دیتاشیت فنی LED SMT CBI مدل LTL-M11TB1H310U - LED آبی با لنز پخش‌کننده سفید - 10mA - سند فنی فارسی

1. مرور کلی محصول

LTL-M11TB1H310U یک نشانگر برد مدار (CBI) با فناوری نصب سطحی (SMT) است. این قطعه شامل یک پایه پلاستیکی سیاه با زاویه قائمه است که برای جفت شدن با یک لامپ LED خاص طراحی شده است. عملکرد اصلی آن، خدمت به عنوان چراغ وضعیت یا نشانگر روی بردهای مدار الکترونیکی است. خانواده این محصول با گزینه‌های جهت‌گیری دید از بالا یا زاویه قائمه و پیکربندی‌های آرایه‌ای افقی یا عمودی که برای سهولت مونتاژ قابل انباشته‌سازی هستند، تنوع بالایی ارائه می‌دهد.

1.1 مزایای اصلی

• طراحی نصب سطحی:امکان مونتاژ خودکار Pick-and-Place را فراهم می‌کند و کارایی و یکنواختی تولید را بهبود می‌بخشد.
• کنتراست بهبودیافته:جنس پایه سیاه، نسبت کنتراست بالایی در مقابل LED روشن شده ایجاد می‌کند و دیدپذیری را افزایش می‌دهد.
• بهره‌وری انرژی:با مشخصه مصرف توان پایین و بازده نوری بالا شناخته می‌شود.
• مطابقت زیست‌محیطی:این یک محصول بدون سرب و مطابق با دستورالعمل RoHS (محدودیت مواد خطرناک) است.
• طراحی نوری:از یک چیپ نیمه‌هادی آبی InGaN (ایندیوم گالیم نیترید) جفت شده با یک لنز پخش‌کننده سفید برای نرم‌کردن و پخش نور خروجی استفاده می‌کند.
• غربالگری قابلیت اطمینان:قطعات تحت پیش‌شرط‌سازی شتاب‌یافته تا سطح حساسیت رطوبتی JEDEC سطح 3 قرار می‌گیرند که نشان‌دهنده بسته‌بندی مستحکم برای فرآیندهای معمول SMT است.

1.2 کاربردهای هدف

این LED نشانگر برای طیف گسترده‌ای از تجهیزات الکترونیکی معمولی مناسب است، از جمله:

• لوازم جانبی و اجزای داخلی کامپیوتر.
• دستگاه‌های ارتباطی و تجهیزات شبکه.
• الکترونیک مصرفی.
• سیستم‌های کنترل صنعتی و ابزار دقیق.

2. تحلیل پارامترهای فنی

2.1 مقادیر حداکثر مطلق

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

• توان تلف شده (Pd):حداکثر 80 میلی‌وات. این کل توان الکتریکی است که قطعه می‌تواند به صورت حرارت به طور ایمن تلف کند.
• جریان مستقیم پیک (I_FP):حداکثر 100 میلی‌آمپر، اما تنها تحت شرایط پالسی (چرخه وظیفه ≤ 1/10، عرض پالس ≤ 0.1ms).
• جریان مستقیم DC (I_F):حداکثر 20 میلی‌آمپر برای کارکرد پیوسته. این پارامتر کلیدی برای طراحی مدار است.
• دمای کارکرد (T_opr):40- درجه سانتی‌گراد تا 85+ درجه سانتی‌گراد. قطعه برای کار در این محدوده دمایی صنعتی درجه‌بندی شده است.
• دمای ذخیره‌سازی (T_stg):40- درجه سانتی‌گراد تا 100+ درجه سانتی‌گراد.
• دمای لحیم‌کاری:مقاوم در برابر 260 درجه سانتی‌گراد برای حداکثر 5 ثانیه، که با پروفیل‌های لحیم‌کاری بازجوش بدون سرب سازگار است.

2.2 مشخصات الکترو-نوری

اندازه‌گیری شده در دمای محیط (T_A) برابر 25 درجه سانتی‌گراد و جریان مستقیم (I_F) برابر 10mA، مگر اینکه خلاف آن ذکر شده باشد.

• شدت نور (I_V):8.7 میلی‌کاندلا (حداقل)، 15 میلی‌کاندلا (معمول)، 38 میلی‌کاندلا (حداکثر). این روشنایی درک شده در جهت محوری است. کد طبقه‌بندی درج شده روی کیسه بسته‌بندی با سطل شدت نور واقعی مطابقت دارد.
• زاویه دید (2θ_1/2):40 درجه (معمول). این زاویه کامل‌ای است که در آن شدت نور به نصف مقدار محوری آن کاهش می‌یابد و گسترش پرتو را تعریف می‌کند.
• طول موج تابش پیک (λ_P):468 نانومتر (معمول). این طول موجی است که در آن توان طیفی خروجی در بالاترین حد است.
• طول موج غالب (λ_d):464 نانومتر (حداقل)، 470 نانومتر (معمول)، 476 نانومتر (حداکثر). این طول موج واحدی است که توسط چشم انسان درک می‌شود و رنگ نور را تعریف می‌کند و از نمودار رنگ‌سنجی CIE استخراج شده است.
• نیم‌عرض خط طیفی (Δλ):20 نانومتر (معمول). این نشان‌دهنده خلوص طیفی یا پهنای باند نور آبی ساطع شده است.
• ولتاژ مستقیم (V_F):2.7 ولت (حداقل)، 3.1 ولت (معمول)، 3.8 ولت (حداکثر) در I_F= 10mA. این افت ولتاژ دو سر LED هنگام هدایت است.
• جریان معکوس (I_R):حداکثر 10 میکروآمپر در ولتاژ معکوس (V_R) برابر 5 ولت.مهم:قطعه برای کار تحت بایاس معکوس طراحی نشده است؛ این شرایط آزمایش تنها برای مشخصه‌یابی است.

