المواصفات الفنية لمصباح LED ثنائي اللون 1.6x1.6x0.7mm 1.8V-2.4V 48mW أصفر/أصفر-أخضر RF-P1S196TS-B51

1. نظرة عامة على المنتج

1.1 وصف عام

RF-P1S196TS-B51 هو مصباح LED ثنائي اللون مصغر للتثبيت السطحي، مصنوع باستخدام رقاقة صفراء ورقاقة صفراء-خضراء. يأتي في حزمة مقاس 1.6 مم × 1.6 مم × 0.7 مم، مما يجعله مناسبًا للتطبيقات ذات المساحة المحدودة. تم تصميم هذا المصباح للإشارات البصرية العامة، والمفاتيح، والرموز، وشاشات العرض. يدعم جميع عمليات التجميع واللحام السطحي القياسية (SMT) وهو متوافق مع RoHS. تم تصنيف مستوى حساسية الرطوبة عند المستوى 3 وفقًا لمعايير JEDEC.

1.2 الميزات

• زاوية رؤية واسعة جدًا (140° نموذجي).
• مناسب لجميع عمليات التجميع واللحام السطحي.
• مستوى حساسية الرطوبة: المستوى 3.
• متوافق مع RoHS.
• بصمة صغيرة: 1.6 مم × 1.6 مم.
• ارتفاع منخفض: 0.7 مم.

1.3 التطبيقات

مؤشرات ضوئية، إضاءة المفاتيح والرموز، إضاءة خلفية للشاشات، وإشارات عامة في الإلكترونيات الاستهلاكية، وداخل السيارات، ولوحات التحكم الصناعية.

2. تفسير المعلمات التقنية

2.1 الخصائص الكهربائية والبصرية (عند T_s=25°C، I_F=20mA)

يوفر المصباح قناتين لونيتين: الأصفر (Y) والأصفر-الأخضر (YG). يتم تحديد المعلمات الرئيسية تحت ظروف اختبار تيار أمامي 20mA ودرجة حرارة محيطة 25°C.

2.2 القيم القصوى المطلقة

تجاوز هذه القيم قد يتسبب في ضرر دائم. لا ينصح بالتشغيل خارج الظروف الموصى بها.

3. نظام التصنيف (Binning)

يتم تصنيف المصباح حسب الطول الموجي السائد وشدة الإضاءة والجهد الأمامي لضمان الاتساق. يتم تصنيف القناة الصفراء إلى بينات D00 (585-590nm) و E00 (590-595nm). يتم تصنيف القناة الصفراء-الخضراء إلى بينات B10 (565-567.5nm)، B20 (567.5-570nm)، C10 (570-572.5nm)، و C20 (572.5-575nm). تتراوح بينات شدة الإضاءة للأصفر من 70 إلى 200 ملي كانديلا (بينات 1DW، 1AP، G20، 1AW)، بينما تتراوح للأصفر-الأخضر من 18 إلى 100 ملي كانديلا (بينات C00، D00، E00، F00، F20). يتم تصنيف الجهد الأمامي في رمز واحد (1L) بمدى نموذجي 1.8-2.4V. يتم ترميز معلومات التصنيف على ملصق البكرة كـ "BIN CODE" ورموز منفصلة للطول الموجي (WLD) والجهد الأمامي (VF).

4. تحليل منحنيات الأداء

4.1 الجهد الأمامي مقابل التيار الأمامي

عند التيارات المنخفضة (0-5mA)، يزداد الجهد الأمامي بسرعة؛ فوق 5mA، يقل الميل. المنحنى نموذجي لمصابيح LED القائمة على GaP. عند 20mA، يكون الجهد الأمامي حوالي 2.0V لكلتا الرقاقتين.

4.2 التيار الأمامي مقابل الشدة النسبية

تزداد الشدة النسبية خطيًا مع التيار الأمامي حتى 20mA، دون ملاحظة تشبع ضمن النطاق الموصى به. التيار الأعلى يعطي خرج ضوء أعلى ولكن يجب البقاء ضمن القيم القصوى المطلقة.

4.3 الاعتماد على درجة الحرارة

تنخفض الشدة النسبية مع ارتفاع درجة الحرارة المحيطة. عند 100°C، ينخفض الخرج إلى حوالي 80% من قيمته عند درجة حرارة الغرفة. يلزم تخفيض التيار الأمامي (Derating) فوق 60°C لتجنب تجاوز حد درجة حرارة الوصلة (95°C). يظهر منحنى درجة حرارة الدبوس مقابل التيار الأمامي تخفيضًا خطيًا من 20mA عند 25°C إلى الصفر عند حوالي 115°C.

