ورقة بيانات ثنائي LED ثنائي اللون LTST-S327KGKFKT - أبعاد العبوة - أخضر/برتقالي - 30 مللي أمبير - 75 ميغاواط - وثيقة تقنية بالعربية

1. نظرة عامة على المنتج

يُعد LTST-S327KGKFKT ثنائي LED ثنائي اللون مضغوطًا وسطحي التركيب، مُصمم للتجميع الآلي للوحات الدوائر المطبوعة. يجمع بين رقائقين مضيئتين متميزتين داخل عبوة قياسية واحدة وفقًا لمعيار EIA، مما يجعله مناسبًا للتطبيقات ذات المساحة المحدودة التي تتطلب مؤشرات حالة متعددة أو إضاءة خلفية بمساحة صغيرة جدًا.

1.1 المزايا الأساسية

• التكامل ثنائي اللون:يجمع بين رقائق AlInGaP الخضراء والبرتقالية في عبوة واحدة، مما يوفر مساحة على اللوحة ويبسط عملية التجميع لتصميمات المؤشرات المتعددة.
• سطوع عالٍ:يستخدم تقنية أشباه الموصلات AlInGaP فائقة السطوع للحصول على شدة إضاءة ممتازة.
• التوافق مع عمليات التصنيع:يتميز بأطراف مطلية بالقصدير، ويتوافق مع عمليات لحام إعادة التدفق بالأشعة تحت الحمراء، ويتم توريده على بكرات شريطية مقاس 8 مم لمعدات الاختيار والتركيب الآلية.
• المطابقة البيئية:يلتزم بتوجيهات RoHS (تقييد المواد الخطرة).

1.2 التطبيقات المستهدفة

هذا المكون مثالي لمجموعة واسعة من الأجهزة الإلكترونية التي تتطلب مؤشرات بصرية مدمجة وموثوقة. تشمل مجالات التطبيق الرئيسية ما يلي:

• معدات الاتصالات (مثل الهواتف المحمولة، ومفاتيح الشبكة)
• أجهزة أتمتة المكاتب (مثل أجهزة الكمبيوتر المحمولة، والطابعات)
• الأجهزة الاستهلاكية ولوحات التحكم الصناعية
• الإضاءة الخلفية للأزرار أو لوحات المفاتيح
• مؤشرات الحالة والطاقة
• المصابيح الرمزية والعروض الدقيقة

2. تحليل مفصل للمعايير التقنية

يقدم القسم التالي تفصيلاً دقيقًا لحدود التشغيل وخصائص أداء LED تحت ظروف الاختبار القياسية (Ta=25°C).

2.1 التقييمات القصوى المطلقة

تمثل هذه القيم حدود الإجهاد التي قد يتسبب تجاوزها في حدوث تلف دائم للجهاز. لا يُنصح بالتشغيل المستمر عند هذه الحدود.

• تبديد الطاقة (P_d):75 ميغاواط لكل رقاقة لون.
• تيار الأمام المستمر (I_F):30 مللي أمبير تيار مستمر.
• تيار الأمام الذروي:80 مللي أمبير (نبضي بدورة عمل 1/10، وعرض نبضة 0.1 مللي ثانية).
• الجهد العكسي (V_R):5 فولت.
• نطاق درجة حرارة التشغيل:-30°C إلى +85°C.
• نطاق درجة حرارة التخزين:-40°C إلى +85°C.
• درجة حرارة اللحام:يتحمل 260°C لمدة 10 ثوانٍ (عملية خالية من الرصاص).

2.2 الخصائص الكهروضوئية

تم قياسها عند I_F= 20 مللي أمبير، تحدد هذه المعلمات الأداء النموذجي لـ LED.

ملاحظات على القياس:يتم قياس شدة الإضاءة باستخدام مستشعر مُرشح لمطابقة منحنى استجابة العين الضوئي CIE. زاوية الرؤية (2θ_1/2) هي الزاوية الكاملة التي تنخفض عندها الشدة إلى نصف قيمتها على المحور. يتم اشتقاق طول الموجة السائد من إحداثيات اللونية CIE.

