فهرست مطالب
- 1. توضیحات
- 1.1 توضیحات کلی
- 1.2 ویژگیها
- 1.3 کاربردها
- 2. ابعاد بسته
- 3. ویژگیهای الکتریکی/نوری در دمای Ts=25°C
- حداکثر مقادیر مجاز (دمای Ts=25°C)
- 4. محدوده تفکیک برای ولتاژ پیشرو و شدت روشنایی (IF=20mA)
- 5. منحنیهای مشخصه نوری معمولی
- 6. بستهبندی
- 7. موارد و شرایط تست قابلیت اطمینان
- 8. دستورالعملهای لحیمکاری SMT
- 9. اقدامات احتیاطی در هنگام استفاده
- 10. 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. توضیحات
1.1 توضیحات کلی
LED سفید با استفاده از تراشه آبی و فسفر برای تولید نور سفید ساخته شده است. بسته بندی استاندارد PLCC2 (3.50mm x 2.80mm x 1.84mm) یک دستگاه نصب سطحی است. این LED برای قابلیت اطمینان بالا و عملکرد نوری عالی در کاربردهای سخت طراحی شده است.
1.2 ویژگیها
- بسته PLCC2
- زاویه دید بسیار عریض (120 درجه)
- مناسب برای تمام فرآیندهای مونتاژ SMT و لحیمکاری
- موجود در نوار و قرقره (2000 قطعه در هر قرقره)
- سطح حساسیت به رطوبت: سطح 2
- مطابقت با RoHS و REACH
- گواهی: برنامه تست صلاحیت محصول بر اساس دستورالعملهای AEC-Q101 برای نیمههادیهای مجزای درجه خودرو
1.3 کاربردها
- روشنایی داخلی خودرو
- سوئیچها
2. ابعاد بسته
ابعاد بسته 3.50mm (طول) x 2.80mm (عرض) x 1.84mm (ارتفاع) است. LED دارای لنز سیلیکونی شفاف است. الگوی لحیمکاری توصیه شده برای اطمینان از اتصال حرارتی و مکانیکی مناسب ارائه شده است. قطبیت روی بسته مشخص شده است. تمام ابعاد بر حسب میلیمتر با تلورانس ±0.2mm هستند مگر اینکه غیر از این ذکر شده باشد.
3. ویژگیهای الکتریکی/نوری در دمای Ts=25°C
| پارامتر | نماد | شرایط تست | Min. | Typ. | Max. | واحد |
|---|---|---|---|---|---|---|
| ولتاژ پیشرو | VF | IF=20mA | 2.5 | 2.8 | 3.1 | V |
| جریان معکوس | IR | VR=5V | - | - | 10 | µA |
| شدت روشنایی | IV | IF=20mA | 1800 | 2450 | 3500 | mcd |
| زاویه دید | 2θ1/2 | IF=20mA | - | 120 | - | درجه |
| مقاومت حرارتی | RTHJ-S | IF=20mA | - | - | 300 | °C/W |
حداکثر مقادیر مجاز (دمای Ts=25°C)
| پارامتر | نماد | مقدار | واحد |
|---|---|---|---|
| توان تلف شده | PD | 93 | mW |
| جریان پیشرو | IF | 30 | mA |
| جریان پیشرو پیک (1/10 چرخه کار، 10ms) | IFP | 50 | mA |
| ولتاژ معکوس | VR | 5 | V |
| ESD (HBM) | ESD | 8000 | V |
| دمای کار | TOPR | 40- تا 100+ | °C |
| دمای نگهداری | TSTG | 40- تا 100+ | °C |
| دمای اتصال | TJ | 120 | °C |
توجه: تلورانس مجاز اندازهگیری ولتاژ پیشرو ±0.1V است. تلورانس مجاز اندازهگیری مختصات رنگ ±0.005 است. تلورانس مجاز اندازهگیری شدت روشنایی ±10% است.
4. محدوده تفکیک برای ولتاژ پیشرو و شدت روشنایی (IF=20mA)
LED بر اساس ولتاژ پیشرو (VF) و شدت روشنایی (IV) برای یکنواختی تفکیک میشود. محدودههای VF از 2.5-2.6V (E2) تا 3.0-3.1V (H1) متغیر است. محدودههای IV عبارتند از N1 (1800-2300 mcd)، N2 (2300-2800 mcd) و O1 (2800-3500 mcd). محدودههای رنگی (R00، R01، R02) در نمودار CIE 1931 تعریف شدهاند.
5. منحنیهای مشخصه نوری معمولی
منحنیهای مشخصه زیر برای مرجع طراحی ارائه شده است:
- ولتاژ پیشرو در مقابل جریان پیشرو: رابطه I-V معمولی را نشان میدهد.
- جریان پیشرو در مقابل شدت نسبی: افزایش خطی شدت با جریان را نشان میدهد.
- دمای لحیمکاری در مقابل شدت نسبی: کاهش شدت در دماهای بالاتر نقطه لحیم را نشان میدهد.
- دمای لحیمکاری در مقابل جریان پیشرو: منحنی کاهش برای حداکثر جریان مجاز در مقابل دمای نقطه لحیم.
