ورقة بيانات LED أزرق PLCC2 3.5×2.8×1.84 مم - جهد أمامي 3.0 فولت - قدرة 102 ميلي واط - 465-475 نانومتر

1. نظرة عامة على المنتج

إن RF-BNRA30TS-BB هو مصباح LED أزرق عالي الأداء مصمم للتطبيقات الصعبة مثل الإضاءة الداخلية للسيارات والمفاتيح. يستخدم تقنية GaN على الركيزة لتوفير طول موجي سائد يتراوح بين 465-475 نانومتر مع جهد أمامي نموذجي يبلغ 3.0 فولت عند 20 مللي أمبير. الجهاز مغلف في عبوة PLCC2 المدمجة بأبعاد 3.50 مم × 2.80 مم × 1.84 مم، مما يجعله مناسبًا للتجميع الآلي SMT. بزاوية رؤية واسعة جدًا تبلغ 120 درجة ومستوى حساسية للرطوبة 2، يوفر هذا المصباح مرونة ممتازة في التصميم. وهو متوافق تمامًا مع توجيهات RoHS وREACH وقد اجتاز اختبارات التأهيل بناءً على إرشادات AEC-Q101 لأشباه الموصلات المنفصلة من الدرجة automotive.

2. تعمق في المعلمات التقنية

2.1 الخصائص الكهربائية

عند شرط اختبار IF = 20 مللي أمبير و Ts = 25 درجة مئوية، يتراوح الجهد الأمامي (VF) من 2.8 فولت (الحد الأدنى) إلى 3.4 فولت (الحد الأقصى) بقيمة نموذجية تبلغ 3.0 فولت. التيار العكسي (IR) عند VR = 5 فولت محدود بحد أقصى 10 ميكرو أمبير. تتراوح شدة الإضاءة (IV) من 430 مللي كانديلا (الحد الأدنى) إلى 800 مللي كانديلا (الحد الأقصى) تحت نفس شرط الاختبار، بقيمة نموذجية تبلغ 600 مللي كانديلا. يتم تحديد الطول الموجي السائد (Wd) بين 465 نانومتر و 475 نانومتر، بقيمة نموذجية عند 467 نانومتر.

2.2 التصنيفات القصوى المطلقة

يجب ألا يتجاوز المصباح التصنيفات القصوى المطلقة التالية: تبديد القدرة (PD) 102 مللي واط، التيار الأمامي (IF) 30 مللي أمبير، التيار الأمامي الذروة (IFP) 100 مللي أمبير (دورة عمل 1/10، عرض نبضة 10 مللي ثانية)، الجهد العكسي (VR) 5 فولت، التفريغ الكهروستاتيكي (ESD) 2000 فولت (HBM)، درجة حرارة التشغيل (TOPR) من -40 إلى +100 درجة مئوية، درجة حرارة التخزين (TSTG) من -40 إلى +100 درجة مئوية، ودرجة حرارة الوصلة (TJ) 120 درجة مئوية. تجاوز هذه التصنيفات قد يسبب ضررًا دائمًا.

2.3 الخصائص الحرارية

المقاومة الحرارية من الوصلة إلى نقطة اللحام (RthJ-S) محددة بحد أقصى 300 درجة مئوية/واط. الإدارة الحرارية المناسبة ضرورية للحفاظ على درجة حرارة الوصلة أقل من 120 درجة مئوية وضمان الموثوقية طويلة المدى.

3. نظام التصنيف

3.1 صناديق الجهد الأمامي

عند IF = 20 مللي أمبير، يتم تقسيم الجهد الأمامي إلى ستة صناديق: G1 (2.8-2.9 فولت)، G2 (2.9-3.0 فولت)، H1 (3.0-3.1 فولت)، H2 (3.1-3.2 فولت)، I1 (3.2-3.3 فولت)، I2 (3.3-3.4 فولت). يسمح هذا التصنيف للعملاء باختيار مصابيح LED بتفاوت ضيق في VF لتوزيع تيار موحد في التكوينات التسلسلية أو المتوازية.

3.2 صناديق شدة الإضاءة

يتم تصنيف شدة الإضاءة إلى J20 (430-530 مللي كانديلا)، K10 (530-650 مللي كانديلا)، و K20 (650-800 مللي كانديلا). وهذا يضمن سطوعًا ثابتًا في التطبيقات التي تتطلب خرج ضوء متطابق.

3.3 صناديق الطول الموجي السائد

يتم تصنيف الطول الموجي السائد إلى D10 (465-467.5 نانومتر)، D20 (467.5-470 نانومتر)، E10 (470-472.5 نانومتر)، و E20 (472.5-475 نانومتر). يوفر هذا تحكمًا دقيقًا في اللون لإضاءة داخلية السيارات حيث يكون ثبات اللون أمرًا بالغ الأهمية.