2.3 الاعتبارات الحرارية

الحد الأقصى لتبديد الطاقة البالغ 75 ميغاواط لكل رقاقة هو معلمة تصميم حرجة. سيؤدي تجاوز هذا الحد، سواء من خلال تيار أمامي مرتفع أو درجة حرارة محيطة مرتفعة، إلى تقليل الناتج الضوئي وتقصير العمر التشغيلي للجهاز. يُوصى بتصميم مناسب للوحة الدوائر المطبوعة مع تخفيف حراري كافٍ للتطبيقات التي تعمل بدورات عمل عالية أو في بيئات دافئة.

3. شرح نظام التصنيف

لضمان الاتساق في الإنتاج، يتم فرز مصابيح LED إلى فئات أداء بناءً على شدة الإضاءة.

3.1 تصنيف شدة الإضاءة

يتم تصنيف الناتج الضوئي لكل رقاقة لون إلى نطاقات رمزية محددة مع تسامح ±15% داخل كل فئة.

• فئات الرقاقة الخضراء (ميللي كانديلا @20 مللي أمبير):
  • الرمز P:45.0 إلى 71.0 ميللي كانديلا
  • الرمز Q:71.0 إلى 112.0 ميللي كانديلا
• فئات الرقاقة البرتقالية (ميللي كانديلا @20 مللي أمبير):
  • الرمز N2:36.0 إلى 45.0 ميللي كانديلا
  • الرمز P:45.0 إلى 71.0 ميللي كانديلا
  • الرمز Q1:71.0 إلى 90.0 ميللي كانديلا

يسمح هذا التصنيف للمصممين باختيار الأجزاء التي تلبي متطلبات السطوع المحددة لتطبيقهم، مما يضمن الاتساق البصري عبر خط الإنتاج.

4. تحليل منحنيات الأداء

بينما يتم الإشارة إلى منحنيات رسومية محددة في ورقة البيانات، يتم تلخيص آثارها هنا.

4.1 منحنى التيار مقابل الجهد (I-V)

) علاقة لوغاريتمية مع تيار الأمام (I_F). لكل من الرقاقتين الخضراء والبرتقالية، يتراوح V_Fعادةً من 1.7 فولت إلى 2.4 فولت عند تيار التشغيل القياسي 20 مللي أمبير. يعد التصميم باستخدام مقاومة محددة للتيار أمرًا ضروريًا، حيث أن مصابيح LED هي أجهزة تعمل بالتيار؛ يمكن أن يؤدي زيادة صغيرة في الجهد إلى زيادة كبيرة وربما ضارة في التيار._F4.2 شدة الإضاءة مقابل التيار (I

-I_Vتكون شدة الإضاءة متناسبة تقريبًا مع تيار الأمام حتى الحد الأقصى للتيار المستمر المقنن. ومع ذلك، قد تنخفض الكفاءة (لومن لكل واط) عند التيارات الأعلى بسبب زيادة التأثيرات الحرارية._F)

4.3 التوزيع الطيفي

تصدر الرقاقة الخضراء ضوءًا يتركز حول طول موجة ذروي (λ

) يبلغ 574 نانومتر مع عرض طيفي نصفي (Δλ) يبلغ 20 نانومتر. تصدر الرقاقة البرتقالية عند ذروة 611 نانومتر مع عرض نصفي يبلغ 17 نانومتر. يشير الطيف الأضيق للرقاقة البرتقالية إلى لون أكثر تشبعًا._P5. المعلومات الميكانيكية والمتعلقة بالعبوة

5.1 الأبعاد الفيزيائية

يتوافق الجهاز مع مخطط عبوة SMD قياسي في الصناعة. تشمل الأبعاد الرئيسية الطول والعرض والارتفاع، جميعها بتسامح قياسي يبلغ ±0.1 مم ما لم يُذكر خلاف ذلك. تسمح مادة العدسة الشفافة بنفاذية عالية للضوء لكلا اللونين.

