ورقة البيانات الفنية لمصباح LED 1206 SMD أبيض نقي مبعثر - الحجم 1.6x0.8x1.0 مم - الجهد 2.6-3.0 فولت - الطاقة 110 مللي واط

1. نظرة عامة على المنتج

يُفصّل هذا المستند مواصفات مصباح LED من نوع 1206 SMD. تم تصميم هذا المكون لتطبيقات لوحات الدوائر المطبوعة (PCB) عالية الكثافة حيث تكون المساحة محدودة. يتميز الجهاز بمساحة صغيرة، وارتفاع منخفض يبلغ 1.0 مم، ويتم توريده على شريط وبكرة لتوافقه مع معدات التجميع الآلي (pick-and-place).

تشمل المزايا الأساسية لهذا المصباح LED توافقه مع عمليات اللحام القياسية بإعادة التدفق بالأشعة تحت الحمراء والطور البخاري، مما يجعله مناسبًا للتصنيع بكميات كبيرة. وهو من النوع أحادي اللون، ويبعث ضوءًا أبيض نقيًا من خلال عدسة راتنجية مبعثرة صفراء. تم تصنيع المنتج باستخدام مواد خالية من الرصاص ويتوافق مع اللوائح البيئية ذات الصلة.

الأسواق المستهدفة الرئيسية لهذا المكون هي الإلكترونيات الاستهلاكية، وداخل السيارات (إضاءة غير حرجة)، ومعدات الاتصالات، وتطبيقات المؤشرات العامة. يجعل حجمه الصغير ووزنه الخفيف منه مثاليًا للإضاءة الخلفية للمفاتيح والرموز وشاشات LCD في الأجهزة المصغرة.

2. الغوص العميق في المعلمات الفنية

2.1 الخصائص الكهروضوئية

يتم تعريف مقاييس الأداء الرئيسية عند درجة حرارة محيطة (Ta) تبلغ 25°C. تتراوح شدة الإضاءة (Iv) من حد أدنى 45.0 ملي كانديلا (mcd) إلى حد أقصى 112 mcd عند تشغيله بتيار أمامي (IF) قدره 5mA. زاوية المشاهدة النموذجية (2θ1/2) هي 140 درجة، مما يوفر مجال إضاءة واسعًا مناسبًا للإضاءة الخلفية وأغراض المؤشرات.

مواصفات الجهد الأمامي (VF) حاسمة لتصميم الدائرة. يتراوح من 2.60V إلى 3.00V عند 5mA. يجب على المصممين التأكد من أن دائرة القيادة يمكنها استيعاب نطاق الجهد هذا لتحقيق سطوع متسق. يتم تحديد التيار العكسي (IR) بحد أقصى 50 ميكرو أمبير عند تطبيق جهد عكسي (VR) قدره 5V، مما يشير إلى خصائص التسرب للدايود.

2.2 القيم القصوى المطلقة

تحدد هذه القيم حدود الإجهاد التي بعدها قد يحدث تلف دائم. يمكن للجهاز تحمل جهد عكسي (VR) يصل إلى 5V. الحد الأقصى للتيار الأمامي المستمر (IF) هو 25mA. للتشغيل النبضي، يُسمح بتيار أمامي ذروة (IFP) قدره 100mA تحت دورة عمل 1/10 عند تردد 1 كيلو هرتز. الحد الأقصى لتبديد الطاقة (Pd) هو 110mW. جهد تحمل التفريغ الكهروستاتيكي (ESD) هو 150V (نموذج جسم الإنسان)، مما يستلزم اتخاذ احتياطات التعامل المناسبة مع ESD أثناء التجميع.

نطاق درجة حرارة التشغيل (Topr) هو من -40°C إلى +85°C، ونطاق درجة حرارة التخزين (Tstg) هو من -40°C إلى +90°C. منحنى درجة حرارة اللحام حاسم: بالنسبة للّحام بإعادة التدفق، يجب ألا تتجاوز درجة الحرارة القصوى 260°C لأكثر من 10 ثوانٍ؛ بالنسبة للّحام اليدوي، يجب ألا تتجاوز درجة حرارة طرف المكواة 350°C لأكثر من 3 ثوانٍ.

3. شرح نظام التصنيف (Binning)

لضمان الاتساق في الإنتاج، يتم فرز مصابيح LED إلى مجموعات (Bins) بناءً على معايير رئيسية.

