LTST-S326KSTGKT-5A ثنائي اللون (أصفر/أخضر) - 5 مللي أمبير - زاوية رؤية 130 درجة - وثيقة فنية

1. نظرة عامة على المنتج

ثنائي باعث الضوء LTST-S326KSTGKT-5A هو ثنائي باعث ضوء ثنائي اللون مضغوط للتركيب السطحي، مصمم للتطبيقات الإلكترونية الحديثة التي تتطلب إضاءة مؤشر موثوقة في مساحة صغيرة جدًا. يجمع هذا الجهاز شريحتي أشباه موصلات متميزتين داخل عبوة واحدة: شريحة من مادة ألينيوم إنديوم جاليوم فوسفيد (AlInGaP) للإصدار الأصفر، وشريحة من مادة إنديوم جاليوم نيتريد (InGaN) للإصدار الأخضر. يتيح هذا التكوين إشارة ثنائية اللون من مكون واحد، مما يوفر مساحة ثمينة على لوحة الدوائر المطبوعة. يتم تغليف ثنائي باعث الضوء في عبوة قياسية متوافقة مع معايير EIA مع عدسة شفافة تمامًا، مما يضمن إخراج ضوئي عالي وزاوية رؤية واسعة. تم تصميمه خصيصًا ليكون متوافقًا مع أنظمة التجميع الآلي (pick-and-place) وعمليات اللحام بإعادة التدفق بالأشعة تحت الحمراء القياسية، مما يجعله مناسبًا لبيئات التصنيع ذات الأحجام الكبيرة.

تشمل المزايا الأساسية لهذا الثنائي الباعث للضوء امتثاله لتوجيهات RoHS، واستخدامه لتقنية الشرائح فائقة السطوع للحصول على شدة إضاءة عالية، وتصميمه المتين لخطوط التجميع الآلي. تشمل الأسواق المستهدفة الرئيسية معدات الاتصالات، وأجهزة أتمتة المكاتب، والأجهزة المنزلية، ولوحات التحكم الصناعية، ومختلف الإلكترونيات الاستهلاكية حيث تكون هناك حاجة إلى مؤشرات الحالة أو الإضاءة الخلفية.

2. الغوص العميق في المواصفات الفنية

2.1 القيم القصوى المطلقة

تشغيل الجهاز خارج هذه الحدود قد يسبب تلفًا دائمًا.

• تبديد الطاقة:الأصفر: 62.5 ملي واط، الأخضر: 76 ملي واط
• تيار أمامي ذروي (دورة عمل 1/10، نبضة 0.1 مللي ثانية):الأصفر: 60 مللي أمبير، الأخضر: 100 مللي أمبير
• التيار الأمامي المستمر المباشر (I_F):الأصفر: 25 مللي أمبير، الأخضر: 20 مللي أمبير
• نطاق درجة حرارة التشغيل (T_a):-20°م إلى +80°م
• نطاق درجة حرارة التخزين:-30°م إلى +100°م
• ظروف اللحام بالأشعة تحت الحمراء:درجة حرارة ذروية 260°م كحد أقصى لمدة 10 ثوانٍ.

2.2 الخصائص الكهربائية والبصرية (عند T_a=25°م، I_F=5 مللي أمبير)

هذه هي معايير الأداء النموذجية تحت ظروف الاختبار القياسية.

