دیتاشیت LED سفید SMD مدل LTW-C191TL5 - ابعاد 1.6x0.8x0.55 میلی‌متر - ولتاژ 2.7-3.15 ولت - توان 70 میلی‌وات - سند فنی فارسی

1. مرور کلی محصول

LTW-C191TL5 یک دیود نورافشان نصب سطحی (SMD LED) است که برای کاربردهای الکترونیکی مدرن و فشرده طراحی شده است. این محصول در کلاس LEDهای تراشه‌ای فوق‌نازک قرار می‌گیرد و دارای ارتفاع بسیار کم تنها 0.55 میلی‌متر است. این ویژگی آن را به گزینه‌ای ایده‌آل برای کاربردهایی تبدیل می‌کند که محدودیت فضا حیاتی است، مانند نمایشگرهای فوق‌باریک، نور پس‌زمینه دستگاه‌های همراه و چراغ‌های نشانگر در بردهای مدار چاپی با تراکم بالا.

فناوری هسته آن بر پایه ایندیوم گالیم نیترید (InGaN) است که امکان تولید نور سفید روشن را فراهم می‌کند. LED بر روی نوار استاندارد صنعتی 8 میلی‌متری بسته‌بندی شده و روی قرقره‌های 7 اینچی پیچیده می‌شود که تضمین‌کننده سازگاری با تجهیزات مونتاژ خودکار پیک‌اند‌پلیس با سرعت بالا است. این قالب بسته‌بندی برای تولید انبوه ضروری است و امکان جابجایی و قرارگیری کارآمد در فرآیند تولید را فراهم می‌کند.

2. بررسی عمیق مشخصات فنی

2.1 مقادیر حداکثر مطلق

این مقادیر محدوده‌هایی را تعریف می‌کنند که فراتر از آن ممکن است آسیب دائمی به دستگاه وارد شود. LTW-C191TL5 دارای حداکثر اتلاف توان 70 میلی‌وات در دمای محیط (Ta) 25 درجه سانتی‌گراد است. حداکثر جریان مستقیم پیوسته (DC) آن 20 میلی‌آمپر است. برای کار پالسی، جریان مستقیم پیک 100 میلی‌آمپر تحت شرایط خاصی مجاز است: چرخه کاری 1/10 و عرض پالس 0.1 میلی‌ثانیه. دستگاه می‌تواند ولتاژ معکوس تا 5 ولت را تحمل کند، اگرچه کار پیوسته تحت بایاس معکوس ممنوع است. محدوده دمای کاری از 20- تا 80+ درجه سانتی‌گراد است، در حالی که محدوده دمای ذخیره‌سازی وسیع‌تر، از 55- تا 105+ درجه سانتی‌گراد می‌باشد. یک پارامتر حیاتی برای مونتاژ، شرایط لحیم‌کاری مادون قرمز است که برای حداکثر 10 ثانیه در 260 درجه سانتی‌گراد درجه‌بندی شده است.

2.2 مشخصات الکتریکی و نوری

اینها پارامترهای عملکرد معمول هستند که در Ta=25°C و جریان مستقیم (IF) 5 میلی‌آمپر اندازه‌گیری می‌شوند که یک شرایط آزمایش رایج است. شدت نور (Iv) از حداقل 45.0 میلی‌کاندلا (mcd) تا حداکثر معمول 180.0 mcd متغیر است. زاویه دید (2θ1/2) 130 درجه است که میدان روشنایی وسیعی فراهم می‌کند. مختصات رنگی، که نقطه رنگ نور سفید را در نمودار CIE 1931 تعریف می‌کند، به طور معمول x=0.31 و y=0.32 است. ولتاژ مستقیم (VF) در جریان آزمایش از 2.70 ولت تا 3.15 ولت متغیر است. جریان معکوس (IR) حداکثر 10 میکروآمپر است هنگامی که ولتاژ معکوس (VR) 5 ولت اعمال شود.

