ورقة بيانات ثنائي LED ثنائي اللون LTST-C235TBJRKT - أبعاد العبوة - أزرق 3.3 فولت / أحمر 2.0 فولت - وثيقة تقنية باللغة العربية

1. نظرة عامة على المنتج

توفر هذه الوثيقة المواصفات التقنية الكاملة لثنائي LED ثنائي اللون من نوع جهاز السطح (SMD). يجمع المكون بين رقائقتي أشباه موصلات متميزتين داخل عبوة واحدة: واحدة تشع ضوءًا أزرق باستخدام تقنية InGaN (نيترايد الغاليوم الإنديوم)، والأخرى تشع ضوءًا أحمر باستخدام تقنية AlInGaP (فوسفيد الغاليوم الإنديوم الألومنيوم). يسمح هذا التصميم بحلول إضاءة أو إشارة متعددة الألوان مدمجة في بصمة قياسية متوافقة مع EIA.

يتم تعبئة ثنائي LED على شريط بعرض 8 مم ملفوف على بكرات قطرها 7 بوصات، مما يجعله متوافقًا تمامًا مع معدات التجميع الآلي عالية السرعة المستخدمة في التصنيع الإلكتروني الحديث. يُصنف على أنه منتج صديق للبيئة ويتوافق مع توجيهات RoHS (تقييد المواد الخطرة). كما تم تصميم الجهاز ليكون متوافقًا مع عمليات اللحام بإعادة التدفق بالأشعة تحت الحمراء (IR)، وهي المعيار لتجميع مكونات السطح على لوحات الدوائر المطبوعة (PCBs).

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 ينبغي تجاوزها تحت أي ظروف تشغيل.

• تبديد الطاقة:الرقاقة الزرقاء: 76 ميلي واط، الرقاقة الحمراء: 75 ميلي واط.
• تيار الأمامي الذروي:يُقاس عند دورة عمل 1/10 وعرض نبضة 0.1 مللي ثانية. الرقاقة الزرقاء: 100 مللي أمبير، الرقاقة الحمراء: 80 مللي أمبير.
• تيار الأمامي المستمر:أقصى تيار أمامي مستمر. الرقاقة الزرقاء: 20 مللي أمبير، الرقاقة الحمراء: 30 مللي أمبير.
• نطاق درجة حرارة التشغيل:من -20°C إلى +80°C.
• نطاق درجة حرارة التخزين:من -30°C إلى +100°C.
• ظروف اللحام بالأشعة تحت الحمراء:يمكن للجهاز تحمل درجة حرارة ذروية تبلغ 260 درجة مئوية لمدة أقصاها 10 ثوانٍ أثناء لحام إعادة التدفق.

يمكن أن يؤدي تشغيل ثنائي LED بالقرب من هذه الحدود أو تجاوزها إلى تقليل عمره الافتراضي وموثوقيته بشكل كبير. يجب على المصممين التأكد من أن دائرة القيادة تحافظ على الظروف ضمن هذه النطاقات المحددة.

3. الخصائص الكهربائية والبصرية

يتم قياس هذه الخصائص عند Ta=25°C تحت ظروف الاختبار القياسية وتمثل الأداء النموذجي للجهاز.

3.1 شدة الإضاءة وزاوية المشاهدة

شدة الإضاءة (Iv) هي مقياس للقوة المدركة للضوء المنبعث في اتجاه معين. تُقاس بوحدة الميلي كانديلا (mcd).

• الرقاقة الزرقاء (InGaN):شدة الإضاءة النموذجية هي 45.0 mcd عند تيار أمامي (IF) قدره 20 مللي أمبير، مع قيمة دنيا محددة تبلغ 28.0 mcd.
• الرقاقة الحمراء (AlInGaP):شدة الإضاءة النموذجية هي 45.0 mcd عند IF=20 مللي أمبير، مع قيمة دنيا محددة تبلغ 18.0 mcd.

زاوية المشاهدة (2θ1/2) هي 130 درجة لكلا اللونين. هذه هي الزاوية الكاملة التي تنخفض عندها شدة الإضاءة إلى نصف قيمتها عند المحور المركزي (0 درجة). تشير زاوية 130 درجة إلى نمط مشاهدة واسع، مناسب للتطبيقات التي تتطلب رؤية واسعة.

