LTST-S327TBJRKT ثنائي اللون (أزرق/أحمر) SMD LED - ورقة البيانات الفنية

1. نظرة عامة على المنتج

يُفصّل هذا المستند مواصفات مكون LED ثنائي اللون مضغوط للتركيب السطحي. يدمج الجهاز شريحتي إضاءة متميزتين داخل عبوة واحدة: واحدة تنتج ضوءًا أزرق باستخدام تقنية إن-جا-إن (InGaN)، والأخرى تنتج ضوءًا أحمر باستخدام تقنية أل-إن-جا-بي (AlInGaP). تم تصميم هذا التكوين للتطبيقات المحدودة المساحة التي تتطلب ألوان إشارة متعددة من بصمة مكون واحدة.

1.1 الميزات

• متوافق مع توجيهات RoHS البيئية.
• تصميم عبوة ذات رؤية جانبية مع أطراف مطلية بالقصدير لتعزيز قابلية اللحام.
• يستخدم شرائح أشباه موصلات عالية الكفاءة من نوع إن-جا-إن (أزرق) وأل-إن-جا-بي (أحمر).
• يتم توريده على شريط بعرض 8 مم مثبت على بكرات قطر 7 بوصات للتجميع الآلي.
• العبوة متوافقة مع الخطوط القياسية لتحالف الصناعات الإلكترونية (EIA).
• مصمم للتوافق مع الدوائر المتكاملة (I.C. compatible).
• مناسب للاستخدام مع معدات التجميع الآلي (pick-and-place).
• يتحمل عمليات اللحام بإعادة التدفق بالأشعة تحت الحمراء (IR) القياسية.

1.2 التطبيقات

هذا المكون مناسب لمجموعة واسعة من المعدات الإلكترونية التي تتطلب إشارة حالة مضغوطة وموثوقة أو إضاءة خلفية. تشمل مجالات التطبيق النموذجية:

• أجهزة الاتصالات (مثل الهواتف اللاسلكية/الخلوية).
• معدات أتمتة المكاتب وأنظمة الشبكات.
• الأجهزة المنزلية والإلكترونيات الاستهلاكية.
• لوحات التحكم الصناعية وأجهزة القياس.
• الإضاءة الخلفية للأزرار أو لوحات المفاتيح.
• مؤشرات الحالة والطاقة.
• شاشات العرض المصغرة وإضاءة الرموز.
• الإضاءات الإشارية والرمزية.

2. أبعاد العبوة والتكوين

يتم وضع المكون في عبوة قياسية لأجهزة التركيب السطحي (SMD). العدسة شفافة تمامًا للسماح برؤية اللون الحقيقي للشريحة. تخصيص الأطراف كما يلي: الطرف A1 هو الأنود للشريحة الزرقاء (إن-جا-إن)، والطرف A2 هو الأنود للشريحة الحمراء (أل-إن-جا-بي). الكاثودات مشتركة. جميع التسامحات الأبعاد هي \u00b10.1 مم ما لم يُذكر خلاف ذلك في الرسم الميكانيكي التفصيلي (المشار إليه في ورقة البيانات الأصلية).

3. التصنيفات والخصائص

3.1 الحدود القصوى المطلقة

قد تؤدي الضغوط التي تتجاوز هذه الحدود إلى تلف دائم للجهاز. يتم تحديد جميع التصنيفات عند درجة حرارة محيطة (Ta) تبلغ 25\u00b0C.

• تبديد الطاقة:الأزرق: 76 ميغاواط، الأحمر: 62.5 ميغاواط.
• تيار الأمام الذروي(دورة عمل 1/10، نبضة 0.1 مللي ثانية): الأزرق: 100 مللي أمبير، الأحمر: 60 مللي أمبير.
• تيار الأمام المستمر (IF):الأزرق: 20 مللي أمبير، الأحمر: 25 مللي أمبير.
• نطاق درجة حرارة التشغيل:-30\u00b0C إلى +85\u00b0C.
• نطاق درجة حرارة التخزين:-40\u00b0C إلى +85\u00b0C.
• لحام إعادة التدفق بالأشعة تحت الحمراء:يتحمل درجة حرارة ذروية 260\u00b0C لمدة 10 ثوانٍ.