3. توضیح سیستم باینینگ

برای اطمینان از یکنواختی در تولید، LEDها بر اساس پارامترهای کلیدی الکتریکی و نوری در سطل‌های مختلف (باین) دسته‌بندی می‌شوند. LTW-C191TL5 از یک سیستم باینینگ سه‌بعدی استفاده می‌کند.

3.1 باینینگ ولتاژ مستقیم (VF)

LEDها بر اساس ولتاژ مستقیم آنها در IF=5mA در سه باین VF (A، B، C) دسته‌بندی می‌شوند. باین A محدوده 2.70V تا 2.85V، باین B محدوده 2.85V تا 3.00V و باین C محدوده 3.00V تا 3.15V را پوشش می‌دهد. برای هر باین تلرانس ±0.1V اعمال می‌شود.

3.2 باینینگ شدت نور (IV)

LEDها بر اساس خروجی نور در سه باین IV (P، Q، R) دسته‌بندی می‌شوند. باین P از 45.0 تا 71.0 mcd، باین Q از 71.0 تا 112.0 mcd و باین R از 112.0 تا 180.0 mcd متغیر است. برای هر باین تلرانس ±15% اعمال می‌شود.

3.3 باینینگ فام (رنگ)

این پیچیده‌ترین باین است که نقطه رنگ سفید را تعریف می‌کند. باین‌ها توسط چهارضلعی‌هایی روی نمودار رنگی CIE 1931 تعریف می‌شوند. دیتاشیت مختصات باین‌های A0، B3، B4، B5، B6 و C0 را فهرست می‌کند. به عنوان مثال، باین B5 توسط مختصات (x,y): (0.296, 0.276)، (0.311, 0.294)، (0.307, 0.315)، (0.287, 0.295) تعریف می‌شود. برای هر مختصات (x, y) درون یک باین، تلرانس ±0.01 اعمال می‌شود. نمودار ارائه شده این باین‌ها را به صورت بصری ترسیم می‌کند و موقعیت آنها را نسبت به ناحیه نقطه سفید نشان می‌دهد.

4. تحلیل منحنی‌های عملکرد

در حالی که PDF نشان‌دهنده وجود منحنی‌های مشخصه الکتریکی/نوری معمول در صفحه 4 است، نمودارهای خاص (مانند منحنی IV، شدت نسبی در مقابل دما، توزیع طیفی) در متن ارائه شده گنجانده نشده‌اند. به طور معمول، چنین منحنی‌هایی رابطه بین جریان مستقیم و ولتاژ، چگونگی کاهش شدت نور با افزایش دمای اتصال و توزیع توان طیفی نور سفید منتشر شده را نشان می‌دهند. این نمودارها برای طراحان جهت درک رفتار دستگاه تحت شرایط کاری غیراستاندارد بسیار مهم هستند.

5. اطلاعات مکانیکی و بسته‌بندی

5.1 ابعاد پکیج LED

LED دارای فوت‌پرینت استاندارد پکیج EIA است. ابعاد کلیدی شامل اندازه بدنه تقریباً 1.6 میلی‌متر طول و 0.8 میلی‌متر عرض است که ارتفاع فوق‌نازک 0.55 میلی‌متر ویژگی برجسته آن است. نقشه‌های ابعادی دقیق، مکان‌های پد، شکل لنز و نشانه‌های شناسایی کاتد/آند را مشخص می‌کنند.

5.2 طرح پیشنهادی پد لحیم‌کاری

یک الگوی لند (فوت‌پرینت) توصیه شده برای PCB ارائه شده است تا از تشکیل اتصال لحیم قابل اطمینان در طول ریفلو اطمینان حاصل شود. این الگو کمی بزرگتر از خود دستگاه است تا فیلت‌های لحیم را در خود جای دهد.