• شدة الإضاءة (I_V):
  • الأصفر: الحد الأدنى 7.1 ملي شمعة، النموذجي -، الحد الأقصى 71.0 ملي شمعة
  • الأخضر: الحد الأدنى 28.0 ملي شمعة، النموذجي -، الحد الأقصى 280.0 ملي شمعة
  • تم القياس باستخدام مستشعر/مرشح يقارب منحنى استجابة العين الضوئي CIE.
• زاوية الرؤية (2θ_1/2):130 درجة (نموذجية لكلا اللونين). هذه هي الزاوية الكاملة التي تكون عندها الشدة نصف القيمة على المحور.
• الطول الموجي الذروي (λ_P):الأصفر: 591 نانومتر (نموذجي)، الأخضر: 530 نانومتر (نموذجي).
• الطول الموجي السائد (λ_d):
  • الأصفر: الحد الأدنى 582.0 نانومتر، الحد الأقصى 596.0 نانومتر
  • الأخضر: الحد الأدنى 520.0 نانومتر، الحد الأقصى 540.0 نانومتر
• عرض النطاق الطيفي (Δλ):الأصفر: 15 نانومتر (نموذجي)، الأخضر: 35 نانومتر (نموذجي).
• الجهد الأمامي (V_F):
  • الأصفر: نموذجي 2.0 فولت، الحد الأقصى 2.3 فولت
  • الأخضر: نموذجي 2.8 فولت، الحد الأقصى 3.2 فولت
• التيار العكسي (I_R):الحد الأقصى 10 ميكرو أمبير لكلا اللونين عند V_R=5 فولت. ملاحظة: الجهاز غير مصمم للعمل العكسي؛ هذه المعلمة لأغراض الاختبار فقط.

3. شرح نظام التصنيف

يتم فرز المنتج إلى مجموعات بناءً على شدة الإضاءة لضمان اتساق اللون والسطوع داخل التطبيق. التسامح لكل مجموعة هو +/-15%.

3.1 تصنيفات شدة الإضاءة

للون الأصفر (I_F=5 مللي أمبير):

• المجموعة K: 7.1 – 11.2 ملي شمعة
• المجموعة L: 11.2 – 18.0 ملي شمعة
• المجموعة M: 18.0 – 28.0 ملي شمعة
• المجموعة N: 28.0 – 45.0 ملي شمعة
• المجموعة P: 45.0 – 71.0 ملي شمعة

للون الأخضر (I_F=5 مللي أمبير):

• المجموعة N: 28.0 – 45.0 ملي شمعة
• المجموعة P: 45.0 – 71.0 ملي شمعة
• المجموعة Q: 71.0 – 112.0 ملي شمعة
• المجموعة R: 112.0 – 180.0 ملي شمعة
• المجموعة S: 180.0 – 280.0 ملي شمعة

يشير رقم الجزء LTST-S326KSTGKT-5A إلى اختيارات مجموعات محددة للشرائح الصفراء (K) والخضراء (S). يجب على المصممين تحديد المجموعات المطلوبة لتطبيقهم لضمان التوحيد البصري، خاصة عند استخدام عدة ثنائيات باعثة للضوء بجوار بعضها البعض.

4. تحليل منحنيات الأداء

بينما تشير ملف PDF إلى منحنيات نموذجية، يمكن استنتاج خصائصها من البيانات المقدمة:

• منحنى التيار-الجهد (I-V):تشير مواصفات الجهد الأمامي (V_F) إلى علاقة أسية مميزة. الشريحة الصفراء، ذات الجهد الأمامي النموذجي الأقل (2.0 فولت)، سيكون لها شكل منحنى مختلف قليلاً مقارنة بالشريحة الخضراء (الجهد الأمامي النموذجي 2.8 فولت). تحديد التيار المناسب أمر ضروري، لأن الجهد الأمامي له معامل درجة حرارة سالب._Fشدة الإضاءة مقابل التيار:_Fالشدة (I_F) تتناسب تقريبًا مع التيار الأمامي (I
• ) ضمن نطاق التشغيل المقنن. ومع ذلك، قد تنخفض الكفاءة عند التيارات العالية جدًا بسبب التأثيرات الحرارية.خصائص درجة الحرارة:_Vينخفض الإخراج الضوئي لكل من ثنائيات باعثة الضوء من نوع ألينيوم إنديوم جاليوم فوسفيد (الأصفر) وإنديوم جاليوم نيتريد (الأخضر) عادةً مع زيادة درجة حرارة التقاطع. يحدد نطاق درجة حرارة التشغيل من -20°م إلى +80°م الظروف المحيطة التي يتم فيها ضمان الأداء المحدد._Fالتوزيع الطيفي:
• يحدد الأطوال الموجية الذروية والسائدة، جنبًا إلى جنب مع عرض النطاق الطيفي (Δλ)، نقاء اللون. عرض النطاق الطيفي الأوسع للشريحة الخضراء (35 نانومتر) مقارنة بالشريحة الصفراء (15 نانومتر) هو نموذجي لثنائيات باعثة الضوء الخضراء القائمة على إنديوم جاليوم نيتريد.5. المعلومات الميكانيكية ومواصفات العبوة
• 5.1 أبعاد العبوةيتوافق ثنائي باعث الضوء مع مخطط عبوة قياسي للتركيب السطحي من EIA. جميع الأبعاد بالمليمترات مع تسامح قياسي ±0.1 مم ما لم يُذكر خلاف ذلك. تتميز العبوة بتصميم منخفض الارتفاع مناسب للتطبيقات المقيدة بالمساحة.