3.2 الخصائص الطيفية

تحدد الخصائص الطيفية جودة لون الضوء المنبعث.

• طول موجة الذروة (λP):الطول الموجي الذي يكون فيه طيف الانبعاث أقوى. الأزرق: 468 نانومتر (نموذجي)، الأحمر: 639 نانومتر (نموذجي).
• الطول الموجي السائد (λd):الطول الموجي الفردي الذي تدركه العين البشرية والذي يمثل اللون بشكل أفضل. يتم اشتقاق هذا من مخطط لونية CIE. الأزرق: 470 نانومتر (نموذجي)، الأحمر: 631 نانومتر (نموذجي).
• نصف عرض الخط الطيفي (Δλ):عرض طيف الانبعاث عند نصف شدته القصوى. الأزرق: 25 نانومتر (نموذجي)، الأحمر: 20 نانومتر (نموذجي). يشير نصف العرض الأضيق إلى لون أكثر تشبعًا ونقاءً.

3.3 المعلمات الكهربائية

• جهد الأمامي (VF):انخفاض الجهد عبر ثنائي LED عند التشغيل بالتيار المحدد.
  • الرقاقة الزرقاء: نموذجي 3.3 فولت، أقصى 3.8 فولت عند IF=20 مللي أمبير.
  • الرقاقة الحمراء: نموذجي 2.0 فولت، أقصى 2.4 فولت عند IF=20 مللي أمبير.
• تيار العكسي (IR):أقصى تيار تسرب عند تطبيق جهد عكسي (VR) قدره 5 فولت. كلا الرقاقتين لهما أقصى تيار عكسي قدره 10 ميكرو أمبير.ملاحظة هامة:هذه المعلمة لأغراض الاختبار فقط؛ لم يتم تصميم ثنائي LED للعمل تحت انحياز عكسي.

تحذير ESD:ثنائيات LED حساسة للتفريغ الكهروستاتيكي (ESD). الاحتياطات المناسبة للتفريغ الكهروستاتيكي، مثل استخدام أسوار المعصم المؤرضة، والحصائر المضادة للكهرباء الساكنة، ومعدات التعامل، إلزامية لمنع التلف أثناء التجميع والتعامل.

4. نظام التصنيف

لمراعاة الاختلافات الطبيعية في عملية التصنيع، يتم فرز ثنائيات LED إلى فئات أداء. وهذا يضمن الاتساق داخل دفعة الإنتاج.

4.1 تصنيف شدة الإضاءة

يتم تصنيف شدة الإضاءة لكل لون وفقًا للرموز التالية. التسامح داخل كل فئة هو +/-15%.

تصنيف الرقاقة الزرقاء (mcd @20mA):

• الرمز N: 28.0 – 45.0 mcd
• الرمز P: 45.0 – 71.0 mcd
• الرمز Q: 71.0 – 112.0 mcd
• الرمز R: 112.0 – 180.0 mcd

تصنيف الرقاقة الحمراء (mcd @20mA):

• الرمز M: 18.0 – 28.0 mcd
• الرمز N: 28.0 – 45.0 mcd
• الرمز P: 45.0 – 71.0 mcd
• الرمز Q: 71.0 – 112.0 mcd

يسمح تحديد رمز الفئة أثناء الطلب للمصممين باختيار ثنائيات LED بمستوى السطوع المطلوب لتطبيقهم، مما يضمن الاتساق البصري عبر وحدات متعددة.

5. إرشادات اللحام والتركيب

5.1 ملف تعريف اللحام بإعادة التدفق

تم تصميم الجهاز لعمليات اللحام الخالية من الرصاص. يتم توفير ملف تعريف مقترح لإعادة التدفق بالأشعة تحت الحمراء (IR)، متوافق مع معايير JEDEC. تشمل المعلمات الرئيسية:

• التسخين المسبق:من 150°C إلى 200°C.
• وقت التسخين المسبق:أقصى 120 ثانية.
• درجة حرارة الذروة:أقصى 260°C.
• الوقت فوق نقطة السيولة:10 ثوانٍ كحد أقصى (موصى به لأقصى دورتين لإعادة التدفق).