- ولتاژ پیشرو در مقابل دمای لحیمکاری: ضریب دمای منفی ولتاژ پیشرو را نشان میدهد.
- نمودار تابش: زاویه دید عریض 120 درجه را نشان میدهد.
- تغییر مختصات رنگی در مقابل دمای لحیمکاری: تغییر جزئی مختصات رنگ با دما را نشان میدهد.
- توزیع طیفی: طیف معمولی LED سفید.
6. بستهبندی
LEDها در نوار و قرقره با 2000 قطعه در هر قرقره بستهبندی میشوند. ابعاد نوار حامل برای قرارگیری خودکار مشخص شده است. ابعاد قرقره 178mm (قطر) با سوراخ هاب 13mm است. یک کیسه مانع رطوبت با خشککننده و کارت نشانگر رطوبت برای محافظت در برابر رطوبت استفاده میشود. برچسب شامل شماره قطعه، کد تفکیک، تعداد و کد تاریخ است.
7. موارد و شرایط تست قابلیت اطمینان
محصول از طریق تست قابلیت اطمینان سختگیرانه بر اساس AEC-Q101 گواهی میشود. تستها عبارتند از:
- لحیمکاری موجی (260°C، 10 ثانیه)
- سطح حساسیت به رطوبت 2 (85°C/60%RH، 168 ساعت)
- شوک حرارتی (40-°C تا 125°C، 1000 چرخه)
- تست عمر (100°C، IF=20mA، 1000 ساعت)
- تست عمر در دمای بالا و رطوبت بالا (85°C/85%RH، IF=20mA، 1000 ساعت)
معیار پذیرش: برای ولتاژ پیشرو، حد U.S.L. × 1.1؛ برای جریان معکوس، U.S.L. × 2.0؛ برای شار نوری، L.S.L. × 0.7.
8. دستورالعملهای لحیمکاری SMT
پارامترهای پروفیل لحیمکاری توصیه شده: پیشگرمایش از 150°C تا 200°C به مدت 60-120 ثانیه. نرخ افزایش دما ≤3°C/s. زمان بالای 217°C: حداکثر 60 ثانیه. دمای پیک: 260°C برای حداکثر 10 ثانیه. نرخ خنکسازی ≤6°C/s. کل زمان از 25°C تا پیک: حداکثر 8 دقیقه. بیش از دو چرخه لحیمکاری انجام ندهید؛ اگر بیش از 24 ساعت بین لحیمکاری فاصله باشد، LEDها ممکن است رطوبت جذب کرده و آسیب ببینند. برای لحیمکاری دستی، از اتوی لحیمکاری در دمای 300°C به مدت کمتر از 3 ثانیه، فقط یک بار استفاده کنید. تعمیر باید اجتناب شود اما در صورت لزوم، از اتوی لحیم دو سر استفاده کنید. پوشش سیلیکونی نرم است؛ از فشار بیش از حد در هنگام برداشت و قرار دادن خودداری کنید.<300°C به مدت کمتر از 3 ثانیه، فقط یک بار. تعمیر باید اجتناب شود اما در صورت لزوم، از اتوی لحیم دو سر استفاده کنید. پوشش سیلیکونی نرم است؛ از فشار بیش از حد در هنگام برداشت و قرار دادن خودداری کنید.
9. اقدامات احتیاطی در هنگام استفاده
- از قرار گرفتن در معرض ترکیبات گوگرد بیش از 100PPM در مواد اتصال خودداری کنید.
- میزان برم و کلر در مواد خارجی را محدود کنید: هر کدام<900PPM، مجموع<1500PPM.
- از ترکیبات آلی فرار (VOCs) که باعث تغییر رنگ سیلیکون میشوند جلوگیری کنید.
- قطعات را از کنارهها با استفاده از ابزار مناسب جابجا کنید؛ به سطح لنز دست نزنید.
- مدار درایو را طوری طراحی کنید که جریان از حداکثر مقادیر مجاز تجاوز نکند و برای محافظت از یک مقاومت سری استفاده کنید. از ولتاژ معکوس خودداری کنید.
- طراحی حرارتی حیاتی است؛ تولید گرما را در نظر بگیرید تا از کاهش روشنایی و رنگ جلوگیری شود.
- پوشش سیلیکونی گرد و غبار را جذب میکند؛ تمیز کردن با ایزوپروپیل الکل توصیه میشود. تمیز کردن اولتراسونیک توصیه نمیشود.
10. شرایط نگهداری
| شرایط | دما | رطوبت | زمان |
|---|---|---|---|
| قبل از باز کردن کیسه آلومینیومی | ≤30°C | ≤75% | ظرف 1 سال |
| بعد از باز کردن کیسه | ≤30°C | ≤60% | توصیه میشود ظرف 24 ساعت |
| پخت (در صورت تجاوز از زمان نگهداری یا آسیب کیسه) | 60±5°C | - | ≥24 ساعت |
در هنگام جابجایی و مونتاژ، حفاظت ESD و EOS باید رعایت شود، زیرا LEDها به تخلیه الکترواستاتیک حساس هستند.
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. |