3.2 الخصائص الكهربائية والبصرية

معلمات الأداء النموذجية المقاسة عند Ta=25\u00b0C و IF=20mA، ما لم يُذكر خلاف ذلك.

• شدة الإضاءة (IV):
  • الأزرق: الحد الأدنى 28.0 مللي شمعة، النموذجي -، الحد الأقصى 180.0 مللي شمعة.
  • الأحمر: الحد الأدنى 18.0 مللي شمعة، النموذجي -، الحد الأقصى 112.0 مللي شمعة.
  • تم القياس باستخدام مرشح يقارب استجابة العين الضوئية CIE.
• زاوية المشاهدة (2\u03b8\u00bd):حوالي 130 درجة لكلا اللونين. هذه هي الزاوية الكاملة حيث تنخفض الشدة إلى نصف قيمتها المحورية.
• الطول الموجي الذروي (\u03bbP):الأزرق: 468 نانومتر (نموذجي)، الأحمر: 639 نانومتر (نموذجي).
• الطول الموجي السائد (\u03bbd):
  • الأزرق: الحد الأدنى 465 نانومتر، الحد الأقصى 475 نانومتر.
  • الأحمر: الحد الأدنى 624 نانومتر، الحد الأقصى 638 نانومتر.
• عرض النطاق الطيفي (\u0394\u03bb):الأزرق: 15 نانومتر (نموذجي)، الأحمر: 20 نانومتر (نموذجي).
• جهد الأمام (VF) عند IF=20mA:
  • الأزرق: الحد الأدنى 2.8 فولت، الحد الأقصى 3.8 فولت.
  • الأحمر: الحد الأدنى 1.6 فولت، الحد الأقصى 2.4 فولت.
• التيار العكسي (IR) عند VR=5V:الحد الأقصى 10 \u00b5A لكلا اللونين. ملاحظة: الجهاز غير مصمم للعمل تحت انحياز عكسي؛ هذه المعلمة لأغراض الاختبار فقط.

3.3 ملاحظات هامة حول الخصائص

• شدة الإضاءة والطول الموجي السائد هما معلمتان رئيسيتان لاتساق اللون والسطوع.
• الجهاز حساس للتفريغ الكهروستاتيكي (ESD). يجب استخدام ضوابط ESD مناسبة (أساور التأريض، معدات مؤرضة) أثناء التعامل.
• تطبيق جهد عكسي ليس حالة تشغيل طبيعية ويجب تجنبه في تصميم الدائرة.

4. نظام التصنيف (Binning)

لضمان اتساق السطوع، يتم فرز (تصنيف) ثنائيات LED بناءً على شدة إضاءتها عند 20mA. لكل تصنيف قيمة دنيا وقصوى محددة مع تسامح \u00b115% داخل التصنيف.

4.1 تصنيفات شدة الإضاءة

الشريحة الزرقاء (مللي شمعة @ 20mA):

• التصنيف N: 28.0 \u2013 45.0
• التصنيف P: 45.0 \u2013 71.0
• التصنيف Q: 71.0 \u2013 112.0
• التصنيف R: 112.0 \u2013 180.0

الشريحة الحمراء (مللي شمعة @ 20mA):

• التصنيف M: 18.0 \u2013 28.0
• التصنيف N: 28.0 \u2013 45.0
• التصنيف P: 45.0 \u2013 71.0
• التصنيف Q: 71.0 \u2013 112.0

يسمح هذا التصنيف للمصممين باختيار مكونات تلبي متطلبات سطوع محددة لتطبيقهم، مما يضمن اتساقًا بصريًا في الإنتاج.

5. تحليل منحنيات الأداء

تتضمن ورقة البيانات منحنيات خصائص نموذجية ضرورية لتحليل التصميم. تمثل هذه المنحنيات بيانيًا العلاقة بين المعلمات الرئيسية، مما يوفر رؤى تتجاوز القيم الدنيا/النموذجية/القصوى المجدولة.