4.4 انزياح الطول الموجي مقابل التيار

يزداد الطول الموجي السائد قليلاً مع التيار الأمامي لكلا اللونين. بالنسبة للأصفر، يكون الانزياح من ~589nm عند 0mA إلى ~596.5nm عند 30mA. بالنسبة للأصفر-الأخضر، ينتقل من ~567nm إلى ~575nm على نفس نطاق التيار. يرجع هذا التأثير إلى تسخين الوصلة وتضييق فجوة النطاق.

4.5 التوزيع الطيفي ونمط الإشعاع

تبلغ ذروة الرقاقة الصفراء بالقرب من 590-595nm، والرقاقة الصفراء-الخضراء بالقرب من 565-575nm. يبلغ عرض النطاق الطيفي النصف حوالي 15nm لكليهما، مما يوفر لونًا نقيًا نسبيًا. نمط الإشعاع يشبه لامبرتيان بزاوية نصف عريضة 140°، مما يضمن إضاءة موحدة على مساحة واسعة.

5. المعلومات الميكانيكية والتعبئة

5.1 أبعاد الحزمة

أبعاد حزمة المصباح: 1.6 مم (طول) × 1.6 مم (عرض) × 0.7 مم (ارتفاع). تظهر الرؤية العلوية منطقة باعثة للضوء 1.1 مم × 0.9 مم. تظهر الرؤية الجانبية سماكة الركيزة 0.3 مم. تظهر الرؤية السفلية أربع وسادات لحام: الوسادة 1 (كاثود للأصفر - علامة قطبية)، 2 (أنود للأصفر)، 3 (أنود للأصفر-الأخضر)، 4 (كاثود للأصفر-الأخضر). يستخدم نمط اللحام الموصى به تباعد وسادة 0.8 مم ومسافة بين الوسادات 0.6 مم. يُشار إلى القطبية بعلامة زاوية (تحديد الدبوس 1).

5.2 الشريط الحامل والبكرة

أبعاد الشريط: العرض 8.0 مم، الميل 4.0 مم، حجم الجيب 1.83×1.83 مم، العمق 0.95 مم. قطر البكرة: 178 مم (7 بوصات)، العرض 8.0±0.1 مم، قطر المحور 60±1 مم، فتحة العمود 13.0±0.5 مم. تحتوي كل بكرة على 4000 قطعة. يتضمن ملصق البكرة رقم القطعة، رقم المواصفة، رقم الدفعة، رمز التصنيف، الكمية، والتاريخ.

5.3 التعبئة الحاجزة للرطوبة

يتم إغلاق البكرة في كيس حاجز للرطوبة مع مادة مجففة وبطاقة مؤشر رطوبة. الصندوق الخارجي من الكرتون القياسي للحماية الميكانيكية. شروط التخزين: قبل الفتح، ≤30°C ورطوبة نسبية ≤75% لمدة تصل إلى سنة واحدة من تاريخ الإنتاج؛ بعد الفتح، ≤30°C ورطوبة نسبية ≤60% لمدة 168 ساعة. إذا تم تجاوز شروط التخزين، يلزم الخبز عند 60±5°C لأكثر من 24 ساعة.

6. إرشادات اللحام والتجميع

6.1 لحام إعادة التدفق السطحي (SMT Reflow)

ملف إعادة التدفق الخالي من الرصاص: التسخين المسبق من 150°C إلى 200°C لمدة 60-120 ثانية؛ الارتفاع إلى 217°C (TL) بحد أقصى 3°C/ثانية؛ البقاء فوق 217°C لمدة 60-150 ثانية؛ درجة حرارة الذروة 260°C مع وقت فوق 260°C (tp) بحد أقصى 10 ثوانٍ؛ معدل التبريد بحد أقصى 6°C/ثانية. يجب ألا يتجاوز الوقت الإجمالي من 25°C إلى درجة حرارة الذروة 8 دقائق. لا تقم بإعادة التدفق أكثر من مرتين. إذا تجاوز الفاصل الزمني بين عمليات إعادة التدفق 24 ساعة، يلزم الخبز.

6.2 اللحام اليدوي والإصلاح

اللحام اليدوي: درجة حرارة طرف المكواة ≤300°C، المدة ≤3 ثوانٍ، مرة واحدة فقط. يجب تجنب الإصلاح بعد إعادة التدفق؛ إذا لزم الأمر، استخدم مكواة لحام مزدوجة الرأس وتحقق من وظيفة المصباح.

