فهرست مطالب
- 1. مرور کلی محصول
- 1.1 مزایای اصلی
- 1.2 کاربردهای هدف
- 2. تحلیل پارامترهای فنی
- 2.1 ریتینگهای حداکثر مطلق
- 2.2 مشخصات الکترواپتیکی
- 3. اطلاعات مکانیکی و بستهبندی
- 3.1 ابعاد کلی
- 3.2 مشخصات بستهبندی
- 4. دستورالعملهای مونتاژ و جابجایی
- 4.1 شرایط نگهداری
- 4.2 فرآیند لحیم کاری
- 4.3 تمیزکاری
- 5. کاربرد و طراحی مدار
- 5.1 روش راهاندازی
- 5.2 ملاحظات طراحی
- 6. منحنیها و مشخصات عملکرد
- 7. مقایسه و موقعیتیابی فنی
- 8.1 تفاوت بین طول موج پیک و طول موج غالب چیست؟
- طول موج پیک (λ
- بستهبندی پلاستیکی به رطوبت حساس است (MSL 3). هنگامی که در معرض رطوبت محیط قرار میگیرد، رطوبت میتواند جذب شود. در طی فرآیند ریفلو با دمای بالا، این رطوبت به دام افتاده میتواند به سرعت منبسط شود ("اثر پاپکورن") و باعث لایهلایه شدن داخلی یا ترک خوردن بسته LED شود. پخت، این رطوبت جذب شده را حذف میکند.
- بله. حداکثر جریان مستقیم پیوسته مطلق 30mA است. کار در 20mA در محدوده مشخصات است. با این حال، باید اطمینان حاصل کنید که اتلاف توان (V
- روی کیسه بستهبندی یک کد طبقهبندی I
1. مرور کلی محصول
LTL-M11KG1H310U یک نشانگر مدار چاپی (CBI) است که برای مونتاژ با تکنولوژی نصب سطحی (SMT) طراحی شده است. این قطعه شامل یک پایه پلاستیکی سیاه زاویهدار (هاوزینگ) است که با یک لامپ LED سبز با بازدهی بالا یکپارچه شده است. این مؤلفه برای کاربردهایی طراحی شده که نیازمند نشاندهی وضعیت بصری واضح در یک بستهبندی فشرده در سطح برد هستند.
1.1 مزایای اصلی
- سازگاری با SMT:طراحی شده برای فرآیندهای اتوماتیک پیک اند پلیس و لحیم کاری ریفلو، که کارایی تولید را افزایش میدهد.
- کنتراست بهبود یافته:هاوزینگ پلاستیکی سیاه، یک پسزمینه با کنتراست بالا فراهم میکند که دیدپذیری و روشنایی درکشده LED را بهبود میبخشد.
- بازدهی بالا:از تکنولوژی چیپ سبز AlInGaP در ترکیب با یک لنز مات سفید برای توزیع نور یکنواخت و زاویهدار استفاده میکند.
- انطباق محیط زیستی:این یک محصول بدون سرب است که به طور کامل با دستورالعملهای RoHS مطابقت دارد.
- طراحی قابل انباشت:طراحی هاوزینگ امکان ایجاد آرایههای عمودی یا افقی را فراهم میکند و انعطافپذیری در چیدمان پنل را ارائه میدهد.
1.2 کاربردهای هدف
این نشانگر برای طیف گستردهای از تجهیزات الکترونیکی مناسب است، از جمله:
- لوازم جانبی کامپیوتر و مادربردها
- دستگاههای ارتباطی (روترها، سوئیچها، مودمها)
- الکترونیک مصرفی
- پنلهای کنترل صنعتی و ابزار دقیق
2. تحلیل پارامترهای فنی
2.1 ریتینگهای حداکثر مطلق
این ریتینگها محدودیتهایی را تعریف میکنند که فراتر از آن ممکن است آسیب دائمی به دستگاه وارد شود. عملکرد تحت این شرایط تضمین نمیشود.
