جدول المحتويات
- 1. نظرة عامة على المنتج
- 1.1 وصف عام
- 1.2 الميزات الرئيسية
- 1.3 التطبيقات المستهدفة
- 1.4 أبعاد العبوة وقطبية
- 2. المعلمات التقنية بالتفصيل
- 2.1 الخصائص الكهربائية والبصرية (عند 25 درجة مئوية)
- 2.2 التصنيفات القصوى المطلقة
- 2.3 معلومات التجميع
- 2.4 منحنيات الأداء النموذجية
- 3. معلومات التغليف والطلب
- 3.1 أبعاد شريط الناقل والبكرة
- 3.2 التغليف المقاوم للرطوبة
- 3.3 شروط اختبار الموثوقية
- 3.4 معايير الفشل
- 4. إرشادات لحام إعادة التدفق SMT
- 4.1 ملف إعادة التدفق
- 4.2 اللحام اليدوي والإصلاح والتنظيف
- 5. احتياطات المناولة والتخزين
- 5.1 ظروف التخزين
- 5.2 الحماية من التفريغ الكهروستاتيكي
- 5.3 الحماية من الجهد العكسي
- 5.4 الإدارة الحرارية
- 5.5 توصيات الاستخدام
- مصطلحات مواصفات LED
- الأداء الكهروضوئي
- المعايير الكهربائية
- إدارة الحرارة والموثوقية
- التعبئة والمواد
- مراقبة الجودة والتصنيف
- الاختبار والشهادات
1. نظرة عامة على المنتج
هذا المنتج هو مصباح RGB SMD LED كامل الألوان بتكوين أنود مشترك. صمم لتطبيقات التباين العالي حيث يتميز بسطح أسود بالكامل. حجم العبوة هو 2.05 مم × 2.15 مم × 1.9 مم، مما يجعله مناسبًا لمسافات البكسل المدمجة في شاشات الفيديو الملونة الكاملة.
1.1 وصف عام
يجمع الجهاز ثلاث شرائح LED (أحمر، أخضر، أزرق) في عبوة واحدة بدبوس أنود مشترك. يوفر زوايا رؤية واسعة للغاية، وشدة إضاءة عالية، واستهلاك طاقة منخفض، وموثوقية جيدة، وعمر طويل. المصباح مقاوم للماء بمعيار IPX6 ومستوى حساسية للرطوبة 5a. متوافق مع RoHS ومصمم للحام إعادة التدفق الخالي من الرصاص.
1.2 الميزات الرئيسية
- زاوية رؤية واسعة للغاية: 110 درجة
- شدة إضاءة عالية مع استهلاك طاقة منخفض
- مقاومة للماء: IPX6
- مستوى حساسية الرطوبة: 5a
- متوافق مع RoHS
- سطح غير لامع لمقاومة التوهج
- متوافق مع اللحام بإعادة التدفق الخالي من الرصاص
1.3 التطبيقات المستهدفة
- شاشات الفيديو الملونة الخارجية
- الإضاءة الزخرفية الداخلية والخارجية
- معدات الترفيه والتسلية
- تطبيقات LED العامة
1.4 أبعاد العبوة وقطبية
أبعاد العبوة هي 2.05 مم (طول) × 2.15 مم (عرض) × 1.9 مم (ارتفاع). الأنود المشترك هو الدبوس 1 (+). الكاثودات الحمراء والخضراء والزرقاء هي الدبابيس 2 و3 و4 على التوالي. توجد علامة على العبوة تشير إلى جانب الكاثود. يتم توفير تصميم وسادة اللحام الموصى بها للأداء الحراري والميكانيكي الأمثل. لتطبيقات ملء الغراء، يجب أن يكون ارتفاع الملء ≥ 0.75 مم.
2. المعلمات التقنية بالتفصيل
2.1 الخصائص الكهربائية والبصرية (عند 25 درجة مئوية)
نطاقات الجهد الأمامي (عند تيار الاختبار): الأحمر: 1.7 فولت – 2.4 فولت (IF=15mA)؛ الأخضر: 2.5 فولت – 3.3 فولت (IF=15mA)؛ الأزرق: 2.5 فولت – 3.3 فولت (IF=10mA). صناديق الطول الموجي السائد: الأحمر: 617-628 نانومتر (5 نانومتر/صندوق)، الأخضر: 520-540 نانومتر (3 نانومتر/صندوق)، الأزرق: 460-475 نانومتر (3 نانومتر/صندوق). شدة الإضاءة (مللي كانديلا): الأحمر: الحد الأدنى 24، النموذجي 330، الأقصى 525؛ الأخضر: الحد الأدنى 38، النموذجي 685، الأقصى 1100؛ الأزرق: الحد الأدنى 30، النموذجي 68، الأقصى 110. زاوية الرؤية: 110 درجة لجميع الألوان. التيار العكسي: ≤6 ميكروأمبير عند VR=5V.
