ورقة البيانات الفنية لمصباح LTST-S326TGKRKT ثنائي اللون من نوع SMD الجانبي - أخضر/أحمر - 20mA/30mA

1. نظرة عامة على المنتج

توفر هذه الوثيقة المواصفات الفنية الكاملة لمصباح LED ثنائي اللون من نوع SMD (جهاز مثبت على السطح) ذو إضاءة جانبية. يجمع المكون شريحتين شبه موصلتين مختلفتين داخل غلاف واحد: شريحة من إنيديوم جاليوم نيتريد (InGaN) للإشعاع الأخضر وشريحة من ألومنيوم إنديوم جاليوم فوسفيد (AlInGaP) للإشعاع الأحمر. يسمح هذا التصميم بتوليد لونين من جهاز واحد مضغوط، مما يجعله مناسبًا للتطبيقات التي تتطلب مؤشرات حالة أو إضاءة خلفية أو إضاءة زخرفية في بيئات محدودة المساحة. توجه عدسة الإشعاع الجانبي الضوء موازيًا لمستوى التثبيت، مما يجعلها مثالية للألواح المضاءة من الحواف أو المؤشرات التي تُرى من الجانب.

تم تصميم مصباح LED هذا لعمليات التجميع الآلي عالية الحجم. يتم توريده على شريط قياسي بعرض 8 مم مثبت على بكرات قطرها 7 بوصات، متوافق مع معدات الالتقاط والوضع. الجهاز متوافق أيضًا مع عمليات لحام إعادة التدفق بالأشعة تحت الحمراء (IR)، ويلتزم بملفات تعريف قياسية للصناعة للتجميع الخالي من الرصاص. يتميز الغلاف بعدسة شفافة تمامًا، لا تبعثر الضوء، مما ينتج عنه إخراج عالي الكثافة ومركز من جانب المكون.

2. الحدود القصوى المطلقة

تحدد الحدود القصوى المطلقة الحدود التي بعدها قد يحدث تلف دائم للجهاز. يتم تحديد هذه القيم عند درجة حرارة محيطة (Ta) تبلغ 25 درجة مئوية ولا يجب تجاوزها تحت أي ظروف تشغيل.

• تبديد الطاقة (Pd):76 ملي واط للشريحة الخضراء، 75 ملي واط للشريحة الحمراء. هذه هي أقصى كمية من الطاقة يمكن لمصباح LED تبديدها كحرارة.
• تيار الأمام الذروي (I_FP):100 مللي أمبير للأخضر، 80 مللي أمبير للأحمر. هذا هو أقصى تيار مسموح به في ظروف النبض، محدد بدورة عمل 1/10 وعرض نبضة 0.1 مللي ثانية. تجاوز هذا يمكن أن يسبب تدهورًا فوريًا للشريحة.
• تيار الأمام المستمر (I_F):20 مللي أمبير للأخضر، 30 مللي أمبير للأحمر. هذا هو أقصى تيار أمامي مستمر موصى به للتشغيل الموثوق على المدى الطويل.
• نطاق درجة حرارة التشغيل:من -20°C إلى +80°C. يتم ضمان عمل الجهاز ضمن نطاق درجة الحرارة المحيطة هذا.
• نطاق درجة حرارة التخزين:من -30°C إلى +100°C. يمكن تخزين الجهاز بدون تطبيق طاقة ضمن هذه الحدود.
• ظروف اللحام بالأشعة تحت الحمراء:يمكن للغلاف تحمل درجة حرارة ذروية تبلغ 260 درجة مئوية كحد أقصى لمدة 10 ثوانٍ أثناء لحام إعادة التدفق.

3. الخصائص الكهربائية والبصرية

يتم قياس المعلمات التالية عند Ta=25°C تحت ظروف الاختبار المحددة وتمثل الأداء النموذجي للجهاز.

