فهرست مطالب
- 1. مرور کلی محصول
- 1.1 ویژگیها و مزایای کلیدی
- 2. اطلاعات مکانیکی و بستهبندی
- 2.1 مشخصات بستهبندی
- 3. حداکثر مقادیر مجاز مطلق
- 4. ویژگیهای الکترواپتیکی
- 5. سیستم کد بین و مشخصات
- 5.1 دستهبندی ولتاژ فوروارد (VF)
- 5.2 دستهبندی شدت نور (Iv)
- 5.3 دستهبندی رنگ (رنگ)
- 6. دستورالعملهای لحیمکاری و مونتاژ
- 6.1 پروفایل لحیمکاری رفلو
- 6.2 تمیزکاری
- 7. قابلیت اطمینان و احتیاطهای جابجایی
- 7.1 ملاحظات کاربردی
- 7.2 حساسیت به رطوبت و ذخیرهسازی
- 8. منحنیهای عملکرد معمول و راهنمای کاربر
1. مرور کلی محصول
سری LTW نمایانگر یک راهحل روشنایی حالت جامد با بهرهوری انرژی و فوقفشرده است. این محصول، عمر طولانی و قابلیت اطمینان بالای ذاتی دیودهای نورافشان (LED) را با سطح روشنایی مناسب برای جایگزینی فناوریهای روشنایی متعارف در کاربردهای مختلف ترکیب میکند. انعطافپذیری طراحی را ارائه میدهد و در یک بستهبندی سازگار با فرآیندهای مونتاژ خودکار عرضه میشود.
1.1 ویژگیها و مزایای کلیدی
ویژگیهای اصلی این قطعه LED بر قابلیت تولید و انطباق زیستمحیطی متمرکز است.
- بستهبندی شده روی نوار 12 میلیمتری پیچیده شده روی قرقرههای 7 اینچی.
- کاملاً سازگار با تجهیزات استاندارد برداشت و جایگذاری خودکار.
- مناسب برای فرآیندهای لحیمکاری رفلو مادون قرمز (IR) و فاز بخار.
- مطابق با خطوط کلی بستهبندی استاندارد EIA.
- طراحی شده برای سازگاری با روشهای راهاندازی مدار مجتمع (IC).
- به عنوان یک محصول سبز تولید شده، مطابق با الزامات بدون سرب بر اساس دستورالعملهای RoHS.
این قطعه برای طیف وسیعی از کاربردهای روشنایی، با بهرهگیری از اندازه فشرده و بازدهی آن طراحی شده است. موارد استفاده بالقوه شامل، اما نه محدود به موارد زیر است: چراغهای مطالعه برای خودرو، اتوبوس و فضای داخلی هواپیما؛ روشنایی قابل حمل مانند چراغ قوه و چراغ دوچرخه؛ چراغهای داونلایت و روشنایی جهتیابی؛ روشنایی تزئینی و سرگرمی؛ روشنایی امنیتی، باغ و پایه چراغ؛ روشنایی کاو، زیرقفسه و کاری؛ سیگنالینگ ترافیک، فانوس دریایی و چراغهای گذرگاه راهآهن؛ انواع روشنایی معماری تجاری و مسکونی داخلی و خارجی؛ و تابلوهای روشنایی لبهای برای خروجیها یا نمایشگرهای نقطه فروش.
2. اطلاعات مکانیکی و بستهبندی
LED در یک بستهبندی استاندارد دستگاه نصب سطحی (SMD) ارائه میشود. خطوط کلی و ابعاد دقیق در نقشههای دیتاشیت ارائه شده است. تمام مقادیر ابعادی بر حسب میلیمتر (mm) مشخص شدهاند. تلرانس استاندارد برای این ابعاد ±0.1 میلیمتر (تقریباً ±0.004 اینچ) است، مگر اینکه صراحتاً در یادداشتهای همراه نقشهها خلاف آن ذکر شده باشد. دیتاشیت همچنین شامل نمودارهای دقیق برای طرح پد اتصال برد مدار چاپی (PCB) توصیهشده است تا اطمینان حاصل شود که لحیمکاری و عملکرد حرارتی به درستی انجام میشود.
2.1 مشخصات بستهبندی
قطعات در قالب نوار و قرقره مناسب برای مونتاژ انبوه عرضه میشوند.
- نوار:LEDها در حفرههای داخل یک نوار حامل به عرض 12 میلیمتر قرار میگیرند.
- قرقره:نوار روی یک قرقره استاندارد به قطر 7 اینچ (178 میلیمتر) پیچیده میشود.
- تعداد:هر قرقره حداکثر شامل 2000 قطعه است.
- نوار پوششی:حفرههای خالی قطعات با یک نوار پوششی بالایی مهر و موم میشوند.
- قطعات مفقود:مشخصات اجازه میدهد حداکثر دو لامپ مفقود متوالی روی یک قرقره وجود داشته باشد.
- استاندارد:بستهبندی مطابق با مشخصات EIA-481-1-B است.