2.2 التصنيفات القصوى المطلقة
التيار الأمامي: الأحمر ≤20mA، الأخضر ≤15mA، الأزرق ≤15mA. الجهد العكسي ≤5V. درجة حرارة التشغيل: -30 درجة مئوية إلى +85 درجة مئوية. درجة حرارة التخزين: -40 درجة مئوية إلى +100 درجة مئوية. استهلاك الطاقة لكل قناة: الأحمر 48mW، الأخضر 49.5mW، الأزرق 49.5mW. درجة حرارة الوصلة ≤100 درجة مئوية. جهد تحمل التفريغ الكهروستاتيكي (HBM) ≤1000V.
2.3 معلومات التجميع
يتم فرز المنتج إلى صناديق لشدة الإضاءة (نسبة 1:1.3 لجميع الألوان) والطول الموجي السائد. عرض نطاق الطول الموجي: الأحمر 5 نانومتر، الأخضر 3 نانومتر، الأزرق 3 نانومتر. يجب على العملاء استخدام مصابيح LED من نفس صندوق الشدة والطول الموجي لمظهر عرض موحد.
2.4 منحنيات الأداء النموذجية
تظهر منحنيات التيار الأمامي مقابل الجهد الأمامي النموذجية أن الشريحة الحمراء لديها جهد أمامي أقل من الأخضر والأزرق عند نفس التيار. تزداد شدة الإضاءة النسبية مع التيار الأمامي حتى التصنيف الأقصى. تنخفض شدة الإضاءة مع زيادة درجة الحرارة المحيطة؛ عند 85 درجة مئوية تنخفض الشدة النسبية إلى حوالي 80% للأحمر و70% للأخضر والأزرق. يشير منحنى تخفيض درجة حرارة نقطة اللحام مقابل التيار الأمامي إلى أنه عند درجات الحرارة الأعلى يجب تقليل التيار الأمامي المسموح به. تبلغ ذروة التوزيعات الطيفية حوالي 625 نانومتر (أحمر) و530 نانومتر (أخضر) و470 نانومتر (أزرق). أنماط الإشعاع متناظرة بزاوية نصف قدرها 55 درجة في كلا المحورين X وY.
3. معلومات التغليف والطلب
3.1 أبعاد شريط الناقل والبكرة
يتم تغليف LED في شريط ناقل بخطوة مناسبة للتركيب الآلي (pick-and-place). تحتوي كل بكرة على 13,000 قطعة. أبعاد البكرة: القطر الخارجي 400±2 مم، قطر المحور 100±0.4 مم، العرض 14.3±0.3 مم، إلخ. يضمن عرض الشريط وتصميم الجيب النقل الآمن.
3.2 التغليف المقاوم للرطوبة
يتم شحن المنتجات في أكياس ألومنيوم مقاومة للكهرباء الساكنة ومقاومة للرطوبة تحتوي على مادة مجففة وبطاقة مؤشر رطوبة. مستوى حساسية الرطوبة هو 5a، مما يعني أن التعرض للهواء المحيط يجب أن يكون محدودًا بعد الفتح.
3.3 شروط اختبار الموثوقية
اجتاز LED اختبارات الموثوقية القياسية بما في ذلك مقاومة حرارة اللحام (250 درجة مئوية، 3 مرات)، الصدمة الحرارية (-40 درجة مئوية إلى 100 درجة مئوية، 500 دورة)، مقاومة الرطوبة (85 درجة مئوية/85% رطوبة نسبية + إعادة التدفق)، التخزين في درجة حرارة عالية (100 درجة مئوية، 1000 ساعة)، التخزين في درجة حرارة منخفضة (-40 درجة مئوية، 1000 ساعة)، عمر التشغيل في درجة حرارة الغرفة (IF=10mA، 1000 ساعة)، عمر الحياة في رطوبة عالية ودرجة حرارة عالية (85 درجة مئوية/85% رطوبة نسبية، IF=5mA، 1000 ساعة)، وعمر الحياة في درجة حرارة منخفضة (-40 درجة مئوية، IF=10mA، 1000 ساعة). معايير القبول: لا يزيد عن فشل واحد من 22 عينة.