3.1 شدة الإضاءة وزاوية المشاهدة

• شدة الإضاءة (I_V):تقاس عند I_F= 20 مللي أمبير.
  • الأخضر (InGaN):الحد الأدنى 45.0 مللي كانديلا، النموذجي 150.0 مللي كانديلا.
  • الأحمر (AlInGaP):الحد الأدنى 18.0 مللي كانديلا، النموذجي 100.0 مللي كانديلا.
  يتم قياس شدة الإضاءة باستخدام مزيج من المستشعر والمرشح يقارب منحنى استجابة العين البشرية الضوئي (CIE).
• زاوية المشاهدة (2θ_1/2):عادة 130 درجة لكلا اللونين. هذه هي الزاوية الكاملة التي تنخفض عندها شدة الإضاءة إلى نصف قيمتها المقاسة مباشرة على المحور (0 درجة). تشير زاوية المشاهدة الواسعة البالغة 130° إلى نمط إشعاع واسع ومنتشر مناسب للإضاءة الجانبية.

3.2 الخصائص الطيفية

• طول موجة الإشعاع الذروي (λ_P):الطول الموجي الذي تكون فيه قوة الإخراج البصرية أعظم.
  • الأخضر:عادة 520 نانومتر.
  • الأحمر:عادة 639 نانومتر.
• الطول الموجي السائد (λ_d):الطول الموجي الفردي الذي تدركه العين البشرية والذي يحدد اللون. يتم اشتقاقه من إحداثيات اللونية CIE.
  • الأخضر:عادة 525 نانومتر.
  • الأحمر:عادة 631 نانومتر.
• نصف عرض الخط الطيفي (Δλ):عرض النطاق الترددي للضوء المنبعث المقاس عند نصف أقصى شدة (العرض الكامل عند نصف الحد الأقصى - FWHM).
  • الأخضر:عادة 15 نانومتر.
  • الأحمر:عادة 20 نانومتر.
  يشير نصف العرض الأضيق إلى لون أكثر نقاءً طيفيًا.

3.3 المعلمات الكهربائية

• جهد الأمام (V_F):يقاس عند I_F= 20 مللي أمبير.
  • الأخضر:النموذجي 3.5 فولت، الحد الأقصى 3.8 فولت.
  • الأحمر:النموذجي 2.0 فولت، الحد الأقصى 2.4 فولت.
  الفرق الكبير في V_Fبين الشريحتين يرجع إلى فجوات النطاق المختلفة لمادتيها شبه الموصلة (لـ InGaN فجوة نطاق أوسع من AlInGaP). يجب مراعاة ذلك في تصميم الدائرة، خاصة عند تشغيل كلا اللونين من مصدر جهد مشترك.
• التيار العكسي (I_R):الحد الأقصى 10 ميكرو أمبير لكلا اللونين عند جهد عكسي (V_R) بقيمة 5 فولت.ملاحظة هامة:هذه المعلمة لأغراض الاختبار فقط. لم يتم تصميم مصباح LED للعمل تحت انحياز عكسي. تطبيق جهد عكسي في الدائرة يمكن أن يتلف الجهاز.

4. شرح نظام التصنيف (Binning)

يمكن أن تختلف شدة إضاءة مصابيح LED من دفعة إلى أخرى. يتم استخدام نظام تصنيف لفرز الأجهزة إلى مجموعات (صناديق) بناءً على أدائها المقاس، مما يضمن الاتساق للمستخدم النهائي. التسامح لكل صنديق شدة هو +/-15%.

4.1 صناديق شدة الشريحة الخضراء

شدة الإضاءة المقاسة عند 20 مللي أمبير، الوحدة: مللي كانديلا (mcd).

• الصندوق P:من 45.0 مللي كانديلا (الحد الأدنى) إلى 71.0 مللي كانديلا (الحد الأقصى)
• الصندوق Q:من 71.0 مللي كانديلا إلى 112.0 مللي كانديلا
• الصندوق R:من 112.0 مللي كانديلا إلى 180.0 مللي كانديلا
• الصندوق S:من 180.0 مللي كانديلا إلى 280.0 مللي كانديلا
• الصندوق T:من 280.0 مللي كانديلا إلى 450.0 مللي كانديلا

4.2 صناديق شدة الشريحة الحمراء

شدة الإضاءة المقاسة عند 20 مللي أمبير، الوحدة: مللي كانديلا (mcd).