5.2 تخطيط الوسادات وتحديد القطبية

يحتوي المكون على مصعدين (A1 للأخضر، A2 للبرتقالي) وكاثود مشترك. توفر ورقة البيانات نمط أرضية PCB موصى به (هندسة الوسادة) لضمان تكوين وصلة لحام صحيحة أثناء إعادة التدفق وتوفير استقرار ميكانيكي كافٍ. يعد اتجاه القطبية الصحيح أثناء التركيب أمرًا بالغ الأهمية لوظيفة الجهاز.

6. إرشادات اللحام والتجميع

6.1 ملف تعريف لحام إعادة التدفق بالأشعة تحت الحمراء

لعمليات التجميع الخالية من الرصاص، يُقترح ظروف إعادة التدفق التالية كهدف عام، متوافقة مع معايير JEDEC:

درجة حرارة التسخين المسبق:

• 150°C إلى 200°C.وقت التسخين المسبق:
• الحد الأقصى 120 ثانية.درجة حرارة الجسم الذروية:
• الحد الأقصى 260°C.الوقت فوق 260°C:
• الحد الأقصى 10 ثوانٍ.الحد الأقصى لعدد مرات إعادة التدفق:
• ملاحظة هامة: Two.

يعتمد ملف التعريف الأمثل على تصميم PCB المحدد، ومعجون اللحام، والفرن. يُوصى بإجراء توصيف لخط التجميع الفعلي.6.2 اللحام اليدوي

إذا كان اللحام اليدوي ضروريًا، فاستخدم مكواة ذات تحكم في درجة الحرارة مضبوطة على حد أقصى 300°C. يجب أن يقتصر وقت التلامس على 3 ثوانٍ لكل وصلة لحام، ويجب إجراء عملية لحام واحدة فقط.

6.3 التنظيف

يجب استخدام المذيبات القائمة على الكحول فقط مثل كحول الأيزوبروبيل (IPA) أو الكحول الإيثيلي للتنظيف. يجب غمر LED في درجة حرارة الغرفة لأقل من دقيقة واحدة. قد تتسبب مواد التنظيف الكيميائية غير المحددة في إتلاف عبوة الإيبوكسي.

6.4 التخزين والتعامل

احتياطات التفريغ الكهروستاتيكي (ESD):

• الجهاز حساس للتفريغ الكهروستاتيكي (ESD). استخدم أسوار المعصم، وسجاد مضاد للكهرباء الساكنة، ومعدات مؤرضة بشكل صحيح أثناء التعامل.مستوى حساسية الرطوبة (MSL):
• تم تصنيف المكون بـ MSL3. بمجرد فتح كيس الحاجز الأصلي للرطوبة، يجب تعريض مصابيح LED لللحام بإعادة التدفق بالأشعة تحت الحمراء في غضون أسبوع واحد (168 ساعة) من ظروف المصنع (≤30°C / 60% رطوبة نسبية).التخزين الممتد:
• للتخزين لأكثر من أسبوع بعد الفتح، قم بتسخين مصابيح LED عند 60°C لمدة 20 ساعة على الأقل قبل اللحام لإزالة الرطوبة الممتصة ومنع ظاهرة \"الفرقعة\" أثناء إعادة التدفق.7. معلومات التعبئة والطلب

7.1 مواصفات الشريط والبكرة

يتم توريد مصابيح LED للتجميع الآلي في شريط حامل بارز ملفوف على بكرات قطرها 7 بوصات (178 مم).