- توان تلف شده (PD):72 میلیوات
- جریان مستقیم پیک (IFP):80 میلیآمپر (سیکل وظیفه ≤ 1/10، عرض پالس ≤ 0.1 میلیثانیه)
- جریان مستقیم پیوسته (IF):30 میلیآمپر DC
- محدوده دمای عملیاتی (Topr):40- درجه سانتیگراد تا 85+ درجه سانتیگراد
- محدوده دمای ذخیرهسازی (Tstg):40- درجه سانتیگراد تا 100+ درجه سانتیگراد
- دمای لحیم کاری پایه:260 درجه سانتیگراد حداکثر به مدت 5 ثانیه، اندازهگیری شده در فاصله 2.0 میلیمتری از بدنه LED.
2.2 مشخصات الکترواپتیکی
اندازهگیری شده در دمای محیط (TA) 25 درجه سانتیگراد و جریان مستقیم (IF) 10mA، مگر اینکه خلاف آن مشخص شده باشد.
- شدت نور (IV):3 میلیکاندلا (حداقل)، 8 میلیکاندلا (معمولی)، 23 میلیکاندلا (حداکثر). کد طبقهبندی واقعی روی کیسه بستهبندی درج شده است.
- زاویه دید (2θ1/2):40 درجه. این زاویه کاملای است که در آن شدت نور به نصف مقدار محوری خود کاهش مییابد.
- طول موج پیک (λP):575 نانومتر (معمولی).
- طول موج غالب (λd):564.5 نانومتر (حداقل)، 571 نانومتر (معمولی)، 576.5 نانومتر (حداکثر). این طول موج، رنگ درکشده را تعریف میکند.
- عرض نیمه طیفی (Δλ):15 نانومتر (معمولی).
- ولتاژ مستقیم (VF):1.8 ولت (حداقل)، 2.0 ولت (معمولی)، 2.4 ولت (حداکثر) در IF=10mA.
- جریان معکوس (IR):10 میکروآمپر (حداکثر) در VR=5V.توجه:این دستگاه برای کار تحت بایاس معکوس طراحی نشده است.
3. اطلاعات مکانیکی و بستهبندی
3.1 ابعاد کلی
این مؤلفه دارای طراحی زاویهدار است. نکات ابعادی حیاتی شامل موارد زیر است:
- تمامی ابعاد بر حسب میلیمتر هستند، با تلرانس عمومی ±0.25mm مگر اینکه خلاف آن مشخص شده باشد.
- جنس هاوزینگ پلاستیک سیاه است.
- LED یکپارچه شده از طریق یک لنز مات سفید، نور سبز (زرد-سبز) ساطع میکند.
3.2 مشخصات بستهبندی
LEDها بر روی نوار و قرقره برای مونتاژ اتوماتیک عرضه میشوند.
- نوار حامل:آلیاژ پلیاستایرن رسانای سیاه، ضخامت 0.40 میلیمتر.
- اندازه قرقره:قرقره استاندارد با قطر 13 اینچ (330 میلیمتر).
- تعداد در هر قرقره:1400 قطعه.
- بستهبندی اصلی:یک قرقره همراه با یک ماده خشککننده و کارت نشانگر رطوبت در یک کیسه مخصوص رطوبتگیر (MBB) بستهبندی میشود. سه کیسه MBB در یک کارتن داخلی (مجموعاً 4200 قطعه) بستهبندی میشوند. ده کارتن داخلی در یک کارتن خارجی (مجموعاً 42000 قطعه) بستهبندی میشوند.
4. دستورالعملهای مونتاژ و جابجایی
4.1 شرایط نگهداری
- بسته مهر و موم شده:در دمای ≤30°C و رطوبت نسبی ≤70% نگهداری شود. ظرف یک سال از تاریخ مهر و موم کیسه استفاده شود.
- بسته باز شده:در دمای ≤30°C و رطوبت نسبی ≤60% نگهداری شود. قطعات باید ظرف 168 ساعت (7 روز) پس از باز کردن کیسه MBB، تحت فرآیند ریفلو مادون قرمز قرار گیرند.