• الصندوق M:من 18.0 مللي كانديلا (الحد الأدنى) إلى 28.0 مللي كانديلا (الحد الأقصى)
• الصندوق N:من 28.0 مللي كانديلا إلى 45.0 مللي كانديلا
• الصندوق P:من 45.0 مللي كانديلا إلى 71.0 مللي كانديلا
• الصندوق Q:من 71.0 مللي كانديلا إلى 112.0 مللي كانديلا
• الصندوق R:من 112.0 مللي كانديلا إلى 180.0 مللي كانديلا

عند تحديد أو طلب هذا المكون، قد تكون رموز الصناديق المحددة للشدة (وربما الطول الموجي/اللون) جزءًا من رقم الجزء الكامل لضمان مستوى أداء معين.

5. المعلومات الميكانيكية ومواصفات الغلاف

يتوافق الجهاز مع أبعاد الغلاف القياسية لـ EIA (تحالف الصناعات الإلكترونية) لمكونات SMD. يتم توفير رسومات ميكانيكية مفصلة في ورقة البيانات، بما في ذلك:

• رسم مخطط الغلاف:يظهر المنظر العلوي والجانبي والسفلي بجميع الأبعاد الحرجة بالمليمترات. التسامح عادة ±0.10 مم ما لم يُذكر خلاف ذلك.
• تعيين الأطراف (Pin Assignment):
  • المهبط 1 (C1):متصل بالشريحة الحمراء AlInGaP.
  • المهبط 2 (C2):متصل بالشريحة الخضراء InGaN.
  • من المحتمل أن يكون للجهاز تكوين أنود مشترك، على الرغم أنه يجب التحقق من مخطط الأطراف الدقيق من رسم الغلاف.
• مخطط وسادة اللحام المقترح:يتم توفير بصمة موصى بها للوحة الدوائر المطبوعة (PCB) لضمان تكوين وصلة لحام صحيحة واستقرار ميكانيكي.
• تحديد القطبية:تشير العلامات على جسم الغلاف (مثل شق أو نقطة أو حافة مائلة) إلى اتجاه الطرف 1 أو المهبط. الموضع الصحيح أمر بالغ الأهمية للتشغيل السليم.

6. إرشادات اللحام والتجميع

6.1 ملف تعريف لحام إعادة التدفق

يتم توفير ملف تعريف مقترح لإعادة التدفق بالأشعة تحت الحمراء (IR) لعمليات اللحام الخالية من الرصاص. تشمل المعلمات الرئيسية:

• منطقة التسخين المسبق:نطاق درجة حرارة من 150–200°C.
• وقت التسخين المسبق:حد أقصى 120 ثانية لتسخين اللوحة والمكونات تدريجيًا، وتنشيط المادة المساعدة للّحام وتقليل الصدمة الحرارية.
• درجة الحرارة الذروية:حد أقصى 260°C. يجب ألا تتجاوز درجة حرارة جسم المكون هذه القيمة.
• الوقت فوق نقطة السيولة:يجب التحكم في الوقت الذي يكون فيه اللحام منصهرًا؛ الهدف النموذجي هو 10 ثوانٍ كحد أقصى عند درجة الحرارة الذروية.
• الحد الأقصى لدورات إعادة التدفق:يمكن للجهاز تحمل حد أقصى دورتين من إعادة التدفق تحت هذه الظروف.

يستند ملف التعريف إلى معايير JEDEC لضمان الموثوقية. ومع ذلك، يعتمد ملف التعريف الأمثل على تصميم PCB المحدد ومعجون اللحام والفرن، لذلك يوصى بإجراء توصيف.

6.2 اللحام اليدوي

إذا كان اللحام اليدوي ضروريًا:

• درجة حرارة مكواة اللحام:حد أقصى 300°C.
• وقت اللحام:حد أقصى 3 ثوانٍ لكل وصلة.
• الحد:يجب إجراء اللحام اليدوي مرة واحدة فقط لتجنب التلف الحراري للغلاف البلاستيكي والروابط السلكية الداخلية.

