دیتاشیت فنی سری 67-21 LED نمای بالا - بسته‌بندی P-LCC-2 - ابعاد 2.0x1.25x0.8mm - ولتاژ 2.35V - توان 60mW - رنگ نارنجی ملایم

1. مرور محصول

سری 67-21 نماینده‌ای از خانواده LEDهای نمای بالا است که در یک بسته‌بندی سطح‌نصب فشرده P-LCC-2 (حامل تراشه با پایه پلاستیکی) قرار گرفته‌اند. این قطعه به عنوان یک نشانگر نوری طراحی شده و دارای بدنه سفید با پنجره شفاف بی‌رنگ است که الگوی تابش نور یکنواخت و گسترده‌ای ارائه می‌دهد. مزایای اصلی آن شامل زاویه دید بسیار گسترده، بهینه‌سازی شده برای کوپلینگ مؤثر نور به داخل لایت پایپ‌ها، و نیاز به جریان مستقیم پایین است که آن را به ویژه برای کاربردهای حساس به مصرف توان مناسب می‌سازد. بازارهای هدف اصلی عبارتند از: روشنایی داخلی خودرو (مانند نور پس زمینه صفحه‌کیلومتر)، نشانگرهای تجهیزات مخابراتی، نور پس زمینه عمومی برای کلیدها و نمادها، و هر دستگاه الکترونیکی قابل حملی که در آن فضا و بازده انرژی حیاتی است.

1.1 ویژگی‌های کلیدی و انطباق

• بسته‌بندی:P-LCC-2، بدنه سفید، لنز شفاف بی‌رنگ.
• عملکرد نوری:زاویه دید گسترده، ایده‌آل برای کاربردهای لایت پایپ.
• سازگاری با فرآیند تولید:مناسب برای لحیم‌کاری رفلو فاز-بخار و سازگار با تجهیزات نصب خودکار.
• فرمت عرضه:قابل ارائه بر روی نوار 8 میلی‌متری و قرقره برای مونتاژ خودکار.
• انطباق محیطی:محصول عاری از سرب و منطبق با دستورالعمل‌های RoHS.
• گزینه‌های رنگ:این سری در رنگ‌های نارنجی ملایم (همانطور که در این برگه مشخص شده)، سبز، آبی و زرد موجود است.

2. بررسی عمیق پارامترهای فنی

2.1 مقادیر حداکثر مطلق

این مقادیر محدودیت‌های تنش را تعریف می‌کنند که فراتر از آن ممکن است آسیب دائمی به قطعه وارد شود. عملکرد در این محدوده‌ها یا نزدیک به آن توصیه نمی‌شود و می‌تواند بر قابلیت اطمینان تأثیر بگذارد.

• ولتاژ معکوس (V_R):5 ولت - حداکثر ولتاژی که می‌توان در جهت معکوس اعمال کرد.
• جریان مستقیم (I_F):25 میلی‌آمپر - حداکثر جریان مستقیم DC پیوسته.
• جریان مستقیم پیک (I_FP):60 میلی‌آمپر - حداکثر جریان مستقیم پالسی (چرخه وظیفه 1/10، فرکانس 1 کیلوهرتز).
• توان تلف شده (P_d):60 میلی‌وات - حداکثر توانی که بسته‌بندی می‌تواند در دمای محیط 25 درجه سانتی‌گراد تلف کند.
• تخلیه الکترواستاتیک (ESD):2000 ولت (مدل بدن انسان) - نشان‌دهنده سطح متوسطی از حساسیت به ESD است؛ رعایت روش‌های صحیح حمل و نقل الزامی است.
• دمای عملیاتی (T_opr):40- تا 85+ درجه سانتی‌گراد - محدوده دمای محیط برای عملکرد عادی.
• دمای ذخیره‌سازی (T_stg):40- تا 90+ درجه سانتی‌گراد.
• دمای لحیم‌کاری:رفلو: حداکثر 260 درجه سانتی‌گراد به مدت 10 ثانیه؛ لحیم‌کاری دستی: حداکثر 350 درجه سانتی‌گراد به مدت 3 ثانیه.

2.2 مشخصات الکترواپتیکال (T_a= 25°C)

اینها پارامترهای عملکردی معمول تحت شرایط آزمایش استاندارد (I_F= 20 میلی‌آمپر) هستند.

