مواصفات تقنية لمصباح LED أخضر 2.0×1.25×0.7 مم - جهد 2.8-3.5 فولت - قدرة 105 ملي واط

1. نظرة عامة على المنتج

1.1 وصف عام

مصباح LED مركب على السطح (SMD) مصنوع باستخدام شريحة خضراء ومعبأ في شكل مصغر بحجم 2.0 مم × 1.25 مم × 0.7 مم. يصدر ضوءًا أخضر بأطوال موجية سائدة تتراوح من 510 نانومتر إلى 525 نانومتر. يتميز العبوة بزاوية رؤية واسعة تبلغ 140 درجة، مما يجعله مناسبًا للتطبيقات التي تتطلب توزيعًا واسعًا للضوء.

1.2 الميزات

• زاوية رؤية واسعة للغاية (140° نموذجية)
• مناسب لجميع عمليات التجميع واللحام SMT
• مستوى حساسية الرطوبة: المستوى 3 (MSL 3)
• متوافق مع RoHS

1.3 التطبيقات

تشمل التطبيقات النموذجية المؤشرات الضوئية، والمفاتيح والرموز، والشاشات، والاستخدامات العامة للإضاءة.

2. المعلمات التقنية

2.1 الخصائص الكهربائية والبصرية

يتم اختبار LED عند IF=20mA وTs=25°C. المعلمات الرئيسية تشمل:

• الجهد الأمامي (VF): يتراوح من 2.8 فولت إلى 3.5 فولت حسب الحاوية (من الحاوية G1 إلى J2)
• الطول الموجي السائد (λD): 510 نانومتر إلى 525 نانومتر (الحاويات C10 إلى E20)
• شدة الإضاءة (IV): 260 ملي كانديلا إلى 1000 ملي كانديلا (الحاويات 1AU إلى LB0)
• عرض النطاق الطيفي النصفي: 15 نانومتر نموذجي
• زاوية الرؤية: 140° نموذجية
• تيار عكسي: كحد أقصى 10 μA عند VR=5V
• المقاومة الحرارية: كحد أقصى 450°C/W

2.2 التصنيفات القصوى المطلقة

يجب عدم تجاوز التصنيفات القصوى تحت أي ظروف تشغيل:

• استهلاك الطاقة: 105 ملي واط
• التيار الأمامي: 30 مللي أمبير
• التيار الأمامي الذروة (نبضي): 60 مللي أمبير (دورة عمل 1/10، عرض النبضة 0.1 مللي ثانية)
• ESD (HBM): 1000 فولت
• درجة حرارة التشغيل: -40°C إلى +85°C
• درجة حرارة التخزين: -40°C إلى +85°C
• درجة حرارة الوصلة: 95°C

3. نظام التصنيف (Binning)

يتم تصنيف LED إلى عدة حاويات بناءً على الجهد الأمامي والطول الموجي السائد وشدة الإضاءة لضمان أداء متسق.

3.1 حاويات الجهد الأمامي

عند IF=20mA، يتم فرز الجهد الأمامي إلى حاويات من G1 (2.8-2.9 فولت) إلى J2 (3.3-3.4 فولت). كل حاوية لها نافذة 0.1 فولت.

3.2 حاويات الطول الموجي

تغطي حاويات الطول الموجي السائد الطيف الأخضر: C10 (510-512.5 نانومتر)، C20 (512.5-515 نانومتر)، D10 (515-517.5 نانومتر)، D20 (517.5-520 نانومتر)، E10 (520-522.5 نانومتر)، E20 (522.5-525 نانومتر).

3.3 حاويات شدة الإضاءة

تتراوح حاويات الشدة من 1AU (260-330 ملي كانديلا) إلى LB0 (900-1000 ملي كانديلا). لكل حاوية نطاق حد أدنى/أقصى محدد.

4. تحليل منحنيات الأداء

تتضمن المواصفات عدة منحنيات خصائص بصرية نموذجية للمساعدة في التصميم.

4.1 الجهد الأمامي مقابل التيار الأمامي (الشكل 1-6)

يظهر منحنى IV علاقة أسية نموذجية. عند تيار أمامي 20 مللي أمبير، يكون الجهد الأمامي ضمن نطاق الحاوية. يساعد المنحنى في تحديد جهد القيادة المطلوب لتيار معين.