6.3 الاحتياطات العامة

• لا تقم بتركيب مصابيح LED على لوحات دوائر مطبوعة (PCBs) منحنية أو ثني اللوحة بعد اللحام.
• تجنب الإجهاد الميكانيكي أو الاهتزاز أثناء التبريد بعد اللحام.
• لا تقم بتبريد الجهاز بسرعة بعد اللحام.
• استخدم عوامل تنظيف مناسبة (يوصى باستخدام كحول الأيزوبروبيل)؛ تجنب التنظيف بالموجات فوق الصوتية.
• يجب أن تحد بيئة التشغيل من مركبات الكبريت إلى<100 جزء في المليون، والبروم إلى<900 جزء في المليون، والكلور إلى<900 جزء في المليون، والهالوجينات الكلية إلى<1500 جزء في المليون لمنع تلف المصباح.
• استخدم إجراءات التحكم في التفريغ الكهروستاتيكي (ESD) المناسبة؛ المصباح مصنف لـ 2kV HBM.

7. معلومات التعبئة والطلب

التعبئة القياسية: 4000 قطعة لكل بكرة بتنسيق شريط وبكرة. يحتوي الصندوق الخارجي على عدة بكرات (قد تختلف الكمية). يتم وضع ملصق على كل بكرة برقم القطعة ورقم المواصفة ورقم الدفعة ورموز التصنيف (للطول الموجي والشدة) والكمية ورمز التاريخ. يتضمن كيس حاجز الرطوبة حزمة مجففة ومؤشر رطوبة لمراقبة التعرض. يجب تحديد مجموعة التصنيف المطلوبة للطول الموجي والشدة عند الطلب إذا كان التفاوت الضيق مطلوبًا.

8. توصيات التطبيق

8.1 الاستخدامات النموذجية

مثالي لمؤشرات الحالة، إضاءة خلفية للأزرار، شاشات صغيرة، وأي تطبيق يتطلب لونين في مساحة صغيرة. زاوية الرؤية الواسعة تجعله مناسبًا للألواح المضاءة من الحواف أو المنتشرة.

8.2 اعتبارات التصميم

• تبديد الحرارة: نظرًا للمقاومة الحرارية 450°C/W، يوصى باستخدام منطقة نحاسية كافية على PCB وفتحات تثبيت حرارية للحفاظ على درجة حرارة الوصلة أقل من 95°C. قم بتخفيض التيار الأمامي إذا تجاوزت درجة الحرارة المحيطة 60°C.
• تحديد التيار: استخدم دائمًا مقاومات متسلسلة لمنع الهروب الحراري. يمكن أن يؤدي تغيير صغير في الجهد (مثل 0.1V) إلى تباين كبير في التيار بسبب منحنى IV الحاد.
• حماية الجهد العكسي: تأكد من أن دائرة القيادة لا تطبق انحيازًا عكسيًا، فقد يتلف المصباح.
• التوافق مع المواد اللاصقة: تجنب المواد اللاصقة التي تنبعث منها أبخرة عضوية، والتي يمكن أن تغير لون غلاف السيليكون.
• التنظيف: إذا كان التنظيف مطلوبًا، فإن كحول الأيزوبروبيل آمن؛ تجنب المذيبات التي تهاجم الحزمة.

9. مقارنة تقنية مع المنتجات المنافسة

مقارنة بمصابيح LED ثنائية اللون أخرى بحجم 1.6×1.6 مم، يوفر RF-P1S196TS-B51 زاوية رؤية واسعة جدًا (140° مقابل 120° نموذجي) ومقاومة حرارية منخفضة (450°C/W تنافسية لهذا الحجم). توفر خيارات التصنيف بينتين للطول الموجي للأصفر و 4 للأصفر-الأخضر، مما يسمح للعملاء بتحديد نطاقات لونية ضيقة. تصنيف ESD الأقصى المطلق 2kV هو معيار لمصابيح LED الرقائقية. يشير تضمين إرشادات صريحة للهالوجين والكبريت إلى هندسة موثوقية قوية. قد تقدم بعض المنتجات المنافسة بينات شدة أعلى ولكن غالبًا على حساب زاوية رؤية أضيق أو جهد أعلى. بشكل عام، يوازن هذا المصباح بين الأداء والحجم والموثوقية بشكل جيد للإشارات العامة.

10. الأسئلة المتكررة

س: هل يمكنني تشغيل كلتا الرقاقتين في وقت واحد؟نعم، يمكن تشغيل الرقاقتين الصفراء والصفراء-الخضراء بشكل مستقل أو معًا. يجب ألا يتجاوز إجمالي تيار القيادة الحد الأقصى المطلق لكل رقاقة.

