انتخاب زبان

مشخصات ال ای دی سفید 3.2x1.6x0.7mm - ولتاژ 2.7-3.5V - توان 105mW - سند فنی انگلیسی

مشخصات فنی کامل ال ای دی سفید SMD 3.2x1.6x0.7mm، زاویه دید ۱۴۰ درجه، شدت نور ۶۰۰-۱۲۰۰mcd، مطابق RoHS، مناسب نشانگرها و لوازم خانگی.
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 ال ای دی سفید 3.2x1.6x0.7mm - ولتاژ 2.7-3.5V - توان 105mW - سند فنی انگلیسی

1. بررسی کلی محصول

این ال ای دی سفید با استفاده از تراشه آبی و تبدیل فسفر ساخته شده است و در بسته‌بندی فشرده نصب سطحی ۳٫۲mm x ۱٫۶mm x ۰٫۷mm ارائه می‌شود. این محصول برای نشانگرهای عمومی، نمایشگرها و لوازم خانگی طراحی شده است. ویژگی‌های کلیدی شامل زاویه دید بسیار عریض (۱۴۰ درجه)، مناسب برای کلیه فرآیندهای مونتاژ و لحیم‌کاری SMT، حساسیت رطوبتی سطح ۳ و مطابقت با RoHS می‌باشد. این ال ای دی در چندین دسته (بین) ولتاژ پیشرو و شدت نور برای مطابقت با نیازهای مختلف کاربردی موجود است.

2. تفسیر پارامترهای فنی

۲٫۱ ویژگی‌های الکتریکی و نوری

در شرایط آزمایش IF = ۲۰ mA و Ts = ۲۵°C، ولتاژ پیشرو (VF) به هشت دسته از F2 (۲٫۷ V – ۲٫۸ V) تا J1 (۳٫۴ V – ۳٫۵ V) تقسیم می‌شود. شدت نور (IV) در همان شرایط اندازه‌گیری شده و از ۶۰۰ mcd تا ۱۲۰۰ mcd در دوازده دسته (1BF تا LD2) گسترده است. زاویه دید (2θ1/2) معمولاً ۱۴۰° است، در حالی که جریان معکوس (IR) در VR = ۵ V کمتر از ۱۰ µA می‌باشد. مقاومت حرارتی (RthJ-S) حداکثر ۴۵۰ °C/W مشخص شده است.

۲٫۲ حداکثر مقادیر مجاز

در Ts = ۲۵°C، حداکثر مقادیر مجاز به شرح زیر است: توان اتلافی (Pd) ۱۰۵ mW، جریان پیشرو (IF) ۳۰ mA، جریان پیشرو پیک (IFP) ۶۰ mA (با دِیوتی ۱/۱۰ و پالس ۰٫۱ ms)، تخلیه الکترواستاتیک (ESD) ۱۰۰۰ V (HBM)، دمای عملیاتی (Topr) از ۴۰-°C تا ۸۵+°C، دمای ذخیره‌سازی (Tstg) از ۴۰-°C تا ۸۵+°C، و دمای اتصال (Tj) ۹۵°C. طراحان باید اطمینان حاصل کنند که ال ای دی هرگز فراتر از این حدود کار نکند و هنگام کار در نزدیکی حداکثر جریان، اتلاف حرارت کافی فراهم شود.

۳. سیستم دسته‌بندی (بینینگ)

برای رفع نیازهای متنوع کاربردی، ال ای دی بر اساس ولتاژ پیشرو، شدت نور و رنگی‌نمایی (کروماتیسیته) دسته‌بندی می‌شود. دسته‌های ولتاژ با برچسب F2, G1, G2, H1, H2, I1, I2, J1 هستند که هرکدام محدوده ۰٫۱ V را پوشش می‌دهند. دسته‌های شدت نور از 1BF (۶۰۰–۶۵۰ mcd) تا LD2 (۱۱۵۰–۱۲۰۰ mcd) تعیین شده‌اند. دسته‌بندی رنگی‌نمایی بر اساس مختصات CIE 1931 همانطور که در نمودار رنگی‌نمایی (شکل ۱-۶) و جدول ۱-۳ نشان داده شده است، انجام می‌شود. تمام دسته‌بندی‌ها در IF = ۲۰ mA انجام می‌شود. این سیستم دسته‌بندی به مشتریان امکان انتخاب قطعات با تلرانس دقیق برای عملکرد نوری یکنواخت در تولید انبوه را می‌دهد.

