ورقة بيانات ثنائي LED ثنائي اللون LTW-327ZDSKG-5A - إضاءة جانبية - أبيض/أخضر - 5 مللي أمبير - وثيقة تقنية بالعربية

1. نظرة عامة على المنتج

يُعد LTW-327ZDSKG-5A ثنائي LED ثنائي اللون ذو إضاءة جانبية (زاوية قائمة) من نوع SMD. تم تصميم هذا المكون خصيصًا للتطبيقات التي تتطلب إضاءة من جانب العبوة، مما يجعله خيارًا مثاليًا لأنظمة الإضاءة الخلفية لألواح LCD، والألواح المضاءة من الحواف، وحلول الإضاءة الأخرى المحدودة المساحة حيث تحتاج الإضاءة إلى توجيهها جانبياً بدلاً من عمودياً من اللوحة.

يجمع الجهاز بين رقائقين شبه موصلتين متميزتين داخل عبوة واحدة: رقاقة إن-غا-إن (إنديوم جاليوم نيتريد) لانبعاث الضوء الأبيض، ورقاقة أل-إن-غا-ب (ألومنيوم إنديوم جاليوم فوسفيد) لانبعاث الضوء الأخضر. يتيح هذا التكوين ثنائي الرقاقة مزج الألوان أو التحكم المستقل في مصدري ضوء من بصمة واحدة مضغوطة. تتميز العبوة بإطار أطراف مطلي بالقصدير لتحسين قابلية اللحام، ويتم توريدها على شريط بعرض 8 مم ملفوف على بكرات قطرها 7 بوصات، متوافق مع معدات التجميع الآلي عالية السرعة.

1.1 الميزات والمزايا الأساسية

• مصدر ثنائي اللون:يجمع بين ثنائي LED الأبيض والأخضر في عبوة قياسية واحدة، مما يوفر مساحة على اللوحة ويبسط التصميم.
• انبعاث بزاوية قائمة:تم تحسين التصميم الجانبي لتوجيه الضوء موازياً لسطح لوحة الدوائر المطبوعة (PCB)، وهو أمر بالغ الأهمية لتطبيقات الإضاءة من الحواف.
• سطوع عالٍ:يستخدم تقنية رقائق إن-غا-إن وأل-إن-غا-ب المتقدمة لتقديم شدة إضاءة عالية.
• التوافق مع عمليات التصنيع:تم تصميم العبوة لتكون متوافقة مع أنظمة التثبيت الآلي القياسية وعمليات لحام إعادة التدفق بالأشعة تحت الحمراء (IR).
• الامتثال البيئي:المنتج متوافق مع توجيهية RoHS (تقييد المواد الخطرة).

2. الغوص العميق في المواصفات الفنية

2.1 الحدود القصوى المطلقة

تحدد هذه الحدود حدود الإجهاد التي بعدها قد يحدث تلف دائم للجهاز. لا يتم ضمان التشغيل عند أو تحت هذه الحدود ويجب تجنبه في تصميم الدائرة.

• تبديد الطاقة (Pd):الأبيض: 35 ملي واط، الأخضر: 48 ملي واط. هذا هو الحد الأقصى المسموح به لفقدان الطاقة كحرارة.
• تيار الأمامي الذروي (I_FP):الأبيض: 50 مللي أمبير، الأخضر: 40 مللي أمبير. هذا هو الحد الأقصى للتيار النبضي (دورة عمل 1/10، عرض النبضة 0.1 مللي ثانية) الذي يمكن لثنائي LED تحمله لحظياً.
• التيار الأمامي المستمر (I_F):الأبيض: 10 مللي أمبير، الأخضر: 20 مللي أمبير. هذا هو الحد الأقصى الموصى به للتيار المستمر للتشغيل المستمر عند درجة حرارة بيئة Ta=25°C.
• نطاقات درجات الحرارة:التشغيل: من -20°C إلى +80°C؛ التخزين: من -40°C إلى +85°C.
• ظروف اللحام:يتحمل لحام إعادة التدفق بالأشعة تحت الحمراء عند درجة حرارة ذروية 260°C لمدة 10 ثوانٍ.
• التفريغ الكهروستاتيكي (ESD):عتبة نموذج جسم الإنسان (HBM) هي 2000 فولت. إجراءات التعامل الوقائية المناسبة للتفريغ الكهروستاتيكي إلزامية.