3.4 معايير الفشل
يُعرَّف الفشل على أنه: تغير الجهد الأمامي >±10% عن القيمة الأولية، تيار عكسي >10 ميكروأمبير عند VR=5V، تدهور متوسط شدة الإضاءة >30%، أو أي خلل بصري مثل الشقوق أو التصفيح أو عدم الإضاءة.
4. إرشادات لحام إعادة التدفق SMT
4.1 ملف إعادة التدفق
يستخدم ملف إعادة التدفق الموصى به عملية خالية من الرصاص بدرجة حرارة ذروة 245 درجة مئوية (لمدة أقصاها 10 ثوان). التسخين المسبق من 150 درجة مئوية إلى 200 درجة مئوية خلال 60-120 ثانية. معدل الصعود ≤4 درجة مئوية/ثانية، معدل التبريد ≤6 درجة مئوية/ثانية. إجمالي الوقت من 25 درجة مئوية إلى الذروة ≤8 دقائق. يُسمح بإعادة تدفق واحدة فقط. استخدم معجون لحام متوسط درجة الحرارة للحصول على أفضل النتائج. يوصى بإعادة التدفق بالنيتروجين لمنع الأكسدة.
4.2 اللحام اليدوي والإصلاح والتنظيف
اللحام اليدوي: درجة حرارة المكواة ≤300 درجة مئوية، الوقت ≤3 ثوان، مرة واحدة فقط. لا يُنصح بالإصلاح؛ إذا لزم الأمر، استخدم مكواة لحام مزدوجة الرأس. التنظيف: استخدم كحول الأيزوبروبيل فقط؛ تجنب الماء والبنزين والمخففات والسوائل الأيونية المحتوية على الكلور أو الكبريت.
5. احتياطات المناولة والتخزين
5.1 ظروف التخزين
قبل الفتح: يُخزن عند ≤30 درجة مئوية و≤60% رطوبة نسبية. العمر الافتراضي في الكيس المختوم هو 6 أشهر. بعد الفتح: يُستخدم خلال 12 ساعة في بيئة مضبوطة (≤30 درجة مئوية/≤60% رطوبة نسبية). يجب تخزين المواد غير المستخدمة عند ≤30 درجة مئوية/≤10% رطوبة نسبية وخبزها قبل الاستخدام التالي (65±5 درجة مئوية لمدة 24-48 ساعة حسب العمر). إذا كانت المادة رطبة أو أقدم من 12 شهرًا، أعدها إلى المصنع.
5.2 الحماية من التفريغ الكهروستاتيكي
يمكن أن يؤدي التفريغ الكهروستاتيكي إلى إتلاف LED. استخدم معدات مؤرضة وأساور معصم مضادة للكهرباء الساكنة وحصائر وحاويات موصلة. تم تصنيف LED لـ HBM 1000V، لكن الحماية لا تزال ضرورية أثناء المناولة.
5.3 الحماية من الجهد العكسي
لا تطبق جهدًا عكسيًا مستمرًا يتجاوز 5V. في القيادة المصفوفية (matrix driving)، تأكد من أن الجهد العكسي لا يتجاوز الحد لمنع تسرب التيار ومشاكل التدرج الرمادي.
5.4 الإدارة الحرارية
تبديد الحرارة المناسب أمر بالغ الأهمية. حافظ على درجة حرارة سطح LED أقل من 55 درجة مئوية ودرجة حرارة الرصاص أقل من 75 درجة مئوية أثناء التشغيل. استخدم مساحة نحاسية كافية على PCB وتباعد مناسب. يجب تخفيض تيار القيادة بناءً على درجة الحرارة المحيطة.
5.5 توصيات الاستخدام
- قم دائمًا بتشغيل كل شريحة LED بتيار ثابت.
- لا تتجاوز التصنيفات القصوى المطلقة.
- في المصفوفات، تأكد من أن إجمالي تبديد الطاقة ضمن حدود العبوة.
- عند عدم الاستخدام، أوقف تشغيل الطاقة تمامًا.
- قم بإجراء اختبار تقادم للكشف عن العيوب.
- في البيئات القاسية (الرطوبة العالية، الملح، غازات الكبريتيد)، اتخذ إجراءات وقائية.
- عند أول تشغيل بعد التركيب، استخدم طاقة بنسبة 20% في البداية لتجفيف الرطوبة.
