انتخاب زبان

دیتاشیت LED فرابنفش LTPL-C16FUVM375 - ابعاد 3.2x1.6x1.9mm - ولتاژ 3.5V - توان 160mW - طول موج اوج 375nm - سند فنی فارسی

دیتاشیت فنی برای LTPL-C16FUVM375، یک LED فرابنفش فوق فشرده نصب سطحی با طول موج اوج 375 نانومتر، اتلاف توان 160 میلی‌وات و پکیج استاندارد EIA برای مونتاژ خودکار.
smdled.org | PDF Size: 0.4 MB
امتیاز: 4.5/5
امتیاز شما
شما قبلاً به این سند امتیاز داده اید
جلد سند PDF - دیتاشیت LED فرابنفش LTPL-C16FUVM375 - ابعاد 3.2x1.6x1.9mm - ولتاژ 3.5V - توان 160mW - طول موج اوج 375nm - سند فنی فارسی

1. مرور محصول

سری LTPL-C16 نمایانگر پیشرفتی چشمگیر در فناوری روشنایی حالت جامد است که به‌طور خاص برای کاربردهای فرابنفش (UV) طراحی شده است. این محصول یک منبع نور کم‌مصرف و فوق‌فشرده است که طول عمر عملیاتی طولانی و قابلیت اطمینان بالای ذاتی دیودهای نورافشان (LED) را با سطوح عملکردی مناسب برای جایگزینی سیستم‌های روشنایی فرابنفش مرسوم ترکیب می‌کند. به دلیل اندازه کوچک و طراحی نصب سطحی، آزادی عمل قابل‌توجهی را برای طراحان در توسعه محصول فراهم می‌کند و امکان‌های جدیدی را در فرآیندها و تجهیزات مبتنی بر UV ایجاد می‌نماید.

1.1 ویژگی‌ها و مزایای کلیدی

مزایای اصلی این قطعه از طراحی و فرآیند ساخت آن نشأت می‌گیرد. این قطعه به‌طور کامل با تجهیزات استاندارد اتوماتیک برداشت و جایگذاری (pick-and-place) سازگار است و مونتاژ با حجم بالا و مقرون‌به‌صرفه را روی بردهای مدار چاپی (PCB) تسهیل می‌کند. پکیج برای فرآیندهای لحیم‌کاری رفلو مادون قرمز (IR) و فاز بخار واجد شرایط است و الزامات استاندارد ساخت بدون سرب و مطابق با RoHS را رعایت می‌کند. فوت‌پرینت استاندارد EIA (اتحادیه صنایع الکترونیک) آن، قابلیت همکاری و سهولت ادغام در کتابخانه‌های طراحی و خطوط مونتاژ موجود را تضمین می‌کند. علاوه بر این، دستگاه به گونه‌ای طراحی شده است که مستقیماً با سطوح درایو مدارهای مجتمع (IC) سازگاری دارد و الکترونیک کنترل پیرامونی را ساده می‌سازد.

1.2 کاربردهای هدف

این LED فرابنفش به‌طور خاص برای فرآیندهای صنعتی و تولیدی که از نور فرابنفش استفاده می‌کنند، هدف‌گیری شده است. حوزه‌های کاربرد اصلی شامل پخت UV چسب‌ها، رزین‌ها و پوشش‌ها می‌شود که در آن‌ها پلیمریزاسیون دقیق و سریع مورد نیاز است. همچنین برای سیستم‌های نشانه‌گذاری و کدگذاری UV مناسب است. مورد استفاده مهم دیگر، در خشک‌کردن و پخت مرکب‌های چاپ تخصصی است. طول موج 375 نانومتر به‌طور ویژه در آغاز واکنش‌های فوتوشیمیایی برای این اهداف مؤثر است.

2. اطلاعات مکانیکی و پکیج

دستگاه در یک پکیج فشرده نصب سطحی قرار دارد. ابعاد کلی برای چیدمان PCB و مدیریت حرارتی حیاتی هستند. بدنه پکیج تقریباً 3.2 میلی‌متر طول، 1.6 میلی‌متر عرض و 1.9 میلی‌متر ارتفاع دارد. تمام تلرانس‌های ابعادی به‌طور معمول ±0.1 میلی‌متر است، مگر اینکه در نقشه مکانیکی دقیق به گونه دیگری مشخص شده باشد. قطعه دارای یک لنز شفاف برای استخراج نور بهینه است.

