فهرست مطالب
- 1. نمای کلی محصول
- 1.1 توضیحات عمومی
- 1.2 ویژگیها
- 1.3 کاربردها
- 2. ابعاد بسته
- 3. مشخصات الکتریکی و نوری
- 3.1 ولتاژ پیشرو
- 3.2 جریان معکوس
- 3.3 شار نوری
- 3.4 زاویه دید
- 3.5 مقاومت حرارتی
- 3.6 حداکثر مقادیر مجاز
- 4. محدوده باین و مختصات رنگ
- 4.1 باین ولتاژ پیشرو
- 4.2 باین شار نوری
- 4.3 باین رنگی
- 5. منحنیهای عملکرد معمولی
- 5.1 ولتاژ پیشرو در مقابل جریان پیشرو
- 5.2 جریان پیشرو در مقابل شدت نسبی
- 5.3 دمای لحیم در مقابل شدت نسبی
- 5.4 دمای لحیم در مقابل جریان پیشرو (کاهش ظرفیت)
- 5.5 ولتاژ پیشرو در مقابل دمای لحیم
- 5.6 نمودار تابش
- 5.7 رنگی در مقابل دما
- 5.8 توزیع طیف
- 6. بستهبندی و جابجایی
- 6.1 مشخصات بستهبندی
- 6.2 بستهبندی مقاوم به رطوبت
- 6.3 تست قابلیت اطمینان
- 7. لحیم کاری مجدد SMT
- 8. اقدامات احتیاطی و نگهداری
- 8.1 محیط کار
- 8.2 جابجایی
- 8.3 تمیزکاری
- 8.4 شرایط نگهداری
- 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. نمای کلی محصول
1.1 توضیحات عمومی
این LED یک دیود نورانی سفید است که با استفاده از تراشه آبی همراه با فسفر برای تولید نور سفید ساخته شده است. بسته بندی آن از نوع PLCC6 (حامل تراشه پلاستیکی با سرنخ) به ابعاد 3.5mm × 3.5mm × 1.9mm است که برای فناوری نصب سطحی طراحی شده است. این LED زاویه دید گسترده 120 درجه دارد و برای کاربردهای مختلف روشنایی خودرو مناسب است. این قطعه با مقررات RoHS و REACH مطابقت دارد و مطابق با تست استرس AEC-Q101 برای نیمههادیهای گسسته خودرویی تأیید شده است.
1.2 ویژگیها
- بسته PLCC6 (3.5mm × 3.5mm × 1.9mm)
- زاویه دید بسیار گسترده (120°)
- مناسب برای تمام فرآیندهای مونتاژ و لحیم کاری SMT
- موجود به صورت نوار و قرقره (4000 عدد در هر قرقره)
- سطح حساسیت به رطوبت: سطح 2
- مطابقت با RoHS و REACH
- تأیید شده AEC-Q101
1.3 کاربردها
این LED عمدتاً برای روشنایی خودرو، داخلی و خارجی، مانند روشنایی محیط داخلی، چراغهای مطالعه، چراغهای راهنما و سایر عملکردهای روشنایی خودرو طراحی شده است.
2. ابعاد بسته
ابعاد بسته در نقشه مستندات نشان داده شده است. اندازه کلی بسته 3.50mm × 3.50mm با ارتفاع 1.90mm است. همه ابعاد بر حسب میلیمتر با تلرانس ±0.05mm هستند مگر اینکه خلاف آن ذکر شده باشد. LED دارای علامت قطبیت در سطح بالایی است. این بسته شامل عرض سرنخ 0.70mm و گام سرنخ 0.50mm در یک جهت و گام سرنخ دیگر 0.80mm است. ابعاد دقیق برای طراحی چیدمان PCB و لحیم کاری مناسب حیاتی است.
3. مشخصات الکتریکی و نوری
3.1 ولتاژ پیشرو
در جریان تست 150mA (Ts=25°C)، ولتاژ پیشرو (VF) حداقل 2.8V، معمولی 3.1V و حداکثر 3.4V است. تلرانس اندازهگیری ±0.1V است. این پارامتر برای محاسبه اتلاف توان و طراحی مدارهای درایور مهم است.