4.2 التيار الأمامي مقابل الشدة النسبية (الشكل 1-7)

يزداد الخرج البصري النسبي مع التيار الأمامي ولكن بشكل غير خطي. عند التيارات المنخفضة، تكون الكفاءة أعلى؛ وعند التيارات الأعلى، تقلل التأثيرات الحرارية من معدل الزيادة.

4.3 الاعتماد على درجة الحرارة (الشكل 1-8 و 1-9)

تنخفض الشدة النسبية مع زيادة درجة حرارة المحيط. يجب تخفيض التيار الأمامي الأقصى المسموح به مع ارتفاع درجة حرارة الدبوس. عند درجة حرارة دبوس 100°C، يكون التيار الأمامي الموصى به أقل بكثير منه عند 25°C.

4.4 التوزيع الطيفي (الشكل 1-11)

يظهر منحنى الشدة النسبية مقابل الطول الموجي ذروة ضيقة حول 520 نانومتر، وهو نموذجي لمصابيح LED الخضراء. يبلغ عرض النطاق الطيفي النصفي حوالي 15 نانومتر، مما يشير إلى نقاء لون جيد.

4.5 نمط الإشعاع (الشكل 1-12)

يظهر مخطط الإشعاع زاوية شعاع واسعة تبلغ حوالي 140°، مع توزيع منتظم للشدة عبر زاوية الرؤية.

5. معلومات العبوة والميكانيكية

5.1 أبعاد العبوة

أبعاد عبوة LED هي 2.0 مم × 1.25 مم × 0.7 مم (الطول × العرض × الارتفاع). يظهر المنظر العلوي شكلاً مستطيلاً مع وسادتين. يظهر المنظر السفلي أبعاد الوسادة: 1.00 مم × 1.20 مم للوسادة 1 ومماثلة للوسادة 2. يتم تمييز القطبية بنقطة أو شق. يوفر نمط اللحام الموصى به وسادة بحجم 3.20 مم × 1.20 مم مع تباعد 0.80 مم.

5.2 شريط الحامل والبكرة

يتم توريد LEDs على شريط حامل بمسافة تباعد 4.0 مم وعرض 8.0 مم. يتميز الشريط بعلامات قطبية وشريط تغطية علوي. يبلغ قطر البكرة 178 مم (قياسي 7 بوصة) مع قطر محور 60 مم وعرض شريط 8.0 مم. تحتوي كل بكرة على 4000 قطعة.

6. دليل اللحام والتجميع

6.1 منحنى اللحام بإعادة التدفق

منحنى إعادة التدفق الموصى به: معدل صعود بحد أقصى 3°C/ثانية، تسخين مسبق من 150°C إلى 200°C لمدة 60-120 ثانية، ثم صعود إلى درجة حرارة الذروة 260°C لمدة أقصاها 10 ثوانٍ. يجب أن يكون معدل التبريد بحد أقصى 6°C/ثانية. يجب ألا يتجاوز الوقت الإجمالي من 25°C إلى الذروة 8 دقائق.

6.2 اللحام اليدوي بمكواة اللحام

إذا كان اللحام اليدوي مطلوبًا، يجب أن تكون درجة حرارة المكواة أقل من 300°C ووقت التلامس أقل من 3 ثوانٍ. يُسمح بعملية لحام يدوي واحدة فقط.

6.3 تحذيرات

تغليف LED من السيليكون الناعم؛ تجنب الضغط على سطح العدسة أثناء الالتقاط والوضع. لا تقم بالتركيب على لوحة دوائر مطبوعة ملتوية أو تطبيق إجهاد ميكانيكي بعد اللحام. لا يوصى بالتبريد السريع بعد إعادة التدفق.

7. معلومات التعبئة والطلب

7.1 مواصفات التعبئة

التعبئة القياسية: 4000 قطعة لكل بكرة. أبعاد شريط الحامل والبكرة مفصلة في المواصفات. يتم إرفاق ملصق على البكرة يحتوي على رقم الجزء ورقم المواصفات ورقم الدفعة ورمز الحاوية والتدفق الضوئي وحاوية اللونية والجهد الأمامي والطول الموجي والكمية والتاريخ.