2.1 چیدمان پد اتصال PCB

برای لحیم‌کاری قابل اطمینان، یک الگوی زمین PCB توصیه شده (فوت‌پرینت) ارائه شده است. این الگو برای فرآیندهای لحیم‌کاری رفلو مادون قرمز یا فاز بخار بهینه شده است. طراحی پد، تشکیل صحیح فیله لحیم، پایداری مکانیکی و انتقال حرارت مؤثر از تراشه LED به PCB را تضمین می‌کند که برای مدیریت دمای اتصال و حفظ قابلیت اطمینان بلندمدت حیاتی است.

2.2 شناسایی قطبیت

قطعه دارای کاتد و آند مشخصی است. قطبیت معمولاً توسط یک علامت روی بدنه پکیج، مانند یک شکاف، نقطه یا گوشه بریده شده، نشان داده می‌شود. جهت‌دهی صحیح قطبیت در حین مونتاژ اجباری است، زیرا اعمال ولتاژ معکوس بیش از حد مجاز مطلق می‌تواند باعث آسیب فوری به دستگاه شود.

3. مقادیر حداکثر مطلق

این مقادیر محدودیت‌های تنش را تعریف می‌کنند که فراتر از آن‌ها ممکن است آسیب دائمی به دستگاه وارد شود. عملکرد در این محدودیت‌ها یا زیر آن‌ها تضمین نمی‌شود و برای عملکرد قابل اطمینان باید از آن اجتناب کرد.

4. مشخصات الکترواپتیکی

این پارامترها در شرایط آزمایش استاندارد Ta=25 درجه سانتی‌گراد و جریان مستقیم (If) 20mA اندازه‌گیری می‌شوند، مگر اینکه خلاف آن ذکر شده باشد. آن‌ها عملکرد معمول دستگاه را تعریف می‌کنند.

5. سیستم کد باین و طبقه‌بندی

برای مدیریت تغییرات تولید و امکان انتخاب دقیق، LEDها بر اساس پارامترهای کلیدی در باین‌های عملکردی دسته‌بندی می‌شوند. کد باین روی بسته‌بندی درج می‌شود.

5.1 باین‌بندی ولتاژ مستقیم (Vf)

دستگاه‌ها در سه باین ولتاژ دسته‌بندی می‌شوند: V1 (2.8V-3.2V)، V2 (3.2V-3.6V) و V3 (3.6V-4.0V). این به طراحان اجازه می‌دهد LEDهایی با افت ولتاژ مشابه را برای عملکرد یکنواخت در آرایه‌های موازی یا مطابقت با نیازمندی‌های خاص درایور انتخاب کنند.

5.2 باین‌بندی شار تابشی (Φe)

خروجی نوری در یک محدوده گسترده باین‌بندی می‌شود تا تطابق شدت تضمین شود. باین‌ها از R3 (14-16 میلی‌وات) تا R9 (26-28 میلی‌وات) متغیر هستند. انتخاب LEDها از باین‌های شار یکسان یا مجاور برای کاربردهایی که نیاز به روشنایی یکنواخت دارند، حیاتی است.

5.3 باین‌بندی طول موج اوج (λp)

طول موج UV در دو گروه اصلی باین‌بندی می‌شود: P3P (370-375 نانومتر) و P3Q (375-380 نانومتر). این امر ثبات طیفی را برای فرآیندهای حساس به طول موج فعال‌سازی UV خاص تضمین می‌کند.

6. تحلیل منحنی‌های عملکرد

داده‌های گرافیکی بینش عمیق‌تری از رفتار دستگاه در شرایط مختلف ارائه می‌دهند.

6.1 شار تابشی نسبی در مقابل جریان مستقیم

این منحنی نشان می‌دهد که خروجی نوری به‌طور خطی با جریان متناسب نیست. با افزایش جریان، خروجی افزایش می‌یابد اما ممکن است در جریان‌های بسیار بالا به دلیل اثرات حرارتی و افت بازده کوانتومی داخلی، اشباع یا کاهش بازده نشان دهد. عملکرد به میزان قابل توجهی بالاتر از نقطه آزمایش معمول 20mA نیاز به مدیریت حرارتی دقیق دارد.