• شدت نور (I_v):90 تا 180 میلی‌کاندلا. خروجی نور دسته‌بندی (بینینگ) شده است و مقدار معمول آن احتمالاً در میانه این محدوده قرار دارد. تلرانس ±11% است.
• زاویه دید (2θ_1/2):120 درجه (معمول). این زاویه کامل‌ای است که در آن شدت نور نصف شدت پیک است. زاویه گسترده یک ویژگی کلیدی برای کاربردهای نشانگر است.
• طول موج پیک (λ_p):611 نانومتر (معمول). طول موجی که در آن تابش طیفی قوی‌ترین است.
• طول موج غالب (λ_d):603 تا 609 نانومتر. این طول موج رنگ درک‌شده نور است که برای یکنواختی دسته‌بندی شده است. تلرانس ±1 نانومتر است.
• پهنای باند طیفی (Δλ):20 نانومتر (معمول). عرض طیف تابشی در نصف حداکثر شدت.
• ولتاژ مستقیم (V_F):1.75 تا 2.35 ولت. افت ولتاژ روی LED در جریان 20 میلی‌آمپر، که آن نیز دسته‌بندی شده است. تلرانس ±0.1 ولت است.
• جریان معکوس (I_R):10 میکروآمپر (حداکثر) در V_R= 5 ولت.

3. توضیح سیستم دسته‌بندی (بینینگ)

برای اطمینان از یکنواختی رنگ و روشنایی در تولید، LEDها در دسته‌های مختلف (بین) مرتب می‌شوند. کد اختصاصی قطعه (مثلاً Q2R2 B/2T) نشان‌دهنده تخصیص بین آن است.

3.1 دسته‌بندی شدت نور (کد CAT)

• بین Q2:90 - 112 میلی‌کاندلا
• بین R1:112 - 140 میلی‌کاندلا
• بین R2:140 - 180 میلی‌کاندلا

3.2 دسته‌بندی طول موج غالب (کد HUE)

• گروه F، بین EE1:603 - 606 نانومتر
• گروه F، بین EE2:606 - 609 نانومتر

3.3 دسته‌بندی ولتاژ مستقیم (کد REF)

• گروه B، بین 0:1.75 - 1.95 ولت
• گروه B، بین 1:1.95 - 2.15 ولت
• گروه B، بین 2:2.15 - 2.35 ولت

4. تحلیل منحنی‌های عملکرد

دیتاشیت چندین منحنی مشخصه ارائه می‌دهد که برای طراحی حیاتی هستند.

4.1 شدت نور نسبی در مقابل دمای محیط

منحنی نشان می‌دهد که شدت نور از 40- درجه سانتی‌گراد تا حدود 25 درجه سانتی‌گراد نسبتاً پایدار است. بالاتر از 25 درجه سانتی‌گراد، شدت نور با افزایش دما به تدریج کاهش می‌یابد که به دلیل افت بازده، رفتاری معمول برای LED است. در دمای 85 درجه سانتی‌گراد، خروجی ممکن است حدود 80-85% مقدار آن در 25 درجه سانتی‌گراد باشد. این موضوع باید در محیط‌های با دمای بالا در نظر گرفته شود.

4.2 جریان مستقیم در مقابل ولتاژ مستقیم (منحنی I-V)

این منحنی غیرخطی برای انتخاب مقاومت محدودکننده جریان ضروری است. در جریان 20 میلی‌آمپر، مقدار معمول V_Fحدود 2.0 ولت است، اما بسته به بین و دما می‌تواند بین 1.8 تا 2.2 ولت متغیر باشد. منحنی در بالای 20 میلی‌آمپر شیب بیشتری پیدا می‌کند که نشان‌دهنده این است که افزایش کوچکی در جریان نیاز به افزایش بزرگتری در ولتاژ دارد.

4.3 شدت نور نسبی در مقابل جریان مستقیم

خروجی نور تا جریان نامی 20 میلی‌آمپر تقریباً با جریان رابطه خطی دارد. کار کردن در جریان بالاتر از این مقدار، روشنایی را افزایش می‌دهد اما به بهای تلفات توان بیشتر، کاهش بازده و احتمالاً طول عمر کوتاه‌تر تمام می‌شود. منحنی کاهش رتبه (درریتینگ) نشان می‌دهد که حداکثر جریان مستقیم مجاز با افزایش دمای محیط بالاتر از 25 درجه سانتی‌گراد کاهش می‌یابد تا دمای اتصال در محدوده ایمن باقی بماند.