- نگهداری طولانیمدت (باز شده):برای نگهداری بیش از 168 ساعت، در یک ظرف دربسته همراه با ماده خشککننده یا در یک دسیکاتور نیتروژن نگهداری شود. قبل از مونتاژ SMT، نیاز به پخت در دمای 60°C به مدت حداقل 48 ساعت است.
4.2 فرآیند لحیم کاری
لحیم کاری دستی:حداکثر دمای هویه 300°C به مدت حداکثر 3 ثانیه. فقط یک بار اعمال شود.
لحیم کاری ریفلو:از پروفایل دمایی منطبق با استاندارد JEDEC پیروی کنید. پارامترهای کلیدی شامل:
- پیشگرم/خیساندن:150°C تا 200°C در حداکثر 100 ثانیه.
- زمان بالاتر از دمای مایع (TL=217°C):60 تا 150 ثانیه.
- دمای پیک (TP):حداکثر 260°C.
- زمان در محدوده 5°C دمای طبقهبندی مشخص شده (TC=255°C):حداکثر 30 ثانیه.
- کل زمان از 25°C تا پیک:حداکثر 5 دقیقه.
احتیاط:دمای بیش از حد یا زمان طولانی میتواند باعث تغییر شکل لنز یا خرابی فاجعهبار LED شود. حداکثر دمای ریفلو نشاندهنده دمای انحراف حرارتی هاوزینگ نیست.
4.3 تمیزکاری
در صورت نیاز به تمیزکاری پس از لحیم کاری، از حلالهای مبتنی بر الکل مانند ایزوپروپیل الکل استفاده کنید. از پاککنندههای خشن یا ساینده خودداری کنید.
5. کاربرد و طراحی مدار
5.1 روش راهاندازی
LEDها دستگاههای جریانمحور هستند. برای اطمینان از یکنواختی روشنایی، به ویژه هنگام راهاندازی چندین LED به صورت موازی، باید از یک مقاومت محدودکننده جریان به صورت سری با هر LED استفاده شود. مقدار مقاومت (R) را میتوان با استفاده از قانون اهم محاسبه کرد: R = (Vsupply- VF) / IF, که در آن VFولتاژ مستقیم LED و IFجریان عملیاتی مورد نظر (مثلاً 10mA) است.
5.2 ملاحظات طراحی
- کنترل جریان:همیشه با یک منبع جریان ثابت یا یک منبع ولتاژ همراه با یک مقاومت سری راهاندازی کنید. اتصال مستقیم به یک منبع ولتاژ که از VFبیشتر باشد، باعث جریان بیش از حد و خرابی سریع میشود.
- مدیریت حرارتی:اگرچه اتلاف توان پایین است، اما با رعایت جریان عملیاتی مشخص شده، اطمینان حاصل کنید که حداکثر دمای اتصال در محیطهای با دمای محیط بالا تجاوز نمیکند.
- احتیاطهای ESD:اگرچه برای این دستگاه به صراحت ذکر نشده است، اما رعایت احتیاطهای استاندارد جابجایی ESD برای دستگاههای نیمههادی در حین مونتاژ توصیه میشود.
6. منحنیها و مشخصات عملکرد
دیتاشیت به منحنیهای عملکرد معمولی اشاره میکند که رابطه بین پارامترهای کلیدی را نشان میدهند. در حالی که نمودارهای خاص در متن ارائه شده جزئیات ندارند، چنین منحنیهایی معمولاً شامل موارد زیر هستند:
- شدت نور نسبی در مقابل جریان مستقیم:نشان میدهد که چگونه خروجی نور با افزایش جریان افزایش مییابد، که معمولاً در جریانهای بالاتر به صورت زیرخطی است.
- ولتاژ مستقیم در مقابل جریان مستقیم:مشخصه I-V دیود را نشان میدهد.
- شدت نور نسبی در مقابل دمای محیط:کاهش خروجی نور با افزایش دمای اتصال را نشان میدهد.
- توزیع طیفی:نموداری که شدت نور ساطع شده در طولموجهای مختلف را نشان میدهد و حول طول موج غالب 571nm متمرکز است.