5.3 ابعاد بسته‌بندی نوار و قرقره

دستگاه در نوار حامل برجسته با عرض 8 میلی‌متر عرضه می‌شود. نوار روی یک قرقره استاندارد با قطر 7 اینچ (178 میلی‌متر) پیچیده می‌شود. مشخصات کلیدی شامل: 5000 قطعه در هر قرقره کامل، حداقل مقدار بسته‌بندی 500 قطعه برای قرقره‌های جزئی و حداکثر دو قطعه مفقود شده متوالی (پاکت) مجاز در نوار است. بسته‌بندی مطابق با استانداردهای ANSI/EIA 481-1-A-1994 می‌باشد.

6. دستورالعمل‌های لحیم‌کاری و مونتاژ

6.1 پروفیل لحیم‌کاری ریفلو

پروفیل ریفلو مادون قرمز (IR) توصیه شده حیاتی است. دمای پیک نباید از 260 درجه سانتی‌گراد تجاوز کند و زمان بالای 260 درجه سانتی‌گراد حداکثر باید 10 ثانیه باشد. پیش‌گرمایش در محدوده 150-200 درجه سانتی‌گراد تا 120 ثانیه توصیه می‌شود تا شوک حرارتی به حداقل برسد. پروفیل باید برای مونتاژ PCB خاص مشخصه‌یابی شود.

6.2 لحیم‌کاری دستی

در صورت لزوم لحیم‌کاری دستی، دمای هویه نباید از 300 درجه سانتی‌گراد تجاوز کند و زمان تماس باید حداکثر به 3 ثانیه در هر پد محدود شود. لحیم‌کاری دستی باید فقط یک بار انجام شود.

6.3 ذخیره‌سازی و جابجایی

LEDها به رطوبت حساس هستند. در کیسه مهر و موم شده اصلی مانع رطوبت (با ماده خشک‌کننده)، باید در دمای ≤30°C و رطوبت نسبی ≤90% ذخیره شده و ظرف یک سال استفاده شوند. پس از باز شدن کیسه، محیط ذخیره‌سازی باید ≤30°C و ≤60% RH باشد. قطعاتی که بیش از 672 ساعت (4 هفته) در معرض هوای محیط قرار گرفته‌اند، باید قبل از ریفلو در حدود 60 درجه سانتی‌گراد حداقل به مدت 20 ساعت پخته شوند تا رطوبت جذب شده حذف شده و از آسیب \"پاپ کورن\" در حین لحیم‌کاری جلوگیری شود. برای ذخیره‌سازی طولانی‌مدت خارج از کیسه اصلی، از یک ظرف درب‌دار با ماده خشک‌کننده یا یک دسیکاتور نیتروژن استفاده کنید.

6.4 تمیزکاری

در صورت نیاز به تمیزکاری پس از لحیم‌کاری، فقط باید از حلال‌های مشخص شده استفاده شود. غوطه‌ور کردن LED در الکل اتیلیک یا ایزوپروپیل الکل در دمای اتاق به مدت کمتر از یک دقیقه قابل قبول است. مواد شیمیایی نامشخص ممکن است به لنز اپوکسی یا پکیج آسیب برسانند.

7. اطلاعات بسته‌بندی و سفارش

سلسله مراتب بسته‌بندی استاندارد به این صورت است: LEDها روی نوار → نوار روی قرقره 7 اینچی → قرقره(ها) در یک کیسه مانع رطوبت (با ماده خشک‌کننده) → کیسه(ها) در یک کارتن داخلی → کارتن(های) داخلی در یک کارتن اصلی. حداکثر 3 کیسه مانع رطوبت می‌تواند در یک کارتن داخلی باشد و حداکثر 21 کارتن داخلی می‌تواند در یک کارتن اصلی باشد. شماره قطعه LTW-C191TL5 از قرارداد نام‌گذاری داخلی سازنده پیروی می‌کند، که در آن \"LTW\" احتمالاً نشان‌دهنده LED سفید است و \"C191\" نشان‌دهنده نوع پکیج و سری است.