عرض الشريط:

• الكمية لكل بكرة: 8mm.
• 3000 قطعة.الحد الأدنى لكمية الطلب (MOQ):
• 500 قطعة للكميات المتبقية.معيار التعبئة:
• متوافق مع مواصفات ANSI/EIA-481.8. توصيات تصميم التطبيق

8.1 تصميم الدائرة

استخدم دائمًا مقاومة محددة للتيار على التوالي لكل مصعد. يمكن حساب قيمة المقاومة (R

series_{) باستخدام قانون أوم: R}series_{= (V}supply_{- V}) / I_F. استخدم الحد الأقصى لـ V_Fمن ورقة البيانات (2.4 فولت) لتصميم متحفظ يضمن ألا يتجاوز التيار 20 مللي أمبير حتى مع اختلافات جهد الإمداد._F8.2 إدارة الحرارة على PCB

قم بتوصيل الوسادة الحرارية (الكاثود) بمساحة نحاسية كبيرة بما يكفي على PCB لتعمل كمشتت حراري. يساعد هذا على تبديد الحرارة، والحفاظ على أداء LED وعمره الافتراضي، خاصة عند التشغيل بالقرب من الحدود القصوى.

8.3 التصميم البصري

تجعل زاوية الرؤية الواسعة البالغة 130 درجة هذا LED مناسبًا للتطبيقات التي تتطلب رؤية واسعة. للإضاءة المركزة، قد تكون العدسات الخارجية أو أدلة الضوء ضرورية. العدسة الشفافة هي الأمثل لانبعاث اللون الحقيقي.

9. المقارنة التقنية والتمييز

عامل التمييز الأساسي لـ LTST-S327KGKFKT هو دمج رقاقتين عاليتي السطوع من AlInGaP (أخضر وبرتقالي) في عبوة SMD مصغرة واحدة. مقارنة باستخدام ثنائيي LED أحاديي اللون منفصلين، تقدم هذه الحل مزايا كبيرة:

توفير المساحة:

• يقلل البصمة على PCB بنحو 50%.تبسيط التجميع:
• عملية اختيار وتركيب واحدة بدلاً من اثنتين، مما يقلل تكلفة ووقت التصنيع.اتساق المحاذاة:
• يضمن المحاذاة المكانية المثالية بين مصدري الضوء الملونين، وهو أمر بالغ الأهمية لبعض تصميمات المؤشرات أو الإضاءة الخلفية.10. الأسئلة الشائعة (FAQ)

10.1 هل يمكنني تشغيل رقاقتي LED في وقت واحد عند 20 مللي أمبير لكل منهما؟

نعم، ولكن يجب مراعاة تبديد الطاقة الإجمالي. يؤدي تشغيل كل منهما عند 20 مللي أمبير (V

~2.0 فولت) إلى حوالي 40 ميغاواط لكل رقاقة، بإجمالي 80 ميغاواط. هذا يتجاوز الحد الأقصى المطلق لتبديد الطاقة البالغ 75 ميغاواط_Fلكل رقاقةولكنه يشير إلى الطاقة المبددة داخل كل شريحة أشباه الموصلات. الطاقة المجمعة على مستوى اللوحة هي 80 ميغاواط. للتشغيل المستمر، يُنصح بالرجوع إلى منحنيات تخفيض التصنيف أو تشغيل مصابيح LED بتيار أقل قليلاً (مثل 15-18 مللي أمبير) إذا كان كلاهما يعملان باستمرار.10.2 ما الفرق بين طول الموجة الذروي (λ

) وطول الموجة السائد (λ_P)?_dطول الموجة الذروي هو الطول الموجي الوحيد الذي يكون فيه طيف الانبعاث بأقصى شدة. طول الموجة السائد هو الطول الموجي الوحيد للضوء أحادي اللون الذي سيبدو بنفس لون ناتج LED للعين البشرية. يتم حساب λ

من إحداثيات اللونية CIE وغالبًا ما يكون المعلمة الأكثر صلة بتحديد اللون._d10.3 كيف أفسر رمز فئة شدة الإضاءة؟

يشير رمز الفئة (مثل P، Q، N2) على ملصق المنتج أو بكرة الشريط إلى الحد الأدنى والأقصى المضمون لشدة الإضاءة لتلك الدفعة من مصابيح LED. لضمان سطوع متسق في منتجك، حدد رمز الفئة المطلوب عند الطلب. قد يؤدي استخدام مصابيح LED من فئات مختلفة إلى اختلافات مرئية في السطوع.

