جدول المحتويات
- 1. نظرة عامة على المنتج
- 1.1 وصف عام
- 1.2 الميزات
- 1.3 التطبيقات
- 2. تحليل المعلمات التقنية
- 2.1 الخصائص الكهربائية والبصرية (Ta=25°C)
- 2.2 التصنيفات القصوى المطلقة (Ta=25°C)
- 2.3 نظام الفرز
- 3. منحنيات الأداء
- 3.1 الجهد الأمامي مقابل التيار الأمامي
- 3.2 الشدة النسبية مقابل التيار الأمامي
- 3.3 تأثيرات درجة حرارة الدبوس
- 3.4 الطول الموجي السائد مقابل التيار الأمامي
- 3.5 التوزيع الطيفي
- 3.6 نمط الإشعاع
- 4. معلومات ميكانيكية والتعبئة
- 4.1 أبعاد الحزمة
- 4.2 شريط الناقل والبكرة
- 4.3 معلومات الملصق
- 5. الموثوقية والاختبار
- 5.1 شروط اختبار الموثوقية
- 5.2 معايير الفشل
- 6. إرشادات لحام إعادة التدفق SMT
- 6.1 ملف إعادة التدفق
- 6.2 اللحام اليدوي والإصلاح
- 7. احتياطات المناولة والتخزين
- 7.1 القيود البيئية
- 7.2 ظروف التخزين
- 7.3 الحماية من التفريغ الكهروستاتيكي (ESD)
- 7.4 التنظيف
- 8. معلومات الطلب
- مصطلحات مواصفات LED
- الأداء الكهروضوئي
- المعايير الكهربائية
- إدارة الحرارة والموثوقية
- التعبئة والمواد
- مراقبة الجودة والتصنيف
- الاختبار والشهادات
1. نظرة عامة على المنتج
1.1 وصف عام
تم تصنيع هذا LED ثنائي اللون باستخدام شريحة برتقالية وشريحة خضراء في حزمة مدمجة بأبعاد 1.6 مم × 1.6 مم × 0.7 مم. وهو مصمم لتجميع تقنية التثبيت السطحي (SMT) ومناسب لمجموعة واسعة من تطبيقات المؤشرات والعرض.
1.2 الميزات
- زاوية مشاهدة واسعة جدًا تبلغ 140 درجة.
- مناسب لجميع عمليات تجميع SMT واللحام.
- مستوى الحساسية للرطوبة: المستوى 3 (وفقًا لـ J-STD-020).
- متوافق مع RoHS.
1.3 التطبيقات
- مؤشرات بصرية
- مفاتيح ورموز وشاشات عرض
- إشارات وإضاءة للأغراض العامة
2. تحليل المعلمات التقنية
2.1 الخصائص الكهربائية والبصرية (Ta=25°C)
عند تيار أمامي مقداره 20 مللي أمبير، يُظهر الجهاز الخصائص التالية:
- الطول الموجي السائد:البرتقالي: 620-630 نانومتر (النموذجي 623 نانومتر)؛ الأخضر: 520-530 نانومتر (النموذجي 525 نانومتر). يتم فرز الطول الموجي إلى مجموعات فرعية للتحكم الأكثر إحكامًا.
- نصف عرض النطاق الطيفي:البرتقالي: 15 نانومتر؛ الأخضر: 30 نانومتر.
- الجهد الأمامي:البرتقالي: 1.8-2.4 فولت (النموذجي 2.0 فولت)؛ الأخضر: 2.8-3.6 فولت (النموذجي 3.2 فولت). تم فرزها في نطاقات جهد محددة.
- شدة الإضاءة:البرتقالي: 150-430 مللي كانديلا (مصنفة في C1-I2)؛ الأخضر: 260-900 مللي كانديلا (مصنفة في H00-1CM).
- زاوية المشاهدة:140 درجة (عند نصف القدرة).
- التيار العكسي:≤10 ميكرو أمبير عند VR=5V.