8. پیشنهادات کاربردی

8.1 سناریوهای کاربردی معمول

پروفیل فوق‌نازک این LED را برای موارد زیر ایده‌آل می‌کند: نور پس‌زمینه در نمایشگرهای LCD فوق‌باریک برای گوشی‌های هوشمند، تبلت‌ها و مانیتورها؛ نشانگرهای وضعیت در دستگاه‌های پوشیدنی و الکترونیک فوق‌سبک؛ نورپردازی تزئینی در محصولات مصرفی نازک؛ و نشانگرهای پنل در تجهیزات شبکه و ارتباطات که فضای برد محدود است.

8.2 ملاحظات طراحی

محدود کردن جریان:همیشه از یک مقاومت سری یا درایور جریان ثابت استفاده کنید تا جریان مستقیم را به حداکثر 20mA DC محدود کند. کار در جریان آزمایش معمول 5mA عمر طولانی‌تر و پایداری بهتری را فراهم می‌کند.

مدیریت حرارتی:اگرچه کوچک است، LED گرما تولید می‌کند. اطمینان حاصل کنید که در طراحی پد PCB، تخلیه حرارتی کافی وجود دارد، به ویژه اگر در نزدیکی حداکثر جریان یا در دمای محیط بالا کار می‌کند. فاکتور کاهش رتبه 0.25 mA/°C بالای 25°C باید در نظر گرفته شود.

محافظت در برابر ESD:دستگاه به تخلیه الکترواستاتیک (ESD) حساس است. در طول مونتاژ و نصب، روش‌های جابجایی ایمن در برابر ESD، از جمله استفاده از مچ‌بند و میزکار زمین‌شده را اجرا کنید.

طراحی نوری:زاویه دید وسیع 130 درجه، روشنایی منتشر شده فراهم می‌کند. برای نور متمرکز، ممکن است لنزهای خارجی یا راهنماهای نور لازم باشد.

9. مقایسه و تمایز فنی

مزیت تمایزدهنده اصلی LTW-C191TL5 ارتفاع 0.55 میلی‌متری آن است که به طور قابل توجهی کمتر از بسیاری از LEDهای SMD استاندارد (مانند پکیج‌های 0603 یا 0805 که اغلب ارتفاعی بیش از 0.8 میلی‌متر دارند) است. این امکان طراحی در محصولات نهایی به طور فزاینده‌ای نازک‌تر را فراهم می‌کند. استفاده از فناوری InGaN بازدهی بالا و بازآفرینی رنگ خوبی را برای یک LED سفید فراهم می‌کند. سیستم باینینگ جامع به طراحان این توانایی را می‌دهد که LEDهایی را برای رنگ و روشنایی یکنواخت در کاربردهای خود انتخاب کنند، که برای آرایه‌های چند LED در نور پس‌زمینه یا تابلوها حیاتی است.

10. پرسش‌های متداول (بر اساس پارامترهای فنی)

س: آیا می‌توانم این LED را به طور پیوسته با 20mA راه‌اندازی کنم؟

پ: بله، 20mA حداکثر جریان DC پیوسته درجه‌بندی شده است. با این حال، برای طول عمر و بازدهی بهینه، راه‌اندازی آن با جریان پایین‌تری مانند 5-10mA توصیه می‌شود.

س: هدف باین‌های مختلف VF و IV چیست؟

پ: باینینگ به شما امکان می‌دهد LEDهایی با ویژگی‌های الکتریکی و نوری بسیار مشابه انتخاب کنید. این برای کاربردهایی که از چندین LED استفاده می‌کنند و در آنها روشنایی و رنگ یکنواخت مورد نیاز است، حیاتی است و از تفاوت‌های قابل مشاهده بین LEDهای منفرد جلوگیری می‌کند.

س: چگونه مختصات باین فام را تفسیر کنم؟

پ: مختصات (x,y) نقطه سفید LED را روی نمودار رنگی CIE قرار می‌دهد. باین‌هایی مانند B5 یا C0 نشان‌دهنده مناطق مختلف \"سفید\" هستند که از تن‌های خنک‌تر (آبی‌تر) تا گرم‌تر (زردتر) متغیرند. شما باید باینی را انتخاب کنید که با نیازهای دمای رنگ محصول شما مطابقت دارد.

