مواصفات LED أخضر SMD 1.6x0.8x0.7mm - جهد أمامي 2.8-3.5V - قدرة 105mW - طول موجي 515-530nm

1. نظرة عامة على المنتج

هذا مصباح LED أخضر مثبت على السطح مصنوع باستخدام شريحة خضراء بأبعاد حزمة مضغوطة 1.6 مم × 0.8 مم × 0.7 مم (طول × عرض × ارتفاع). وهو مصمم للإشارة البصرية للأغراض العامة، والمفاتيح، والرموز، وشاشات العرض. يوفر الجهاز زاوية رؤية واسعة للغاية تبلغ 140 درجة، مما يجعله مناسبًا للتطبيقات التي تتطلب رؤية واسعة المساحة. وهو متوافق مع توجيه RoHS ومستوى حساسية الرطوبة من المستوى 3. يتوافق LED مع جميع عمليات التجميع واللحام SMT، مما يضمن سهولة التكامل في سير العمل التصنيعي القياسي.

2. تحليل مفصل للمعلمات التقنية

2.1 الخصائص الكهربائية / البصرية (عند Ts=25°C)

عند شرط اختبار IF=20mA، يُظهر LED الخصائص التالية:

• عرض النطاق الطيفي النصفي (∆λ):القيمة النموذجية 15 نانومتر (لم يتم تحديد حد أدنى/أقصى).
• الجهد الأمامي (VF):يتراوح من 2.8 فولت إلى 3.5 فولت حسب الفئة. يتم فرز الجهاز إلى فئات جهد متعددة: G1 (2.8V-2.9V)، G2 (2.9V-3.0V)، H1 (3.0V-3.1V)، H2 (3.1V-3.2V)، I1 (3.2V-3.3V)، I2 (3.3V-3.4V)، J1 (3.4V-3.5V).
• الطول الموجي السائد (λD):تم الفرز إلى ست فئات من 515 نانومتر إلى 530 نانومتر: D10 (515-517.5nm)، D20 (517.5-520nm)، E10 (520-522.5nm)، E20 (522.5-525nm)، F10 (525-527.5nm)، F20 (527.5-530nm).
• شدة الإضاءة (IV):تم الفرز إلى ست فئات من 260mcd إلى 900mcd: 1AU (260-330mcd)، 1AV (330-430mcd)، 1CG (430-560mcd)، 1CL (560-700mcd)، 1CM (700-900mcd).
• زاوية الرؤية (2θ1/2):القيمة النموذجية 140°.
• تيار الارتداد (IR):أقصى 10 ميكروأمبير عند VR=5V.
• المقاومة الحرارية (RTHJ-S):أقصى 450°C/W عند IF=20mA.

2.2 القيم القصوى المطلقة (عند Ts=25°C)

يجب ألا يتجاوز الجهاز التصنيفات القصوى التالية لتجنب التلف الدائم:

• تبديد القدرة (Pd): 105mW
• التيار الأمامي (IF): 30mA
• التيار الأمامي الذروي (IFP): 60mA (دورة عمل 1/10، عرض نبضة 0.1ms)
• التفريغ الكهروستاتيكي (ESD, HBM): 1000V
• درجة حرارة التشغيل (Topr): -40°C إلى +85°C
• درجة حرارة التخزين (Tstg): -40°C إلى +85°C
• درجة حرارة الوصلة (Tj): 95°C

يجب توخي الحذر بحيث لا يتجاوز تبديد القدرة التصنيف الأقصى المطلق. يجب تحديد التيار الأقصى بعد قياس درجة حرارة الحزمة لضمان عدم تجاوز درجة حرارة الوصلة للحد الأقصى.

3. شرح نظام الفرق (Binning)

يتم توفير LED مع رموز الفرق للجهد (VF)، والطول الموجي السائد (WLD)، وشدة الإضاءة (IV). يسمح هذا للمصممين باختيار مكونات ذات خصائص دقيقة للحصول على أداء متسق في الإنتاج الضخم. تتم طباعة رموز الفرق على ملصق البكرة. لاحظ أن تفاوت المسموح به للقياس هو ±0.1V للجهد الأمامي، ±2nm للطول الموجي السائد، و ±10% لشدة الإضاءة. يتم إجراء جميع القياسات تحت ظروف اختبار Refond القياسية.