5.2 تخصيص الأطراف واستقطابيتها

يحتوي الجهاز على قطبين موجبين (واحد لكل شريحة) وقطب سالب مشترك. تخصيص الأطراف كما يلي:

القطب السالب 1 (C1):

متصل بشريحة إنديوم جاليوم نيتريد الخضراء.

القطب السالب 2 (C2):

• متصل بشريحة ألينيوم إنديوم جاليوم فوسفيد الصفراء.يجب مراعاة الاستقطبية الصحيحة أثناء تخطيط وتجميع لوحة الدوائر المطبوعة. يتم توفير تخطيط وسادة التثبيت الموصى بها على لوحة الدوائر المطبوعة لضمان اللحام المناسب والاستقرار الميكانيكي.
• 6. دليل اللحام والتركيب6.1 معلمات اللحام بإعادة التدفق (عملية خالية من الرصاص)

الجهاز متوافق مع اللحام بإعادة التدفق بالأشعة تحت الحمراء. الملف الشخصي المقترح المتوافق مع معايير JEDEC هو:

درجة حرارة التسخين المسبق:

150°م إلى 200°م

وقت التسخين المسبق:

• الحد الأقصى 120 ثانيةدرجة حرارة الجسم الذروية:
• الحد الأقصى 260°مالوقت فوق 260°م:
• الحد الأقصى 10 ثوانٍعدد دورات إعادة التدفق:
• الحد الأقصى مرتين.ملاحظة: يجب تحديد الملف الشخصي الفعلي لتصميم لوحة الدوائر المطبوعة المحدد، معجون اللحام، والفرن المستخدم.
• 6.2 اللحام اليدويإذا كان اللحام اليدوي ضروريًا:

درجة حرارة المكواة:

الحد الأقصى 300°م

وقت اللحام:

• الحد الأقصى 3 ثوانٍ لكل وسادةعدد الدورات:
• مرة واحدة فقط.6.3 التخزين والتعامل
• احتياطات التفريغ الكهروستاتيكي:الجهاز حساس للتفريغ الكهروستاتيكي. استخدم أساور المعصم، وسائد مضادة للكهرباء الساكنة، ومعدات مؤرضة بشكل صحيح أثناء التعامل.

حساسية الرطوبة:

• كجهاز للتركيب السطحي، فهو حساس للرطوبة.الكيس المغلق:
• قم بالتخزين عند ≤30°م و ≤60% رطوبة نسبية. الاستخدام خلال سنة واحدة من فتح الكيس.بعد فتح الكيس:
  • للمكونات خارج الكيس الأصلي لأكثر من أسبوع، يوصى بالخبز عند 60°م لمدة 20 ساعة على الأقل قبل إعادة التدفق لمنع ظاهرة "الانتفاش".التنظيف:
  • استخدم فقط المذيبات المعتمدة القائمة على الكحول مثل كحول الأيزوبروبيل أو الكحول الإيثيلي. يجب أن يكون الغمر لأقل من دقيقة واحدة في درجة حرارة الغرفة. تجنب المواد الكيميائية غير المحددة.7. التعبئة ومعلومات الطلب
• التعبئة القياسية للتجميع الآلي هي:الشريط:

شريط ناقل بارز بعرض 8 مم.

البكرة:

• بكرة قطرها 7 بوصات (178 مم).الكمية لكل بكرة:
• 3000 قطعة.الحد الأدنى لكمية الطلب:
• 500 قطعة للكميات المتبقية.تتبع التعبئة مواصفات ANSI/EIA-481. يتم إغلاق الجيوب الفارغة بشريط غطاء، ويُسمح بحد أقصى مكونين مفقودين متتاليين.
• 8. توصيات التطبيق8.1 سيناريوهات التطبيق النموذجية
• مؤشرات الحالة:

مؤشرات التشغيل، الاستعداد، الوضع، شحن البطارية، أو نشاط الشبكة في الموجهات، المودمات، المحطات الأساسية، ومعدات الاتصالات.