2.2 الخصائص الكهربائية والبصرية

هذه هي معايير الأداء النموذجية المقاسة عند درجة حرارة بيئة (Ta) تبلغ 25°C وتيار أمامي (I_F) بقيمة 5 مللي أمبير، ما لم يُذكر خلاف ذلك.

• شدة الإضاءة (I_V):مقياس رئيسي للسطوع.
  • الأبيض: الحد الأدنى 28.0 ملي شمعة، القيمة النموذجية غير محددة، الحد الأقصى 112.0 ملي شمعة.
  • الأخضر: الحد الأدنى 4.5 ملي شمعة، القيمة النموذجية غير محددة، الحد الأقصى 18.0 ملي شمعة.
• زاوية المشاهدة (2θ_1/2):حوالي 130 درجة لكلا اللونين، مما يحدد الانتشار الزاوي للضوء المنبعث.
• الجهد الأمامي (V_F):انخفاض الجهد عبر ثنائي LED عند التوصيل.
  • الأبيض: الحد الأدنى 2.70 فولت، النموذجي 3.00 فولت، الحد الأقصى 3.15 فولت.
  • الأخضر: الحد الأدنى 1.70 فولت، النموذجي 2.00 فولت، الحد الأقصى 2.40 فولت.
  الفرق في V_Fبين الألوان مهم لتصميم دائرة القيادة، خاصة إذا كان من المقرر تشغيلها من مصدر تيار مشترك.
• خصائص الطيف لرقاقة الأخضر (عند I_F=5 مللي أمبير):
  • الطول الموجي الذروي (λ_P): نموذجياً 575 نانومتر.
  • الطول الموجي السائد (λ_d): نموذجياً 570 نانومتر.
  • عرض النطاق النصفي الطيفي (Δλ): نموذجياً 20 نانومتر.
  • إحداثيات اللونية (x, y): نموذجياً (0.3, 0.3) على مخطط CIE 1931.
• التيار العكسي (I_R):الحد الأقصى 100 ميكرو أمبير عند جهد عكسي (V_R) بقيمة 5 فولت. لم يتم تصميم الجهاز للعمل بتحيز عكسي.

3. شرح نظام التصنيف (Binning)

يتم فرز ثنائيات LED إلى مجموعات أداء لضمان الاتساق. يتم وضع رمز التصنيف على كيس التغليف.

3.1 تصنيف شدة الإضاءة (I_V)

يتم تجميع ثنائيات LED بناءً على ناتجها الضوئي المقاس عند 5 مللي أمبير.

• مجموعات ثنائي LED الأبيض:
  • N: 28.0 - 45.0 ملي شمعة
  • P: 45.0 - 71.0 ملي شمعة
  • Q: 71.0 - 112.0 ملي شمعة
• مجموعات ثنائي LED الأخضر:
  • J: 4.5 - 7.1 ملي شمعة
  • K: 7.1 - 11.2 ملي شمعة
  • L: 11.2 - 18.0 ملي شمعة

التحمل لكل مجموعة شدة إضاءة هو +/- 15%.

3.2 تصنيف درجة اللون (اللونية) لثنائي LED الأخضر

يتم أيضًا تصنيف ثنائيات LED الخضراء وفقًا لنقطة لونها على مخطط اللونية CIE 1931، المحدد بالإحداثيات (x, y). تم تحديد ست مجموعات (من S1 إلى S6) بحدود إحداثيات دقيقة. التحمل لكل مجموعة درجة لون هو +/- 0.01 في كل من إحداثيات x و y. وهذا يضمن اتساقًا لونيًا دقيقًا للتطبيقات التي يكون فيها اللون الأخضر الدقيق أمرًا بالغ الأهمية.

