فهرست مطالب
- 1. مرور کلی محصول
- 1.1 توضیحات عمومی
- 1.2 ویژگیها
- 1.3 کاربردها
- 2. تحلیل پارامترهای فنی
- 2.1 مشخصات الکتریکی/نوری (Ts=25°C, IF=3mA)
- 2.2 حداکثر مقادیر مطلق (Ts=25°C)
- 2.3 سیستم دستهبندی (IF=3mA)
- 3. تحلیل منحنی عملکرد
- 4. اطلاعات مکانیکی و بستهبندی
- 4.1 ابعاد بسته
- 4.2 نوار حامل و قرقره
- 4.3 بستهبندی ضد رطوبت
- 5. دستورالعملهای لحیم کاری و مونتاژ
- 5.1 پروفایل لحیم کاری ریفلو
- 5.2 لحیم کاری دستی و تعمیر
- 5.3 احتیاطهای جابجایی
- 6. اطلاعات بستهبندی و سفارش
- 7. توصیههای کاربردی
- 8. مقایسه فنی
- 9. سوالات متداول
- 10. موارد کاربردی عملی
- 11. اصل کار
- 12. روندهای توسعه
- اصطلاحات مشخصات LED
- عملکرد نوربرقی
- پارامترهای الکتریکی
- مدیریت حرارتی و قابلیت اطمینان
- بسته بندی و مواد
- کنترل کیفیت و دسته بندی
- آزمون و گواهینامه
1. مرور کلی محصول
1.1 توضیحات عمومی
این LED سفید با استفاده از یک تراشه آبی و فسفر برای تولید نور سفید ساخته شده است. ابعاد بسته 3.50mm x 2.80mm x 1.84mm (بسته PLCC2) است. این محصول برای مونتاژ فناوری نصب سطحی (SMT) طراحی شده و برای فرآیندهای مختلف لحیم کاری مناسب است.
1.2 ویژگیها
- بسته PLCC2
- زاویه دید بسیار گسترده (120°)
- مناسب برای تمام مونتاژ SMT و فرآیندهای لحیم کاری
- موجود روی نوار و قرقره (2000 عدد در هر قرقره)
- سطح حساسیت به رطوبت: سطح 2
- مطابق با RoHS و REACH
- واجد شرایط مطابق با دستورالعملهای تست استرس AEC-Q101 برای قطعات مجزای درجه خودرویی
1.3 کاربردها
کاربردهای معمول شامل روشنایی داخلی خودرو و کلیدها به دلیل قابلیت اطمینان بالا و زاویه دید وسیع است.
2. تحلیل پارامترهای فنی
2.1 مشخصات الکتریکی/نوری (Ts=25°C, IF=3mA)
| پارامتر | نماد | حداقل | معمول | حداکثر | واحد |
|---|---|---|---|---|---|
| ولتاژ پیشرو | VF | 2.5 | 2.7 | 3.1 | V |
| جریان معکوس | IR | - | - | 10 | µA |
| شدت نور | IV | 23 | 37 | 53 | mcd |
| زاویه دید | 2θ1/2 | - | 120 | - | درجه |
| مقاومت حرارتی | RTHJ-S | - | - | 300 | °C/W |
2.2 حداکثر مقادیر مطلق (Ts=25°C)
| پارامتر | نماد | مقدار | واحد |
|---|---|---|---|
| توان تلف شده | PD | 91 | mW |
| جریان پیشرو | IF | 30 | mA |
| جریان پیشرو پیک | IFP | 100 | mA |
| ولتاژ معکوس | VR | 5 | V |
| تخلیه الکترواستاتیک (HBM) | ESD | 2000 | V |
| دمای عملیاتی | TOPR | -40 ~ +100 | °C |
| دمای نگهداری | TOPR | -40 ~ +100 | °C |
| دمای اتصال | TJ | 120 | °C |
یادداشتها: عرض پالس 10ms، چرخه وظیفه 1/10 برای جریان پیک. تلورانس اندازهگیری: VF ±0.1V، کروماتیسیته ±0.005، شدت نور ±10%. بازده ESD بیش از 90% در 2000V HBM.