4. تحليل منحنيات الأداء

توفر منحنيات الخصائص البصرية النموذجية رؤى قيمة لتصميم الدائرة:

• الجهد الأمامي مقابل التيار الأمامي (الشكل 1-6):يظهر الارتفاع النموذجي للجهد الأمامي مع زيادة التيار، وهو ضروري لتحديد جهد الإمداد المطلوب.
• التيار الأمامي مقابل الشدة النسبية (الشكل 1-7):يوضح أن الخرج البصري النسبي يزداد بشكل خطي تقريبًا مع التيار الأمامي حتى التصنيف الأقصى.
• درجة حرارة الطرف مقابل الشدة النسبية (الشكل 1-8):يظهر أن شدة الإضاءة تنخفض مع زيادة درجة حرارة الطرف (وصلة اللحام)، مما يبرز الحاجة إلى إدارة حرارية جيدة.
• درجة حرارة الطرف مقابل التيار الأمامي (الشكل 1-9):يظهر الحد الأقصى المسموح به للتيار الأمامي عند درجات حرارة طرف مختلفة للحفاظ على درجة حرارة الوصلة أقل من 95°C.
• التيار الأمامي مقابل الطول الموجي السائد (الشكل 1-10):يشير إلى تحول طفيف في الطول الموجي السائد مع زيادة التيار، عادةً نحو الأطوال الموجية الأطول (انزياح أحمر).
• الشدة النسبية مقابل الطول الموجي (الشكل 1-11):يظهر توزيع القدرة الطيفية المتمركز حول 520-530 نانومتر مع عرض نصف حزمة يبلغ حوالي 15 نانومتر.
• نمط الإشعاع (الشكل 1-12):يؤكد المخطط القطبي زاوية الرؤية الواسعة البالغة 140° مع توزيع شدة موحد نسبيًا.

5. معلومات ميكانيكية والتعبئة

5.1 أبعاد الحزمة

يأتي LED في حزمة 1.6 مم × 0.8 مم × 0.7 مم. يتم توفير رسومات تفصيلية للعرض العلوي والسفلي والجانبي. يشار إلى القطبية بعلامة على الحزمة. يتم توفير أنماط اللحام الموصى بها (بصمة PCB) للتجميع الأمثل.

5.2 أبعاد شريط الحامل والبكرة

يتم تعبئة LEDs في شريط حامل مع اتجاه تغذية موضح. أبعاد الشريط الرئيسية: العرض 8.0 مم، الميل 4.0 مم، حجم التجويف 1.8 مم × 0.92 مم. أبعاد البكرة: القطر الخارجي 178±1 مم، القطر الداخلي 60±1 مم، قطر المحور 13±0.5 مم. تحتوي كل بكرة على 4000 قطعة. تشمل الملصقات على البكرة رقم الجزء، رقم المواصفة، رقم الدفعة، رمز الفرق (Φ, XY, VF, WLD)، الكمية، والتاريخ.

5.3 الحماية من الرطوبة والتعبئة الصندوقية

يتم إغلاق البكرات مفرغة الهواء في أكياس حاجز للرطوبة مع مجفف وبطاقة مؤشر رطوبة. ثم يوضع الكيس في صندوق من الورق المقوى للشحن. يحتوي ملصق الصندوق على احتياطات التعامل مع الأجهزة الحساسة للتفريغ الكهروستاتيكي.

