ورقة بيانات تقنية LED ثنائي اللون 3.2x1.0x1.48mm - أزرق/برتقالي - جهد أمامي 2.0V/3.0V - طاقة 48/64mW

1. نظرة عامة على المنتج

LED ثنائي اللون هو جهاز مدمج للتركيب السطحي مصنوع باستخدام رقائق زرقاء وبرتقالية منفصلة. أبعاد الحزمة هي 3.2 مم × 1.0 مم × 1.48 مم، مما يجعله مناسبًا للتطبيقات ذات المساحة المحدودة. يجمع الجهاز بين طولين موجيين للإشعاع في حزمة واحدة، مما يوفر مرونة في التصميم للإشارة والعرض متعددي الألوان.

1.1 الميزات الرئيسية

• زاوية رؤية واسعة جدًا تبلغ 140 درجة، مما يضمن توزيعًا موحدًا للضوء.
• متوافق مع جميع عمليات التجميع SMT القياسية واللحام بالتدفق.
• مستوى الحساسية للرطوبة: المستوى 3 (MSL 3) وفقًا لمعيار JEDEC.
• متوافق مع RoHS، خالٍ من المواد الخطرة.
• خرج ثنائي اللون: برتقالي (الطول الموجي السائد ~620 نانومتر) وأزرق (الطول الموجي السائد ~465 نانومتر).
• جهد أمامي منخفض: برتقالي ~2.0 فولت، أزرق ~3.0 فولت عند 20 مللي أمبير.

1.2 التطبيقات المستهدفة

• مؤشرات بصرية للإلكترونيات الاستهلاكية والأجهزة والمعدات الصناعية.
• إضاءة خلفية للمفاتيح والرموز، لوحات العرض.
• إشارة حالة عامة حيث توفر الألوان المزدوجة تغذية راجعة بصرية واضحة.

2. تحليل مفصل للمعلمات التقنية

جميع الخصائص الكهربائية والبصرية تُقاس عند Ts=25°C و IF=20mA ما لم يُذكر خلاف ذلك. تم تصميم المنتج لتشغيل موثوق ضمن الحدود المحددة.

2.1 الخصائص الكهروضوئية

الطول الموجي السائد (λd):الرقاقة البرتقالية: 615-630 نانومتر، النموذجية 620 نانومتر (تم اختبارها عند 20 مللي أمبير). الرقاقة الزرقاء: 460-475 نانومتر، النموذجية 465 نانومتر. عرض النطاق الطيفي النصف (Δλ) هو 15-30 نانومتر لكلتا الرقاقتين، مما يشير إلى إخراج لون نقي نسبيًا.

الجهد الأمامي (VF):الرقاقة البرتقالية تحتوي على حاويات VF تتراوح من 1.8 فولت إلى 2.2 فولت نموذجية 2.0 فولت. الرقاقة الزرقاء تحتوي على حاويات VF من 2.8 فولت إلى 3.6 فولت نموذجية 3.0 فولت. الجهد الأمامي المنخفض يقلل من متطلبات مصدر الطاقة ويقلل من توليد الحرارة.

شدة الإضاءة (IV):الرقاقة البرتقالية توفر حاويات شدة من 100 mcd إلى 350 mcd نموذجية 150-230 mcd. الرقاقة الزرقاء توفر حاويات شدة من 100 mcd إلى 350 mcd نموذجية 150-230 mcd. تختلف الشدة حسب الحاوية؛ يجب على المصممين اختيار الحاويات المناسبة لضمان سطوع موحد.

زاوية الرؤية (2θ1/2):140 درجة، مما يتيح الرؤية على مساحة واسعة. هذا مفيد للمؤشرات ذات الإضاءة الحافة أو التطبيقات التي تتطلب إضاءة واسعة.

تيار عكسي (IR):أقل من 10 ميكرو أمبير عند VR=5V، مما يضمن تسربًا ضئيلًا في ظروف الانحياز العكسي.