4.4 توزیع طیف

طیف یک باند باریک است که حول 611 نانومتر (پیک) متمرکز شده و پهنای باند معمول آن 20 نانومتر است که رنگ تک‌فام "نارنجی ملایم" را تأیید می‌کند. تابش قابل توجهی خارج از این باند وجود ندارد.

4.5 الگوی تابش

نمودار قطبی الگوی تابش شبه لامبرتی را با زاویه دید بسیار گسترده 120 درجه تأیید می‌کند. شدت نور در یک ناحیه پیشانی وسیع تقریباً یکنواخت است که آن را برای نشانگرهای با زاویه دید گسترده عالی می‌سازد.

5. اطلاعات مکانیکی و بسته‌بندی

5.1 ابعاد بسته‌بندی

بسته‌بندی P-LCC-2 دارای ابعاد کلیدی زیر است (تلرانس ±0.1 میلی‌متر مگر خلاف آن ذکر شده باشد):

• طول کلی: 2.0 میلی‌متر
• عرض کلی: 1.25 میلی‌متر
• ارتفاع کلی: 0.8 میلی‌متر
• فاصله پایه‌ها: 1.0 میلی‌متر (فاصله بین مرکز دو پایه)
• عرض پایه: 0.4 میلی‌متر (معمول)
• توصیه الگوی لند (پد): یک فوت‌پرینت دقیق برای طراحی PCB ارائه شده است تا اطمینان از لحیم‌کاری صحیح و پایداری مکانیکی حاصل شود.

5.2 شناسایی قطبیت

طرف کاتد (منفی) معمولاً توسط یک شکاف یا علامت سبز روی بدنه بسته‌بندی، همانطور که در نمودار نمای بالا نشان داده شده است، شناسایی می‌شود. جهت‌گیری صحیح برای عملکرد مدار حیاتی است.

6. دستورالعمل‌های لحیم‌کاری و مونتاژ

6.1 پروفیل لحیم‌کاری رفلو

این قطعه برای لحیم‌کاری رفلو فاز-بخار یا مادون قرمز رتبه‌بندی شده است. پارامتر بحرانی، حداکثر دمای 260 درجه سانتی‌گراد (±5°C) برای بدنه بسته‌بندی به مدت حداکثر 10 ثانیه است. یک پروفیل رفلو استاندارد عاری از سرب (گرمایش، پیش‌گرم، رفلو، خنک‌سازی) قابل اعمال است. از زمان ماندن بیش از حد در محدوده دمای مایع (لیکوئیدوس) خودداری کنید.

6.2 لحیم‌کاری دستی

در صورت نیاز به لحیم‌کاری دستی، دمای نوک هویه نباید از 350 درجه سانتی‌گراد تجاوز کند و زمان تماس با پایه باید به 3 ثانیه یا کمتر برای هر پد محدود شود. از هویه کم‌توان (حدود 30 وات) با نوک ریز استفاده کنید.

6.3 شرایط نگهداری

به عنوان یک قطعه حساس به رطوبت (MSD)، LEDها در یک کیسه آلومینیومی ضد رطوبت همراه با جاذب رطوبت بسته‌بندی شده‌اند. پس از باز کردن کیسه مهر و موم شده، قطعات باید در یک بازه زمانی مشخص (که در این برگه مشخص نشده، اما معمولاً 168 ساعت در شرایط<30°C/60%RH برای سطح 3) استفاده شوند یا قبل از رفلو پخته شوند تا از اثر "پاپ کورن" در حین لحیم‌کاری جلوگیری شود.

7. اطلاعات بسته‌بندی و سفارش

7.1 مشخصات نوار و قرقره

• عرض نوار:8 میلی‌متر
• فاصله حفره‌ها:4.0 میلی‌متر
• ابعاد قرقره:قرقره استاندارد 7 اینچی (قطر 178 میلی‌متر) با قرقره مرکزی 13 اینچی (330 میلی‌متر).
• تعداد در هر قرقره:2000 عدد.