س: ما هو التيار الموصى به لأفضل عمر؟التشغيل عند 15-20mA يضمن سطوعًا جيدًا وعمرًا طويلاً. يلزم التخفيض (Derating) عند درجات الحرارة المحيطة المرتفعة.

س: كيف يجب التعامل مع غلاف السيليكون؟تجنب لمس سطح العدسة مباشرة؛ استخدم ملقطًا على جانب الحزمة. السيليكون ناعم ويمكن أن يجذب الغبار.

س: ماذا لو كان كيس حاجز الرطوبة منتفخًا؟إذا كان الكيس منتفخًا، فقد تكون المادة المجففة قد استنفدت. قم بخبز المصابيح عند 60±5°C لأكثر من 24 ساعة قبل الاستخدام.

س: هل يمكنني استخدام هذا المصباح في التطبيقات الخارجية؟نطاق درجة حرارة التشغيل (-40 إلى +85°C) يسمح بالاستخدام الخارجي، ولكن يجب تجنب التعرض المباشر للأشعة فوق البنفسجية والرطوبة العالية أو الغازات المسببة للتآكل. قد يكون الطلاء المطابق ضروريًا.

11. حالة تطبيق عملي

مؤشر حالة ثنائي اللون في منظم حرارة منزل ذكي:يستخدم منظم حرارة مضغوط مصباح LED ثنائي اللون للإشارة إلى حالة النظام: أصفر للتدفئة، أصفر-أخضر للتبريد. تضمن زاوية الرؤية الواسعة 140° الرؤية من جميع أنحاء الغرفة. تتناسب البصمة الصغيرة 1.6 مم مع إطار رفيع. يستخدم منظم الحرارة وحدة تحكم دقيقة (MCU) للتحكم في كل قناة عبر دبابيس GPIO منفصلة مع مقاومات محددة للتيار. لإدارة الحرارة، تشتمل PCB على وسادة نحاسية صغيرة تحت كل مصباح مع فتحات حرارية. يتم لحام المصباح بإعادة التدفق مع مكونات التثبيت السطحي الأخرى باستخدام الملف القياسي. يتم إدارة حساسية الرطوبة باستخدام بكرات جديدة غير مفتوحة. أظهر اختبار العمر لأكثر من 1000 ساعة عند 20mA عدم وجود تدهور، مما يؤكد الموثوقية.

12. مبدأ التشغيل

يدمج هذا المصباح LED ثنائي اللون رقاقتي LED منفصلتين: واحدة صفراء (AlGaInP/GaP، طول موجي ~590nm) وواحدة صفراء-خضراء (GaP، طول موجي ~570nm) في حزمة واحدة من الإيبوكسي أو السيليكون. تحتوي كل رقاقة على وصلات أنود وكاثود خاصة بها. عندما يتدفق تيار أمامي عبر رقاقة، تتحد الإلكترونات والثقوب في الوصلة p-n، وتصدر فوتونات بطاقة تتوافق مع فجوة النطاق لمادة أشباه الموصلات. يتم استخراج الضوء من خلال الغلاف الشفاف. من خلال التحكم في التيار لكل رقاقة بشكل مستقل، يمكن إنتاج أي لون، أو يمكن تشغيل كليهما في وقت واحد لإنشاء لون مدمج (مثل البرتقالي). يتم تحقيق زاوية الشعاع الواسعة من خلال غلاف ناشر أو تصميم عدسة.

13. اتجاهات التطوير

يستمر سوق مصابيح LED SMD ثنائية اللون في التطور نحو حزم أصغر (مثل 1.0×1.0 مم) وكفاءة أعلى. يتم تطوير مواد أحدث مثل InGaN على السيليكون للأخضر والأزرق، ولكن بالنسبة للأصفر والأصفر-الأخضر، يظل AlGaInP هو المسيطر بسبب كفاءته العالية. من المتوقع دمج رقائق متعددة في حزمة واحدة مع تصنيف أدق وتفاوت أكثر إحكامًا. بالإضافة إلى ذلك، أصبحت الموثوقية المحسنة ضد التعرض للكبريت والهالوجين معيارًا، كما يتضح من الحدود الواضحة في ورقة البيانات هذه. يتجه الاتجاه نحو تطبيقات السيارات والصناعية التي تتطلب نطاقات درجة حرارة تشغيل أوسع وإدارة حرارية محسنة، وهو ما يعالجه هذا المنتج جزئيًا من خلال درجة حرارة الوصلة 95°C. قد تتضمن التصاميم المستقبلية وسادات حرارية مباشرة تحت الرقاقة لتقليل المقاومة الحرارية إلى أقل من 300°C/W.