4. تحليل منحنيات الأداء

تشير ورقة البيانات إلى منحنيات الخصائص النموذجية التي تعتبر ضرورية لفهم سلوك الجهاز تحت ظروف مختلفة. بينما لا يتم إعادة إنتاج الرسوم البيانية المحددة في النص، فإنها تشمل عادةً:

• شدة الإضاءة النسبية مقابل التيار الأمامي:يوضح كيف يزداد السطوع مع التيار، حتى الحدود القصوى.
• الجهد الأمامي مقابل التيار الأمامي:يوضح خاصية I-V للثنائي.
• شدة الإضاءة النسبية مقابل درجة حرارة البيئة:يوضح الانخفاض الحراري لناتج الضوء، وهو أمر بالغ الأهمية لإدارة الحرارة في التطبيق.
• توزيع القدرة الطيفية:لثنائي LED الأخضر، يوضح شدة الضوء المنبعث عند كل طول موجي، متمركزًا حول الطول الموجي الذروي البالغ ~575 نانومتر.

يجب على المصممين استخدام هذه المنحنيات لاختيار نقاط التشغيل المناسبة وفهم المقايضات في الأداء، خاصة فيما يتعلق بالكفاءة والتأثيرات الحرارية.

5. المعلومات الميكانيكية والعبوة

5.1 تعيين الأطراف والقطبية

رقم الجزء LTW-327ZDSKG-5A له عدسة صفراء. تعيين الأطراف هو كما يلي:

• المصعد 1 (A1): متصل برقاقة أل-إن-غا-ب الخضراء.
• المصعد 2 (A2): متصل برقاقة إن-غا-إن البيضاء.

المهبط المشترك ضمني ولكن لم يتم وصفه صراحة في النص المقدم. سيوضح الرسم الميكانيكي وسادة المهبط. القطبية الصحيحة ضرورية لمنع التلف.

5.2 أبعاد العبوة والتحملات

يتوافق الجهاز مع مخطط عبوة قياسي EIA لثنائيات LED الجانبية. جميع الأبعاد بالمليمترات، بتحمّل قياسي ±0.10 مم ما لم يُذكر خلاف ذلك على الرسم التفصيلي للعبوة. تتضمن ورقة البيانات أبعاد وسادة اللحام المقترحة والتوجيه لضمان المحاذاة الميكانيكية المناسبة وموثوقية وصلة اللحام أثناء إعادة التدفق.

6. إرشادات التجميع واللحام والتعامل

6.1 عملية اللحام

ثنائي LED متوافق مع عمليات لحام إعادة التدفق بالأشعة تحت الحمراء (IR). يتم اقتراح ملف تعريف موصى به، بدرجة حرارة ذروية 260°C مستمرة لمدة 10 ثوانٍ. الالتزام بهذا الملف الشخصي أمر بالغ الأهمية لمنع التلف الحراري لعبوة ثنائي LED أو الروابط السلكية الداخلية.

6.2 التنظيف

إذا كان التنظيف بعد اللحام ضروريًا، فيجب استخدام المواد الكيميائية المحددة فقط. قد تتسبب المواد الكيميائية غير المحددة في تلف العبوة البلاستيكية. الطريقة الموصى بها هي غمر ثنائي LED في كحول الإيثيل أو كحول الأيزوبروبيل في درجة الحرارة العادية لأقل من دقيقة واحدة.

6.3 التخزين والحساسية للرطوبة

ثنائيات LED هي أجهزة حساسة للرطوبة. يتم فرض ظروف تخزين محددة:

• العبوة المغلقة:قم بالتخزين عند ≤30°C و ≤90% رطوبة نسبية (RH). الاستخدام خلال سنة واحدة.
• العبوة المفتوحة:يجب ألا تتجاوز بيئة التخزين 30°C أو 60% رطوبة نسبية. يوصى بإكمال لحام إعادة التدفق بالأشعة تحت الحمراء خلال أسبوع واحد من الفتح.
• التخزين الممتد (المفتوح):قم بالتخزين في وعاء محكم الغلق مع مجفف أو في مجفف نيتروجين.
• إعادة التجفيف (Rebaking):إذا تم التخزين خارج العبوة الأصلية لأكثر من أسبوع واحد، فإنه يلزم تجفيف عند حوالي 60°C لمدة 20 ساعة على الأقل قبل اللحام لإزالة الرطوبة الممتصة ومنع ظاهرة \"الفشار\" (popcorning) أثناء إعادة التدفق.