- المقاومة الحرارية (من الوصلة إلى نقطة اللحام):450°C/واط.
2.2 التصنيفات القصوى المطلقة (Ta=25°C)
| المعلمة | الرمز | البرتقالي | الأخضر | الوحدة |
|---|---|---|---|---|
| تبديد الطاقة | Pd | 72 | 108 | مللي واط |
| التيار الأمامي | IF | 30 | مللي أمبير | |
| التيار الأمامي الذروة (نبضي) | IFP | 60 | مللي أمبير | |
| ESD (HBM) | ESD | 1000 | V | |
| درجة حرارة التشغيل | Topr | -40 ~ +85 | °C | |
| درجة حرارة التخزين | Tstg | -40 ~ +85 | °C | |
| درجة حرارة الوصلة | Tj | 95 | °C | |
ملاحظة: يتم تحديد التيار الأمامي الذروة عند دورة عمل 1/10، وعرض نبضة 0.1 مللي ثانية. يلزم إدارة حرارية مناسبة لضمان ألا تتجاوز درجة حرارة الوصلة 95°C.
2.3 نظام الفرز
يتم فرز الجهاز إلى صناديق للطول الموجي السائد والجهد الأمامي وشدة الإضاءة لتسهيل الأداء المتسق في التطبيقات. بالنسبة للبرتقالي، تشمل صناديق الطول الموجي E00 (620-625 نانومتر) وF00 (625-630 نانومتر). بالنسبة للأخضر، تشمل الصناديق E10 (520-522.5 نانومتر) وE20 (522.5-525 نانومتر) وF10 (525-527.5 نانومتر) وF20 (527.5-530 نانومتر). تُسمى صناديق الجهد الأمامي B1 (1.8-1.9 فولت) وB2 (1.9-2.0 فولت) للبرتقالي؛ بالنسبة للأخضر، تتراوح الصناديق من 2.8-2.9 فولت إلى 3.5-3.6 فولت. يتم ترميز صناديق شدة الإضاءة C1 إلى J2 للبرتقالي وH00 إلى 1CM للأخضر. يتم تمييز رموز الصناديق على ملصق العبوة.
3. منحنيات الأداء
يتم توفير منحنيات الأداء النموذجية التالية للرجوع إليها عند درجة حرارة Ta=25°C ما لم يذكر خلاف ذلك.
3.1 الجهد الأمامي مقابل التيار الأمامي
عند التيارات المنخفضة، يزداد الجهد الأمامي لوغاريتميًا مع التيار. يشير منحنى VF-IF إلى أنه عند 20 مللي أمبير، يبلغ الجهد الأمامي حوالي 2.0 فولت للبرتقالي و3.2 فولت للأخضر. عند التيارات الأعلى، يزداد الجهد بسبب المقاومة التسلسلية.
3.2 الشدة النسبية مقابل التيار الأمامي
تزداد شدة الإضاءة النسبية مع زيادة التيار الأمامي حتى 30 مللي أمبير، مما يُظهر علاقة خطية تقريبًا لكلا اللونين. عند 20 مللي أمبير، تكون الشدة بقيمتها الاسمية المقدرة.
3.3 تأثيرات درجة حرارة الدبوس
مع ارتفاع درجة حرارة المحيط أو الدبوس، تنخفض الشدة النسبية. عند 85°C، تنخفض الشدة إلى حوالي 80% من قيمتها عند 25°C. كما يتم تخفيض الحد الأقصى للتيار الأمامي المسموح به مع زيادة درجة الحرارة؛ عند درجات حرارة الدبوس فوق 85°C، يجب تقليل التيار لتجنب تجاوز درجة حرارة الوصلة القصوى.
3.4 الطول الموجي السائد مقابل التيار الأمامي
بالنسبة للبرتقالي، يتحول الطول الموجي السائد قليلاً (~1-2 نانومتر) مع زيادة التيار. بالنسبة للأخضر، يكون التحول ضئيلاً على مدى 0-30 مللي أمبير. هذه المعلومات مهمة للتطبيقات الحساسة للألوان.