المقاومة الحرارية (RTHJ-S):450 درجة مئوية/وات، وهي مرتفعة نسبيًا. الإدارة الحرارية الكافية ضرورية للحفاظ على درجة حرارة الوصلة ضمن الحدود.

2.2 التصنيفات القصوى المطلقة

يجب أن يضمن التصميم ألا يتجاوز التيار الذروة وتبديد الطاقة هذه الحدود أبدًا. مقاومات الحد الحالية المناسبة إلزامية.

3. شرح نظام التصنيف

يستخدم المنتج نظام تصنيف لتصنيف LEDs حسب الجهد الأمامي (VF) والطول الموجي السائد (WLD) وشدة الإضاءة (IV). يحتوي كل بكرة على أجزاء من حاويات محددة لضمان الاتساق ضمن طلب واحد.

3.1 حاويات الجهد الأمامي (برتقالي)

حاويات VF للرقاقة البرتقالية: B0 (1.8-2.0 فولت)، C0 (2.0-2.2 فولت)، D0 (2.2-2.4 فولت). الحاوية المستخدمة عادة هي B0 أو C0.

3.2 حاويات الجهد الأمامي (أزرق)

حاويات VF للرقاقة الزرقاء: G0 (2.8-3.0 فولت)، H0 (3.0-3.2 فولت)، I0 (3.2-3.4 فولت)، J0 (3.4-3.6 فولت). الحاوية الشائعة هي H0.

3.3 حاويات الطول الموجي

حاويات الطول الموجي البرتقالي: D00 (615-620 نانومتر)، E00 (620-625 نانومتر)، F00 (625-630 نانومتر). حاويات الطول الموجي الأزرق: C00 (460-465 نانومتر)، D00 (465-470 نانومتر)، E00 (470-475 نانومتر).

3.4 حاويات الشدة

حاويات الشدة البرتقالية: B0 (100-150 mcd)، C0 (150-230 mcd)، D0 (230-350 mcd). حاويات الشدة الزرقاء: G00 (100-150 mcd)، H00 (150-230 mcd)، I00 (230-350 mcd).

4. تحليل منحنى الأداء

توفر ورقة البيانات عدة منحنيات مميزة لمساعدة المصممين على فهم سلوك الجهاز.

4.1 الجهد الأمامي مقابل التيار الأمامي (منحنى IV)

يُظهر منحنى IV علاقة أسية نموذجية. عند 20 مللي أمبير، الجهد الأمامي حوالي 2.0 فولت للبرتقالي و3.0 فولت للأزرق. المنحنى حاد، مما يؤكد الحاجة إلى تنظيم التيار بدلاً من قيادة الجهد.

4.2 الشدة النسبية مقابل التيار الأمامي

تزداد الشدة النسبية بشكل خطي تقريبًا مع التيار الأمامي حتى 20 مللي أمبير. بعد ذلك، قد تنخفض الكفاءة بسبب التسخين. التشغيل عند التيار المقنن يضمن الإخراج الأمثل.

4.3 تأثيرات درجة الحرارة على الشدة والتيار الأمامي

عند درجات حرارة محيطة أعلى (حتى 100 درجة مئوية)، تنخفض الشدة النسبية بحوالي 10-15%. يجب تخفيض التيار الأمامي الأقصى المسموح به مع ارتفاع درجة حرارة الدبوس فوق 25 درجة مئوية.

4.4 انزياح الطول الموجي مقابل التيار الأمامي

يتغير الطول الموجي السائد قليلاً مع التيار: للبرتقالي، يزداد الطول الموجي ~1 نانومتر من 0 إلى 30 مللي أمبير؛ للأزرق، يزداد الطول الموجي ~2 نانومتر على نفس النطاق. يجب مراعاة هذا التأثير في التطبيقات الحساسة للألوان.

4.5 التوزيع الطيفي

يُظهر الطيف قمّتين مميزتين عند ~465 نانومتر (أزرق) و~620 نانومتر (برتقالي) بنصف عرض ضيق. لا يوجد انبعاث ثانوي كبير.