6.4 احتياطات التفريغ الكهروستاتيكي (ESD)

عتبة التفريغ الكهروستاتيكي للجهاز هي 2000 فولت (HBM). لمنع التلف من الكهرباء الساكنة، من الإلزامي استخدام ضوابط التفريغ الكهروستاتيكي المناسبة: أساور المعصم، والقفازات المضادة للكهرباء الساكنة، والتأكد من تأريض جميع المعدات ومحطات العمل بشكل صحيح.

7. التغليف والطلب

7.1 مواصفات الشريط والبكرة

يتم توريد ثنائيات LED في شريط ناقل بارز قياسي في الصناعة، بعرض 8 مم، مع شريط غطاء علوي. يتم لف الشريط على بكرات قطرها 7 بوصات (178 مم).

• الكمية لكل بكرة:3000 قطعة.
• الحد الأدنى لكمية الطلب (MOQ):500 قطعة للكميات المتبقية.
• معايير التغليف:متوافق مع مواصفات ANSI/EIA-481.
• الجودة:الحد الأقصى لعدد المكونات المفقودة المتتالية (جيوب فارغة) في الشريط هو اثنان.

يتم توفير رسومات ميكانيكية مفصلة لأبعاد جيب الشريط، ومركز البكرة، والحافة للإعداد لمعدات التعامل الآلي.

8. ملاحظات التطبيق واعتبارات التصميم

8.1 التطبيقات المستهدفة

التطبيق الأساسي لهذا ثنائي LED ثنائي اللون ذو الإضاءة الجانبية هو إضاءة خلفية شاشات LCD، وخاصة للشاشات الصغيرة والمتوسطة الحجم في الإلكترونيات الاستهلاكية، والألواح الصناعية، وداخل السيارات. يسمح تصميم الزاوية القائمة بوضعه على حافة لوح دليل الضوء، مما يقترن الضوء بكفاءة في اللوحة. تشمل الاستخدامات المحتملة الأخرى مؤشرات الحالة في المساحات الضيقة، والإضاءة الزخرفية للحواف، والإضاءة الخلفية للأزرار أو الرموز.

8.2 اعتبارات تصميم الدائرة

• تحديد التيار:استخدم دائمًا مقاومًا على التوالي أو محرك تيار ثابت لتحديد التيار الأمامي إلى القيمة المستمرة الموصى بها (10 مللي أمبير للأبيض، 20 مللي أمبير للأخضر) أو أقل. تجاوز I_Fيقلل من العمر الافتراضي ويمكن أن يتسبب في فشل فوري.
• التحكم المستقل:يسمح المصعدان بتشغيل ثنائي LED الأبيض والأخضر بشكل مستقل. وهذا يتيح مزج الألوان (لإنشاء درجات من الأزرق المخضر أو الفيروزي) أو وظائف إشارة منفصلة.
• الإدارة الحرارية:على الرغم من أن تبديد الطاقة منخفض، فإن ضمان مساحة نحاسية كافية في لوحة الدوائر المطبوعة أو ثقوب حرارية لوسادة المهبط يمكن أن يساعد في الحفاظ على درجة حرارة تقاطع أقل، والحفاظ على ناتج الضوء وطول العمر، خاصة في بيئات درجة الحرارة البيئية العالية.
• مصدر الجهد:ضع في الاعتبار الفروق في الجهود الأمامية عند تصميم دائرة القيادة. قد يكون مصدر تيار واحد مع مقاوم لكل لون كافيًا، ولكن يجب التحقق من هامش الجهد لكليهما.