3.1 تصنيف شدة الإضاءة (Luminous Intensity Binning)

يتم تصنيف الناتج الضوئي إلى أربع مجموعات (P1, P2, Q1, Q2) عند القياس بتيار أمامي IF=5mA. تحدد المجموعات نطاقات محددة: P1 (45.0-57.0 mcd)، P2 (57.0-72.0 mcd)، Q1 (72.0-90.0 mcd)، و Q2 (90.0-112 mcd). ينطبق تسامح ±11% داخل كل مجموعة. يتيح ذلك للمصممين اختيار درجة سطوع مناسبة لتطبيقهم، مع تحقيق التوازن بين التكلفة والأداء.

3.2 تصنيف الجهد الأمامي (Forward Voltage Binning)

يتم تجميع الجهد الأمامي تحت الرمز "T" وتقسيمه إلى مجموعات فرعية: 28 (2.60-2.70V)، 29 (2.70-2.80V)، 30 (2.80-2.90V)، و 31 (2.90-3.00V). يتم تحديد تسامح ±0.05V. يمكن أن يساعد اختيار مصابيح LED من مجموعة جهد ضيقة في تحقيق توزيع تيار أكثر انتظامًا عند توصيل عدة مصابيح LED على التوازي.

3.3 تصنيف إحداثيات اللون (Chromaticity Coordinate Binning)

يتم تعريف لون الضوء الأبيض من خلال إحداثياته اللونية على مخطط CIE 1931. تُظهر البيانات المقدمة مجموعات ضمن المجموعة "C"، يتم تعريف كل منها بمنطقة رباعية الإحداثيات x و y (مثال: المجموعة 1: x=0.274-0.294، y=0.226-0.286). التسامح لهذه الإحداثيات هو ±0.01. يضمن هذا التصنيف اتساق اللون عبر دفعات الإنتاج المختلفة، وهو أمر حيوي للتطبيقات التي تتطلب مظهرًا موحدًا.

4. تحليل منحنيات الأداء

تشير ورقة البيانات إلى منحنيات الخصائص الكهروضوئية النموذجية. بينما لا يتم تفصيل الرسوم البيانية المحددة في النص المقدم، فإن مثل هذه المنحنيات توضح عادة العلاقة بين التيار الأمامي وشدة الإضاءة، والجهد الأمامي مقابل درجة الحرارة، وتوزيع القدرة الطيفية. يعد تحليل هذه المنحنيات ضروريًا لفهم الأداء في ظل ظروف غير قياسية، مثل تيارات القيادة المختلفة أو درجات الحرارة المحيطة. يمكن للمصممين استخدام هذه البيانات لتحسين دائرة القيادة من أجل الكفاءة والعمر الطويل.

5. المعلومات الميكانيكية وعلبة التغليف

5.1 أبعاد علبة التغليف

يحتوي غلاف 1206 على أبعاد اسمية: الطول 1.6 مم، العرض 0.8 مم، والارتفاع 1.0 مم. يوفر الرسم البعدي قياسات مفصلة لجسم LED، ومؤشر الكاثود، وتوصيات وسادة اللحام. جميع التسامحات غير المحددة هي ±0.1 مم. يتم تمييز الكاثود عادة بنقطة خضراء أو شق على العلبة.

5.2 تحديد القطبية

القطبية الصحيحة حاسمة للتشغيل. يحتوي المكون على أنود وكاثود. تتضمن العلبة علامة مرئية (مثل نقطة خضراء أو زاوية مشطوفة) لتحديد طرف الكاثود. يجب أن يتوافق تصميم بصمة PCB مع هذه العلامة لمنع التثبيت العكسي أثناء التجميع الآلي.

6. إرشادات اللحام والتجميع

الجهاز متوافق بالكامل مع عمليات اللحام بإعادة التدفق بالأشعة تحت الحمراء (IR) والطور البخاري. المعلمة الحرجة هي درجة حرارة الجسم القصوى أثناء إعادة التدفق، والتي يجب ألا تتجاوز 260°C لأكثر من 10 ثوانٍ. يُوصى بمنحنى إعادة تدفق قياسي خالٍ من الرصاص. للإصلاح اليدوي، يجب إجراء اللحام اليدوي بسرعة، مع ألا تتجاوز درجة حرارة طرف المكواة 350°C لمدة أقصاها 3 ثوانٍ لكل وسادة لحام لمنع التلف الحراري للراتنج الإيبوكسي ورقاقة أشباه الموصلات.

نظرًا لحساسيته للتفريغ الكهروستاتيكي (تصنيف ESD: 150V HBM)، يجب استخدام ضوابط ESD مناسبة (مثل محطات العمل المؤرضة، وأسوار المعصم) أثناء التعامل والتجميع.