2.3 سیستم دستهبندی (IF=3mA)
دستههای ولتاژ پیشرو از E2 (2.5-2.6V) تا H1 (3.0-3.1V) متغیر است. دستههای شدت نور از C20 (23-28mcd) تا E10 (43-53mcd) متغیر است. دستههای کروماتیسیته CIE موجود: M02, M03, P02, P03. برای مختصات دقیق به برگه داده مراجعه کنید.
3. تحلیل منحنی عملکرد
منحنیهای معمول مشخصات نوری بینشی از رفتار LED در شرایط مختلف ارائه میدهد:
- ولتاژ پیشرو در مقابل جریان پیشرو: رابطه نمایی نشان میدهد، معمولاً در 2.7V برای 3mA.
- جریان پیشرو در مقابل شدت نسبی: افزایش خطی تا 5mA، سپس اشباع.
- دمای لحیم کاری در مقابل شدت نسبی: کاهش جزئی در دماهای بالاتر (حدود 20% کاهش از 25°C تا 120°C).
- جریان پیشرو در مقابل دمای لحیم کاری: نیاز به کاهش قدرت بالای 80°C.
- ولتاژ پیشرو در مقابل دمای لحیم کاری: ضریب دمای منفی (~-2mV/°C).
- نمودار تابش: زاویه دید وسیع با الگوی متقارن.
- تغییر رنگ در مقابل جریان پیشرو: تغییر حداقلی در مختصات کروماتیسیته.
- توزیع طیف: پیک گسترده در حدود 450nm (آبی) و 550nm (زرد) معمول برای LED سفید تبدیل فسفر.
4. اطلاعات مکانیکی و بستهبندی
4.1 ابعاد بسته
نمای بالا: 3.50mm x 2.80mm. ارتفاع نمای جانبی: 1.84mm. نمای پایین نشاندهنده علامت قطبی است. الگوی لحیم کاری توصیه شده: پدهای 2.40mm x 1.25mm با طول کلی 4.45mm. تمام ابعاد بر حسب میلیمتر، تلورانس ±0.2mm مگر در غیر این صورت ذکر شده باشد.
4.2 نوار حامل و قرقره
گام نوار حامل 8.0mm، قطر قرقره 178mm، قطر توپی 60mm. عرض نوار 8.0mm. هر قرقره شامل 2000 عدد است. برچسب شامل شماره قطعه، شماره مشخصات، شماره لات، کد دسته، مقدار و تاریخ است.
4.3 بستهبندی ضد رطوبت
LEDها در کیسه ضد رطوبت همراه با خشککننده و کارت نشانگر رطوبت بستهبندی میشوند. MSL سطح 2 در صورت تجاوز از شرایط نگهداری نیاز به پخت دارد.
5. دستورالعملهای لحیم کاری و مونتاژ
5.1 پروفایل لحیم کاری ریفلو
پارامترهای ریفلو توصیه شده: پیشگرمایش از 150°C تا 200°C به مدت 60-120 ثانیه، دمای بالای 217°C حداکثر 60 ثانیه، دمای پیک 260°C حداکثر 10 ثانیه (در محدوده 5°C از پیک حداکثر 30 ثانیه). نرخ سرمایش حداکثر 6°C/s. زمان کل از 25°C تا پیک حداکثر 8 دقیقه. بیش از دو بار ریفلو نکنید.
5.2 لحیم کاری دستی و تعمیر
لحیم کاری دستی: دمای نوک هویه<300°C، زمان<3 ثانیه، فقط یک بار. در صورت اجتنابناپذیری با هویه دو سر تعمیر کنید. در حین گرمایش به سطح سیلیکونی فشار وارد نکنید.
5.3 احتیاطهای جابجایی
محفظه از سیلیکون (نرم) است. از اعمال تنش مکانیکی روی لنز خودداری کنید. روی PCB خمیده نصب نکنید. پس از لحیم کاری سریع خنک نکنید. برای جلوگیری از آسیب از نازلهای مناسب پیک اند پلیس استفاده کنید.