8.3 الموثوقية والعمر الافتراضي

يتأثر عمر ثنائي LED بشدة بظروف التشغيل. تشمل العوامل الرئيسية:

• تيار القيادة:التشغيل تحت الحد الأقصى للتيار المقنن يطيل بشكل كبير عمر التشغيل.
• درجة حرارة التقاطع (T_j):ارتفاع T_jيسرع من انخفاض التدفق الضوئي ويمكن أن يغير اللونية. يعتبر التبريد الفعال عبر لوحة الدوائر المطبوعة أمرًا بالغ الأهمية.
• العزل البيئي:توفر العبوة البلاستيكية حماية أساسية، ولكن يجب تجنب التعرض للمواد الكيميائية القاسية، أو الأشعة فوق البنفسجية، أو الرطوبة الشديدة خارج النطاقات المحددة.

9. المقارنة الفنية والتمييز

يتميز LTW-327ZDSKG-5A من خلال مزيجه المحدد من الميزات:

• مقارنة بثنائيات LED الجانبية أحادية اللون:يوفر مرونة في التصميم من خلال توفير لونين في عبوة واحدة، مما يقلل من عدد الأجزاء ومساحة اللوحة مقارنة باستخدام ثنائيين LED أحاديي اللون منفصلين.
• مقارنة بثنائيات LED ذات الانبعاث العلوي:ملف تعريف الانبعاث بزاوية قائمة هو سمة تعريفه، مما يتيح تصاميم بصرية مختلفة تمامًا تركز على الإضاءة من الحواف بدلاً من الإضاءة المباشرة.
• مقارنة بثنائيات LED ثنائية اللون الأخرى:يمثل استخدام إن-غا-إن للأبيض وأل-إن-غا-ب للأخضر مزيجًا تم اختياره للكفاءة وجودة اللون. يشير هيكل التصنيف المحدد لكل من الشدة ودرجة اللون (للأخضر) إلى التركيز على اتساق اللون لتطبيقات العرض.

10. الأسئلة الشائعة (FAQ)

س1: هل يمكنني تشغيل ثنائي LED الأبيض والأخضر في وقت واحد عند أقصى تيار مستمر لهما؟
ج1: نعم، ولكن يجب مراعاة إجمالي تبديد الطاقة. التشغيل المتزامن عند I_F(أبيض)=10 مللي أمبير (V_F~3.0 فولت، P=30 ملي واط) و I_F(أخضر)=20 مللي أمبير (V_F~2.0 فولت، P=40 ملي واط) ينتج عنه إجمالي ~70 ملي واط. تأكد من أن البيئة الحرارية للتطبيق يمكنها التعامل مع هذا الحمل الحراري المجمع دون تجاوز درجة حرارة التقاطع القصوى.

س2: ما الفرق بين الطول الموجي الذروي والطول الموجي السائد؟
ج2: الطول الموجي الذروي (λ_P) هو الطول الموجي الذي يكون فيه الطيف الانبعاثي بأعلى شدة. الطول الموجي السائد (λ_d) هو الطول الموجي الفردي للضوء أحادي اللون الذي يتطابق مع اللون الملاحظ لثنائي LED عند مقارنته بضوء أبيض مرجعي. λ_dأكثر صلة بتحديد اللون.

س3: لماذا تكون ظروف التخزين للعبوة المفتوحة أكثر صرامة من العبوة المغلقة؟
ج3: تحتوي العبوة المغلقة على مجفف للحفاظ على جو داخلي جاف. بمجرد الفتح، تتعرض العبوة البلاستيكية الحساسة للرطوبة للرطوبة البيئية، والتي يمكنها امتصاصها. يمكن أن تتبخر الرطوبة الممتصة الزائدة بسرعة أثناء اللحام (إعادة التدفق)، مما يتسبب في انفصال داخلي أو تشقق (\"ظاهرة الفشار\").

س4: كيف أفسر رمز التصنيف (BIN) على كيس التغليف؟
ج4: يشير الرمز إلى مجموعة أداء ثنائيات LED في ذلك الكيس. على سبيل المثال، قد يحدد الرمز \"Q-K-S4\"