• تيار الأمام مقابل جهد الأمام (منحنى I-V):يُظهر هذا المنحنى العلاقة الأسية لكل من الشريحة الزرقاء والحمراء. إنه بالغ الأهمية لتصميم دائرة تحديد التيار. يجب مراعاة جهود التشغيل المختلفة (أقل للأحمر، أعلى للأزرق) إذا تم تشغيل الشرائح من مصدر جهد مشترك مع مقاومات تحديد تيار منفصلة.
• شدة الإضاءة مقابل تيار الأمام:يُظهر كيف يزداد خرج الضوء مع التيار. يكون خطيًا بشكل عام ضمن نطاق التشغيل الموصى به ولكنه سيشبع عند التيارات الأعلى. لا يُنصح بالتشغيل بالقرب من الحد الأقصى المطلق للتيار من أجل الكفاءة والعمر الطويل.
• شدة الإضاءة مقابل درجة الحرارة المحيطة:يوضح الانخفاض الحراري لخرج الضوء. سيشهد كلا نوعي LED انخفاضًا في شدة الإضاءة مع ارتفاع درجة الحرارة المحيطة. هذا مهم بشكل خاص للتصاميم حيث قد يتعرض LED لدرجات حرارة محيطة عالية أو حيث يتم تشغيله بتيارات عالية تولد حرارة داخلية كبيرة.
• التوزيع الطيفي:يوضح القدرة الإشعاعية النسبية مقابل الطول الموجي لكل شريحة، مُظهرًا الطول الموجي الذروي وعرض النطاق الطيفي.

6. الميكانيكية، التجميع، والتعامل

6.1 العبوة وتخطيط لوحة الدوائر المطبوعة

توفر ورقة البيانات رسومات ميكانيكية تفصيلية للمكون، بما في ذلك المنظر العلوي والجانبي والسفلي مع الأبعاد الحرجة. كما يتم توفير نمط أرضية لوحة الدوائر المطبوعة (PCB) الموصى به (تخطيط الوسادات) لضمان تكوين وصلة لحام صحيحة واستقرار ميكانيكي أثناء وبعد عملية إعادة التدفق. الالتزام بهذا النمط الموصى به أمر بالغ الأهمية للتجميع الموثوق.

6.2 إرشادات اللحام

المكون متوافق مع عمليات لحام إعادة التدفق بالأشعة تحت الحمراء (IR)، وهو المعيار لتجميع SMD. يتم توفير منحنى درجة حرارة إعادة تدفق مقترح، متوافق مع معايير JEDEC للّحام الخالي من الرصاص. تشمل المعلمات الرئيسية لهذا المنحنى:

• التسخين المسبق:150\u00b0C إلى 200\u00b0C.
• الوقت فوق السائل (TAL):يوصى بأن يكون ضمن نطاقات العملية القياسية.
• درجة الحرارة الذروية:الحد الأقصى 260\u00b0C.
• الوقت عند الذروة:الحد الأقصى 10 ثوانٍ.
• يجب ألا يخضع الجهاز لأكثر من دورتي إعادة تدفق.
• للإصلاح اليدوي باستخدام مكواة لحام، يجب ألا تتجاوز درجة حرارة الطرف 300\u00b0C، ويجب أن يقتصر وقت التلامس على 3 ثوانٍ لكل وصلة.

6.3 التنظيف

إذا كان التنظيف بعد اللحام ضروريًا، فيجب استخدام المذيبات المحددة فقط. يُسمح بغمر LED في كحول الإيثيل أو كحول الأيزوبروبيل في درجة حرارة الغرفة لأقل من دقيقة واحدة. المواد الكيميائية غير المحددة أو العدوانية قد تتلف مادة العبوة أو العدسة.

6.4 التخزين والحساسية للرطوبة

يتم تعبئة ثنائيات LED في كيس حاجز للرطوبة مع مجفف لمنع امتصاص الرطوبة، مما قد يسبب "انفجار الفشار" (تشقق العبوة) أثناء إعادة التدفق. مستوى الحساسية للرطوبة (MSL) مصنف عند المستوى 3.