3.5 التوزيع الطيفي
يبلغ ذروة الانبعاث البرتقالي حوالي 623 نانومتر مع عرض نصف أقصى كامل (FWHM) يبلغ 15 نانومتر؛ ويبلغ ذروة الانبعاث الأخضر حوالي 525 نانومتر مع عرض نصف أقصى كامل يبلغ 30 نانومتر. لا تظهر الأطياف ذروات ثانوية، مما يضمن نقاء اللون.
3.6 نمط الإشعاع
نمط الإشعاع يشبه لامبرتيان بزاوية مشاهدة واسعة تبلغ 140 درجة، مما يجعله مناسبًا لتطبيقات المؤشرات حيث يُراد تغطية زاويّة واسعة.
4. معلومات ميكانيكية والتعبئة
4.1 أبعاد الحزمة
تبلغ أبعاد حزمة LED 1.6 مم × 1.6 مم × 0.7 مم (الطول × العرض × الارتفاع). يُظهر المنظر السفلي أربع وسادات: الوسادة 1 (الأنود للأخضر)، والوسادة 2 (الكاثود للأخضر)، والوسادة 3 (الأنود للبرتقالي)، والوسادة 4 (الكاثود للبرتقالي). يُشار إلى القطبية بعلامة على الحزمة. يوصي نمط اللحام باستخدام وسادات بحجم 0.8 مم × 0.6 مم لكل طرف.
4.2 شريط الناقل والبكرة
يتم تعبئة الأجهزة في شريط ناقل بعرض 8 مم، وتباعد 4 مم، وعمق جيب 1.83 مم. تحتوي كل بكرة على 4000 قطعة. يبلغ قطر البكرة 178 مم (7 بوصات) بقطر محور 60 مم.
4.3 معلومات الملصق
يتضمن الملصق رقم الجزء ورقم المواصفات ورقم الدفعة ورموز الصناديق (الطول الموجي والجهد والشدة) والكمية ورمز التاريخ. تسمح رموز الصناديق بإمكانية تتبع معلمات الأداء المحددة.
5. الموثوقية والاختبار
5.1 شروط اختبار الموثوقية
تم تأهيل LED وفقًا لمعايير JEDEC. تشمل الاختبارات:
- إعادة التدفق: 260°C كحد أقصى، 10 ثوانٍ، مرتين.
- دورة درجة الحرارة: -40°C إلى 100°C، 100 دورة.
- الصدمة الحرارية: -40°C إلى 100°C، 300 دورة.
- التخزين في درجة حرارة عالية: 100°C، 1000 ساعة.
- التخزين في درجة حرارة منخفضة: -40°C، 1000 ساعة.
- اختبار العمر: 25°C، 20 مللي أمبير، 1000 ساعة.
يتم اجتياز جميع الاختبارات مع عدم السماح بأي فشل (القبول/الرفض 0/1) على عينات بحجم 22 قطعة.
5.2 معايير الفشل
بعد اختبارات الموثوقية، تعتبر التغييرات التالية فشلاً: زيادة الجهد الأمامي >10% فوق الحد الأعلى للمواصفات، التيار العكسي >2× الحد الأعلى للمواصفات، وانخفاض التدفق الضوئي إلى أقل من 70% من الحد الأدنى للمواصفات.
6. إرشادات لحام إعادة التدفق SMT
6.1 ملف إعادة التدفق
ملف إعادة التدفق الموصى به كما يلي:
- متوسط معدل الارتفاع (Tsmax إلى TP): ≤3°C/ثانية
- التسخين المسبق: 150°C إلى 200°C لمدة 60-120 ثانية
- الوقت فوق 217°C: 60-150 ثانية
- درجة الحرارة القصوى: 260°C، بحد أقصى 10 ثوانٍ
- معدل التبريد: ≤6°C/ثانية
- الوقت من 25°C إلى الذروة: ≤8 دقائق
يجب ألا يتجاوز لحام إعادة التدفق مرتين. إذا مر أكثر من 24 ساعة بين عمليات اللحام، يلزم الخبز لإزالة الرطوبة.