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

مشخصه I-V نمایی است که برای یک دیود معمول است. منحنی ولتاژ آستانه (جایی که جریان به طور قابل توجهی شروع به جریان می‌کند) و چگونگی افزایش ولتاژ مستقیم با جریان را نشان می‌دهد. این اطلاعات برای طراحی درایورهای جریان ثابت حیاتی است.

6.3 شار تابشی نسبی در مقابل دمای اتصال

این یکی از مهم‌ترین منحنی‌ها برای طراحی است. تأثیر منفی دما بر خروجی نور را نشان می‌دهد. با افزایش دمای اتصال (Tj)، شار تابشی کاهش می‌یابد. هیت‌سینک مؤثر و طراحی حرارتی PCB برای حفظ خروجی بالا و عمر طولانی ضروری است. منحنی ضریب کاهش (دریتینگ) را کمّی می‌کند.

6.4 طیف تابشی نسبی

نمودار توزیع طیفی، شدت تابش ساطع شده در طول‌موج‌های مختلف را نشان می‌دهد. اوج در حدود 375 نانومتر را تأیید می‌کند و پهنای باند طیفی (عرض کامل در نصف بیشینه - FWHM) را نشان می‌دهد که برای کاربردهایی که واکنش‌های نوری خاص هدف قرار می‌گیرند، مهم است.

7. دستورالعمل‌های مونتاژ و جابجایی

7.1 توصیه‌های فرآیند لحیم‌کاری

دستگاه برای لحیم‌کاری رفلو بدون سرب درجه‌بندی شده است. یک پروفیل دمایی دقیق ارائه شده است که مراحل پیش‌گرم، خیساندن، رفلو و خنک‌سازی را مشخص می‌کند. پارامترهای کلیدی شامل حداکثر دمای بدنه نباید از 260 درجه سانتی‌گراد تجاوز کند و زمان بالای 240 درجه سانتی‌گراد کمتر از 10 ثانیه است. نرخ‌های خنک‌سازی سریع توصیه نمی‌شود. لحیم‌کاری دستی با هویه امکان‌پذیر است اما باید به 300 درجه سانتی‌گراد و حداکثر 3 ثانیه برای هر پایه، و فقط یک بار محدود شود.

7.2 اقدامات احتیاطی تخلیه الکترواستاتیک (ESD)

این LED به تخلیه الکترواستاتیک حساس است. کنترل‌های مناسب ESD باید در حین جابجایی و مونتاژ اعمال شوند. این شامل استفاده از بند مچ زمین‌شده، زیراندازهای ضد استاتیک و بسته‌بندی و تجهیزات ایمن در برابر ESD است. عدم رعایت اقدامات احتیاطی ESD می‌تواند منجر به خرابی پنهان یا فاجعه‌بار دستگاه شود.

7.3 تمیزکاری

اگر تمیزکاری پس از لحیم‌کاری ضروری است، فقط باید از حلال‌های مشخص شده استفاده شود. غوطه‌ور کردن LED در الکل اتیلی یا ایزوپروپیل در دمای اتاق به مدت کمتر از یک دقیقه قابل قبول است. مواد شیمیایی خشن یا نامشخص می‌توانند به لنز اپوکسی و پکیج آسیب برسانند و منجر به کاهش خروجی نور یا خرابی زودرس شوند.

7.4 حساسیت به رطوبت و نگهداری

پکیج در سطح حساسیت به رطوبت (MSL) 3 مطابق با استاندارد JEDEC J-STD-020 درجه‌بندی شده است. هنگامی که کیسه ضد رطوبت مهر و موم شده است، دستگاه‌ها در صورت نگهداری در دمای ≤ 30 درجه سانتی‌گراد و رطوبت نسبی ≤ 90%، عمر مفید یک سال دارند. پس از باز شدن کیسه، قطعات باید در صورت نگهداری در دمای ≤ 30 درجه سانتی‌گراد و رطوبت نسبی ≤ 60%، ظرف 168 ساعت (7 روز) استفاده شوند. اگر کارت نشانگر رطوبت به رنگ صورتی درآید یا محدودیت زمانی سپری شود، قبل از رفلو، نیاز به پخت در دمای 60 درجه سانتی‌گراد به مدت حداقل 48 ساعت است تا از آسیب \"پاپ کورن\" در حین لحیم‌کاری جلوگیری شود.