4. تحليل منحنيات الأداء

4.1 الجهد الأمامي مقابل التيار الأمامي

كما هو موضح في الشكل 1-7، يزداد التيار الأمامي بشكل أسي مع الجهد الأمامي. عند 3.0 فولت، يكون التيار حوالي 20 مللي أمبير؛ عند 3.2 فولت، يرتفع إلى حوالي 120 مللي أمبير. يسلط هذا الضوء على الحاجة إلى مقاومات محددة للتيار أو محرك تيار ثابت.

4.2 الشدة النسبية مقابل التيار الأمامي

يوضح الشكل 1-8 أن الشدة النسبية للإضاءة تزداد خطيًا تقريبًا مع التيار الأمامي حتى 30 مللي أمبير. عند 20 مللي أمبير، تبلغ الشدة النسبية حوالي 80%، وعند 30 مللي أمبير تصل إلى حوالي 100%.

4.3 درجة حرارة اللحام مقابل الشدة النسبية والتيار الأمامي

توضح الأشكال 1-9 و 1-10 أنه مع ارتفاع درجة حرارة اللحام من 25 درجة مئوية إلى 100 درجة مئوية، تنخفض الشدة النسبية إلى حوالي 85% من قيمتها عند 25 درجة مئوية، ويقل الحد الأقصى للتيار الأمامي المسموح به من 30 مللي أمبير إلى حوالي 10 مللي أمبير. تخفيض التيار الحراري ضروري للتشغيل الموثوق به عند درجات حرارة محيطة مرتفعة.

4.4 الجهد الأمامي مقابل درجة حرارة اللحام

من الشكل 1-11، يتناقص الجهد الأمامي خطيًا مع زيادة درجة الحرارة بمعدل حوالي -2 مللي فولت/درجة مئوية. يجب مراعاة معامل درجة الحرارة السالب هذا في تصميم المحولات.

4.5 نمط الإشعاع

يظهر مخطط الإشعاع (الشكل 1-12) توزيعًا شبيهاً بـ lambertian بزاوية نصف قدرة تبلغ حوالي 120 درجة، مما يؤكد خاصية زاوية الرؤية الواسعة.

4.6 الطيف والطول الموجي مقابل التيار

يوضح الشكل 1-13 أن الطول الموجي السائد ينزاح قليلاً (ضمن ±3 نانومتر) مع تغير التيار الأمامي من 0 إلى 80 مللي أمبير. الطيف (الشكل 1-14) هو ذروة ضيقة تتمركز حول 467 نانومتر بعرض نصف كامل يبلغ حوالي 25 نانومتر، وهو نموذجي لمصابيح LED الزرقاء InGaN.

5. معلومات ميكانيكية والتعبئة

5.1 أبعاد العبوة

قياس عبوة المصباح 3.50 مم × 2.80 مم × 1.84 مم (الطول × العرض × الارتفاع). يظهر المنظر العلوي مساحة إضاءة مستطيلة تبلغ حوالي 2.40 مم × 2.18 مم. يكشف المنظر السفلي عن وسادتين لحام مع علامة قطبية: وسادة الأنود أكبر (2.0 مم × 1.25 مم) ووسادة الكاثود أصغر (0.75 مم × 1.25 مم). يتم توفير وسادات اللحام الموصى بها (الشكل 1-5) بمسافة 4.45 مم بين مراكز الوسادات لضمان تشكيل وصلة لحام مناسبة. جميع الأبعاد بالملليمتر بتفاوت ±0.2 مم ما لم يذكر خلاف ذلك.

5.2 القطبية والمناولة

يحتوي المصباح على علامة قطبية واضحة (نقطة صغيرة أو شق على العبوة) تشير إلى جانب الكاثود. يجب توخي الحذر لمحاذاة علامة القطبية مع طباعة الشاشة الحريرية للوحة الدوائر. مادة التغليف السيليكونية ناعمة؛ تجنب الضغط المباشر على سطح العدسة أثناء المناولة أو عمليات الالتقاط والوضع.