3.2 جریان معکوس
در ولتاژ معکوس 5V، جریان معکوس (IR) معمولاً بسیار کم است و حداکثر 10µA است. این نشاندهنده کیفیت خوب اتصال و نشتی کم است.
3.3 شار نوری
در 150mA، شار نوری (Φ) از حداقل 55.3 لومن، معمولی 62 لومن تا حداکثر 75.3 لومن متغیر است. تلرانس اندازهگیری ±10% است. این شار بالا LED را برای روشنایی خودرویی روشن مناسب میکند.
3.4 زاویه دید
زاویه دید (2θ1/2) 120 درجه است که بسیار گسترده بوده و توزیع نور یکنواختی را فراهم میکند.
3.5 مقاومت حرارتی
مقاومت حرارتی از محل اتصال به نقطه لحیم (RTHJ-S) حداکثر 50°C/W است. این مقاومت حرارتی پایین به اتلاف حرارت کارآمد کمک میکند.
3.6 حداکثر مقادیر مجاز
حداکثر مقادیر مجاز عبارتند از: اتلاف توان (PD) 612mW، جریان پیشرو (IF) 180mA، جریان پیشرو پیک (IFP) 300mA (چرخه وظیفه 1/10، عرض پالس 10ms)، ولتاژ معکوس (VR) 5V، تخلیه الکترواستاتیک (HBM) 8000V، دمای کارکرد (TOPR) 40- تا 110+°C، دمای ذخیرهسازی (TSTG) 40- تا 110+°C، دمای محل اتصال (TJ) 125°C. باید مراقب بود که از این حدود تجاوز نشود تا از آسیب جلوگیری شود.
4. محدوده باین و مختصات رنگ
4.1 باین ولتاژ پیشرو
ولتاژ پیشرو در 150mA به گروههای زیر تقسیم میشود: G1 (2.8-2.9V)، G2 (2.9-3.0V)، H1 (3.0-3.1V)، H2 (3.1-3.2V)، I1 (3.2-3.3V)، I2 (3.3-3.4V). این باین به مشتریان امکان میدهد LEDهایی با محدوده ولتاژ باریکتر برای توزیع یکنواخت جریان در آرایهها انتخاب کنند.
4.2 باین شار نوری
شار نوری در 150mA دستهبندی میشود: PA (55.3-61.2 lm)، PB (61.2-67.8 lm)، QA (67.8-75.3 lm). باینهای شار بالاتر خروجی روشنتری را فراهم میکنند.
4.3 باین رنگی
نمودار رنگی C.I.E با باینهای ZG0، ZG1، ZG2 نشان داده شده است. مختصات رنگ در ناحیه سفید با محدوده x,y مشخص قرار میگیرد. به عنوان مثال، ZG0 مختصات (0.3059,0.3112) تا (0.3177,0.3112) و غیره را پوشش میدهد. این امر یکنواختی رنگ را تضمین میکند.
5. منحنیهای عملکرد معمولی
5.1 ولتاژ پیشرو در مقابل جریان پیشرو
منحنی ولتاژ پیشرو معمولی حدود 2.8-3.2V را در محدوده جریان 30-180mA نشان میدهد.
5.2 جریان پیشرو در مقابل شدت نسبی
خروجی نور نسبی با افزایش جریان افزایش مییابد و در 200mA به حدود 140% نسبت به جریانهای پایینتر میرسد.
5.3 دمای لحیم در مقابل شدت نسبی
با افزایش دما، شدت نسبی حدود 20% از 20°C تا 120°C کاهش مییابد.
5.4 دمای لحیم در مقابل جریان پیشرو (کاهش ظرفیت)
حداکثر جریان پیشرو مجاز با دما کاهش مییابد، از 180mA در 25°C به حدود 100mA در 125°C برای جلوگیری از آسیب حرارتی.
5.5 ولتاژ پیشرو در مقابل دمای لحیم
ولتاژ پیشرو با دما به صورت خطی کاهش مییابد (تقریباً -2mV/°C).
5.6 نمودار تابش
شدت نور نسبی به عنوان تابعی از زاویه، توزیع زاویهای گستردهای را نشان میدهد که برای یک گسیلنده لمبرتی معمول است.