عناية إضافية: تجنب لمس السطح الإيبوكسي؛ استخدم ملقط. لا تكوم لوحات PCB المجمعة. راجع دليل المستخدم الكامل من الشركة المصنعة للحصول على تعليمات مفصلة.
مصطلحات مواصفات LED
شرح كامل للمصطلحات التقنية للـ LED
الأداء الكهروضوئي
| المصطلح | الوحدة/التمثيل | شرح مبسط | لماذا هو مهم |
|---|---|---|---|
| الكفاءة الضوئية | لومن/وات | الإخراج الضوئي لكل واط من الكهرباء، أعلى يعني أكثر كفاءة في استخدام الطاقة. | يحدد مباشرة درجة كفاءة الطاقة وتكلفة الكهرباء. |
| التدفق الضوئي | لومن | إجمالي الضوء المنبعث من المصدر، يسمى عادةً "السطوع". | يحدد ما إذا كان الضوء ساطعًا بما يكفي. |
| زاوية الرؤية | درجة، مثل 120 درجة | الزاوية التي ينخفض فيها شدة الضوء إلى النصف، يحدد عرض الحزمة. | يؤثر على نطاق الإضاءة والتوحيد. |
| درجة حرارة اللون | كلفن، مثل 2700K/6500K | دفء/برودة الضوء، القيم المنخفضة صفراء/دافئة، العالية بيضاء/باردة. | يحدد أجواء الإضاءة والسيناريوهات المناسبة. |
| مؤشر تجسيد اللون | بدون وحدة، 0-100 | القدرة على تقديم ألوان الكائن بدقة، Ra≥80 جيد. | يؤثر على أصالة اللون، يُستخدم في أماكن الطلب العالي مثل المراكز التجارية والمتاحف. |
| تفاوت اللون | خطوات بيضاوي ماك آدم، مثل "5 خطوات" | مقياس اتساق اللون، خطوات أصغر تعني لون أكثر اتساقًا. | يضمن لونًا موحدًا عبر نفس دفعة مصابيح LED. |
| الطول الموجي المهيمن | نانومتر، مثل 620 نانومتر (أحمر) | الطول الموجي المقابل للون مصابيح LED الملونة. | يحدد تدرج اللون الأحمر، الأصفر، الأخضر مصابيح LED أحادية اللون. |
| توزيع الطيفي | منحنى الطول الموجي مقابل الشدة | يُظهر توزيع الشدة عبر الأطوال الموجية. | يؤثر على تجسيد اللون وجودة اللون. |
المعايير الكهربائية
| المصطلح | الرمز | شرح مبسط | اعتبارات التصميم |
|---|---|---|---|
| الجهد الأمامي | Vf | الحد الأدنى للجهد لتشغيل LED، مثل "عتبة البدء". | يجب أن يكون جهد مصدر التشغيل ≥ Vf، تضاف الفولتية لمصابيح LED المتسلسلة. |
| التيار الأمامي | If | قيمة التيار للعمل العادي لمصباح LED. | عادةً استخدام تشغيل تيار ثابت، التيار يحدد السطوع وعمر التشغيل. |
| التيار النبضي الأقصى | Ifp | تيار الذروة الذي يمكن تحمله لفترات قصيرة، يُستخدم للتعتير أو الوميض. | يجب التحكم بدقة في عرض النبضة ودورة العمل لتجنب التلف. |
| الجهد العكسي | Vr | أقصى جهد عكسي يمكن أن يتحمله LED، التجاوز قد يسبب انهيارًا. | يجب على الدائرة منع الاتصال العكسي أو ارتفاع الجهد. |
| المقاومة الحرارية | Rth (°C/W) | مقاومة نقل الحرارة من الشريحة إلى نقطة اللحام، الأقل أفضل. | المقاومة الحرارية العالية تتطلب تبديد حرارة أقوى. |
| مناعة التفريغ الكهروستاتيكي | V (HBM)، مثل 1000V | القدرة على تحمل التفريغ الكهروستاتيكي، أعلى يعني أقل عرضة للتلف الكهروستاتيكي. | يجب اتخاذ إجراءات مضادة للكهرباء الساكنة في الإنتاج، خاصةً لمصابيح LED الحساسة. |
إدارة الحرارة والموثوقية
| المصطلح | المقياس الرئيسي | شرح مبسط | التأثير |
|---|---|---|---|
| درجة حرارة الوصلة | Tj (°C) | درجة حرارة التشغيل الفعلية داخل شريحة LED. | كل انخفاض 10°C قد يضاعف عمر التشغيل؛ عالي جدًا يسبب تدهور الضوء، انزياح اللون. |