6. إرشادات اللحام والتجميع

6.1 ملف لحام إعادة التدفق

يتبع ملف لحام إعادة التدفق الموصى به معايير JEDEC: التسخين المسبق من 150 درجة مئوية إلى 200 درجة مئوية لمدة 60-120 ثانية، الصعود إلى 217 درجة مئوية بميل أقصى 3 درجات مئوية/ثانية، البقاء فوق 217 درجة مئوية لمدة لا تزيد عن 60 ثانية، درجة حرارة الذروة 260 درجة مئوية لمدة تصل إلى 10 ثوانٍ (بحد أقصى 30 ثانية ضمن 5 درجات مئوية من الذروة)، والتبريد بمعدل لا يتجاوز 6 درجات مئوية/ثانية. يجب أن يكون الوقت الإجمالي من 25 درجة مئوية إلى الذروة أقل من 8 دقائق. لا تقم بإعادة التدفق أكثر من مرتين، وإذا مر أكثر من 24 ساعة بين عمليات إعادة التدفق، يجب خبز المصابيح قبل إعادة الاستخدام.

6.2 اللحام اليدوي

للحام اليدوي، استخدم مكواة لحام مضبوطة على أقل من 300 درجة مئوية وأكمل الوصلة في أقل من 3 ثوانٍ. يُسمح بعملية لحام يدوي واحدة فقط لكل مصباح.

6.3 التخزين والخبز

يجب تخزين الأكياس غير المفتوحة المقاومة للرطوبة عند ≤30 درجة مئوية ورطوبة نسبية ≤75٪، واستخدامها في غضون عام واحد من تاريخ الختم. بعد الفتح، استخدم في غضون 24 ساعة تحت ≤30 درجة مئوية ورطوبة نسبية ≤60٪. إذا تم تجاوز ظروف التخزين أو تغير لون مؤشر المجفف، قم بخبز المصابيح عند 60±5 درجة مئوية لمدة ≥24 ساعة قبل الاستخدام.

7. معلومات التعبئة والطلب

7.1 شريط الناقل والبكرة

يتم توفير المصابيح في عبوة شريط وبكرة مع 2000 قطعة لكل بكرة. عرض شريط الناقل 8.0 مم، مع مسافة 4.0 مم (نموذجي لـ PLCC2). قطر البكرة 178 مم، قطر المحور 60 مم، وقطر القلب 13.0 مم. يحتوي الشريط على شريط غطاء مغلق حراريًا في الجانب العلوي.

7.2 معلومات الملصق

تحمل كل بكرة ملصقًا يحتوي على: رقم القطعة (PART NO.)، رقم المواصفات (SPEC NO.)، رقم الدفعة (LOT NO.)، رمز الصندوق (BIN CODE)، التدفق الضوئي (Ф)، صندوق اللونية (XY)، الجهد الأمامي (VF)، الطول الموجي (WLD)، الكمية (QTY)، وتاريخ التصنيع (DATE). رمز الصندوق ضروري لطلب مجموعات محددة من VF/IV/Wd.

7.3 كيس حاجز الرطوبة والصندوق

تُغلق البكرات في كيس حاجز للرطوبة مع مجفف وبطاقة مؤشر رطوبة. ثم يُعبأ الكيس في صناديق كرتونية للشحن. يحمل الصندوق الخارجي تحذيرات المناولة مثل "تنبيه: راقب احتياطات مناولة الأجهزة الحساسة للتفريغ الكهروستاتيكي."

8. توصيات التطبيق

8.1 التطبيقات النموذجية

مصباح LED الأزرق هذا مثالي للإضاءة الداخلية للسيارات مثل إضاءة لوحة القيادة، الإضاءة المحيطة، وإشارات المفاتيح. يمكن استخدامه أيضًا في مؤشرات الحالة، والإضاءة الخلفية، واللافتات العامة حيث يتطلب مصدر ضوء أزرق ضيق الطيف.

8.2 اعتبارات التصميم

• احرص دائمًا على تضمين مقاوم محدد للتيار أو استخدم محرك تيار ثابت لمنع التيار الزائد بسبب اختلافات VF.
• حافظ على درجة حرارة الوصلة أقل من 120 درجة مئوية من خلال توفير تبريد كافٍ أو عن طريق تخفيض التيار الأمامي عند درجات حرارة محيطة مرتفعة.
• في المصفوفات التسلسلية/المتوازية، تأكد من أن كل مصباح يحصل على تيار متساوٍ تقريبًا عن طريق مطابقة صناديق VF أو استخدام مصادر تيار فردية.
• تجنب التعرض للمركبات المحتوية على الكبريت فوق 100 جزء في المليون، والبروم فوق 900 جزء في المليون، والكلور فوق 900 جزء في المليون، أو إجمالي الهالوجينات فوق 1500 جزء في المليون في البيئة المحيطة أو المواد الملامسة.
• قلل من المركبات العضوية المتطايرة (VOCs) من المواد اللاصقة أو المعاجين أو البلاستيك القريبة لمنع تغير لون السيليكون وتدهور خرج الضوء.
• وفر تدابير الحماية من التفريغ الكهروستاتيكي (مثل محطات العمل المؤرضة، المؤينات) لأن المصباح حساس للتفريغ الكهروستاتيكي (عتبة ESD 2 كيلو فولت HBM).