س: پروفیل کوره ریفلو من در پیک به 250°C می‌رسد. آیا قابل قبول است؟

پ: بله، پیک 250°C در محدوده مشخصات (حداکثر 260°C) قرار دارد. همیشه اطمینان حاصل کنید که زمان بالاتر از دمای مایع خمیر لحیم شما برای تشکیل اتصال مناسب کافی است.

11. مورد عملی طراحی و استفاده

مورد: طراحی یک نشانگر وضعیت برای یک ساعت هوشمند باریک.

محدودیت اصلی ارتفاع Z است. پروفیل 0.55 میلی‌متری LTW-C191TL5 به آن اجازه می‌دهد تا در زیر یک لایه پخش‌کننده نازک قرار گیرد بدون اینکه ضخامت کلی بدنه ساعت افزایش یابد. طراح LEDهایی از باین R برای روشنایی بالا و باین B5 برای رنگ سفید یکنواخت و خنثی انتخاب می‌کند. از یک درایور IC LED با جریان ثابت برای تامین 8mA به LED استفاده می‌شود که روشنایی کافی را فراهم می‌کند در حالی که عمر باتری را حفظ کرده و دمای اتصال را پایین نگه می‌دارد. طرح پد PCB از توصیه دیتاشیت پیروی می‌کند. در طول مونتاژ، PCB ساعت تحت ریفلو IR با پیک تنظیم شده دقیق 245°C به مدت 8 ثانیه قرار می‌گیرد. زاویه دید وسیع اطمینان می‌دهد که نور نشانگر از زوایای مختلف هنگامی که کاربر به مچ خود نگاه می‌کند، قابل مشاهده است.

12. معرفی اصل فناوری

LTW-C191TL5 بر پایه فناوری نیمه‌هادی InGaN (ایندیوم گالیم نیترید) است. در یک LED سفید، ناحیه فعال معمولاً نور آبی ساطع می‌کند. بخشی از این نور آبی سپس توسط یک پوشش فسفر اعمال شده روی تراشه نیمه‌هادی به طول موج‌های بلندتر (زرد، قرمز) تبدیل می‌شود. مخلوط نور آبی باقی‌مانده و نور زرد/قرمز تبدیل شده توسط فسفر، توسط چشم انسان به عنوان نور سفید درک می‌شود. نسبت‌های خاص ایندیوم و گالیم در آلیاژ InGaN، همراه با ترکیب و ضخامت لایه فسفر، دمای رنگ نهایی و مختصات رنگی نور سفید منتشر شده را تعیین می‌کنند. پکیج فوق‌نازک از طریق تکنیک‌های پیشرفته بسته‌بندی در مقیاس تراشه به دست می‌آید که مقدار مواد کپسوله‌کننده اطراف دی نیمه‌هادی را به حداقل می‌رساند.

13. روندها و تحولات صنعت

روند در LEDهای SMD برای الکترونیک مصرفی به طور بی‌امان به سمت مینیاتوری‌سازی و بازدهی بالاتر است. ارتفاع 0.55 میلی‌متری این دستگاه نشان‌دهنده گامی در کاهش مداوم پروفیل‌های پکیج است. تحولات آینده ممکن است بر کاهش بیشتر فوت‌پرینت (مانند پکیج‌های مقیاس تراشه بدون پکیج قابل مشاهده) در حالی که افزایش بازده نوری (لومن بر وات) متمرکز شود. همچنین روند قوی‌ای به سمت بهبود یکنواختی رنگ و مقادیر بالاتر شاخص بازآفرینی رنگ (CRI)، به ویژه برای کاربردهای نورپردازی وجود دارد. علاوه بر این، یکپارچه‌سازی مدارهای کنترلی (مانند تنظیم نور PWM) درون پکیج LED یک حوزه نوظهور است. تلاش برای انطباق با RoHS و تولید سبز، همانطور که در ویژگی‌های این LED ذکر شده است، همچنان یک استاندارد اساسی صنعت باقی می‌ماند.