6. إرشادات اللحام والتجميع

6.1 ملف لحام إعادة التدفق

يوصى باستخدام ملف لحام إعادة التدفق القياسي الخالي من الرصاص:

• التسخين المسبق: 150°C إلى 200°C لمدة 60-120 ثانية
• الوقت فوق 217°C (TL): بحد أقصى 60 ثانية
• درجة الحرارة القصوى (TP): 260°C لمدة أقصاها 10 ثوانٍ
• التبريد: بحد أقصى 6°C/ثانية
• الوقت الإجمالي من 25°C إلى الذروة: بحد أقصى 8 دقائق

يجب ألا يتم لحام إعادة التدفق أكثر من مرتين. إذا مر أكثر من 24 ساعة بين عمليات اللحام، فقد تمتص LEDs الرطوبة وتتلف. لا تطبق إجهادًا ميكانيكيًا أثناء التسخين.

6.2 اللحام اليدوي والإصلاح

إذا تم استخدام اللحام اليدوي، فاحتفظ بدرجة الحرارة أقل من 300°C لمدة أقل من 3 ثوانٍ، وقم بذلك مرة واحدة فقط. لا يوصى بالإصلاح بعد اللحام؛ إذا كان لا مفر منه، استخدم مكواة لحام مزدوجة الرأس وتحقق من أن خصائص LED لم تتأثر. لا تقم بتركيب LEDs على PCB منحني أو ثني اللوحة بعد اللحام. تجنب التبريد السريع.

6.3 ظروف التخزين

قبل فتح الكيس الألومنيوم: يخزن عند ≤30°C، ≤75% رطوبة نسبية لمدة تصل إلى عام واحد من تاريخ التعبئة. بعد الفتح: يخزن عند ≤30°C، ≤60% رطوبة نسبية ويستخدم خلال 168 ساعة. إذا تم تجاوز ظروف التخزين، قم بالخبز عند 60±5°C لمدة 24 ساعة على الأقل قبل الاستخدام.

7. اختبار الموثوقية

خضع LED لاختبارات الموثوقية القياسية وفقًا لمعايير JEDEC:

• إعادة التدفق (260°C، 10 ثوانٍ، دورتان): 0/1 فشل
• دورة درجة الحرارة (-40°C إلى 100°C، 100 دورة): 0/1 فشل
• الصدمة الحرارية (-40°C إلى 100°C، 300 دورة): 0/1 فشل
• التخزين في درجة حرارة عالية (100°C، 1000 ساعة): 0/1 فشل
• التخزين في درجة حرارة منخفضة (-40°C، 1000 ساعة): 0/1 فشل
• اختبار العمر (25°C، IF=20mA، 1000 ساعة): 0/1 فشل

معايير الفشل: زيادة الجهد الأمامي >10%، تيار الارتداد >2x حد المواصفة الأعلى، أو شدة الإضاءة<<70% من حد المواصفة الأدنى.

8. اعتبارات التطبيق

هذا LED الأخضر مناسب لمؤشرات بصرية، ومفاتيح، ورموز، وإضاءة خلفية عامة للشاشات. نظرًا لزاوية الرؤية الواسعة، يمكن استخدامه في التطبيقات التي تتطلب إضاءة منتظمة على مساحة كبيرة. يجب على المصممين ضمان تحديد التيار المناسب باستخدام مقاوم لتجنب تجاوز التصنيفات القصوى. الإدارة الحرارية ضرورية: المقاومة الحرارية العالية (450°C/W) تعني أنه يجب مراعاة التبريد، خاصة إذا كان التشغيل قريبًا من التيار الأقصى. يجب عدم تعريض LED لبيئات ذات محتوى عالٍ من الكبريت (أكثر من 100ppm)، أو مركبات البروم/الكلور (منفردة<900ppm، إجمالي<1500ppm)، أو مركبات عضوية متطايرة قد تنبعث من مواد التثبيت. يجب تجنب المواد اللاصقة التي تحتوي على أبخرة عضوية. الحماية من التفريغ الكهروستاتيكي ضرورية أثناء المناولة. يجب تصميم دائرة القيادة للسماح بالجهد الأمامي فقط عند التشغيل أو الإيقاف؛ الجهد العكسي يمكن أن يسبب هجرة وتلفًا.