6. اطلاعات بستهبندی و سفارش
بستهبندی استاندارد: 2000 عدد در هر قرقره در نوار حامل. کیسه ضد رطوبت با برچسب. جعبه مقوایی بیرونی (ابعاد استاندارد). شرایط نگهداری قبل از باز کردن: ≤30°C، ≤75% RH تا 1 سال. پس از باز کردن: ظرف 24 ساعت در ≤30°C، ≤60% RH استفاده شود. در صورت تجاوز، در دمای 60±5°C به مدت >24 ساعت پخت کنید.
7. توصیههای کاربردی
این LED برای روشنایی داخلی خودرو و کلیدها ایدهآل است. هنگام طراحی، اطمینان حاصل کنید که جریان از 30mA تجاوز نکند. برای جلوگیری از سوختن از مقاومت محدودکننده جریان استفاده کنید. مدیریت حرارتی حیاتی است: دمای اتصال نباید از 120°C تجاوز کند. اتلاف حرارت مناسب فراهم کنید. مدار درایو نباید ولتاژ معکوس اعمال کند. از مواد حاوی گوگرد (S<100ppm) خودداری کنید. محتوای برم و کلر باید محدود شود.<<100ppm). محتوای برم و کلر باید محدود شود.
8. مقایسه فنی
در مقایسه با لامپهای رشتهای استاندارد، این LED سفید عمر طولانیتر (>50000 ساعت)، مصرف برق کمتر (91mW در مقابل 1-2W) و ردپای کوچکتری ارائه میدهد. در میان دستههای LED، تاییدیه AEC-Q101 قابلیت اطمینان بالا برای کاربردهای خودرویی تضمین میکند و آن را نسبت به LEDهای عمومی غیرتایید شده برتر میسازد. زاویه دید وسیع 120° برای روشنایی محیط داخلی مفید است.
9. سوالات متداول
س: حداکثر جریان پیشرو چقدر است؟ج: 30mA (100mA پیک با چرخه وظیفه 10%).
س: آیا بدون مقاومت میتوانم کار کنم؟ج: خیر، برای جلوگیری از رانش و آسیب، مقاومت محدودکننده جریان لازم است.
س: عمر نگهداری چقدر است؟ج: 1 سال در صورت باز نشدن در شرایط صحیح. پس از باز کردن، ظرف 24 ساعت استفاده کنید یا پخت کنید.
س: آیا این LED نسبت به ESD حساس است؟ج: بله، حفاظت ESD لازم است. آستانه HBM 2000V.
س: آیا میتوان از آن در کاربردهای فضای باز استفاده کرد؟ج: برای فضای داخلی طراحی شده است، اما با آببندی مناسب ممکن است امکانپذیر باشد. برای قرار گرفتن مستقیم توصیه نمیشود.
10. موارد کاربردی عملی
در روشنایی داخلی خودرو، از این LEDها برای نور پس زمینه داشبورد، روشنایی کف پا و روشنایی کلیدها استفاده میشود. به دلیل تاییدیه AEC-Q101، آنها در برابر لرزش و چرخه حرارتی مقاومت میکنند. مثال: دکمههای روشن در کنسول مرکزی با جریان درایو 3mA برای روشنایی یکنواخت.
11. اصل کار
LED سفید با الکترولومینسانس از یک تراشه InGaN آبی کار میکند. نور آبی (پیک ~450nm) یک فسفر زرد (YAG دوپ شده با سریوم) را تحریک میکند که نور زرد گسترده (پیک ~550nm) ساطع میکند. ترکیب نور آبی و زرد برای چشم انسان به صورت سفید ظاهر میشود. فسفر مستقیماً روی تراشه پوشانده میشود و رنگ یکنواخت حاصل میشود.
12. روندهای توسعه
روشنایی خودرو با LED به سمت بازده بالاتر، بستههای کوچکتر و قابلیت اطمینان بیشتر در حال تکامل است. پیشرفتهای آینده شامل بستههای تراشهای (CSP) و طرحهای تراشه معکوس برای عملکرد حرارتی بهتر است. ادغام با سیستمهای روشنایی هوشمند (مانند چراغهای ماتریسی) تقاضا برای LEDهای فشرده و تایید شده را افزایش میدهد. این بسته PLCC2 به دلیل تعادل عملکرد و هزینه همچنان برای کاربردهای داخلی محبوب است.
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. |