الإضاءة الخلفية للوحة المفاتيح:

• توفير ردود فعل ثنائية اللون (مثلًا، الأخضر للنشط، الأصفر للتحذير) في اللوحات الصناعية، الأجهزة الطبية، أو الإلكترونيات الاستهلاكية.مؤشرات اللوحة:
• على لوحات التحكم للأجهزة المنزلية (الأفران، الغسالات) ومعدات أتمتة المكاتب (الطابعات، الماسحات الضوئية).الإنارات الرمزية:
• إضاءة لافتات أو رموز صغيرة.8.2 اعتبارات التصميم
• تحديد التيار:استخدم دائمًا مقاومة تحديد تيار متسلسلة لكل قناة لونية. احسب قيمة المقاومة بناءً على جهد التغذية (V

)، التيار الأمامي المطلوب (I

• )، وجهد الثنائي الباعث للضوء الأمامي (V). استخدم الحد الأقصى للجهد الأمامي من ورقة البيانات لتصميم قوي: R = (V_CC- V_FF_max_F) / I_Fإدارة الحرارة:_CCبينما تبديد الطاقة منخفض، تأكد من وجود مساحة نحاسية كافية على لوحة الدوائر المطبوعة أو ثقوب حرارية إذا كان التشغيل في درجات حرارة محيطة عالية أو بالقرب من الحد الأقصى للتيار للحفاظ على الأداء والعمر الطويل._{التصميم البصري:}توفر زاوية الرؤية 130 درجة رؤية واسعة. للضوء الموجه، قد تكون العدسات الخارجية أو أدلة الضوء ضرورية._F.
• دوائر القيادة:ثنائي باعث الضوء متوافق مع مستوى المنطق ويمكن تشغيله مباشرة من دبابيس الإدخال/الإخراج للعامة في المتحكم الدقيق (مع مقاومة تحديد تيار) أو من خلال مفاتيح الترانزستور/الترانزستور ذو البوابة المعزولة للتحكم في التيار الأعلى.
• 9. المقارنة الفنية والتمييزيقدم LTST-S326KSTGKT-5A مزايا محددة في فئته:
• لونان في عبوة واحدة:يلغي الحاجة إلى ثنائيين باعثين للضوء منفصلين للتركيب السطحي، مما يوفر مساحة على لوحة الدوائر المطبوعة، ويقلل وقت/تكلفة التثبيت، ويبسط قائمة المواد.

سطوع عالٍ:

يؤدي استخدام شرائح ألينيوم إنديوم جاليوم فوسفيد وإنديوم جاليوم نيتريد فائقة السطوع إلى توفير شدة إضاءة عالية، مما يجعله مناسبًا للتطبيقات التي تتطلب رؤية جيدة حتى في ظروف الإضاءة الجيدة.

• عبوة موحدة:يضمن البصمة القياسية من EIA التوافق مع مجموعة واسعة من تخطيطات لوحات الدوائر المطبوعة الحالية، وفوهات التثبيت الآلي، وأنظمة التغذية.
• توافق قوي مع العمليات:مصمم خصيصًا لإعادة التدفق بالأشعة تحت الحمراء والتجميع الآلي، مما يضمن عائدًا عاليًا وموثوقية في الإنتاج الضخم.
• 10. الأسئلة الشائعةس1: هل يمكنني تشغيل الثنائيين الباعثين للضوء الأصفر والأخضر في وقت واحد عند أقصى تيار مستمر لهما؟
• ج1: لا. تحدد القيم القصوى المطلقة التيارات الأمامية المستمرة الفردية (الأصفر: 25 مللي أمبير، الأخضر: 20 مللي أمبير). تشغيل كليهما في وقت واحد عند هذه المستويات من المرجح أن يتجاوز تصنيف تبديد الطاقة الإجمالي للعبوة. للتشغيل المتزامن، قلل التيارات وفقًا لذلك بناءً على الاعتبارات الحرارية.س2: ما الفرق بين الطول الموجي الذروي (λ

) والطول الموجي السائد (λ

)?