4.6 نمط الإشعاع

نمط الإشعاع متماثل بزاوية نصف قدرة 140°. توزيع الشدة يشبه لامبرتي، مما يوفر تغطية موحدة عبر زاوية واسعة.

5. معلومات ميكانيكية والتعبئة

5.1 أبعاد الحزمة

جسم LED يقيس 3.20 مم (طول) × 1.00 مم (عرض) × 1.48 مم (ارتفاع). يظهر العرض السفلي علامة قطبية (كاثود) للتوجيه الصحيح. يتم توفير أربع وسادات لحام: اثنتان لأنود/كاثود لكل رقاقة. يتضمن نمط اللحام الموصى به مسارات بعرض 0.35 مم مع تباعد 2.00 مم.

5.2 شريط الحامل والبكرة

يتم تعبئة LEDs في شريط حامل بعرض 8.00 مم، وتباعد 4.00 مم. تحتوي كل بكرة على 3000 قطعة. أبعاد البكرة: القطر الخارجي 178 مم، قطر المحور 60 مم، عرض فتحة المحور 13 مم. اتجاه تغذية الشريط محدد.

5.3 تحديد القطبية

تشير علامة القطبية في الأسفل إلى الكاثود المشترك أم الأنود؟ وفقًا للعرض السفلي، الدبوس 1 هو أنود برتقالي، الدبوس 2 هو كاثود برتقالي/أنود أزرق؟ في الواقع يوضح الرسم دبابيس مسماة O (برتقالي) و B (أزرق). التوصيل التفصيلي: يحتوي LED على رقائق منفصلة؛ لكل رقاقة أنود وكاثود خاصان بها. يجب على المصممين الرجوع إلى مخطط الدبابيس لتجنب الانحياز العكسي.

6. دليل اللحام والتجميع

6.1 ملف اللحام بالتدفق

ملف التدفق الموصى به: منطقة التسخين المسبق من 150 درجة مئوية إلى 200 درجة مئوية لمدة 60-120 ثانية، معدل الارتفاع ≤3°C/ثانية. الوقت فوق 217°C (سائل) يجب أن يكون 60-150 ثانية. درجة حرارة الذروة 260°C كحد أقصى، وقت الثبات ≤10 ثوانٍ. معدل التبريد ≤6°C/ثانية. لا تتجاوز دورتين للتدفق. إذا مر أكثر من 24 ساعة بين الدورتين، يلزم الخبز.

6.2 اللحام اليدوي

إذا كان اللحام اليدوي ضروريًا، استخدم درجة حرارة مكواة ≤300°C لمدة أقل من 3 ثوانٍ لكل وصلة. يُسمح بلمسة واحدة فقط. تجنب تطبيق إجهاد ميكانيكي أثناء التسخين.

6.3 التنظيف

استخدم كحول الأيزوبروبيل كمذيب تنظيف. لا يُوصى بالتنظيف بالموجات فوق الصوتية لأنه قد يتلف LED. تأكد من أن المذيب لا يهاجم تغليف السيليكون.

6.4 ظروف التخزين

قبل فتح الختم: يُخزَّن عند ≤30°C ورطوبة نسبية ≤75% لمدة تصل إلى عام واحد. بعد الفتح: يُستخدم خلال 24 ساعة عند ≤30°C، ≤60% رطوبة نسبية. إذا كان هناك اشتباه في امتصاص الرطوبة، يُخبز عند 60±5°C لمدة ≥24 ساعة.

7. معلومات التعبئة والطلب

التعبئة القياسية: 3000 LED لكل بكرة في شريط حامل مضاد للكهرباء الساكنة، مغلق في كيس حاجز للرطوبة مع مجفف، ثم معبأ في صندوق من الورق المقوى. الملصق يتضمن رقم القطعة، رقم المواصفة، رقم الدفعة، رمز الحاوية (VF، الطول الموجي، الشدة)، الكمية، ورمز التاريخ. يعتمد الطلب على كميات البكرة الكاملة ورموز الحاوية المحددة.