يجب تحديد الملف الشخصي الدقيق لتصميم PCB المحدد، ومعجون اللحام، والفرن المستخدم. يعمل الملف الشخصي في الصفحة 3 من ورقة البيانات كهدف عام.

5.2 اللحام اليدوي

إذا كان اللحام اليدوي ضروريًا، فيجب توخي الحذر الشديد:

• درجة حرارة مكواة اللحام:أقصى 300°C.
• وقت اللحام:أقصى 3 ثوانٍ لكل وصلة.
• يجب أن يقتصر اللحام اليدوي على الإصلاح لمرة واحدة فقط، وليس للإنتاج الضخم.

5.3 التنظيف

يجب استخدام عوامل التنظيف المحددة فقط. قد تتسبب المواد الكيميائية غير المحددة في تلف عبوة ثنائي LED.

• المذيبات الموصى بها:كحول الإيثيل أو كحول الأيزوبروبيل.
• الإجراء:اغمر ثنائي LED في درجة حرارة عادية لأقل من دقيقة واحدة إذا كان التنظيف ضروريًا.

6. المعلومات الميكانيكية والتعبئة

6.1 أبعاد العبوة وتعيين الأطراف

يأتي ثنائي LED في عبوة SMD قياسية. العدسة شفافة. تعيين الأطراف كما يلي:

• الأطراف 1، 2: الأنود والكاثود للرقاقة الزرقاء (InGaN).
• الأطراف 3، 4: الأنود والكاثود للرقاقة الحمراء (AlInGaP).

يتم توفير رسومات ميكانيكية مفصلة في ورقة البيانات، تُظهر جميع الأبعاد الحرجة بالمليمترات. التسامح لمعظم الأبعاد هو ±0.10 مم ما لم يُذكر خلاف ذلك. يتم تضمين تخطيط مقترح لوسادة اللحام لـ PCB أيضًا لضمان تكوين وصلة لحام موثوقة ومحاذاة صحيحة أثناء إعادة التدفق.

6.2 التعبئة بالشريط والبكرة

يتم توريد ثنائيات LED في شريط حامل بارز قياسي في الصناعة.

• حجم البكرة:قطر 7 بوصات.
• الكمية لكل بكرة:3000 قطعة.
• الحد الأدنى لكمية التعبئة:500 قطعة للكميات المتبقية.
• شريط الغطاء:يتم إغلاق الجيوب المكونة الفارغة بشريط غطاء علوي.
• المصابيح المفقودة:الحد الأقصى لعدد المصابيح المفقودة المتتالية في الشريط هو اثنان.

تتوافق هذه التعبئة مع مواصفات ANSI/EIA 481-1-A-1994، مما يضمن التوافق مع معدات التجميع الآلي.

7. التخزين والتعامل

7.1 ظروف التخزين

• العبوة المغلقة (مع مجفف):قم بالتخزين عند ≤30°C و ≤90% رطوبة نسبية (RH). الاستخدام خلال سنة واحدة.
• العبوة المفتوحة:يجب ألا تتجاوز بيئة التخزين 30°C و 60% RH. للتخزين الممتد خارج الكيس الأصلي، قم بالتخزين في حاوية مغلقة مع مجفف أو في مجفف نيتروجين.

7.2 متطلبات التجفيف

إذا تم تخزين ثنائيات LED خارج عبوتها الأصلية المقاومة للرطوبة لأكثر من أسبوع، فيجب تجفيفها قبل اللحام لإزالة الرطوبة الممتصة ومنع "انفجار الفشار" أثناء إعادة التدفق.

• ظروف التجفيف:حوالي 60°C لمدة 20 ساعة على الأقل.
• إعادة التدفق بعد الفتح:يوصى بإكمال لحام إعادة التدفق بالأشعة تحت الحمراء خلال أسبوع واحد من فتح العبوة الأصلية.