۴. تحلیل منحنی‌های عملکرد

۴٫۱ ولتاژ پیشرو در مقابل جریان پیشرو

همانطور که در شکل ۱-۷ نشان داده شده است، جریان پیشرو تقریباً به صورت خطی با ولتاژ پیشرو در محدوده ۲٫۵ V تا ۳٫۵ V افزایش می‌یابد، با نقطه عملیاتی معمولی در ۲۰ mA و تقریباً ۲٫۸ V – ۳٫۰ V برای اکثر دسته‌ها.

۴٫۲ شدت نسبی در مقابل جریان پیشرو

شکل ۱-۸ نشان می‌دهد که شدت نور نسبی با جریان پیشرو تا ۳۰ mA افزایش می‌یابد و از یک روند کمی زیرخطی پیروی می‌کند. در ۲۰ mA شدت نسبی به ۱٫۰ نرمالیزه شده است.

۴٫۳ وابستگی به دما

شکل ۱-۹ نشان می‌دهد که شدت نسبی با افزایش دمای محیط کاهش می‌یابد و در ۸۵°C به حدود ۰٫۸۵ می‌رسد. شکل ۱-۱۰ نشان می‌دهد که حداکثر جریان پیشرو مجاز با افزایش دمای پایه کاهش می‌یابد و در ۱۲۰°C به صفر می‌رسد.

۴٫۴ تغییر رنگی‌نمایی با جریان

شکل ۱-۱۱ تغییر مختصات CIE را هنگامی که جریان پیشرو از ۱ mA تا ۳۰ mA تغییر می‌کند، ارائه می‌دهد. مختصات x و y با افزایش جریان کمی به سمت مقادیر پایین‌تر تغییر می‌کنند، اما در یک محدوده窄 باقی می‌مانند.

۴٫۵ توزیع طیفی

شکل ۱-۱۲ شدت طیفی نسبی در مقابل طول موج را نشان می‌دهد. قله انتشار در حدود ۴۵۰ nm (آبی) با یک مؤلفه فسفر گسترده از ۵۲۰ nm تا ۷۰۰ nm است که ظاهر سفید کلی را ایجاد می‌کند.

۴٫۶ الگوی تابش

شکل ۱-۱۳ ویژگی‌های تابش زاویه‌ای را نشان می‌دهد. شدت نور در محدوده ۴۰±° بالای ۸۰٪ حداکثر باقی می‌ماند و در حدود ۷۰±° به ۵۰٪ کاهش می‌یابد که زاویه دید بسیار عریض ۱۴۰° را تأیید می‌کند.

۵. اطلاعات مکانیکی و بسته‌بندی

۵٫۱ ابعاد بسته

ال ای دی در بسته‌ای با ابعاد ۳٫۲ mm × ۱٫۶ mm × ۰٫۷ mm قرار گرفته است که نمای بالایی دو پد آند/کاتد را نشان می‌دهد. نمای پایینی یک آرایش پد با کاتد ۱٫۴۰ mm × ۱٫۷۰ mm و یک پد آند کوچک‌تر را نشان می‌دهد. نمای جانبی ارتفاع عدسی ۰٫۷۰ mm و ضخامت کلی ۰٫۷۰ mm را نشان می‌دهد. الگوهای لحیم‌کاری توصیه شده با یک پد ۱٫۵۰ mm × ۱٫۶۰ mm برای هر الکترود و فاصله ۲٫۱۰ mm بین پدها ارائه شده است. قطبیت مطابق شکل ۱-۴ علامت‌گذاری شده است.

۵٫۲ نوار حامل و قرقره

ال ای دی‌ها در نوارهای حامل با گام ۲٫۰۰ mm، عرض ۸٫۰۰ mm و ابعاد حفره متناسب با بسته بسته‌بندی می‌شوند. هر قرقره ۴۰۰۰ عدد را نگه می‌دارد. قرقره دارای قطر خارجی ۱۷۸ mm ± ۱ mm، قطر توپی ۶۰ mm ± ۰٫۱ mm و عرض ۱۳٫۰ mm ± ۰٫۵ mm است. یک علامت قطبیت روی نوار حامل چاپ شده است تا جهت را در هنگام برداشت و قرار دادن نشان دهد.