6.2 اللحام اليدوي والإصلاح
يُسمح باللحام اليدوي باستخدام مكواة لحام بدرجة حرارة أقل من 300°C لمدة أقل من 3 ثوانٍ، ويُسمح بدورة لحام واحدة فقط. للإصلاح، يُوصى باستخدام مكواة لحام مزدوجة الرأس لتجنب تلف الحزمة.
7. احتياطات المناولة والتخزين
7.1 القيود البيئية
يجب استخدام LED في بيئات يكون فيها محتوى الكبريت أقل من 100 جزء في المليون، ومحتوى الهالوجين (البروم والكلور) أقل من 900 جزء في المليون لكل منهما، مع إجمالي هالوجينات أقل من 1500 جزء في المليون. يمكن أن تسبب المركبات العضوية المتطايرة (VOCs) تغير لون عدسة السيليكون، لذلك يجب اختبار المواد المستخدمة في التركيبات للتوافق.
7.2 ظروف التخزين
قبل فتح كيس حاجز الرطوبة، يُخزن عند ≤30°C ورطوبة نسبية ≤75% لمدة تصل إلى عام واحد. بعد الفتح، يجب استخدام LEDs خلال 168 ساعة عند ≤30°C ورطوبة نسبية ≤60%. إذا تجاوز وقت التخزين أو تلاشى المجفف، يُخبز عند 60±5°C لمدة 24 ساعة على الأقل قبل الاستخدام.
7.3 الحماية من التفريغ الكهروستاتيكي (ESD)
LED حساس للتفريغ الكهروستاتيكي (ESD) والإجهاد الكهربائي الزائد (EOS). يجب اتخاذ احتياطات ESD المناسبة، مثل محطات العمل المؤرضة وأساور المعصم، أثناء المناولة.
7.4 التنظيف
يُوصى بالتنظيف بعد اللحام إذا كانت النظافة مهمة. كحول الأيزوبروبيل هو مذيب مناسب. لا يُوصى بالتنظيف بالموجات فوق الصوتية لأنه قد يتلف LED. تأكد من أن المذيبات لا تهاجم مواد الحزمة.
8. معلومات الطلب
يتم توفير الجهاز في عبوة شريط وبكرة تحتوي على 4000 قطعة لكل بكرة. رقم الجزء ورموز الصناديق مطبوعة على ملصق البكرة. لطلب صناديق محددة، حدد نطاقات الطول الموجي والجهد والشدة المطلوبة. على سبيل المثال، قد يتضمن رمز الطلب النموذجي رقم الجزء الأساسي متبوعًا بمعرفات الصندوق.