8. اطلاعات بسته‌بندی و سفارش

قطعات روی نوار حامل برجسته برای جابجایی خودکار عرضه می‌شوند. ابعاد نوار برای سازگاری با فیدرهای استاندارد مشخص شده است. نوار روی قرقره‌های 7 اینچی (178 میلی‌متری) پیچیده می‌شود. یک قرقره معمولی حاوی 1500 قطعه است. بسته‌بندی مطابق با مشخصات EIA-481-1-B است. نوار پوشش بالایی، جیب‌های قطعه را مهر و موم می‌کند. مشخصات کیفی اجازه حداکثر دو قطعه مفقود متوالی روی یک قرقره را می‌دهد.

9. ملاحظات طراحی کاربرد

9.1 طراحی مدار درایو

LED یک دستگاه جریان‌محور است. برای عملکرد پایدار و یکنواخت، باید توسط یک منبع جریان ثابت، نه ولتاژ ثابت، راه‌اندازی شود. هنگام اتصال چندین LED، اتصال سری ترجیح داده می‌شود زیرا جریان یکسانی را از هر دستگاه تضمین می‌کند. اگر اتصال موازی اجتناب‌ناپذیر است، باید از مقاومت‌های محدودکننده جریان جداگانه برای هر شاخه LED استفاده شود تا تغییرات در ولتاژ مستقیم (Vf) جبران شود و از \"جریان‌دزدی\" جلوگیری شود که می‌تواند منجر به روشنایی ناهموار و تنش بیش از حد بالقوه یک دستگاه شود.

9.2 مدیریت حرارتی

مدیریت دمای اتصال برای عملکرد و عمر از اهمیت بالایی برخوردار است. حداکثر دمای اتصال 90 درجه سانتی‌گراد است. طراح باید مقاومت حرارتی از اتصال به محیط (Rth j-a) را بر اساس چیدمان PCB، مساحت مس و استفاده احتمالی از وایاهای حرارتی محاسبه کند. توان تلف شده (Pd = Vf * If) باید مدیریت شود تا Tj در محدوده مجاز نگه داشته شود، به ویژه با در نظر گرفتن کاهش خروجی نور با دما که در منحنی‌های عملکرد نشان داده شده است. یک پد حرارتی طراحی شده مناسب روی PCB ضروری است.

9.3 طراحی نوری

زاویه دید 135 درجه، یک الگوی تابش گسترده ارائه می‌دهد. برای کاربردهایی که نیاز به نور UV متمرکز یا موازی دارند، ممکن است اپتیک ثانویه مانند لنزها یا بازتابنده‌ها ضروری باشد. ماده این اپتیک‌ها باید برای تابش UV شفاف باشد (مانند شیشه‌های تخصصی یا پلاستیک‌های پایدار در برابر UV مانند PMMA).

10. قابلیت اطمینان و نکات کاربردی

این محصول برای استفاده در تجهیزات الکترونیکی تجاری و صنعتی استاندارد طراحی شده است. برای کاربردهایی که نیاز به قابلیت اطمینان استثنایی دارند که در آن خرابی می‌تواند ایمنی را به خطر بیندازد (مانند هوانوردی، پشتیبانی حیات پزشکی، سیستم‌های ایمنی حمل و نقل)، مشاوره خاص و فرآیند صلاحیت‌یابی بالقوه ضروری است، زیرا داده‌های محصول استاندارد ممکن است چنین موارد استفاده شدید را پوشش ندهد. عمر LED به شدت تحت تأثیر شرایط عملیاتی، عمدتاً دمای اتصال و جریان درایو است. عملکرد زیر مقادیر حداکثر مطلق و پیاده‌سازی طراحی حرارتی قوی، عمر عملیاتی را به حداکثر می‌رساند.

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.