5.7 رنگی در مقابل دما
مختصات رنگ با دما اندکی جابجا میشود و مقادیر x و y با افزایش دما کاهش مییابند.
5.8 توزیع طیف
این LED طیف گستردهای از حدود 400nm تا 750nm ساطع میکند، با شدت پیک در حدود 450nm (آبی) و یک پیک زرد گستردهتر از فسفر که منجر به نور سفید سرد میشود.
6. بستهبندی و جابجایی
6.1 مشخصات بستهبندی
LEDها در نوار حامل با 4000 عدد در هر قرقره بستهبندی میشوند. ابعاد نوار حامل مشخص شده است: A0=3.70±0.10mm، B0=3.70±0.10mm، K0=2.15±0.10mm، T=0.25±0.05mm، W=12.0±0.20mm و غیره. ابعاد قرقره: قطر 330mm، قطر هسته 100mm، سوراخ توپی 13mm.
6.2 بستهبندی مقاوم به رطوبت
این LED حساس به رطوبت است (MSL Level 2). در کیسه مانع رطوبت همراه با خشککننده و نشانگر رطوبت بستهبندی میشود. شرایط نگهداری: قبل از باز کردن کیسه آلومینیومی، در دمای<30°C/75%RH تا 1 سال نگهداری شود. پس از باز کردن، ظرف 24 ساعت در دمای<30°C/60%RH استفاده شود. در صورت تجاوز، پخت در دمای 60±5°C به مدت 24 ساعت الزامی است.
6.3 تست قابلیت اطمینان
تستها شامل: لحیم کاری مجدد (حداکثر 260°C، 2 بار)، پیششرطسازی (MSL2)، شوک حرارتی (40-°C تا 125°C، 1000 چرخه)، تست عمر (105°C، 150mA، 1000 ساعت)، تست عمر رطوبت بالا (85°C/85%RH، 150mA، 1000 ساعت). معیارها: تغییر VF ≤1.1x USL، IR ≤2.0x USL، شار ≥0.7x LSL.
7. لحیم کاری مجدد SMT
پروفایل لحیم کاری مجدد توصیه شده ارائه شده است. پارامترهای کلیدی: نرخ افزایش دما ≤3°C/s، پیشگرم از 150°C تا 200°C به مدت 60-120s، زمان بالای 217°C (TL) در 60-120s، دمای پیک 260°C (TP) با زمان ماند ≤10s، نرخ خنکسازی ≤6°C/s. حداکثر 2 چرخه لحیم کاری مجدد. لحیم کاری دستی: دمای هویه<300°C به مدت<3s، فقط یک بار. تعمیرات باید به حداقل برسد.
8. اقدامات احتیاطی و نگهداری
8.1 محیط کار
از ترکیبات حاوی گوگرد >100PPM در مواد جفتشونده خودداری کنید. برم و کلر هر کدام<900PPM، مجموع<1500PPM. ترکیبات آلی فرار (VOCs) میتوانند پوشش سیلیکونی را تغییر رنگ دهند؛ از چسبهای گازده خودداری کنید.
8.2 جابجایی
قطعات را از سطوح کناری با استفاده از موچین حمل کنید؛ به لنز سیلیکونی مستقیماً دست نزنید. حفاظت در برابر تخلیه الکترواستاتیک ضروری است (ESD 8000V HBM). مدارها را با مقاومتهای محدودکننده جریان طراحی کنید تا از جریان بیش از حد جلوگیری شود. طراحی حرارتی برای حفظ عملکرد و جلوگیری از تغییر رنگ یا کاهش شار حیاتی است.
8.3 تمیزکاری
در صورت نیاز از ایزوپروپیل الکل برای تمیزکاری استفاده کنید. تمیزکاری اولتراسونیک توصیه نمیشود زیرا ممکن است به LED آسیب برساند.
8.4 شرایط نگهداری
در کیسه اصلی مهر و موم شده در دمای<30°C/75%RH تا 1 سال نگهداری شود. پس از باز کردن، ظرف 24 ساعت استفاده کنید یا در دمای 60±5°C به مدت 24 ساعت پخت کنید.
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. |