9. أمثلة تصميمية

تطبيق نموذجي: استخدام أربعة من هذه LEDs الخضراء في لوحة مؤشرات الحالة، كل منها يعمل بتيار 15mA. مع مصدر جهد 5V، سيكون المقاوم التسلسلي 120Ω (لـ VF≈3.0V) مناسبًا. تضمن زاوية الرؤية الواسعة الرؤية من أي اتجاه. لإضاءة خلفية لرمز صغير، يمكن وضع LED في تجويف عاكس لتحسين التجانس. يجب على المصمم مراعاة تباين الفرق: طلب فئة محددة (مثل VF=H1، WLD=E10، IV=1CG) يضمن سطوعًا ولونًا متسقين عبر الوحدات.

10. مقارنة تقنية

بالمقارنة مع LEDs الخضراء التقليدية ذات الفتحات، توفر هذه الحزمة SMD شكلًا أقل ارتفاعًا وتوافقًا أفضل مع التجميع الآلي. زاوية الرؤية الواسعة (140°) تتجاوز الخيارات النموذجية البالغة 120°، مما يجعلها مفيدة لتطبيقات المؤشرات حيث تكون الرؤية واسعة الزاوية مطلوبة. يسمح نظام الفرق بالتحكم الدقيق في اللون والسطوع مقارنة بالأجهزة غير المصنفة، مما يحسن تجانس المنتج النهائي.

11. الأسئلة الشائعة

س: هل يمكنني تشغيل هذا LED بتيار 30mA بشكل مستمر؟ج: نعم، ولكن يجب التأكد من أن درجة حرارة الوصلة لا تتجاوز 95°C. عند التيار الأقصى، ستسبب المقاومة الحرارية البالغة 450°C/W تسخينًا كبيرًا؛ يُوصى بمساحة نحاسية كافية على PCB أو مبدد حراري.

س: ما هو الطول الموجي الدقيق لهذا LED؟ج: يعتمد ذلك على الفئة. تتراوح الفئات المتاحة من 515nm إلى 530nm. الفئة الأكثر شيوعًا (E10) هي 520-522.5nm.

س: كم دورة إعادة تدفق يمكنه تحملها؟ج: بحد أقصى دورتان. إذا مر أكثر من 24 ساعة بين الدورات، يلزم الخبز لتجنب تلف الرطوبة.

س: هل هذا LED مناسب للاستخدام الخارجي؟ج: نطاق درجة حرارة التشغيل هو -40°C إلى +85°C، ولكن تأكد من أن بيئة التطبيق لا تتجاوز 85°C. وتجنب أيضًا التعرض للكبريت والرطوبة العالية بدون طلاء واقي مناسب.

12. المبادئ الأساسية

يعتمد انبعاث الضوء في هذا LED على التلألؤ الكهربائي لشريحة أشباه الموصلات III-V الباعثة للضوء الأخضر (على الأرجح تعتمد على نظام مواد InGaN/GaN). تصدر الشريحة فوتونات عندما تتحد الإلكترونات مع الفجوات في المنطقة النشطة. يتم تحديد الطول الموجي الذروة بواسطة طاقة فجوة الحزمة للآبار الكمومية. يتم تحقيق زاوية الرؤية الواسعة من خلال تصميم الحزمة، باستخدام عدسة إيبوكسي شفافة ذات سطح علوي مسطح لتشتيت الضوء بنمط لامبرتي. المقاومة الحرارية المنخفضة ضرورية لتبديد الحرارة من الشريحة إلى وسادات اللحام.

13. اتجاهات الصناعة

الاتجاه في LEDs SMD هو نحو حزم أصغر (مثل 0603، 0402) بكفاءة أعلى وأداء حراري أفضل. هذه الحزمة 1.6x0.8mm هي بصمة شائعة (مشابهة لحجم SMD 0603). قد تتضمن التطورات المستقبلية مزيدًا من التصغير، وتحسين اتساق اللون، وحماية ESD مدمجة. كما يتزايد اعتماد LEDs الخضراء المحولة بالفوسفور لتوليد الضوء الأبيض، ولكن هذا المنتج هو باعث أخضر مباشر، مناسب للتطبيقات أحادية اللون.