این منحنیها برای طراحان ضروری هستند تا عملکرد تحت شرایط غیراستاندارد (جریانهای راهاندازی یا دماهای مختلف) را پیشبینی کنند و مدار را برای کارایی و طول عمر بهینه کنند.
7. مقایسه و موقعیتیابی فنی
LTL-M11KG1H310U از طریق بستهبندی SMT زاویهدار یکپارچه خود متمایز میشود. در مقایسه با LEDهای مجزا که نیاز به پایهها یا اسپیسرهای جداگانه دارند، این راهحل CBI موارد زیر را ارائه میدهد:
- مونتاژ سادهشده:یک قطعه واحد جایگزین LED و پایه میشود و تعداد قطعات و مراحل مونتاژ را کاهش میدهد.
- تراز ثابت:مشاهده بهینه:
- طراحی زاویهدار برای کاربردهایی ایدهآل است که نشانگر باید از پنل جلویی یک محفظه، عمود بر PCB اصلی مشاهده شود.بهبود کنتراست:
- هاوزینگ سیاه یک مزیت کلیدی نسبت به هاوزینگهای شفاف یا سفید است که خوانایی را در شرایط نوری مختلف به طور قابل توجهی بهبود میبخشد.8. پرسشهای متداول (FAQ)
8.1 تفاوت بین طول موج پیک و طول موج غالب چیست؟
طول موج پیک (λ
):Pطول موج واحدی که در آن توزیع توان طیفی حداکثر است (معمولاً 575nm).طول موج غالب (λ):dطول موج واحدی که وقتی با یک نور سفید مرجع ترکیب شود، با رنگ درکشده LED مطابقت دارد. این طول موج از نمودار رنگی CIE استخراج میشود و بیشتر به ادراک رنگ انسان مرتبط است (معمولاً 571nm).8.2 چرا اگر کیسه MBB بیش از 168 ساعت باز باشد، نیاز به پخت وجود دارد؟
بستهبندی پلاستیکی به رطوبت حساس است (MSL 3). هنگامی که در معرض رطوبت محیط قرار میگیرد، رطوبت میتواند جذب شود. در طی فرآیند ریفلو با دمای بالا، این رطوبت به دام افتاده میتواند به سرعت منبسط شود ("اثر پاپکورن") و باعث لایهلایه شدن داخلی یا ترک خوردن بسته LED شود. پخت، این رطوبت جذب شده را حذف میکند.
8.3 آیا میتوانم این LED را با جریان 20mA به طور پیوسته راهاندازی کنم؟
بله. حداکثر جریان مستقیم پیوسته مطلق 30mA است. کار در 20mA در محدوده مشخصات است. با این حال، باید اطمینان حاصل کنید که اتلاف توان (V
* IF) از 72mW تجاوز نکند. در VFمعمولی 2.0V و IF=20mA، توان 40mW است که قابل قبول است.F8.4 چگونه کد طبقهبندی شدت نور را تفسیر کنم؟
روی کیسه بستهبندی یک کد طبقهبندی I
درج شده است. این کد مربوط به طبقهبندی شدت نور اندازهگیری شده برای LEDهای آن کیسه است (مثلاً کدی که نشاندهنده طبقهبندی 8-12 میلیکاندلا است). طراحان باید طبقهبندی مورد نیاز را مشخص کنند یا برای تغییرات شدت نور در صورت مخلوط کردن قطعات از دستههای مختلف آماده باشند.Vclassification code. This code corresponds to the measured luminous intensity bin for the LEDs in that bag (e.g., a code indicating the 8-12 mcd bin). Designers should specify the required bin or be prepared for intensity variations if mixing parts from different batches.