6.3 التنظيف

إذا كان التنظيف بعد اللحام مطلوبًا:

• المذيبات الموصى بها:استخدم فقط المنظفات القائمة على الكحول مثل الكحول الإيثيلي أو كحول الأيزوبروبيل (IPA).
• العملية:اغمر مصباح LED في درجة حرارة الغرفة العادية لأقل من دقيقة واحدة. يجب أن يكون التحريك لطيفًا.
• تحذير:لا تستخدم سوائل كيميائية غير محددة، لأنها قد تتلف العدسة البلاستيكية أو مادة الغلاف، مما يسبب التشقق أو التعكر.

7. التخزين والتعامل

7.1 ظروف التخزين

• كيس حاجز الرطوبة المغلق (التغليف الأصلي):قم بالتخزين عند ≤30°C و ≤90% رطوبة نسبية (RH). العمر الافتراضي هو سنة واحدة عند التخزين في الكيس الأصلي مع مجفف.
• بعد فتح الكيس:المكونات حساسة للرطوبة (MSL). قم بالتخزين عند ≤30°C و ≤60% رطوبة نسبية. يوصى بإكمال لحام إعادة التدفق بالأشعة تحت الحمراء في غضون أسبوع واحد من فتح الكيس.
• التخزين الممتد (خارج الكيس):للتخزين لأكثر من أسبوع خارج التغليف الأصلي، قم بالتخزين في وعاء محكم الإغلاق مع مجفف أو في مجفف نيتروجين.
• التجفيف بالحرارة (Baking):إذا تعرضت المكونات للرطوبة المحيطة لأكثر من أسبوع، فيجب تجفيفها بالحرارة عند حوالي 60°C لمدة 20 ساعة على الأقل قبل اللحام لإزالة الرطوبة الممتصة ومنع ظاهرة \"الفشار\" (تشقق الغلاف) أثناء إعادة التدفق.

7.2 احتياطات التفريغ الكهروستاتيكي (ESD)

مصابيح LED حساسة للتفريغ الكهروستاتيكي وارتفاعات الجهد، والتي يمكن أن تتسبب في تدهور أو تدمير التقاطع شبه الموصل.

• تعامل دائمًا مع المكونات في منطقة محمية من ESD.
• استخدم سوار معصم مؤرض أو قفازات مضادة للكهرباء الساكنة.
• تأكد من أن جميع المعدات والأدوات وأسطح العمل مؤرضة بشكل صحيح.

8. مواصفات التغليف والبكرة

يتم توريد المكون بتنسيق شريط وبكرة مناسب لآلات التجميع الآلي.

• عرض الشريط:8 مم.
• قطر البكرة:7 بوصات (178 مم).
• الكمية لكل بكرة:3000 قطعة.
• الحد الأدنى لكمية الطلب (MOQ):500 قطعة للكميات المتبقية.
• شريط التغطية:يتم إغلاق الجيوب الفارغة للمكونات بشريط تغطية علوي.
• المصابيح المفقودة:الحد الأقصى لعدد المكونات المفقودة المتتالية في الشريط هو اثنان، وفقًا للمواصفات القياسية للجودة.
• يتوافق التغليف مع مواصفات ANSI/EIA-481.

9. ملاحظات التطبيق واعتبارات التصميم

9.1 سيناريوهات التطبيق النموذجية

• مؤشرات الحالة:تسمح القدرة ثنائية اللون بحالات متعددة (مثلًا، الأخضر=OK/تشغيل، الأحمر=خطأ/تنبيه) من بصمة مكون واحدة.
• الإضاءة الجانبية/إضاءة الحواف:الإشعاع الجانبي مثالي لإضاءة حافة الألواح أو أدلة الضوء أو الشاشات حيث لا تكون مصابيح LED الأمامية مناسبة.
• الإلكترونيات الاستهلاكية:تُستخدم في الأجهزة المنزلية ومعدات الصوت والأدوات الإلكترونية لمؤشرات الطاقة أو الوضع أو الاتصال.
• إضاءة المقصورة الداخلية للسيارات:للإضاءة الخلفية للوحة القيادة أو الكونسول (خاضع للتأهيل للدرجات المحددة للسيارات).
• الإضاءة الزخرفية:في تركيبات إضاءة مضغوطة حيث يكون الإخراج الملون المختلط أو القابل للتحديد مرغوبًا فيه.