7.2 التعبئة المقاومة للرطوبة

توضع البكرة في كيس حاجز للرطوبة مع مادة مجففة وبطاقة مؤشر الرطوبة. يتم إغلاق الكيس بالتفريغ ووضع علامة تحذير ESD. أقصى فترة تخزين قبل الفتح: سنة واحدة عند ≤30°C و ≤75% رطوبة نسبية. بعد الفتح، يجب استخدام المكونات خلال 168 ساعة (≤30°C، ≤60% رطوبة نسبية) أو خبزها عند 60±5°C لمدة >24 ساعة إذا تم تجاوز ذلك.

7.3 صندوق من الورق المقوى

يتم تعبئة الأكياس المغلقة في صناديق من الورق المقوى للشحن. يتم وضع ملصق على كل صندوق بتعليمات المناولة.

8. اقتراحات التطبيق

مصباح LED الأخضر هذا مثالي للمؤشرات الضوئية وإضاءة خلفية المفاتيح ولوحات العرض نظرًا لزاوية الرؤية الواسعة والسطوع العالي. يجب على المصممين ضمان تبديد حرارة كافٍ للحفاظ على درجة حرارة الوصلة تحت 95°C. يجب استخدام مقاومة محددة للتيار في السلسلة لمنع التيار الزائد. بالنسبة للتشغيل النبضي، يجب مراعاة دورة العمل والتيار الذروة فيما يتعلق بالتصنيفات القصوى المطلقة.

9. مقارنة تقنية

بالمقارنة مع مصابيح LED الخضراء القياسية، يوفر هذا المكون زاوية رؤية واسعة للغاية تبلغ 140°، وهو مفيد للتطبيقات التي تتطلب توزيعًا موحدًا للضوء. يسمح البصمة المدمجة 2.0x1.25 مم بالتثبيت عالي الكثافة. توفر خيارات الحاويات المتعددة مرونة لمطابقة اللون والسطوع في المصفوفات.

10. الأسئلة الشائعة

10.1 ما هو تيار القيادة الموصى به؟

تيار الاختبار النموذجي هو 20 مللي أمبير، لكن الحد الأقصى للتيار الأمامي المستمر هو 30 مللي أمبير. لأفضل كفاءة وموثوقية، يوصى بـ 20 مللي أمبير. إذا كانت هناك حاجة إلى سطوع أعلى، يمكن استخدام القيادة النبضية عند 60 مللي أمبير مع دورة عمل 10%.

10.2 كيفية التعامل مع حساسية التفريغ الكهروستاتيكي (ESD)؟

تم تصنيف LED لتفريغ كهروستاتيكي (ESD) بقيمة 1000 فولت (HBM). يجب اتباع احتياطات ESD القياسية (محطات عمل مؤرضة، أساور المعصم، التعبئة الموصلة) أثناء المناولة والتجميع.

10.3 هل يمكن تنظيف LED بعد اللحام؟

نعم، ولكن يجب استخدام المذيبات المعتمدة فقط مثل كحول الأيزوبروبيل. لا يوصى بالتنظيف بالموجات فوق الصوتية لأنه قد يتلف LED. مادة التغليف السيليكونية ناعمة وقد تجذب الغبار؛ يجب إجراء التنظيف بحذر.

11. أمثلة عملية

• مؤشرات داخلية للسيارات: تضمن الزاوية الواسعة الرؤية من عدة مقاعد.
• الإلكترونيات الاستهلاكية: تستخدم لمؤشرات التشغيل في الأجهزة المحمولة.
• لوحات التحكم الصناعية: السطوع العالي يسمح بالقراءة في الضوء المحيط العالي.

12. مقدمة عن المبدأ

يصدر LED ضوءًا أخضر من خلال التلألؤ الكهربائي في شبه موصل قائم على الغاليوم (على الأرجح GaN أو InGaN). عند الانحياز الأمامي، تتحد الإلكترونات والثقوب في الطبقة النشطة، مما يطلق فوتونات ذات طاقة تتوافق مع الطول الموجي الأخضر (510-525 نانومتر). يتم تحديد الطول الموجي بواسطة فجوة الحزمة للمادة.

13. اتجاهات التطوير

تستمر مصابيح LED الخضراء في التحسن في الكفاءة وثبات اللون. تشمل الاتجاهات العبوات الأصغر (مثل 0603، 0402)، والسطوع الأعلى للقراءة في الهواء الطلق، وإدارة حرارية أفضل. هذه العبوة 2.0x1.25 مم مدمجة بالفعل ومناسبة للتصميمات المصغرة.