انتخاب زبان

مشخصات فنی ال‌ای‌دی سفید SMD 1608 - ابعاد 1.6x0.8x0.55mm - ولتاژ 2.6-3.4V - توان 68mW - سند فنی فارسی

مشخصات فنی کامل ال‌ای‌دی سفید SMD در بسته‌بندی فشرده 1608. شامل پارامترهای الکتریکی، نوری، حرارتی، دسته‌بندی، بسته‌بندی و دستورالعبات مونتاژ SMT.
smdled.org | PDF Size: 1.6 MB
امتیاز: 4.5/5
امتیاز شما
شما قبلاً به این سند امتیاز داده اید
جلد سند PDF - مشخصات فنی ال‌ای‌دی سفید SMD 1608 - ابعاد 1.6x0.8x0.55mm - ولتاژ 2.6-3.4V - توان 68mW - سند فنی فارسی

فهرست مطالب

1. مرور کلی محصول

این سند به تفصیل مشخصات یک ال‌ای‌دی سفید مونتاژ سطحی فشرده را شرح می‌دهد که برای کاربردهای الکترونیکی مدرن طراحی شده است. این قطعه از یک چیپ ال‌ای‌دی آبی در ترکیب با پوشش فسفر برای تولید نور سفید استفاده می‌کند و تعادلی از عملکرد و مینیاتوری‌سازی مناسب برای طراحی‌های با محدودیت فضا ارائه می‌دهد.

1.1 مزایای اصلی و بازار هدف

مزیت اصلی این ال‌ای‌دی، زاویه دید بسیار وسیع 120 درجه‌ای آن است که توزیع یکنواخت نور را تضمین می‌کند. این قطعه کاملاً با فرآیندهای استاندارد مونتاژ و لحیم‌کاری SMT سازگار است، در سطح حساسیت رطوبت (MSL) 3 طبقه‌بندی شده و با استانداردهای محیط‌زیستی RoHS مطابقت دارد. کاربردهای هدف آن شامل نشانگرهای نوری، نور پس زمینه کلیدها و نمادها، نمایشگرها، لوازم خانگی و نورپردازی عمومی است که در آن‌ها به یک منبع نور سفید کوچک و قابل اعتماد نیاز است.

2. تحلیل عمیق پارامترهای فنی

درک کامل پارامترهای دستگاه برای یکپارچه‌سازی موفق در طراحی مدار حیاتی است.

2.1 مشخصات الکتریکی و نوری

شاخص‌های کلیدی عملکرد در شرایط آزمایش استاندارد دمای محیط (Ts) 25 درجه سانتی‌گراد و جریان مستقیم (IF) 5 میلی‌آمپر تعریف شده‌اند.

2.2 حداکثر مقادیر مجاز و مدیریت حرارتی

تجاوز از این محدودیت‌ها ممکن است باعث آسیب دائمی به دستگاه شود.

3. توضیح سیستم دسته‌بندی

برای اطمینان از ثبات رنگ و روشنایی در تولید، ال‌ای‌دی‌ها در دسته‌هایی مرتب می‌شوند.

3.1 دسته‌بندی ولتاژ مستقیم

ولتاژ مستقیم در هشت دسته مجزا (F1, F2, G1, G2, H1, H2, I1, I2) دسته‌بندی شده است که هر کدام محدوده 0.1 ولتی از 2.6 ولت تا 3.4 ولت را پوشش می‌دهند. این به طراحان اجازه می‌دهد ال‌ای‌دی‌هایی با تلرانس ولتاژ تنگ‌تر را برای کاربردهایی که نیاز به مصرف برق یکنواخت دارند انتخاب کنند.

3.2 دسته‌بندی شدت نور

خروجی نور در چهار دسته شدت (I00, J00, K00, L10) گروه‌بندی شده است. این امکان انتخاب ال‌ای‌دی‌ها را برای کاربردهایی که حداقل روشنایی خاصی مورد نیاز است یا تطابق روشنایی در چندین ال‌ای‌دی مهم است فراهم می‌کند.

3.3 دسته‌بندی رنگ‌سنجی

این سند به مختصات رنگ‌سنجی CIE برای دسته‌های رنگ سفید خاص (TW22, TW23, TW24) اشاره می‌کند. این مختصات یک ناحیه چهارضلعی در نمودار فضای رنگ CIE 1931 تعریف می‌کنند. ال‌ای‌دی‌هایی که خروجی رنگ آن‌ها در این نواحی تعریف شده قرار می‌گیرد، با هم گروه‌بندی می‌شوند تا یک تن رنگ سفید ثابت (مثلاً سفید سرد، سفید خنثی) در یک دسته تضمین شود.