3. حداکثر مقادیر مجاز مطلق
این مقادیر محدودیتهایی را تعریف میکنند که فراتر از آن ممکن است آسیب دائمی به دستگاه وارد شود. تمام مقادیر در دمای محیط (Ta) 25 درجه سانتیگراد مشخص شدهاند.
| پارامتر | نماد | مقدار مجاز | واحد |
|---|---|---|---|
| اتلاف توان | Pd | 120 | mW |
| جریان فوروارد پیک (سیکل وظیفه 1/10، پالس 0.1ms) | IFP | 100 | mA |
| جریان فوروارد DC | IF | 30 | mA |
| ولتاژ معکوس | VR | 5 | V |
| محدوده دمای کاری | Topr | -30 تا +85 | °C |
| محدوده دمای ذخیرهسازی | Tstg | -40 تا +100 | °C |
| شرایط لحیمکاری رفلو | - | 260°C به مدت 10 ثانیه | - |
نکته مهم:کارکرد LED تحت هر شرایط بایاس معکوس در یک کاربرد ممکن است منجر به آسیب یا خرابی قطعه شود.
4. ویژگیهای الکترواپتیکی
پارامترهای عملکردی معمول در دمای محیط 25 درجه سانتیگراد و جریان فوروارد (IF) 20mA اندازهگیری میشوند، مگر اینکه خلاف آن ذکر شده باشد.
| پارامتر | نماد | Min. | Typ. | Max. | واحد | شرایط آزمایش |
|---|---|---|---|---|---|---|
| شدت نور | Iv | 1900 | - | 2800 | mcd | IF = 20mA |
| زاویه دید (2θ1/2) | 2θ1/2 | - | 115 | - | deg | - |
| مختصات رنگی x | x | - | 0.301 | - | - | IF = 20mA |
| مختصات رنگی y | y | - | 0.283 | - | - | IF = 20mA |
| ولتاژ فوروارد | VF | 2.9 | - | 3.6 | V | IF = 20mA |
یادداشتهای اندازهگیری:
- شدت نور با استفاده از ترکیب سنسور و فیلتری اندازهگیری میشود که منحنی پاسخ استاندارد چشم فوتوپیک CIE را تقریب میزند.
- زاویه دید (2θ1/2) به عنوان زاویه کاملای تعریف میشود که در آن شدت نور به نصف مقدار اندازهگیری شده روی محور مرکزی کاهش مییابد.
- مختصات رنگی (x, y) بر اساس نمودار رنگی CIE 1931 تعریف میشوند.
- استاندارد آزمایش مرجع برای اندازهگیری رنگ و شدت نور CAS140B است.
- تلرانس ±0.01 باید برای مختصات رنگی تضمینشده اعمال شود.
احتیاط ESD:این دستگاه نسبت به تخلیه الکترواستاتیک (ESD) و موجهای الکتریکی حساس است. باید اقدامات احتیاطی مناسب ESD در حین جابجایی انجام شود، از جمله استفاده از مچبندهای زمینشده یا دستکشهای ضداستاتیک. تمام تجهیزات و ایستگاههای کاری مرتبط باید به درستی زمینشده باشند.
5. سیستم کد بین و مشخصات
LEDها بر اساس پارامترهای کلیدی به بینها دستهبندی میشوند تا یکنواختی درون یک دسته تولیدی تضمین شود. کدهای بین به طراحان اجازه میدهند قطعاتی را انتخاب کنند که الزامات خاص کاربرد برای ولتاژ و روشنایی را برآورده میکنند.
5.1 دستهبندی ولتاژ فوروارد (VF)
LEDها بر اساس افت ولتاژ فوروارد آنها در جریان آزمایش 20mA دستهبندی میشوند.
| کد بین VF | حداقل ولتاژ فوروارد (V) | حداکثر ولتاژ فوروارد (V) |
|---|---|---|
| V0 | 2.9 | 3.0 |
| V1 | 3.0 | 3.1 |
| V2 | 3.1 | 3.2 |
| V3 | 3.2 | 3.3 |
| V4 | 3.3 | 3.4 |
| V5 | 3.4 | 3.5 |
| V6 | 3.5 | 3.6 |
تلرانس روی هر بین ولتاژ فوروارد ±0.1V است.
5.2 دستهبندی شدت نور (Iv)
LEDها بر اساس خروجی شدت نور آنها در 20mA مرتب میشوند.
| کد بین Iv | حداقل شدت نور (mcd) | حداکثر شدت نور (mcd) |
|---|---|---|
| G | 1900 | 2000 |
| H | 2000 | 2100 |
| I | 2100 | 2200 |
| J | 2200 | 2300 |
| K | 2300 | 2400 |
| L | 2400 | 2500 |
| M | 2500 | 2600 |
| N | 2600 | 2700 |
| O | 2700 | 2800 |
تلرانس روی هر بین شدت نور ±10% است.
5.3 دستهبندی رنگ (رنگ)
یک جدول رتبهبندی رنگ دقیق ارائه شده است که مرزهای مختصات رنگی CIE 1931 (x, y) را برای کدهای بین مختلف (مانند A52, A53, BE1, BG3 و غیره) مشخص میکند. این امکان انتخاب رنگ دقیق را فراهم میکند. تلرانس برای هر بین رنگ (x, y) ±0.01 است.