8. ملاحظات وتحذيرات التطبيق

8.1 الاستخدام المقصود

تم تصميم هذا ثنائي LED لتطبيقات المعدات الإلكترونية العادية، بما في ذلك معدات المكاتب، وأجهزة الاتصالات، والأجهزة المنزلية. لا يُقصد به التطبيقات الحرجة للسلامة حيث يمكن أن يعرض الفشل الحياة أو الصحة للخطر (مثل الطيران، ودعم الحياة الطبية، وأنظمة سلامة النقل) دون استشارة مسبقة وتأهيل محدد.

8.2 اعتبارات التصميم

• الحد من التيار:استخدم دائمًا مقاومة محددة للتيار على التوالي أو محرك تيار ثابت لضمان ألا يتجاوز التيار الأمامي (IF) الحد الأقصى للتصنيف المستمر (20 مللي أمبير للأزرق، 30 مللي أمبير للأحمر).
• الإدارة الحرارية:بينما تبديد الطاقة منخفض، فإن ضمان مساحة كافية من النحاس على PCB أو الثقوب الحرارية يمكن أن يساعد في الحفاظ على درجات حرارة تقاطع أقل، خاصة في بيئات درجة الحرارة المحيطة المرتفعة، وبالتالي الحفاظ على ناتج الإضاءة وطول العمر.
• حماية الجهد العكسي:نظرًا لأن الجهاز لم يتم تصميمه للعمل العكسي، يجب أن تمنع تصميمات الدوائر تطبيق أي انحياز عكسي عبر أطراف ثنائي LED.
• تشغيل اللونين:الرقاقتان مستقلتان كهربائيًا. يمكن تشغيلهما بشكل منفصل أو معًا باستخدام دائرة مناسبة. عند تشغيل كليهما في وقت واحد، تأكد من مراعاة تبديد الطاقة الإجمالي للعبوة.

9. سيناريوهات التطبيق النموذجية

تجعل القدرة ثنائية اللون لهذا ثنائي LED متعدد الاستخدامات لوظائف الإشارة وعرض الحالة المختلفة.

• مؤشرات الحالة:تُستخدم في الإلكترونيات الاستهلاكية، ومعدات الشبكة، وضوابط الصناعة لإظهار حالات تشغيل مختلفة (مثل التشغيل/الاستعداد، نشاط الشبكة، حالات الخطأ).
• العروض ثنائية اللون:يمكن استخدامها في عروض مجزأة بسيطة أو كإضاءة خلفية للأزرار حيث تكون هناك حاجة إلى لونين.
• إضاءة داخلية للسيارات:للإضاءة الداخلية غير الحرجة، على الرغم من أن تأهيل درجة السيارات المحدد سيكون مطلوبًا.
• واجهات مستخدم الأجهزة:توفير ردود فعل واضحة متعددة الحالات على الغسالات، والأفران، أو معدات الصوت.

10. تحليل الأداء والمنحنيات

تتضمن ورقة البيانات منحنيات أداء نموذجية ضرورية لتحليل التصميم المتعمق. بينما لا يتم إعادة إنتاج الرسوم البيانية المحددة في النص، فإنها توضح عادةً العلاقات التالية:

• التيار الأمامي مقابل الجهد الأمامي (منحنى I-V):يُظهر العلاقة غير الخطية، وهي حاسمة لحساب جهد القيادة المطلوب وقيمة المقاومة التسلسلية.
• شدة الإضاءة مقابل التيار الأمامي:يوضح كيف يزداد ناتج الضوء مع التيار، مما يساعد في التحسين للسطوع مقابل استهلاك الطاقة.
• شدة الإضاءة مقابل درجة الحرارة المحيطة:يُظهر تقليل تصنيف ناتج الضوء مع زيادة درجة الحرارة، وهو أمر بالغ الأهمية للتصميمات التي تعمل في بيئات درجة حرارة مرتفعة.
• التوزيع الطيفي:رسوم بيانية تصور الشدة النسبية عبر الأطوال الموجية، مؤكدة قيم طول موجة الذروة والسائد ونقاء الطيف.

يجب أن يشير المصممون إلى هذه المنحنيات للتنبؤ بسلوك الجهاز تحت ظروف غير قياسية (تيارات أو درجات حرارة مختلفة) ولضمان أداء قوي عبر نطاق التشغيل المقصود.