4. تحلیل منحنی‌های عملکرد

داده‌های گرافیکی بینشی از رفتار دستگاه تحت شرایط مختلف ارائه می‌دهند.

4.1 ولتاژ مستقیم در مقابل جریان مستقیم (منحنی IV)

منحنی IV معمولی رابطه غیرخطی بین ولتاژ دو سر ال‌ای‌دی و جریان عبوری از آن را نشان می‌دهد. منحنی یک ولتاژ آستانه روشن شدن (حدود انتهای پایینی محدوده دسته VF) را نشان می‌دهد که پس از آن جریان با افزایش کمی در ولتاژ به سرعت افزایش می‌یابد. این مشخصه برای طراحی درایورهای جریان ثابت اساسی است که برای ال‌ای‌دی‌ها نسبت به درایورهای ولتاژ ثابت ترجیح داده می‌شوند.

5. اطلاعات مکانیکی و بسته‌بندی

5.1 ابعاد و تلرانس‌های بسته‌بندی

دستگاه در یک بسته‌بندی فشرده 1608 قرار دارد که طول آن 1.6 میلی‌متر، عرض آن 0.8 میلی‌متر و ارتفاع آن 0.55 میلی‌متر است. تمام تلرانس‌های ابعادی ±0.2 میلی‌متر است مگر اینکه خلاف آن ذکر شده باشد. نمای‌های بالا، کنار و پایین به تفصیل در مشخصات ارائه شده است، همراه با ابعاد حیاتی مانند فاصله پدها (1.2mm ± 0.05mm).

5.2 شناسایی قطبیت و طرح پایه توصیه شده

نمای پایین به وضوح پدهای آند و کاتد را نشان می‌دهد. کاتد معمولاً علامت‌گذاری شده است. یک طرح پایه لحیم توصیه شده ارائه شده است تا اطمینان حاصل شود که لحیم‌کاری و پایداری مکانیکی به درستی انجام می‌شود. طراحی پد برای دستیابی به یک اتصال لحیم قابل اعتماد و انتقال حرارت مؤثر از چیپ ال‌ای‌دی حیاتی است.

6. دستورالعمل‌های لحیم‌کاری و مونتاژ

6.1 دستورالعمل‌های لحیم‌کاری رفلو SMT

این ال‌ای‌دی برای تمام فرآیندهای استاندارد لحیم‌کاری رفلو SMT مناسب است. با توجه به درجه MSL 3 آن، قطعات باید قبل از لحیم‌کاری در صورتی که کیسه محافظ رطوبت به مدت بیش از 168 ساعت (7 روز) تحت شرایط کارخانه (30°C/60% RH) باز شده باشد، پخته شوند. پروفیل رفلو خاص (پیش‌گرم، خیساندن، دمای اوج رفلو، نرخ خنک‌سازی) باید توصیه‌های مربوط به قطعات SMD کوچک مشابه را دنبال کند، که معمولاً دمای اوج آن از 260 درجه سانتی‌گراد تجاوز نمی‌کند.

6.2 احتیاط‌های حمل و نگهداری

7. اطلاعات بسته‌بندی و سفارش

7.1 مشخصات بسته‌بندی

ال‌ای‌دی‌ها روی قرقره و در نوار حامل برجسته استاندارد صنعتی عرضه می‌شوند که برای ماشین‌های اتوماتیک برداشت و قراردادن مناسب است. ابعاد دقیق جیب‌های نوار حامل و قرقره برای اطمینان از سازگاری با تجهیزات مونتاژ ارائه شده است. مشخصات برچسب برای قرقره نیز گنجانده شده است.

7.2 بسته‌بندی مقاوم در برابر رطوبت و کارتن

قرقره‌ها در کیسه‌های محافظ رطوبت همراه با جاذب رطوبت بسته‌بندی می‌شوند تا درجه MSL 3 در طول ذخیره‌سازی و حمل و نقل حفظ شود. این کیسه‌ها سپس در جعبه‌های مقوایی برای ارسال بسته‌بندی می‌شوند.

8. پیشنهادات کاربردی و ملاحظات طراحی

8.1 سناریوهای کاربردی معمول

8.2 ملاحظات طراحی حیاتی

9. قابلیت اطمینان و تضمین کیفیت

9.1 موارد و شرایط آزمایش قابلیت اطمینان

این مشخصات به مجموعه‌ای از آزمایش‌های قابلیت اطمینان انجام شده برای اطمینان از طول عمر محصول اشاره می‌کند. در حالی که شرایط خاص در یک سند جداگانه شرح داده شده است، آزمایش‌های معمول برای ال‌ای‌دی‌ها شامل موارد زیر است: عمر کارکرد در دمای بالا (HTOL)، ذخیره‌سازی در دمای پایین، چرخه دمایی، آزمایش رطوبت و مقاومت در برابر حرارت لحیم. این آزمایش‌ها تنش‌هایی را که قطعه در طول عمر خود با آن‌ها مواجه می‌شود شبیه‌سازی می‌کنند.