6. دستورالعملهای لحیمکاری و مونتاژ
6.1 پروفایل لحیمکاری رفلو
این قطعه با فرآیندهای لحیمکاری رفلو بدون سرب سازگار است. دیتاشیت یک پروفایل لحیمکاری رفلو مادون قرمز (IR) پیشنهادی مطابق با استاندارد J-STD-020D ارائه میدهد. حداکثر دمای رفلو 260 درجه سانتیگراد مشخص شده است، با حداکثر زمان قرارگیری در آن دما به مدت 10 ثانیه. رعایت این پروفایل برای جلوگیری از آسیب حرارتی به بستهبندی LED و تراشه داخلی آن حیاتی است.
6.2 تمیزکاری
هنگام تمیز کردن بردهای مونتاژ شده حاوی این LEDها باید دقت لازم به عمل آید. استفاده از پاککنندههای شیمیایی نامشخص ممنوع است زیرا ممکن است به مواد بستهبندی LED (مانند لنز یا ماده پوششی) آسیب برساند. اگر تمیز کردن کاملاً ضروری است، روش توصیهشده غوطهور کردن LEDها در الکل اتیلی یا ایزوپروپیل الکل در دمای معمولی اتاق است. زمان غوطهوری نباید از یک دقیقه تجاوز کند تا از تخریب احتمالی جلوگیری شود.
7. قابلیت اطمینان و احتیاطهای جابجایی
7.1 ملاحظات کاربردی
این محصول LED برای استفاده در تجهیزات الکترونیکی تجاری و مصرفی استاندارد طراحی و واجد شرایط شده است. مثالها شامل تجهیزات اداری، دستگاههای ارتباطی و لوازم خانگی است. برای کاربردهایی که نیاز به قابلیت اطمینان استثنایی دارند که در آن خرابی میتواند جان یا سلامتی را به خطر بیندازد - مانند هوانوردی، حمل و نقل، سیستمهای پزشکی/پشتیبان حیات، یا دستگاههای حیاتی برای ایمنی - واجد شرایط شدن و مشاوره اضافی قبل از طراحی الزامی است.
7.2 حساسیت به رطوبت و ذخیرهسازی
این محصول بر اساس استاندارد JEDEC J-STD-020 به عنوان سطح حساسیت به رطوبت (MSL) 3 طبقهبندی شده است. این طبقهبندی پیامدهای مهمی برای جابجایی و ذخیرهسازی دارد تا از "پاپکورنینگ" یا ترک خوردن بستهبندی در حین رفلو به دلیل رطوبت جذب شده جلوگیری شود.
- ذخیرهسازی کیسه مهر و موم شده:هنگامی که کیسه مانع رطوبتی باز نشده است، LEDها باید در دمای 30 درجه سانتیگراد یا کمتر و رطوبت نسبی (RH) 90% یا کمتر ذخیره شوند. قطعات در این شرایط یک سال عمر مفید دارند.
- پس از باز کردن کیسه:پس از باز شدن کیسه ضد رطوبت، LEDها باید در محیطی با دمای 30 درجه سانتیگراد یا کمتر و رطوبت نسبی 60% یا کمتر ذخیره شوند.
- عمر مفید در محیط کار:پس از باز شدن کیسه، قطعات باید ظرف 168 ساعت (7 روز) فرآیند لحیمکاری رفلو را طی کنند. این محدودیت زمانی حیاتی است. وضعیت باید با استفاده از کارت نشانگر رطوبت (HIC) موجود در کیسه تأیید شود؛ اگر نشانگر رنگ صورتی (فراتر از سطح 10% RH) را نشان دهد، قطعات قبل از استفاده نیاز به پخت (بیکینگ) مطابق با روشهای مناسب MSL3 دارند.
8. منحنیهای عملکرد معمول و راهنمای کاربر
دیتاشیت شامل بخشی برای منحنیهای مشخصه معمول است که رابطه بین پارامترهای مختلف را به صورت گرافیکی نشان میدهد. این منحنیها برای طراحی دقیق مدار و درک رفتار دستگاه تحت شرایط مختلف ضروری هستند. در حالی که نمودارهای خاص در متن ارائه شده توضیح داده نشدهاند، معمولاً شامل موارد زیر هستند:
- شدت نور نسبی در مقابل جریان فوروارد:نشان میدهد که چگونه خروجی نور با جریان راهاندازی افزایش مییابد.
- ولتاژ فوروارد در مقابل جریان فوروارد:ویژگی IV دیود را نشان میدهد.
- شدت نور نسبی در مقابل دمای محیط:کاهش حرارتی خروجی نور را نشان میدهد.
- الگوی زاویه دید:یک نمودار قطبی که توزیع فضایی نور را نشان میدهد.
بخش راهنمای کاربر اطلاعات عملی برای پیادهسازی LED را یکجا جمعآوری میکند، از جمله طرح پد PCB توصیهشده (برای تشکیل اتصال لحیم و اتلاف حرارت بهینه)، ابعاد نوار و مشخصات قرقره، که سازگاری با تجهیزات تولید را تضمین میکند.
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. |