9.2 اعتبارات تصميم الدائرة

• تحديد التيار:مصابيح LED هي أجهزة تعمل بالتيار. استخدم دائمًا مقاومة محددة للتيار على التوالي أو محرك تيار ثابت لكل قناة لونية. احسب قيمة المقاومة باستخدام قانون أوم: R = (V_المصدر- V_F) / I_F. تذكر أن V_Fمختلف للأخضر (~3.5V) والأحمر (~2.0V).
• التحكم المستقل:للتحكم في اللونين بشكل مستقل، يجب تشغيلهما بواسطة دوائر منفصلة (على سبيل المثال، طرفي GPIO منفصلين في المتحكم الدقيق مع مقاومات تحديد تيار خاصة بكل منهما).
• تبديد الطاقة:تأكد من أن الطاقة المحسوبة (P = V_F* I_F) لكل شريحة لا تتجاوز الحد الأقصى المطلق، مع مراعاة درجة الحرارة المحيطة. قد تكون هناك حاجة إلى مساحة نحاسية كافية في الـ PCB لتبديد الحرارة إذا كان التشغيل قريبًا من الحدود القصوى.
• حماية من الجهد العكسي:نظرًا لأن الجهاز لم يُصمم للانحياز العكسي، تأكد من أن الدائرة تمنع تطبيق أي جهد عكسي عبر مصباح LED، خاصة في بيئات التيار المتردد أو التيار المستمر غير المنظم بشكل جيد. يمكن أن يوفر الصمام الثنائي الموازي (قطبية عكسية) الحماية.

10. الموثوقية والتحذيرات

• نطاق التطبيق:هذا المصباح مخصص للمعدات الإلكترونية التجارية والصناعية القياسية. لم يتم تأهيله خصيصًا للتطبيقات التي يمكن أن يعرض الفشل فيها الحياة أو الصحة للخطر مباشرة (مثل التحكم في الطيران، ودعم الحياة الطبي، وأنظمة السلامة الحرجة) دون استشارة مسبقة وتأهيل إضافي.
• إدارة الحرارة:التشغيل في درجات حرارة محيطة عالية أو عند تيار أمامي مرتفع سيقلل من إخراج الضوء ويقصر عمر الجهاز. يجب الرجوع إلى منحنيات تخفيض التصنيف (غير مرفقة في هذا المقتطف) للتشغيل في درجات الحرارة العالية.
• الصيانة طويلة الأمد للتدفق الضوئي:مثل جميع مصابيح LED، سينخفض إخراج الضوء تدريجيًا على مدى آلاف الساعات من التشغيل. يعتمد معدل التدهور على تيار التشغيل ودرجة حرارة التقاطع.

11. المقارنة الفنية والاتجاهات

11.1 تكنولوجيا المواد

يمثل استخدام InGaN للأخضر و AlInGaP للأحمر تقنيات شبه موصلة قياسية وناضجة لهذه الألوان. تقدم مصابيح LED القائمة على InGaN عمومًا كفاءة أعلى وأداء أفضل عند التيارات ودرجات الحرارة المرتفعة مقارنة بالتكنولوجيات الأقدم. نمط الغلاف الجانبي هو عامل شكل راسخ لمهام الإضاءة المحددة حيث تكون مساحة PCB محدودة على السطح العلوي.

11.2 اتجاهات الصناعة

يستمر السعي نحو التصغير في دفع الطلب على أغلفة SMD متعددة الشرائح مثل هذا. علاوة على ذلك، هناك اتجاه مستمر نحو كفاءة إضاءة أعلى (مزيد من إخراج الضوء لكل واط من المدخلات الكهربائية) عبر جميع ألوان LED. بينما تمثل ورقة البيانات هذه منتجًا محددًا، قد تقدم الأجيال الأحدث شدة نموذجية أعلى أو تحسينًا في اتساق اللون داخل الصناديق. يظل التوافق مع عمليات التجميع الآلية الخالية من الرصاص متطلبًا حاسمًا لتصنيع الإلكترونيات العالمي.