7. معلومات التغليف والطلب

يتم توريد مصابيح LED على شريط ناقل بارز بعرض 8 مم ملفوف على بكرات قطرها 7 بوصات. تحتوي كل بكرة على 2000 قطعة. يتم توفير أبعاد البكرة ومواصفات جيوب الشريط الناقل لضمان التوافق مع مغذيات التشغيل الآلي. فيما يتعلق بحساسية الرطوبة، يتم تغليف البكرات في أكياس مقاومة للرطوبة من الألومنيوم مع مجفف وبطاقة مؤشر رطوبة لحماية المكونات أثناء التخزين والنقل.

يتبع رقم الجزء نظام ترميز محدد يلخص السمات الرئيسية. على سبيل المثال، تشير العناصر داخل رقم الجزء إلى رتبة شدة الإضاءة (CAT)، وإحداثيات اللون (HUE)، ورتبة الجهد الأمامي (REF)، مما يسمح بالاختيار الدقيق للمكونات المصنفة.

8. اقتراحات التطبيق

8.1 سيناريوهات التطبيق النموذجية

• الإضاءة الخلفية:مثالي للإضاءة الخلفية لمفاتيح الغشاء، والرموز، والأيقونات على لوحات التحكم، ولوحات القيادة، والأجهزة الاستهلاكية.
• مؤشرات الحالة:مناسب كمؤشرات طاقة، أو اتصال، أو حالة وظيفة في معدات الاتصالات، وأجهزة الشبكات، وضوابط الصناعية.
• الإضاءة الخلفية لشاشات LCD:يمكن استخدامه في مصفوفات للإضاءة الخلفية المسطحة ذات الإضاءة الجانبية أو المباشرة لشاشات LCD صغيرة أحادية اللون أو ملونة.
• إضاءة للأغراض العامة:مفيد في الإضاءة الزخرفية منخفضة الطاقة، والإضاءة الت accent، وإضاءة المهام حيث يكون التصغير هو المفتاح.

8.2 اعتبارات التصميم

• الحد من التيار:استخدم دائمًا مقاومة محددة للتيار على التوالي أو مشغل تيار ثابت. للجهد الأمامي نطاق، لذا صمم لأقصى VF لضمان ألا يتجاوز LED الحد الأقصى لتصنيف التيار الخاص به.
• الإدارة الحرارية:بينما تبديد الطاقة منخفض، تأكد من وجود مساحة نحاسية كافية في PCB أو ثقوب حرارية إذا كان التشغيل في درجات حرارة محيطة عالية أو بالقرب من أقصى تيار للحفاظ على العمر الطويل.
• التصميم البصري:توفر العدسة المبعثرة زاوية مشاهدة واسعة ولكنها تقلل من شدة المحور القصوى. ضع ذلك في الاعتبار للتطبيقات التي تتطلب ضوءًا موجهًا.
• اختيار التصنيف (Binning):للتطبيقات التي تتطلب سطوعًا أو لونًا موحدًا، حدد مجموعات شدة الإضاءة واللون المطلوبة للمورد.

9. المقارنة الفنية

مقارنة بمصابيح LED ذات الثقب المار (through-hole) الأكبر حجمًا أو حتى عبوات SMD أخرى مثل 0805 أو 0603، تقدم عبوة 1206 توازنًا بين سهولة التعامل (للتجميع اليدوي والآلي) ومساحة سطحية أكبر قليلاً لتبديد الحرارة من البصمات الأصغر. يبلغ ارتفاعها 1.0 مم وهو قياسي للعديد من تطبيقات الإضاءة الخلفية. المميز الرئيسي لهذا الجزء المحدد هو نقطة لونه الأبيض النقي وعدسته المبعثرة، والتي قد تقدم جمالية أو أداء بصري مختلف مقارنة بمصابيح LED ذات عدسات شفافة أو ملونة في نفس العبوة.

10. الأسئلة الشائعة (FAQs)

س: ما هو تيار القيادة الموصى به لهذا المصباح LED؟

ج: يتم تحديد الخصائص الكهروضوئية عند 5mA. بينما الحد الأقصى للتيار المستمر هو 25mA، فإن التشغيل عند 20mA أو أقل هو النموذجي لتحقيق التوازن بين السطوع والكفاءة والموثوقية طويلة المدى. راجع دائمًا منحنيات تخفيض التصنيف إذا كانت متاحة.

س: هل يمكنني استخدام هذا المصباح LED في تطبيق خارجي للسيارات؟

ج: يغطي نطاق درجة حرارة التشغيل (-40°C إلى +85°C) العديد من بيئات السيارات. ومع ذلك، لا تحدد ورقة البيانات هذه مؤهل AEC-Q101 أو اختبارات موثوقية أخرى من فئة السيارات. بالنسبة للتطبيقات الخارجية أو الحرجة للسلامة، يجب اختيار مكون مؤهل خصيصًا للاستخدام في السيارات.