اصطلاحات مشخصات LED
توضیح کامل اصطلاحات فنی LED
عملکرد نوربرقی
| اصطلاح | واحد/نمایش | توضیح ساده | چرا مهم است |
|---|---|---|---|
| بازده نوری | لومن/وات | خروجی نور در هر وات برق، بالاتر به معنای صرفهجویی بیشتر انرژی است. | مستقیماً درجه بازده انرژی و هزینه برق را تعیین میکند. |
| شار نوری | لومن | کل نور ساطع شده از منبع، معمولاً "روشنی" نامیده میشود. | تعیین میکند که نور به اندازه کافی روشن است یا نه. |
| زاویه دید | درجه، مثل 120 درجه | زاویهای که شدت نور به نصف کاهش مییابد، عرض پرتو را تعیین میکند. | بر محدوده روشنایی و یکنواختی تأثیر میگذارد. |
| دمای رنگ | کلوین، مثل 2700K/6500K | گرمی/سردی نور، مقادیر پایین زرد/گرم، مقادیر بالا سفید/سرد. | جو روشنایی و سناریوهای مناسب را تعیین میکند. |
| شاخص نمود رنگ | بدون واحد، 100-0 | توانایی ارائه دقیق رنگهای جسم، Ra≥80 خوب است. | بر اصالت رنگ تأثیر میگذارد، در مکانهای پرتقاضا مانند مراکز خرید، موزهها استفاده میشود. |
| تلرانس رنگ | مراحل بیضی مکآدام، مثل "5 مرحله" | متریک سازگاری رنگ، مراحل کوچکتر به معنای رنگ سازگارتر است. | رنگ یکنواخت را در سراسر همان دسته LEDها تضمین میکند. |
| طول موج غالب | نانومتر، مثل 620 نانومتر (قرمز) | طول موج متناظر با رنگ LEDهای رنگی. | فام قرمز، زرد، سبز LEDهای تکرنگ را تعیین میکند. |
| توزیع طیفی | منحنی طول موج در مقابل شدت | توزیع شدت در طول موجها را نشان میدهد. | بر نمود رنگ و کیفیت رنگ تأثیر میگذارد. |
پارامترهای الکتریکی
| اصطلاح | نماد | توضیح ساده | ملاحظات طراحی |
|---|---|---|---|
| ولتاژ مستقیم | Vf | حداقل ولتاژ برای روشن کردن LED، مانند "آستانه شروع". | ولتاژ درایور باید ≥Vf باشد، ولتاژها برای LEDهای سری جمع میشوند. |
| جریان مستقیم | If | مقدار جریان برای عملکرد عادی LED. | معمولاً درایو جریان ثابت، جریان روشنایی و طول عمر را تعیین میکند. |
| حداکثر جریان پالس | Ifp | جریان اوج قابل تحمل برای دورههای کوتاه، برای تاریکی یا فلاش استفاده میشود. | عرض پالس و چرخه وظیفه باید به شدت کنترل شود تا از آسیب جلوگیری شود. |
| ولتاژ معکوس | Vr | حداکثر ولتاژ معکوسی که LED میتواند تحمل کند، فراتر از آن ممکن است باعث شکست شود. | مدار باید از اتصال معکوس یا جهش ولتاژ جلوگیری کند. |
| مقاومت حرارتی | Rth (°C/W) | مقاومت در برابر انتقال حرارت از تراشه به لحیم، پایینتر بهتر است. | مقاومت حرارتی بالا نیاز به اتلاف حرارت قویتر دارد. |
| مقاومت ESD | V (HBM)، مثل 1000V | توانایی مقاومت در برابر تخلیه الکترواستاتیک، بالاتر به معنای کمتر آسیبپذیر است. | اقدامات ضد استاتیک در تولید لازم است، به ویژه برای LEDهای حساس. |
مدیریت حرارتی و قابلیت اطمینان
| اصطلاح | متریک کلیدی | توضیح ساده | تأثیر |
|---|---|---|---|
| دمای اتصال | Tj (°C) | دمای عملیاتی واقعی داخل تراشه LED. | هر کاهش 10°C ممکن است طول عمر را دو برابر کند؛ خیلی زیاد باعث افت نور، تغییر رنگ میشود. |