| تدهور التدفق الضوئي | L70 / L80 (ساعة) | الوقت اللازم لانخفاض السطوع إلى 70% أو 80% من القيمة الأولية. | يحدد مباشرة "عمر الخدمة" لمصباح LED. |
| الحفاظ على التدفق الضوئي | %، مثل 70% | النسبة المئوية للسطوع المتبقي بعد الوقت. | يشير إلى قدرة الحفاظ على السطوع على المدى الطويل. |
| انزياح اللون | Δu′v′ أو بيضاوي ماك آدم | درجة تغير اللون أثناء الاستخدام. | يؤثر على اتساق اللون في مشاهد الإضاءة. |
| الشيخوخة الحرارية | تدهور المادة | التدهور بسبب درجة الحرارة العالية على المدى الطويل. | قد يسبب انخفاض السطوع، تغير اللون، أو فشل الدائرة المفتوحة. |
التعبئة والمواد
| المصطلح | الأنواع الشائعة | شرح مبسط | الميزات والتطبيقات |
|---|---|---|---|
| نوع التغليف | EMC، PPA، السيراميك | مادة الغلاف التي تحمي الشريحة، توفر واجهة بصرية/حرارية. | EMC: مقاومة حرارة جيدة، تكلفة منخفضة؛ السيراميك: تبديد حرارة أفضل، عمر أطول. |
| هيكل الشريحة | أمامي، شريحة معكوسة | ترتيب أقطاب الشريحة. | الشريحة المعكوسة: تبديد حرارة أفضل، كفاءة ضوئية أعلى، للطاقة العالية. |
| طلاء الفسفور | YAG، السيليكات، النتريدات | يغطي الشريحة الزرقاء، يحول بعضها إلى أصفر/أحمر، يخلط إلى أبيض. | الفسفورات المختلفة تؤثر على الكفاءة الضوئية، درجة حرارة اللون، ومؤشر تجسيد اللون. |
| العدسة/البصريات | مسطحة، العدسات الدقيقة، الانعكاس الداخلي الكلي | الهيكل البصري على السطح يتحكم في توزيع الضوء. | يحدد زاوية الرؤية ومنحنى توزيع الضوء. |
مراقبة الجودة والتصنيف
| المصطلح | محتوى الفرز | شرح مبسط | الغرض |
|---|---|---|---|
| فرز التدفق الضوئي | الرمز مثل 2G، 2H | مجمعة حسب السطوع، كل مجموعة لها قيم لومن دنيا/قصوى. | يضمن سطوعًا موحدًا في نفس الدفعة. |
| فرز الجهد | الرمز مثل 6W، 6X | مجمعة حسب نطاق الجهد الأمامي. | يسهل مطابقة مصدر التشغيل، يحسن كفاءة النظام. |
| فرز اللون | 5 خطوات بيضاوي ماك آدم | مجمعة حسب إحداثيات اللون، تضمن نطاق ضيق. | يضمن اتساق اللون، يتجنب لون غير متساوٍ داخل التركيبة. |
| فرز درجة حرارة اللون | 2700K، 3000K إلخ. | مجمعة حسب درجة حرارة اللون، لكل منها نطاق إحداثي مقابل. | يلبي متطلبات درجة حرارة اللون لمشاهد مختلفة. |
الاختبار والشهادات
| المصطلح | المعيار/الاختبار | شرح مبسط | الأهمية |
|---|---|---|---|
| LM-80 | اختبار الحفاظ على التدفق الضوئي | إضاءة طويلة الأمد في درجة حرارة ثابتة، تسجيل بيانات تدهور السطوع. | يُستخدم لتقدير عمر مصباح LED (مع TM-21). |
| TM-21 | معيار تقدير العمر | يقدر العمر تحت الظروف الفعلية بناءً على بيانات LM-80. | يوفر تنبؤ علمي للعمر. |
| IESNA | جمعية هندسة الإضاءة | يغطي طرق الاختبار البصرية، الكهربائية، الحرارية. | أساس اختبار معترف به في الصناعة. |
| RoHS / REACH | شهادة بيئية | يضمن عدم وجود مواد ضارة (الرصاص، الزئبق). | شرط الوصول إلى السوق دوليًا. |
| ENERGY STAR / DLC | شهادة كفاءة الطاقة | شهادة كفاءة الطاقة والأداء لمنتجات الإضاءة. | يُستخدم في المشتريات الحكومية، برامج الدعم، يعزز القدرة التنافسية. |