س: كيف أفسر رقم الجزء للطلب؟

ج: يقوم رقم الجزء بتشفير معلومات التصنيف (Binning). لضمان استلامك مصابيح LED بشدة الإضاءة واللون والجهد الأمامي المحدد الذي تحتاجه، يجب تقديم رقم الجزء الكامل، والذي يتضمن رموزًا لرتب CAT (الشدة)، و HUE (اللون)، و REF (الجهد).

س: هل مقاومة تحديد التيار ضرورية؟

ج: نعم، بالتأكيد. مصابيح LED هي أجهزة تعمل بالتيار. سيؤدي توصيلها مباشرة بمصدر جهد يتجاوز جهدها الأمامي إلى تدفق تيار مفرط، مما يؤدي إلى فشل فوري. مقاومة على التوالي أو دائرة تيار ثابت نشطة إلزامية.

11. حالة تصميم عملية

السيناريو:تصميم إضاءة خلفية لمجموعة من أربعة مفاتيح غشاء على لوحة جهاز طبي. مطلوب سطوع موحد.

خطوات التصميم:

1. الاختيار:اختر مصباح LED الأبيض المبعثر 1206 هذا لزاوية مشاهدته الواسعة وحجمه الصغير.
2. التصنيف (Binning):حدد مجموعة شدة الإضاءة Q1 (72-90 mcd) ومجموعة لونية محددة (مثل C1) لضمان تطابق اللون والسطوع عبر المفاتيح الأربعة جميعها.
3. تصميم الدائرة:خطط لتشغيل مصابيح LED الأربعة جميعها على التوازي من خط تغذية 5V. احسب قيمة مقاومة تحديد التيار بناءً على أقصى جهد أمامي (3.00V) من مجموعة الجهد T31 لضمان التشغيل الآمن: R = (V_supply - VF_max) / I_F = (5V - 3.0V) / 0.02A = 100 أوم. استخدم مقاومة 100 أوم، 1/10 واط لكل LED.
4. التخطيط (Layout):ضع مصابيح LED في المنتصف تحت كل موزع ضوء للمفتاح. اتبع تخطيط وسادة اللحام الموصى به من ورقة البيانات لضمان موثوقية وصلة اللحام الجيدة. قم بتضمين مساحة نحاسية صغيرة متصلة بوسائد الكاثود لتحسين حراري طفيف.
5. التجميع:استخدم منحنى إعادة التدفق المحدد. افحص القطبية بعد التجميع.

12. مبدأ التشغيل

هذا هو ديود باعث للضوء أشباه الموصلات. عند تطبيق جهد أمامي يتجاوز طاقة فجوة النطاق عبر الأنود والكاثود، تتحد الإلكترونات والثقوب في المنطقة النشطة (المكونة من InGaN لتوليد الضوء الأبيض). تطلق عملية إعادة التركيب هذه الطاقة في شكل فوتونات (ضوء). يحدد التركيب المادي المحدد والطلاء الفسفوري (في حالة مصابيح LED البيضاء) الطول الموجي ولون الضوء المنبعث. تقوم العدسة الراتنجية المبعثرة الصفراء بتغليف الرقاقة، مما يوفر الحماية الميكانيكية، ويشكل حزمة إخراج الضوء، ويبعثر الضوء لخلق زاوية مشاهدة أوسع وأكثر انتظامًا.

13. اتجاهات التكنولوجيا

يستمر سوق مصابيح LED ذات التركيب السطحي (SMD) في التوجه نحو كفاءة أعلى (مزيد من اللومن لكل واط)، وأحجام عبوات أصغر (مثل 0402، 0201)، ومؤشرات تجسيد لون (CRI) محسّنة لمصابيح LED البيضاء. هناك أيضًا تركيز على زيادة الموثوقية والأداء الحراري لتمكين تيارات قيادة أعلى في مساحات مضغوطة. علاوة على ذلك، فإن دمج إلكترونيات التحكم مباشرة مع رقاقة LED (مثل مصابيح LED الذكية ذات الدوائر المتكاملة المضمنة) هو اتجاه ناشئ لتطبيقات الإضاءة المتقدمة. يمثل المكون الموصوف في ورقة البيانات هذه نمط عبوة ناضجًا ومعتمدًا على نطاق واسع يظل ذا صلة عالية لحلول المؤشرات والإضاءة الخلفية الفعالة من حيث التكلفة والموثوقة.