| افت لومن | L70 / L80 (ساعت) | زمانی که روشنایی به 70% یا 80% مقدار اولیه کاهش یابد. | مستقیماً "عمر خدمت" LED را تعریف میکند. |
| نگهداری لومن | % (مثل 70%) | درصد روشنایی باقیمانده پس از زمان. | نشاندهنده حفظ روشنایی در طول استفاده بلندمدت است. |
| تغییر رنگ | Δu′v′ یا بیضی مکآدام | درجه تغییر رنگ در حین استفاده. | بر یکنواختی رنگ در صحنههای روشنایی تأثیر میگذارد. |
| پیری حرارتی | تخریب ماده | تخریب ناشی از دمای بالا در بلندمدت. | ممکن است باعث افت روشنایی، تغییر رنگ یا خرابی مدار باز شود. |
بسته بندی و مواد
| اصطلاح | انواع رایج | توضیح ساده | ویژگیها و کاربردها |
|---|---|---|---|
| نوع بستهبندی | EMC، PPA، سرامیک | ماده محفظه محافظ تراشه، ارائه رابط نوری/حرارتی. | EMC: مقاومت حرارتی خوب، هزینه کم؛ سرامیک: اتلاف حرارت بهتر، عمر طولانیتر. |
| ساختار تراشه | جلو، تراشه معکوس | چینش الکترود تراشه. | تراشه معکوس: اتلاف حرارت بهتر، کارایی بالاتر، برای توان بالا. |
| پوشش فسفر | YAG، سیلیکات، نیترید | تراشه آبی را میپوشاند، مقداری را به زرد/قرمز تبدیل میکند، به سفید مخلوط میکند. | فسفرهای مختلف بر کارایی، CCT و CRI تأثیر میگذارند. |
| عدسی/اپتیک | مسطح، میکروعدسی، TIR | ساختار نوری روی سطح که توزیع نور را کنترل میکند. | زاویه دید و منحنی توزیع نور را تعیین میکند. |
کنترل کیفیت و دسته بندی
| اصطلاح | محتوای دستهبندی | توضیح ساده | هدف |
|---|---|---|---|
| دسته لومن | کد مثل 2G، 2H | گروهبندی بر اساس روشنایی، هر گروه مقادیر حداقل/حداکثر لومن دارد. | روشنایی یکنواخت را در همان دسته تضمین میکند. |
| دسته ولتاژ | کد مثل 6W، 6X | گروهبندی بر اساس محدوده ولتاژ مستقیم. | تسهیل تطبیق درایور، بهبود بازده سیستم. |
| دسته رنگ | بیضی مکآدام 5 مرحلهای | گروهبندی بر اساس مختصات رنگ، اطمینان از محدوده باریک. | یکنواختی رنگ را تضمین میکند، از رنگ ناهموار در داخل وسایل جلوگیری میکند. |
| دسته CCT | 2700K، 3000K و غیره | گروهبندی بر اساس CCT، هر کدام محدوده مختصات مربوطه را دارد. | الزامات CCT صحنه مختلف را برآورده میکند. |
آزمون و گواهینامه
| اصطلاح | استاندارد/آزمون | توضیح ساده | اهمیت |
|---|---|---|---|
| LM-80 | آزمون نگهداری لومن | روشنایی بلندمدت در دمای ثابت، ثبت افت روشنایی. | برای تخمین عمر LED استفاده میشود (با TM-21). |
| TM-21 | استاندارد تخمین عمر | عمر را تحت شرایط واقعی بر اساس دادههای LM-80 تخمین میزند. | پیشبینی علمی عمر ارائه میدهد. |
| IESNA | انجمن مهندسی روشنایی | روشهای آزمون نوری، الکتریکی، حرارتی را پوشش میدهد. | پایه آزمون شناخته شده صنعت. |
| RoHS / REACH | گواهی محیط زیست | اطمینان از عدم وجود مواد مضر (سرب، جیوه). | شرط دسترسی به بازار در سطح بینالمللی. |
| ENERGY STAR / DLC | گواهی بازده انرژی | گواهی بازده انرژی و عملکرد برای محصولات روشنایی. | در خریدهای دولتی، برنامههای یارانه استفاده میشود، رقابتپذیری را افزایش میدهد. |