ج2: الطول الموجي الذروي هو الطول الموجي الوحيد الذي يكون فيه طيف الانبعاث بأعلى شدة. الطول الموجي السائد هو الطول الموجي الوحيد للضوء أحادي اللون الذي يطابق اللون الملاحظ للثنائي الباعث للضوء عند دمجه مع مرجع أبيض محدد. يرتبط الطول الموجي السائد بشكل أوثق بإدراك اللون البشري.

س3: لماذا يتم تحديد شرط اختبار التيار العكسي (I_P) إذا كان الجهاز ليس للعمل العكسي؟_dج3: اختبار التيار العكسي هو اختبار قياسي للجودة والموثوقية للتحقق من سلامة التقاطع والتسرب. يتحقق من أن شريحة الثنائي الباعث للضوء والعبوة لا تحتويان على عيوب كبيرة. لا يوصى بتطبيق جهد عكسي في دائرة فعلية ويمكن أن يتلف الجهاز.

س4: ما مدى أهمية الجدول الزمني لأسبوع واحد بعد فتح كيس الحاجز الرطوبي؟_dج4: إنه إرشاد تحفظي لمنع التلف الناجم عن الرطوبة أثناء لحام إعادة التدفق ("الانتفاش"). إذا تم تجاوز وقت التعرض، فإن خبز المكونات كما هو محدد (60°م لمدة 20+ ساعة) يزيل الرطوبة الممتصة بشكل فعال ويعيدها إلى حالة قابلة للحام.

11. دراسة حالة تصميمية عملية_Rالسيناريو:

تصميم مؤشر حالة مزدوج لموجه لاسلكي. يشير الأخضر إلى اتصال إنترنت مستقر، ويشير الأصفر إلى محاولة اتصال أو إشارة متدهورة._Rالتنفيذ:

يتم وضع الثنائي الباعث للضوء على لوحة الدوائر المطبوعة للوحة الأمامية. يتم توصيل القطب السالب المشترك بالأرض.

يتم توصيل القطب الموجب الأخضر (C1) بدبوس إدخال/إخراج عام في المتحكم الدقيق (مثلًا، 3.3 فولت) عبر مقاومة تحديد تيار. R_green = (3.3V - 3.2V_max) / 0.005A = 20Ω (استخدم القيمة القياسية 22Ω).

يتم توصيل القطب الموجب الأصفر (C2) بدبوس إدخال/إخراج عام مختلف عبر مقاومة أخرى. R_yellow = (3.3V - 2.3V_max) / 0.005A = 200Ω (استخدم القيمة القياسية 220Ω).

يتحكم برنامج الثبات في المتحكم الدقيق في الدبابيس: يشغل الدبوس الأخضر عاليًا لرابط مستقر، ويشغل الدبوس الأصفر عاليًا للبحث/التدهور، ويشغل كليهما منخفضًا للإيقاف.تضمن زاوية الرؤية الواسعة 130 درجة رؤية المؤشر من زوايا مختلفة في غرفة نموذجية.

يستخدم هذا التصميم مكونًا واحدًا لتوفير حالتين مرئيتين واضحتين، مما يبسط التجميع ويوفر مساحة مقارنة باستخدام ثنائيين باعثين للضوء منفصلين.

1. 12. مقدمة في مبدأ التكنولوجيا
2. يعتمد LTST-S326KSTGKT-5A على انبعاث الضوء الصلب لأشباه الموصلات. يحتوي على مادتين مختلفتين لأشباه الموصلات داخل عبوته:
3. الانبعاث الأصفر (ألينيوم إنديوم جاليوم فوسفيد):
4. يتم إنتاج الضوء الأصفر بواسطة شريحة من مادة ألينيوم إنديوم جاليوم فوسفيد. عند تطبيق جهد أمامي، تتحد الإلكترونات والفجوات في المنطقة النشطة للشريحة، مما يطلق الطاقة في شكل فوتونات. يحدد التركيب المحدد لسبيكة ألينيوم إنديوم جاليوم فوسفيد طاقة فجوة النطاق، والتي تتوافق مع الطول الموجي الأصفر (~590 نانومتر).
5. الانبعاث الأخضر (إنديوم جاليوم نيتريد):