7.2 توضیح برچسب

برچسب قرقره حاوی چندین کد است: CPN (شماره قطعه مشتری)، PN (شماره قطعه داخلی)، تعداد، شماره لات و سه کد کلیدی دسته‌بندی: CAT (شدت نور)، HUE (طول موج غالب) و REF (ولتاژ مستقیم).

8. پیشنهادات کاربردی

8.1 مدارهای کاربردی معمول

رایج‌ترین مدار درایو، یک مقاومت سری ساده است. مقدار مقاومت (R_s) به صورت زیر محاسبه می‌شود: R_s= (V_منبع- V_F) / I_F. برای منبع 5 ولت و یک V_Fمعمول 2.0 ولت در جریان 20 میلی‌آمپر: R_s= (5 - 2.0) / 0.02 = 150 اهم. توان نامی مقاومت باید حداقل I_F²* R_s= 0.06 وات باشد؛ یک مقاومت 1/8 وات یا 1/4 وات مناسب است. برای روشنایی ثابت در یک محدوده ولتاژ یا دما، استفاده از درایور جریان ثابت توصیه می‌شود.

8.2 ملاحظات طراحی برای لایت پایپ‌ها

• تراز:تراز دقیق بین LED و ورودی لایت پایپ برای حداکثر کردن بازده کوپلینگ نور حیاتی است.
• فاصله:فاصله بین لنز LED و لایت پایپ را تا حد امکان کوچک نگه دارید (ترجیحاً<0.5 میلی‌متر) تا اتلاف نور به حداقل برسد.
• جنس:از لایت پایپ‌های ساخته شده از مواد نوری درجه یک با عبوردهی بالا (مانند PMMA، PC) استفاده کنید.

9. قابلیت اطمینان و تضمین کیفیت

محصول تحت مجموعه جامعی از آزمایش‌های قابلیت اطمینان با سطح اطمینان 90% و LTPD (درصد معیوب قابل تحمل در لات) 10% قرار می‌گیرد. موارد آزمایش شامل:

• مقاومت در برابر لحیم‌کاری رفلو (260°C)
• چرخه دمایی (40- تا 100+ درجه سانتی‌گراد)
• شوک حرارتی (10- تا 100+ درجه سانتی‌گراد)
• ذخیره‌سازی در دمای بالا و پایین
• عمر عملیاتی DC (1000 ساعت در 20 میلی‌آمپر)
• عمر عملیاتی در دمای بالا/رطوبت بالا (85°C/85% RH، 1000 ساعت)

این آزمایش‌ها استحکام قطعه را در شرایط محیطی سخت معمول در کاربردهای خودرویی و صنعتی تضمین می‌کنند.

10. پرسش‌های متداول (بر اساس داده‌های فنی)

10.1 تفاوت بین طول موج پیک و طول موج غالب چیست؟

طول موج پیک (λ_p) طول موج فیزیکی با بیشترین توان خروجی طیفی (611 نانومتر) است. طول موج غالب (λ_d) طول موج تک‌فام نوری است که همان رنگ درک شده (603-609 نانومتر) را تولید می‌کند. λ_dبرای مشخص‌سازی رنگ مرتبط‌تر است.

10.2 آیا می‌توانم این LED را با جریان 30 میلی‌آمپر برای روشنایی بیشتر راه‌اندازی کنم؟

راه‌اندازی با جریان 30 میلی‌آمپر از مقدار حداکثر مطلق جریان مستقیم پیوسته (25 میلی‌آمپر) فراتر می‌رود. اگرچه ممکن است به طور مختصر کار کند، اما دمای اتصال را به طور قابل توجهی افزایش می‌دهد، افت لومن را تسریع می‌کند و احتمالاً باعث خرابی زودرس می‌شود. برای روشنایی بیشتر، LEDی از یک بین با شدت نور بالاتر یا محصولی با رتبه جریان بالاتر انتخاب کنید.

10.3 چگونه کد قطعه "67-21/S2C-F Q2R2 B/2T (SLO)" را تفسیر کنم؟

این شماره قطعه کامل است. "67-21" نشان‌دهنده سری است. "S2C-F" احتمالاً نشان‌دهنده بسته‌بندی و رنگ (نارنجی ملایم) است. "Q2R2" نشان‌دهنده بین شدت نور (ترکیبی که احتمالاً یک زیرمحدوده را مشخص می‌کند) است. "B/2T" نشان‌دهنده بین ولتاژ مستقیم (گروه B، بین 2) است. "SLO" رنگ نارنجی ملایم را تأیید می‌کند.

