گسترش رنگ‌های موجود و ترکیبات چند رنگ (RGB، RGBW) در پکیج‌های واحد برای کاربردهای نشان‌دهی وضعیت و زیبایی‌شناسی متنوع‌تر.

LTL-M12YG1H310U در روند ارائه عملکرد چندگانه (دو رنگ) در یک بسته SMT استاندارد، قابل اطمینان و قابل تولید جای می‌گیرد.