9. مقارنة التقنيات

مقارنة بمصابيح PLCC2 القياسية، يوفر RF-BNRA30TS-BB زاوية رؤية أوسع (120 درجة مقابل 90 درجة نموذجية) وتصنيفًا أضيق للطول الموجي (خطوات تصل إلى 2.5 نانومتر). تأهيله وفقًا لـ AEC-Q101 يجعله مناسبًا لظروف الإجهاد في السيارات (دورات درجة الحرارة، الرطوبة العالية، إلخ) التي قد لا تتحملها الأجزاء من الدرجة الاستهلاكية. المقاومة الحرارية البالغة 300 درجة مئوية/واط نموذجية لهذه العبوة ولكنها تتطلب إدارة حرارية دقيقة في التطبيقات عالية القدرة.

10. الأسئلة المتداولة

10.1 هل يمكنني استخدام هذا المصباح بتيار 30 مللي أمبير بشكل مستمر؟

نعم، الحد الأقصى المطلق للتيار الأمامي هو 30 مللي أمبير. ومع ذلك، عند هذا التيار قد ترتفع درجة حرارة الوصلة بشكل كبير اعتمادًا على البيئة الحرارية. يوصى بتخفيض التيار عند درجات حرارة اللحام المرتفعة كما هو موضح في منحنى التخفيض. من أجل الموثوقية طويلة المدى، يفضل التشغيل عند 20-25 مللي أمبير.

10.2 ما هي شدة الإضاءة النموذجية عند 20 مللي أمبير؟

شدة الإضاءة النموذجية هي 600 مللي كانديلا عند IF=20 مللي أمبير. اعتمادًا على الصندوق، يمكن أن تتراوح من 430 إلى 800 مللي كانديلا.

10.3 كيف أنظف المصباح بعد اللحام؟

استخدم كحول الأيزوبروبيل كمذيب تنظيف. تجنب التنظيف بالموجات فوق الصوتية لأنه قد يتلف المصباح. تأكد من أن أي مذيب تنظيف لا يهاجم مادة التغليف السيليكونية.

11. مثال حالة تطبيقية

ضع في اعتبارك شريط إضاءة محيطي داخلي للسيارة يحتوي على 20 مصباحًا على التوالي. كل مصباح له VF نموذجي 3.0 فولت عند 20 مللي أمبير. بافتراض نظام كهربائي للسيارة بجهد 14 فولت، فإن انخفاض الجهد التسلسلي هو 60 فولت، وهو ما يتجاوز مصدر الطاقة. بدلاً من ذلك، يكون التكوين المتوازي مع مقاومات فردية محددة للتيار أكثر عملية. بالنسبة لمصباح واحد، مقاومة (14 فولت – 3.0 فولت) / 0.02 أمبير = 550 أوم (استخدم القيمة القياسية 560 أوم) ستحد التيار إلى حوالي 19.6 مللي أمبير. إذا تم استخدام عدة مصابيح، يجب أن يكون لكل منها مقاومة خاصة به لمنع سرقة التيار بسبب اختلافات صناديق VF.

12. مبدأ التشغيل

يعتمد مصباح LED الأزرق على نتريد الغاليوم (GaN) المزروع فوق الركيزة من الياقوت أو السيليكون. عندما يكون منحازًا أماميًا، تعيد الإلكترونات والثقوب الاتحاد في منطقة البئر الكمومي، مما ينبعث فوتونات ذات طاقة تقابل فجوة الحزمة لمادة InGaN. يتحكم في الطول الموجي السائد بتركيب الإنديوم. يتم استخراج خرج الضوء من خلال العبوة الشفافة وعدسة السيليكون، والتي تشكل أيضًا نمط الإشعاع.

13. اتجاهات التطوير

تستمر مصابيح LED الزرقاء في التطور نحو كفاءة أعلى (لومن/واط) وثبات أفضل للألوان عبر درجة الحرارة والعمر. يتطلب قطاع السيارات معايير موثوقية أعلى مثل AEC-Q102، وقد تتضمن الإصدارات المستقبلية من هذا المنتج إدارة حرارية محسنة ونطاق درجة حرارة تشغيل أوسع. التصغير (على سبيل المثال، لا تزال عبوة 2835 شائعة) والتكامل مع التحكم الذكي (مثل الإضاءة المصفوفية) هي اتجاهات مستمرة.