يتم إنتاج الضوء الأخضر بواسطة شريحة من مادة إنديوم جاليوم نيتريد. مبدأ العمل هو نفسه (الإضاءة الكهربائية)، ولكن نظام مادة إنديوم جاليوم نيتريد لديه قابلية ضبط أوسع لفجوة النطاق. من خلال ضبط محتوى الإنديوم، يمكن تغيير طول موجة الانبعاث عبر طيف الأزرق والأخضر والسيان. تحقيق الكفاءة العالية للأخضر باستخدام إنديوم جاليوم نيتريد أكثر صعوبة من الأزرق، وهو ما ينعكس في عرض النطاق الطيفي الأوسع.

تحمي العدسة الإيبوكسية الشفافة تمامًا الشرائح، وتوفر الحماية الميكانيكية، وتشكل حزمة إخراج الضوء، وتوفر العزل البيئي.

13. اتجاهات الصناعة والتطورات

• يستمر سوق ثنائيات باعثة الضوء للتركيب السطحي مثل LTST-S326KSTGKT-5A في التطور مدفوعًا بعدة اتجاهات رئيسية:زيادة التصغير:
• يستمر الطلب على أحجام عبوات أصغر (مثلًا، 0402، 0201 متري) لتمكين إلكترونيات أكثر كثافة وأشكال جديدة مثل الأجهزة القابلة للارتداء.كفاءة أعلى وإضاءة:

تؤدي التحسينات المستمرة في النمو البلوري وتصميم الشرائح إلى ثنائيات باعثة للضوء ذات فعالية إضاءة أعلى (مزيد من إخراج الضوء لكل واط كهربائي)، مما يسمح باستهلاك طاقة أقل أو مؤشرات أكثر سطوعًا عند نفس التيار.

اتساق اللون والتصنيف المتقدم:

أصبحت تسامحات تصنيف أضيق للطول الموجي (اللون) والشدة معيارًا، خاصة للتطبيقات التي يجب أن تتطابق فيها عدة ثنائيات باعثة للضوء تمامًا، كما في شاشات الألوان الكاملة أو مصفوفات المؤشرات.

• التكامل والميزات الذكية:يمتد الاتجاه إلى ما هو أبعد من ثنائيات باعثة الضوء المنفصلة البسيطة نحو حلول متكاملة، مثل ثنائيات باعثة الضوء ذات مقاومات تحديد التيار المدمجة، أو دوائر القيادة المتكاملة، أو حتى المتحكمات الدقيقة لثنائيات باعثة الضوء RGB القابلة للعنونة (مثل WS2812).
• الموثوقية والملاءمة للبيئات القاسية:يركز التطوير على تحسين الأداء والعمر الطويل تحت درجات حرارة أعلى، ورطوبة، وتعرض كيميائي، مما يوسع التطبيقات إلى البيئات السيارية والصناعية والهواء الطلق.
• تمثل أجهزة مثل LTST-S326KSTGKT-5A حلاً ناضجًا وموثوقًا وفعالاً من حيث التكلفة لتطبيقات المؤشرات القياسية، بينما تدفع التقنيات الأحدث حدود الاستخدامات المتخصصة عالية الأداء.Tighter binning tolerances for wavelength (color) and intensity are becoming standard, especially for applications where multiple LEDs must match perfectly, such as in full-color displays or indicator arrays.
• Integration & Smart Features:The trend extends beyond simple discrete LEDs towards integrated solutions, such as LEDs with built-in current-limiting resistors, driver ICs, or even microcontrollers for addressable RGB LEDs (e.g., WS2812).
• Reliability & Harsh Environment Suitability:Development focuses on improving performance and longevity under higher temperature, humidity, and chemical exposure, expanding applications into automotive, industrial, and outdoor settings.

Devices like the LTST-S326KSTGKT-5A represent a mature, reliable, and cost-effective solution for standard indicator applications, while newer technologies push the boundaries for specialized, high-performance uses.