11. مطالعه موردی طراحی عملی

11.1 طراحی خوشه نشانگر داشبورد

سناریو:طراحی نور پس زمینه برای 5 آیکون داشبورد در یک کاربرد خودرویی. ولتاژ منبع 12 ولت (باتری خودرو) است و دمای محیط می‌تواند به 85 درجه سانتی‌گراد برسد.

مراحل طراحی:

1. روش درایو:برای سادگی و هزینه، از یک مقاومت سری برای هر LED استفاده کنید. یک رگولاتور خطی یا IC درایور LED اختصاصی برای کنترل دقیق جریان در کل محدوده ولتاژ بهتر است.
2. انتخاب جریان:برای اطمینان از طول عمر در دمای بالا، جریان را کاهش رتبه (درریت) دهید. استفاده از 15 میلی‌آمپر به جای 20 میلی‌آمپر حاشیه ایمنی ایجاد می‌کند. منحنی کاهش رتبه را بررسی کنید: در دمای 85 درجه سانتی‌گراد، حداکثر I_Fمجاز هنوز بالاتر از 20 میلی‌آمپر است، بنابراین 15 میلی‌آمپر ایمن است.
3. محاسبه مقاومت:برای طراحی در بدترین حالت، از حداکثر V_Fاز بین 2 (2.35 ولت) استفاده کنید تا اطمینان حاصل شود که جریان هرگز از هدف فراتر نمی‌رود. R_s= (12V - 2.35V) / 0.015A ≈ 643 اهم. از نزدیک‌ترین مقدار استاندارد، یعنی 620 اهم استفاده کنید.
4. توان نامی مقاومت:P = (12-2.35)^2 / 620 ≈ 0.15 وات. یک مقاومت 1/4 وات (0.25 وات) کافی است.
5. چیدمان PCB:LEDها را دقیقاً مطابق با الگوی لند توصیه شده قرار دهید. اطمینان حاصل کنید که علامت‌های کاتد به طور یکسان جهت‌گیری شده‌اند. در صورت وجود مس‌کاری بزرگ روی PCB، یک راه تخلیه حرارتی کوچک روی پدها ایجاد کنید، اما از هیت‌سینک بیش از حد که می‌تواند مانع لحیم‌کاری شود خودداری کنید.
6. طراحی لایت پایپ:لایت پایپ را به گونه‌ای مدل کنید که مخروط تابش 120 درجه را دریافت کند. ورودی لایت پایپ باید کمی بزرگتر از ناحیه تابش LED باشد.

12. معرفی فناوری و روندها

12.1 فناوری بسته‌بندی P-LCC-2

بسته‌بندی P-LCC-2 یک استاندارد برای LEDهای SMD است. این بسته شامل یک تراشه LED نصب شده روی یک فریم پایه است که توسط یک بدنه پلاستیکی سفید بازتابنده (اغلب PPA یا PCT) برای افزایش بازده خروجی نور محصور شده و با یک لنز اپوکسی شفاف یا پخش‌کننده در بالا پوشانده شده است. اصطلاح "نمای بالا" به این معنی است که تابش نور اصلی عمود بر صفحه نصب است. زاویه دید گسترده از طریق ترکیبی از فناوری تراشه، طراحی فنجان بازتابنده و هندسه لنز حاصل می‌شود.

12.2 روندهای صنعت

روند برای LEDهای نشانگر مانند سری 67-21 به سمت بازده بالاتر (خروجی نور بیشتر در هر میلی‌آمپر)، بهبود یکنواختی رنگ از طریق دسته‌بندی دقیق‌تر و افزایش قابلیت اطمینان برای درجه‌های خودرویی و صنعتی است. همچنین حرکتی به سمت کوچک‌سازی (بسته‌بندی‌های کوچکتر مانند 0402) در حالی که عملکرد نوری حفظ یا بهبود می‌یابد، وجود دارد. علاوه بر این، ادغام محافظت ESD روی تراشه برای بهبود استحکام در حمل و نقل و مونتاژ رایج‌تر می‌شود.