8. توصيات التطبيق

الاستخدامات النموذجية: مؤشرات الحالة (مثل البرتقالي للتحذير، الأزرق للطاقة)، إضاءة خلفية ثنائية اللون، لافتات عرض. اعتبارات التصميم: استخدم دائمًا مقاومات الحد الحالية؛ احسب قيمة المقاومة بناءً على جهد الإمداد وحاوية VF. وفر تبديد حراري كافٍ إذا تجاوزت درجة الحرارة المحيطة 50°C أو إذا كانت LEDs متعددة معبأة بكثافة. للمصفوفات المتسلسلة/المتوازية، قم بمطابقة حاويات VF لضمان مشاركة التيار بالتساوي.

9. مقارنة تقنية مع LEDs أحادية اللون

هذا LED ثنائي اللون يحل محل LED منفصلين، مما يوفر مساحة PCB وتكلفة التجميع. تتيح الرقائق المستقلة التحكم الكامل في كل لون على حدة، مما يتيح مخططات إشارة أكثر تعقيدًا. ومع ذلك، فإن المقاومة الحرارية أعلى مقارنة بالحزم أحادية الرقاقة (450°C/واط مقابل 200-300°C/واط نموذجية)، لذا يحتاج التصميم الحراري إلى مزيد من الاهتمام.

10. الأسئلة الشائعة (FAQ)

س: هل يمكنني تشغيل كلا اللونين في وقت واحد؟نعم، ولكن يجب ألا تتجاوز الطاقة الإجمالية التصنيف الأقصى المطلق لكل رقاقة. تأكد من أن مجموع التيارات لا يسبب ارتفاع درجة الحرارة الكلية فوق 85°C للوصلة.

س: كيف يمكنني ضمان سطوع موحد عبر LEDs متعددة؟اطلب LEDs من نفس حاوية الشدة (مثل H00 للأزرق). استخدم تيار تشغيل مناسب (مثل 20 مللي أمبير) وتأكد من ثبات درجة الحرارة.

س: ما هي حساسية ESD؟HBM 1000V الفئة 1C. استخدم احتياطات ESD القياسية أثناء المناولة والتجميع.

11. حالة تطبيق عملية

في محول الشبكة، تُستخدم LEDs ثنائية اللون للإشارة إلى حالة الارتباط: برتقالي ثابت لـ 100 ميجابت/ثانية، أزرق ثابت لـ 1 جيجابت/ثانية، وبرتقالي وامض للنشاط. الحجم الصغير 3.2x1.0 مم يسمح بالتركيب على اللوحة الأمامية بتباعد 2.54 مم. تضمن زاوية الرؤية الواسعة 140° الرؤية من جميع الاتجاهات.

12. مقدمة المبدأ

الرقاقة الزرقاء عادة ما تكون InGaN (نيتريد الإنديوم الغاليوم) تصدر بالقرب من 465 نانومتر. الرقاقة البرتقالية عادة ما تكون AlInGaP (فوسفيد الألومنيوم الإنديوم الغاليوم) تصدر بالقرب من 620 نانومتر. كلاهما مثبتان على ركيزة مشتركة مع روابط سلكية منفصلة. يستخدم التغليف السيليكون الشفاف للحفاظ على كفاءة استخراج الضوء العالية ومقاومة الاصفرار.

13. اتجاهات التطوير

الاتجاه في LEDs ثنائية اللون هو نحو كفاءة إضاءة أعلى (تصل إلى 200 لومن/واط للأحادي اللون) وأحجام حزمة أصغر (مثل 2.5x0.5 مم). التكامل مع المحركات الذكية والقابلية للعنونة (مثل WS2812) شائع أيضًا. يتماشى هذا المنتج مع اتجاه الصناعة نحو التصغير وتعدد الوظائف.