مصطلحات مواصفات LED
شرح كامل للمصطلحات التقنية للـ LED
الأداء الكهروضوئي
| المصطلح | الوحدة/التمثيل | شرح مبسط | لماذا هو مهم |
|---|---|---|---|
| الكفاءة الضوئية | لومن/وات | الإخراج الضوئي لكل واط من الكهرباء، أعلى يعني أكثر كفاءة في استخدام الطاقة. | يحدد مباشرة درجة كفاءة الطاقة وتكلفة الكهرباء. |
| التدفق الضوئي | لومن | إجمالي الضوء المنبعث من المصدر، يسمى عادةً "السطوع". | يحدد ما إذا كان الضوء ساطعًا بما يكفي. |
| زاوية الرؤية | درجة، مثل 120 درجة | الزاوية التي ينخفض فيها شدة الضوء إلى النصف، يحدد عرض الحزمة. | يؤثر على نطاق الإضاءة والتوحيد. |
| درجة حرارة اللون | كلفن، مثل 2700K/6500K | دفء/برودة الضوء، القيم المنخفضة صفراء/دافئة، العالية بيضاء/باردة. | يحدد أجواء الإضاءة والسيناريوهات المناسبة. |
| مؤشر تجسيد اللون | بدون وحدة، 0-100 | القدرة على تقديم ألوان الكائن بدقة، Ra≥80 جيد. | يؤثر على أصالة اللون، يُستخدم في أماكن الطلب العالي مثل المراكز التجارية والمتاحف. |
| تفاوت اللون | خطوات بيضاوي ماك آدم، مثل "5 خطوات" | مقياس اتساق اللون، خطوات أصغر تعني لون أكثر اتساقًا. | يضمن لونًا موحدًا عبر نفس دفعة مصابيح LED. |
| الطول الموجي المهيمن | نانومتر، مثل 620 نانومتر (أحمر) | الطول الموجي المقابل للون مصابيح LED الملونة. | يحدد تدرج اللون الأحمر، الأصفر، الأخضر مصابيح LED أحادية اللون. |
| توزيع الطيفي | منحنى الطول الموجي مقابل الشدة | يُظهر توزيع الشدة عبر الأطوال الموجية. | يؤثر على تجسيد اللون وجودة اللون. |
المعايير الكهربائية
| المصطلح | الرمز | شرح مبسط | اعتبارات التصميم |
|---|---|---|---|
| الجهد الأمامي | Vf | الحد الأدنى للجهد لتشغيل LED، مثل "عتبة البدء". | يجب أن يكون جهد مصدر التشغيل ≥ Vf، تضاف الفولتية لمصابيح LED المتسلسلة. |
| التيار الأمامي | If | قيمة التيار للعمل العادي لمصباح LED. | عادةً استخدام تشغيل تيار ثابت، التيار يحدد السطوع وعمر التشغيل. |
| التيار النبضي الأقصى | Ifp | تيار الذروة الذي يمكن تحمله لفترات قصيرة، يُستخدم للتعتير أو الوميض. | يجب التحكم بدقة في عرض النبضة ودورة العمل لتجنب التلف. |
| الجهد العكسي | Vr | أقصى جهد عكسي يمكن أن يتحمله LED، التجاوز قد يسبب انهيارًا. | يجب على الدائرة منع الاتصال العكسي أو ارتفاع الجهد. |
| المقاومة الحرارية | Rth (°C/W) | مقاومة نقل الحرارة من الشريحة إلى نقطة اللحام، الأقل أفضل. | المقاومة الحرارية العالية تتطلب تبديد حرارة أقوى. |
| مناعة التفريغ الكهروستاتيكي | V (HBM)، مثل 1000V | القدرة على تحمل التفريغ الكهروستاتيكي، أعلى يعني أقل عرضة للتلف الكهروستاتيكي. | يجب اتخاذ إجراءات مضادة للكهرباء الساكنة في الإنتاج، خاصةً لمصابيح LED الحساسة. |
إدارة الحرارة والموثوقية
| المصطلح | المقياس الرئيسي | شرح مبسط | التأثير |
|---|---|---|---|
| درجة حرارة الوصلة | Tj (°C) | درجة حرارة التشغيل الفعلية داخل شريحة LED. | كل انخفاض 10°C قد يضاعف عمر التشغيل؛ عالي جدًا يسبب تدهور الضوء، انزياح اللون. |