3. تحلیل منحنی‌های عملکرد

دیتاشیت به منحنی‌های مشخصه معمول اشاره می‌کند که برای مهندسان طراحی ضروری هستند. در حالی که نمودارهای خاص در متن بازتولید نشده‌اند، آن‌ها معمولاً شامل موارد زیر هستند:

• منحنی I-V (جریان-ولتاژ):رابطه بین ولتاژ مستقیم و جریان مستقیم را نشان می‌دهد که برای انتخاب مقاومت محدودکننده جریان مناسب حیاتی است.
• شدت نور نسبی در مقابل جریان مستقیم:نشان می‌دهد که چگونه خروجی نور با جریان درایو افزایش می‌یابد و به بهینه‌سازی روشنایی و بازده کمک می‌کند.
• شدت نور نسبی در مقابل دمای محیط:کاهش حرارتی خروجی نور را نشان می‌دهد که برای کاربردهای دمای بالا حیاتی است.
• توزیع طیفی:نموداری که توان نسبی خروجی را در طول‌موج‌ها نشان می‌دهد و حول طول موج پیک 468 نانومتر متمرکز است.

این منحنی‌ها به طراحان اجازه می‌دهد رفتار قطعه را تحت شرایط غیراستاندارد (جریان‌ها یا دماهای مختلف) پیش‌بینی کنند و برای طراحی مدار مستحکم اساسی هستند.

4. اطلاعات مکانیکی و بسته‌بندی

4.1 ابعاد کلی

قطعه دارای یک پکیج SMT با زاویه قائمه است. نکات ابعادی کلیدی شامل موارد زیر است:

• تمامی ابعاد بر حسب میلی‌متر ارائه شده‌اند، با اینچ در پرانتز.
• تلرانس عمومی ±0.25mm (±0.010 اینچ) اعمال می‌شود مگر اینکه خلاف آن ذکر شده باشد.
• جنس پایه، پلاستیک سیاه است.
• LED یکپارچه، نور آبی را از طریق یک لنز پخش‌کننده سفید ساطع می‌کند.

4.2 مشخصات بسته‌بندی

قطعات در قالب نوار و قرقره عرضه می‌شوند که برای مونتاژ خودکار مناسب است.

• نوار حامل:ساخته شده از آلیاژ پلی‌استایرن رسانای سیاه، به ضخامت 0.40mm ±0.06mm. فاصله 10 سوراخ زنجیری دارای تلرانس تجمعی ±0.20mm است.
• ظرفیت قرقره:هر قرقره 13 اینچی حاوی 1400 قطعه است.
• بسته‌بندی کارتن:
  • 1 قرقره به همراه یک ماده خشک‌کننده و کارت نشانگر رطوبت داخل یک کیسه ممانعت از رطوبت (MBB) بسته‌بندی می‌شود.
  • 3 کیسه MBB در یک کارتن داخلی بسته‌بندی می‌شوند (مجموعاً 4200 قطعه).
  • 10 کارتن داخلی در یک کارتن خارجی بسته‌بندی می‌شوند (مجموعاً 42000 قطعه).

5. دستورالعمل‌های مونتاژ و کاربرد

5.1 ذخیره‌سازی و جابه‌جایی

• 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:در دمای ≤30°C و رطوبت نسبی ≤60% ذخیره شود. قطعات باید ظرف 168 ساعت (7 روز) پس از قرارگیری در معرض هوای محیط، بازجوش لحیم شوند.
• ذخیره‌سازی/پخت طولانی‌مدت:اگر بیش از 168 ساعت در معرض هوا قرار گرفته‌اند، قبل از لحیم‌کاری حداقل به مدت 48 ساعت در دمای 60 درجه سانتی‌گراد پخت شوند تا رطوبت جذب شده حذف شده و از پدیده \"پاپ کورن\" در حین بازجوش جلوگیری شود.

5.2 فرآیند لحیم‌کاری

لحیم‌کاری بازجوش (توصیه شده):

• پیش‌گرم:150–200°C برای حداکثر 120 ثانیه.
• دمای پیک:حداکثر 260°C در اتصالات لحیم.
• زمان بالای نقطه ذوب:حداکثر 5 ثانیه در ناحیه دمای پیک.
• تعداد سیکل‌ها:فرآیند بازجوش نباید بیش از 2 بار تکرار شود.