۵٫۳ برچسب و کیسه ضد رطوبت

هر قرقره با شماره قطعه، شماره مشخصات، شماره بچ، کد دسته، شار نوری (Ф)، دسته رنگی‌نمایی (XY)، ولتاژ پیشرو (VF)، طول موج (WLD)، تعداد و تاریخ تولید برچسب‌گذاری می‌شود. قرقره در یک کیسه ضد رطوبت با ماده خشک‌کننده و کارت نشانگر رطوبت مهر و موم می‌شود. سپس کیسه برای حمل و نقل درون یک جعبه مقوایی قرار می‌گیرد.

۶. دستورالعمل‌های لحیم‌کاری و مونتاژ

۶٫۱ پروفایل لحیم‌کاری ریفلو

لحیم‌کاری ریفلو استاندارد بدون سرب با دمای پیک ۲۶۰°C و زمان بالای ۲۱۷°C به مدت ۶۰ تا ۱۵۰ ثانیه توصیه می‌شود. پیش‌گرمایش از ۱۵۰°C تا ۲۰۰°C باید ۶۰ تا ۱۲۰ ثانیه طول بکشد. نرخ سرد شدن نباید از ۶°C/s تجاوز کند. حداکثر دو سیکل ریفلو مجاز است، با زمان انتظار حداقل ۲۴ ساعت بین سیکل‌ها در صورتی که ال ای دی‌ها در محیط غیر خشک ذخیره شده‌اند.

۶٫۲ لحیم‌کاری دستی و بازکاری

در صورت نیاز به لحیم‌کاری دستی، از هویه لحیم‌کاری با دمای کمتر از ۳۰۰°C برای حداکثر ۳ ثانیه به ازای هر پد استفاده شود و عملیات فقط یک بار انجام شود. از بازکاری باید اجتناب کرد؛ در صورت اجتناب‌ناپذیر، باید از هویه دو سر استفاده شود تا هر دو پد به طور همزمان گرم شوند. باید از تنش مکانیکی و سرد شدن سریع پس از لحیم‌کاری جلوگیری شود.

۶٫۳ شرایط ذخیره‌سازی و پخت

قبل از باز کردن کیسه ضد رطوبت، ال ای دی‌ها را می‌توان تا ۱ سال در دمای ≤۳۰°C و رطوبت نسبی ≤۷۵٪ ذخیره کرد. پس از باز کردن، ال ای دی‌ها باید ظرف ۱۶۸ ساعت در دمای ≤۳۰°C و رطوبت نسبی ≤۶۰٪ استفاده شوند. اگر زمان قرار گرفتن در معرض بیش از ۱۶۸ ساعت باشد یا نشانگر رطوبت رطوبت بیش از حد را نشان دهد، پخت در دمای ۶۰°C ± ۵°C به مدت ۲۴ ساعت قبل از ریفلو الزامی است.

۷. توصیه‌های کاربردی

این ال ای دی سفید برای نشانگرهای نوری، کلیدها، نمادها، نور پس‌زمینه نمایشگرها و لوازم برقی خانگی ایده‌آل است. طراحان باید اطمینان حاصل کنند که مدار درایو جریان را به حداکثر مقادیر مجاز محدود می‌کند و شامل یک مقاومت سری برای جلوگیری از گرمازدگی است. به دلیل زاویه دید عریض (۱۴۰°)، ال ای دی برای کاربردهایی که نیاز به توزیع یکنواخت نور در یک منطقه بزرگ دارند، مناسب است. برای محیط‌های با دمای بالا، کاهش جریان پیشرو مطابق شکل ۱-۱۰ ضروری است.