11. دراسة حالة التصميم والاستخدام

11.1 مؤشر حالة ثنائي الحالة

السيناريو:

تصميم وحدة استشعار IoT مدمجة مع LED واحد للإشارة إلى حالة الشبكة (أخضر = متصل، برتقالي = بحث/خطأ).التنفيذ:

يعد LTST-S327KGKFKT مثاليًا لهذا. يقوم المتحكم الدقيق بتشغيل المصعد A1 (الأخضر) من خلال مقاومة محددة للتيار للإشارة إلى \"متصل\". ويقوم بتشغيل المصعد A2 (البرتقالي) للإشارة إلى \"بحث\". يتم توصيل الكاثود المشترك بالأرض. يستخدم هذا التصميم بصمة مكون واحدة فقط ودبوس GPIO واحد للمتحكم الدقيق لكل حالة (إجمالي دبوسين)، مما يزيد من استغلال المساحة ويبسط التحكم في البرنامج الثابت مقارنة باستخدام ثنائيي LED منفصلين.12. مبدأ التشغيل

يعمل LED على مبدأ الإضاءة الكهربائية في وصلة أشباه الموصلات p-n. عند تطبيق جهد أمامي يتجاوز عتبة الصمام الثنائي، تتحد الإلكترونات من المنطقة من النوع n مع الفجوات من المنطقة من النوع p داخل الطبقة النشطة لرقاقة AlInGaP (فوسفيد الألومنيوم إنديوم الغاليوم). يطلق هذا الاتحاد الطاقة في شكل فوتونات (ضوء). يحدد التركيب المحدد لسبيكة AlInGaP طاقة فجوة النطاق، والتي تحدد مباشرة لون (طول موجة) الضوء المنبعث - أخضر للرقاقة ذات الطول الموجي الأقصر وبرتقالي للرقاقة ذات الطول الموجي الأطول. تقوم عبوة الإيبوكسي الشفافة بتغليف وحماية شرائح أشباه الموصلات بينما تعمل أيضًا كعدسة أولية لتشكيل ناتج الضوء.

13. اتجاهات التكنولوجيا

يمثل استخدام أنظمة مواد AlInGaP تقنية ناضجة وعالية الكفاءة لإنتاج مصابيح LED الحمراء والبرتقالية والعنبرية والخضراء. تشمل الاتجاهات الرئيسية في هذا القطاع ما يلي:

زيادة الكفاءة:

• تستمر تحسينات علوم المواد وتصميم الرقائق في دفع الفعالية الضوئية (لومن لكل واط) إلى مستويات أعلى، مما يقلل استهلاك الطاقة لناتج ضوئي معين.التصغير:
• يدفع السعي نحو أجهزة إلكترونية أصغر الطلب على عبوات LED أصغر مع الحفاظ على الأداء البصري أو تحسينه.التكامل:
• الاتجاه الذي يجسده هذا المكون - دمج رقائق أو وظائف متعددة (مثل RGB، LED+الصمام الضوئي) في عبوات واحدة - آخذ في النمو لتوفير المساحة وتبسيط تصميم النظام.الموثوقية والتوحيد القياسي:
• التركيز على التغليف القوي، والتصنيف الصارم، والاختبارات الموحدة (مثل ملفات تعريف إعادة التدفق JEDEC) يضمن أداءً وموثوقية متسقة في التصنيع الآلي بالحجم الكبير.Emphasis on robust packaging, strict binning, and standardized testing (like JEDEC reflow profiles) ensures consistent performance and reliability in high-volume automated manufacturing.