9.2 معیارهای قضاوت خرابی

معیارهایی برای قضاوت در مورد خرابی دستگاه در طول این آزمایش‌های قابلیت اطمینان تعیین شده است. معیارهای خرابی رایج شامل افت قابل توجه در شدت نور (مثلاً >30٪)، تغییر زیاد در ولتاژ مستقیم، تغییر در مختصات رنگ‌سنجی فراتر از محدودیت‌های مشخص شده، یا خرابی فاجعه‌بار (عدم خروجی نور) است.

10. پرسش‌های متداول (بر اساس پارامترهای فنی)

10.1 هدف از دسته‌های ولتاژ مختلف چیست؟

دسته‌های ولتاژ به طراحان اجازه می‌دهد ال‌ای‌دی‌هایی با مشخصات الکتریکی مشابه انتخاب کنند. در کاربردهایی که از چندین ال‌ای‌دی به صورت سری یا موازی استفاده می‌شود، تطابق دسته‌های VF به اطمینان از توزیع جریان یکنواخت و روشنایی ثابت در تمام ال‌ای‌دی‌ها کمک می‌کند و از بیش‌راندن یا کم‌راندن برخی از آن‌ها جلوگیری می‌کند.

10.2 چگونه مقاومت سری مورد نیاز را محاسبه کنم؟

از قانون اهم استفاده کنید: R = (Vsupply - VF) / IF. برای یک طراحی محافظه‌کارانه، از حداکثر VF از دسته انتخاب شده استفاده کنید تا اطمینان حاصل شود که جریان از IF مورد نظر تجاوز نمی‌کند. به عنوان مثال، با منبع تغذیه 5 ولت، IF برابر 5 میلی‌آمپر و یک ال‌ای‌دی از دسته I2 (حداکثر VF = 3.4 ولت): R = (5 - 3.4) / 0.005 = 320 اهم. از نزدیک‌ترین مقدار استاندارد استفاده کنید (مثلاً 330 اهم).

10.3 چرا مدیریت حرارتی برای چنین ال‌ای‌دی کوچکی مهم است؟

علیرغم اندازه کوچک، چیپ ال‌ای‌دی گرما تولید می‌کند. مقاومت حرارتی 450 درجه سانتی‌گراد بر وات به این معنی است که به ازای هر وات تلف شده، دمای اتصال 450 درجه سانتی‌گراد بالاتر از دمای نقطه لحیم افزایش می‌یابد. حتی در 20 میلی‌آمپر و 3.4 ولت (68 میلی‌وات)، افزایش دما قابل توجه است (تقریباً 30.6 درجه سانتی‌گراد). هیت‌سینک ضعیف می‌تواند به سرعت دمای اتصال را از حد 95 درجه سانتی‌گراد فراتر ببرد و منجر به تخریب سریع روشنایی و کوتاه شدن طول عمر شود.

11. اصل کار و روندهای فناوری

11.1 اصل کارکرد پایه

این یک ال‌ای‌دی سفید تبدیل شده با فسفر است. یک چیپ نیمه‌هادی که نور آبی ساطع می‌کند (معمولاً مبتنی بر InGaN) با یک فسفر زرد (یا مخلوطی از قرمز و سبز) پوشانده شده است. بخشی از نور آبی توسط فسفر جذب شده و به عنوان نور زرد با طول موج بلندتر دوباره ساطع می‌شود. ترکیب نور آبی باقی‌مانده و نور زرد تبدیل شده، برای چشم انسان سفید به نظر می‌رسد. این روش کارآمد است و امکان تنظیم دمای رنگ سفید با تنظیم ترکیب فسفر را فراهم می‌کند.

11.2 روندهای صنعت

روند در ال‌ای‌دی‌های SMD برای نشانگر و نورپردازی عمومی به سمت بازدهی بالاتر (لومن بیشتر در هر وات)، اندازه بسته‌بندی کوچکتر برای طراحی‌های با چگالی بالاتر، بهبود شاخص نمود رنگ (CRI) برای کیفیت نور بهتر و دسته‌بندی دقیق‌تر برای ثبات بیشتر ادامه دارد. همچنین تمرکز بر افزایش قابلیت اطمینان و عملکرد حرارتی برای پشتیبانی از جریان‌های درایو بالاتر در قالب‌های فشرده وجود دارد. بسته‌بندی 1608 نماینده یک فرم فاکتور بالغ و به طور گسترده پذیرفته شده است که تعادلی بین اندازه، عملکرد و قابلیت تولید برقرار 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.