۸. مزایای فنی مقایسه‌ای

در مقایسه با ال ای دی‌های سفید معمولی ۳٫۲×۱٫۶ mm، این محصول محدوده دسته‌بندی ولتاژ گسترده‌تری (۲٫۷–۳٫۵ V) و گام‌های دسته‌بندی شدت نور ریزتری (فواصل ۵۰ mcd) ارائه می‌دهد که تطابق نوری دقیق‌تری را در آرایه‌های چند ال ای دی امکان‌پذیر می‌کند. زاویه دید ۱۴۰° عریض‌تر از دستگاه‌های معمولی ۱۲۰° است و یکنواختی را در کاربردهای نور پس‌زمینه و نشانگر بهبود می‌بخشد. مقاومت حرارتی مشخص شده ۴۵۰°C/W برای این اندازه بسته نسبتاً پایین است و به اتلاف حرارت کمک می‌کند.

۹. سوالات متداول

س: آیا می‌توانم از این ال ای دی در کاربردهای خارج از منزل استفاده کنم؟پاسخ: محدوده دمای عملیاتی از ۴۰-°C تا ۸۵+°C است که آن را برای کاربردهای داخلی و برخی کاربردهای خارجی مناسب می‌کند، اما ممکن است برای رطوبت بالا یا جوهای خورنده به محافظت محیطی اضافی (مانند پوشش هم‌شکل) نیاز باشد.
س: چگونه حساسیت ESD را مدیریت کنم؟پاسخ: این ال ای دی دارای رتبه ESD HBM ۱۰۰۰ V است. از اقدامات احتیاطی استاندارد ESD شامل میزهای کار زمین‌شده، یونی‌زننده‌ها و بسته‌بندی رسانا استفاده کنید.
س: چه حلال‌های تمیزکننده‌ای ایمن هستند؟پاسخ: ایزوپروپیل الکل توصیه می‌شود. از حلال‌هایی که ممکن است به پوشش سیلیکونی آسیب برسانند خودداری کنید. تمیزکاری اولتراسونیک توصیه نمی‌شود.
س: چرا ولتاژ پیشرو اینقدر ریز دسته‌بندی شده است؟پاسخ: دسته‌بندی دقیق، سازگاری در روشنایی و رنگ را در کاربردهایی که چندین ال ای دی به صورت موازی بدون تنظیم جریان جداگانه رانده می‌شوند، امکان‌پذیر می‌کند.

۱۰. مورد کاربردی عملی

در یک لوازم خانگی معمولی (مانند نمایشگر ماشین لباسشویی)، چهار ال ای دی در دسته شدت و ولتاژ یکسان برای ارائه نور پس‌زمینه یکنواخت استفاده می‌شود. زاویه دید عریض ۱۴۰° خوانایی از هر جهتی را تضمین می‌کند. ال ای دی‌ها روی یک PCB با پدهای حرارتی متصل به یک صفحه مسی برای اتلاف حرارت لحیم می‌شوند. تست‌های قابلیت اطمینان انجام شده مطابق مشخصات، هیچ خرابی پس از ۱۰۰۰ ساعت تست عمر در ۲۰ mA و دمای محیط ۲۵°C نشان نداد.

۱۱. اصل عملکرد

ال ای دی سفید شامل یک تراشه آبی ساطع‌کننده InGaN/GaN از نوع فلیپ چیپ یا عمودی است که با فسفر زرد YAG:Ce پوشانده شده است. نور آبی از تراشه تا حدی فسفر را تحریک می‌کند که نور زرد ساطع می‌کند. ترکیب نور آبی باقی‌مانده و نور زرد، نور سفید را تولید می‌کند. دمای رنگ همبسته دقیق (CCT) به ترکیب و ضخامت فسفر بستگی دارد؛ دسته‌های معمولی در منطقه سفید سرد (حدود ۵۰۰۰K تا ۷۰۰۰K) بر اساس مختصات رنگی‌نمایی ارائه شده قرار دارند.

۱۲. روندهای توسعه

روندهای جاری در صنعت ال ای دی شامل مینیاتوریزاسیون بیشتر (به عنوان مثال بسته‌های ۲٫۰×۱٫۲ mm)، بازده نوری بالاتر (هدف >۱۳۰ lm/W برای این فوت‌پرینت)، پایداری بهبود یافته فسفر و کاهش مقاومت حرارتی از طریق مواد زیرلایه پیشرفته است. یکپارچه‌سازی چندین تراشه در یک بسته (CSP) و تلرانس دسته‌بندی ریزتر (<بیضی مک‌آدام ۰٫۵ مرحله‌ای) برای کاربردهای پیشرفته به استاندارد تبدیل می‌شود.

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.