لحیم‌کاری دستی:از هویه با حداکثر دمای 300 درجه سانتی‌گراد برای حداکثر 3 ثانیه، فقط یک بار استفاده شود. از اعمال تنش مکانیکی به پایه‌ها در حین لحیم‌کاری خودداری شود.

تمیزکاری:در صورت نیاز به تمیزکاری، از حلال‌های مبتنی بر الکل مانند ایزوپروپیل الکل استفاده شود.

5.3 طراحی مدار درایو

LEDها قطعات جریان‌محور هستند. برای اطمینان از یکنواختی روشنایی هنگام استفاده از چندین LED:

• مدار توصیه شده (A):از یک مقاومت محدودکننده جریان جداگانه به صورت سری با هر LED استفاده شود. این کار، تغییرات طبیعی در ولتاژ مستقیم (V_F) بین LEDهای منفرد را جبران می‌کند و اطمینان می‌دهد که هر کدام جریان یکسانی دریافت کرده و در نتیجه شدت نور یکسانی ساطع می‌کنند.
• مدار غیرتوصیه شده (B):اتصال چندین LED به صورت موازی با یک مقاومت مشترک توصیه نمی‌شود. تفاوت‌های کوچک در مشخصه‌های I-V هر LED می‌تواند باعث عدم تعادل جریان قابل توجهی شده و منجر به روشنایی ناهموار شود.

5.4 تخلیه الکترواستاتیک (ESD)

قطعه مستعد آسیب ناشی از تخلیه الکترواستاتیک است. باید اقدامات احتیاطی استاندارد جابه‌جایی ESD در حین مونتاژ و جابه‌جایی رعایت شود، از جمله استفاده از ایستگاه‌های کاری زمین‌شده، بند مچ و ظروف رسانا.

6. ملاحظات طراحی و نکات کاربردی

6.1 مدیریت حرارتی

در حالی که توان تلف شده پایین است (حداکثر 80 میلی‌وات)، حفظ دمای اتصال در محدوده مجاز برای قابلیت اطمینان بلندمدت حیاتی است. در صورتی که قطعه در دمای محیط بالا یا نزدیک به حداکثر جریان درجه‌بندی شده کار می‌کند، اطمینان از مساحت کافی مس PCB یا وایاهای حرارتی ضروری است.

6.2 یکپارچه‌سازی نوری

زاویه دید 40 درجه و لنز پخش‌کننده سفید، روشنایی وسیع و نرمی را فراهم می‌کنند که برای نشانگرهای پنل مناسب است. پایه سیاه، هدایت نور ناخواسته و بازتاب‌های سرگردان را به حداقل می‌رساند و کنتراست روشن/خاموش را افزایش می‌دهد. طراحان باید هنگام انتخاب جهت نصب (زاویه قائمه همانطور که ارائه شده است)، نیازهای زاویه دید مونتاژ نهایی را در نظر بگیرند.

6.3 قابلیت اطمینان و طول عمر

کار در محدوده مقادیر حداکثر مطلق، به ویژه جریان مستقیم DC و محدودیت‌های دما، برای قابلیت اطمینان بسیار مهم است. پیش‌شرط‌سازی سطح 3 JEDEC نشان می‌دهد که پکیج می‌تواند زمان‌های قرارگیری معمول در کف کارخانه قبل از بازجوش را تحمل کند، اما دستورالعمل‌های ذخیره‌سازی و پخت پس از باز کردن بسته باید رعایت شوند تا از خرابی‌های ناشی از رطوبت جلوگیری شود.

7. پرسش‌های متداول (بر اساس پارامترهای فنی)

سوال 1: برای درایو این LED با جریان 10mA از منبع تغذیه 5 ولت، از چه مقدار مقاومت باید استفاده کنم؟

پاسخ 1: با استفاده از قانون اهم: R = (V_منبع- V_F) / I_F. با V_Fمعمول 3.1 ولت، R = (5V - 3.1V) / 0.01A = 190 Ω. برای اطمینان از اینکه جریان در بدترین شرایط (حداقل V_F) از حداکثر تجاوز نکند، با استفاده از V_F(min)=2.7V مجدداً محاسبه کنید: R = (5V - 2.7V) / 0.01A = 230 Ω. یک مقاومت استاندارد 220 Ω انتخاب ایمن و عملی است که در V_F.

معمول تقریباً 10.5mA جریان می‌دهد.

سوال 2: آیا می‌توانم این LED را با جریان‌های بالاتر به صورت پالسی برای افزایش روشنایی درایو کنم؟

پاسخ 2: بله، اما به طور دقیق در محدوده مقادیر حداکثر مطلق. می‌توانید آن را تا 100mA پالس دهید، مشروط بر اینکه چرخه وظیفه ≤10% باشد (مثلاً پالس 0.1ms هر 1ms) و جریان متوسط در طول زمان از حد درجه‌بندی DC یا محدودیت‌های توان تلف شده تجاوز نکند. شدت نور لحظه‌ای بالاتر از حالت 10mA DC خواهد بود.

سوال 3: محدوده طول موج غالب 464-476 نانومتر است. آیا تفاوت رنگ قابل مشاهده‌ای بین واحدها وجود خواهد داشت؟