• الكيس المغلق:قم بالتخزين عند \u2264 30\u00b0C و \u2264 90% رطوبة نسبية (RH). العمر الافتراضي هو سنة واحدة من تاريخ ختم الكيس.
• بعد الفتح:يجب ألا تتجاوز بيئة التخزين 30\u00b0C / 60% RH. يجب استخدام المكونات خلال أسبوع واحد. إذا تم تخزينها لفترة أطول خارج الكيس الأصلي، فيجب تجفيفها عند حوالي 60\u00b0C لمدة 20 ساعة على الأقل قبل اللحام لإزالة الرطوبة الممتصة.

7. التعبئة للإنتاج

يتم توريد المكونات على شريط ناقل بارز للتجميع الآلي. عرض الشريط 8 مم. يتم لف الشريط على بكرة قياسية قطر 7 بوصات (178 مم). تحتوي كل بكرة على 3000 قطعة. يتم توفير أبعاد تفصيلية لجيوب الشريط، والشريط الغطائي، والبكرة لضمان التوافق مع مغذيات معدات التركيب الآلي. تتبع مواصفات التعبئة معايير ANSI/EIA-481.

8. اعتبارات وتحذيرات التطبيق

8.1 اعتبارات التصميم

• تحديد التيار:ثنائيات LED هي أجهزة تعمل بالتيار. يجب استخدام مقاومة تحديد تيار خارجية على التوالي مع كل شريحة (أزرق وأحمر) عند الاتصال بمصدر جهد. يتم حساب قيمة المقاومة باستخدام قانون أوم: R = (V_المصدر- V_F) / I_F، حيث V_Fهو جهد الأمام لـ LED عند التيار المطلوب I_F. استخدم الحد الأقصى لـ V_Fمن ورقة البيانات لضمان ألا يتجاوز التيار الحد تحت جميع الظروف.
• الإدارة الحرارية:بينما تبديد الطاقة منخفض، فإن ضمان مساحة نحاسية كافية في لوحة الدوائر المطبوعة حول الوسادات الحرارية (إن وجدت) أو عرض المسار العام يساعد على تبديد الحرارة، والحفاظ على أداء وعمر LED، خاصة في درجات الحرارة المحيطة الأعلى.
• حماية ESD:قم بتضمين ثنائيات حماية ESD على خطوط الإشارة الحساسة المتصلة بأنودات LED إذا تم توجيهها إلى موصلات أو مناطق يمكن للمستخدم الوصول إليها.

8.2 التكوين النموذجي للدائرة

يتم استخدام تكوين كاثود مشترك. للتحكم بشكل مستقل في ثنائيات LED الزرقاء والحمراء:

• قم بتوصيل الكاثود المشترك (C) بالأرضي.
• قم بتوصيل الأنود الأزرق (A1) بالمصدر الموجب عبر مقاومة تحديد تيار (R_الأزرق).
• قم بتوصيل الأنود الأحمر (A2) بالمصدر الموجب عبر مقاومة تحديد تيار منفصلة (R_الأحمر).
• R_الأزرقو R_الأحمرستكون لهما قيم مختلفة بسبب اختلاف V_Fللشرائح لنفس التيار المطلوب.
• يمكن بعد ذلك تشغيل كل أنود بواسطة دبوس GPIO لوحدة التحكم الدقيقة أو ترانزستور تبديل.

8.3 الموثوقية ونطاق الاستخدام

تم تصميم المكون للاستخدام في المعدات الإلكترونية التجارية والصناعية القياسية. بالنسبة للتطبيقات التي تتطلب موثوقية استثنائية حيث قد يعرض الفشل السلامة للخطر (مثل الطيران، دعم الحياة الطبي، التحكم في النقل)، فإن التأهيل الإضافي والاستشارة مع مُصنّع المكون إلزاميان. يتم ضمان المواصفات في ورقة البيانات هذه تحت ظروف الاختبار المذكورة. يعتمد الأداء في التطبيق النهائي على تصميم الدائرة الصحيح، وتخطيط لوحة الدوائر المطبوعة، والالتزام بإرشادات التعامل والتجميع.