| تدهور التدفق الضوئي | L70 / L80 (ساعة) | الوقت اللازم لانخفاض السطوع إلى 70% أو 80% من القيمة الأولية. | يحدد مباشرة "عمر الخدمة" لمصباح LED. |
| الحفاظ على التدفق الضوئي | %، مثل 70% | النسبة المئوية للسطوع المتبقي بعد الوقت. | يشير إلى قدرة الحفاظ على السطوع على المدى الطويل. |
| انزياح اللون | Δu′v′ أو بيضاوي ماك آدم | درجة تغير اللون أثناء الاستخدام. | يؤثر على اتساق اللون في مشاهد الإضاءة. |
| الشيخوخة الحرارية | تدهور المادة | التدهور بسبب درجة الحرارة العالية على المدى الطويل. | قد يسبب انخفاض السطوع، تغير اللون، أو فشل الدائرة المفتوحة. |
التعبئة والمواد
| المصطلح | الأنواع الشائعة | شرح مبسط | الميزات والتطبيقات |
|---|---|---|---|
| نوع التغليف | EMC، PPA، السيراميك | مادة الغلاف التي تحمي الشريحة، توفر واجهة بصرية/حرارية. | EMC: مقاومة حرارة جيدة، تكلفة منخفضة؛ السيراميك: تبديد حرارة أفضل، عمر أطول. |
| هيكل الشريحة | أمامي، شريحة معكوسة | ترتيب أقطاب الشريحة. | الشريحة المعكوسة: تبديد حرارة أفضل، كفاءة ضوئية أعلى، للطاقة العالية. |
| طلاء الفسفور | YAG، السيليكات، النتريدات | يغطي الشريحة الزرقاء، يحول بعضها إلى أصفر/أحمر، يخلط إلى أبيض. | الفسفورات المختلفة تؤثر على الكفاءة الضوئية، درجة حرارة اللون، ومؤشر تجسيد اللون. |
| العدسة/البصريات | مسطحة، العدسات الدقيقة، الانعكاس الداخلي الكلي | الهيكل البصري على السطح يتحكم في توزيع الضوء. | يحدد زاوية الرؤية ومنحنى توزيع الضوء. |
مراقبة الجودة والتصنيف
| المصطلح | محتوى الفرز | شرح مبسط | الغرض |
|---|---|---|---|
| فرز التدفق الضوئي | الرمز مثل 2G، 2H | مجمعة حسب السطوع، كل مجموعة لها قيم لومن دنيا/قصوى. | يضمن سطوعًا موحدًا في نفس الدفعة. |
| فرز الجهد | الرمز مثل 6W، 6X | مجمعة حسب نطاق الجهد الأمامي. | يسهل مطابقة مصدر التشغيل، يحسن كفاءة النظام. |
| فرز اللون | 5 خطوات بيضاوي ماك آدم | مجمعة حسب إحداثيات اللون، تضمن نطاق ضيق. | يضمن اتساق اللون، يتجنب لون غير متساوٍ داخل التركيبة. |
| فرز درجة حرارة اللون | 2700K، 3000K إلخ. | مجمعة حسب درجة حرارة اللون، لكل منها نطاق إحداثي مقابل. | يلبي متطلبات درجة حرارة اللون لمشاهد مختلفة. |
الاختبار والشهادات
| المصطلح | المعيار/الاختبار | شرح مبسط | الأهمية |
|---|---|---|---|
| LM-80 | اختبار الحفاظ على التدفق الضوئي | إضاءة طويلة الأمد في درجة حرارة ثابتة، تسجيل بيانات تدهور السطوع. | يُستخدم لتقدير عمر مصباح LED (مع TM-21). |
| TM-21 | معيار تقدير العمر | يقدر العمر تحت الظروف الفعلية بناءً على بيانات LM-80. | يوفر تنبؤ علمي للعمر. |
| IESNA | جمعية هندسة الإضاءة | يغطي طرق الاختبار البصرية، الكهربائية، الحرارية. | أساس اختبار معترف به في الصناعة. |
| RoHS / REACH | شهادة بيئية | يضمن عدم وجود مواد ضارة (الرصاص، الزئبق). | شرط الوصول إلى السوق دوليًا. |
| ENERGY STAR / DLC | شهادة كفاءة الطاقة | شهادة كفاءة الطاقة والأداء لمنتجات الإضاءة. | يُستخدم في المشتريات الحكومية، برامج الدعم، يعزز القدرة التنافسية. |