مواصفات LED أخضر 2.0x1.25x0.7 مم - جهد أمامي 2.8-3.5 فولت - طاقة 105 ميجاوات - طول موجي 515-530 نانومتر - وثيقة تقنية إنجليزية

1. نظرة عامة على المنتج

تصف هذه المواصفات مصباح LED الأخضر من نوع SMD موديل RF-GNB170TS-CF، المصنوع باستخدام شريحة خضراء بأبعاد حزمة مدمجة 2.0 مم × 1.25 مم × 0.7 مم. وهو مصمم للإشارات البصرية العامة، وإضاءة خلفية للمفاتيح والرموز، وتطبيقات عرض شائعة أخرى. يوفر المصباح زاوية رؤية واسعة جدًا (140 درجة نموذجيًا) وهو مناسب لجميع عمليات التجميع واللحام SMT. يفي بمستوى الحساسية للرطوبة 3 ويتوافق مع RoHS.

2. الخصائص البصرية والكهربائية

2.1 الجهد الأمامي (VF)

عند تيار اختبار 20 مللي أمبير، يتم تجميع الجهد الأمامي في مجموعات متعددة: G1 (2.8-2.9 فولت)، G2 (2.9-3.0 فولت)، H1 (3.0-3.1 فولت)، H2 (3.1-3.2 فولت)، I1 (3.2-3.3 فولت)، I2 (3.3-3.4 فولت)، J1 (3.4-3.5 فولت). الجهد الأمامي النموذجي غير محدد لكنه يقع ضمن هذه النطاقات. تفاوت القياس ±0.1 فولت.

2.2 الطول الموجي السائد (λD)

يتراوح الطول الموجي السائد عند 20 مللي أمبير من 515.0 نانومتر إلى 530 نانومتر، ويتم فرزها إلى حاويات: D10 (515.0-517.5 نانومتر)، D20 (517.5-520.0 نانومتر)، E10 (520.0-522.5 نانومتر)، E20 (522.5-525.0 نانومتر)، F10 (525.0-527.5 نانومتر)، F20 (527.5-530 نانومتر). هذا يتوافق مع لون انبعاث أخضر. تفاوت القياس ±2 نانومتر.

2.3 شدة الإضاءة (IV)

شدة الإضاءة عند 20 مللي أمبير مجمعة كالتالي: 1AU (260-330 ميللي كانديلا)، 1AV (330-430 ميللي كانديلا)، 1CG (430-560 ميللي كانديلا)، 1CL (560-700 ميللي كانديلا)، 1CM (700-900 ميللي كانديلا). زاوية نصف القدرة النموذجية 140 درجة. تفاوت القياس ±10%.

2.4 معلمات بصرية أخرى

عرض النطاق الطيفي النصف (Δλ) هو عادةً 15 نانومتر. التيار العكسي (IR) عند VR=5 فولت أقل من 10 ميكروأمبير. المقاومة الحرارية من الوصلة إلى نقطة اللحام (RthJ-S) عند 20 مللي أمبير هي 450 درجة مئوية/واط.

3. التصنيفات القصوى المطلقة

أقصى تبديد طاقة هو 105 ميجاوات، والتيار الأمامي 30 مللي أمبير (تيار مستمر)، والتيار الأمامي الذروة 60 مللي أمبير (نسبة تشغيل 1/10، نبضة 0.1 مللي ثانية). تحمل التفريغ الكهروستاتيكي (HBM) هو 1000 فولت. نطاق درجة حرارة التشغيل من -40 درجة مئوية إلى +85 درجة مئوية، ودرجة حرارة التخزين من -40 درجة مئوية إلى +85 درجة مئوية، ودرجة حرارة الوصلة القصوى 95 درجة مئوية. يجب الحرص على ألا يتجاوز تبديد الطاقة التصنيف الأقصى المطلق.

4. نظام التجميع (Binning)

4.1 تجميع الطول الموجي

يتوفر ستة حاويات للطول الموجي السائد من 515 نانومتر إلى 530 نانومتر (D10, D20, E10, E20, F10, F20). كل حاوية تغطي نطاق 2.5 نانومتر، مما يسمح باختيار درجة لون أخضر محددة.

4.2 حاويات شدة الإضاءة

خمس حاويات شدة تمتد من 260 ميللي كانديلا إلى 900 ميللي كانديلا (1AU, 1AV, 1CG, 1CL, 1CM). الحاويات الأعلى تشير إلى أجزاء أكثر سطوعًا.

4.3 حاويات الجهد الأمامي

سبع حاويات جهد تغطي 2.8 فولت إلى 3.5 فولت (G1, G2, H1, H2, I1, I2, J1). هذا يسمح بمطابقة مصابيح LED في دوائر متسلسلة/متوازية للحصول على سطوع موحد.

5. منحنيات الأداء النموذجية

5.1 الجهد الأمامي مقابل التيار الأمامي

يظهر المنحنى زيادة الجهد الأمامي من حوالي 2.5 فولت عند 5 مللي أمبير إلى أكثر من 3.0 فولت عند 30 مللي أمبير، وهو نموذجي لمصابيح LED الخضراء InGaN.

5.2 التيار الأمامي مقابل الشدة النسبية

تزداد الشدة النسبية بشكل شبه خطي مع التيار الأمامي حتى 30 مللي أمبير، مع تشبع طفيف عند التيارات الأعلى.

5.3 تأثيرات درجة الحرارة

تنخفض الشدة النسبية مع ارتفاع درجة الحرارة المحيطة؛ عند 100 درجة مئوية تنخفض إلى حوالي 70% من قيمتها عند 25 درجة مئوية. كما أن الحد الأقصى المسموح به للتيار الأمامي يتناقص مع زيادة درجة حرارة الدبوس، من 30 مللي أمبير عند 25 درجة مئوية إلى الصفر تقريبًا عند 120 درجة مئوية.

5.4 الطول الموجي مقابل التيار الأمامي

ينزاح الطول الموجي السائد قليلاً (من ~521 نانومتر عند 10 مللي أمبير إلى ~527 نانومتر عند 30 مللي أمبير) بسبب تأثيرات امتلاء النطاق. هذا الانحياز الأزرق مع زيادة التيار هو نموذجي لمصابيح LED من نوع InGaN.

5.5 الطيف ونمط الإشعاع

التوزيع الطيفي له ذروة حول 520-530 نانومتر بعرض نصف نطاق ~15 نانومتر. يظهر مخطط الإشعاع زاوية رؤية واسعة 140 درجة، مع انخفاض الشدة النسبية إلى 50% عند ±70 درجة.

6. تفاصيل الحزمة الميكانيكية والأبعاد

الحزمة بحجم 2.00 مم × 1.25 مم × 0.70 مم (تفاوت ±0.2 مم). المنظر العلوي يظهر شكل مستطيل بزوايا مشطوفة (R0.20). المنظر السفلي يشير إلى القطبية (الوسادة 1 كاثود، الوسادة 2 أنود). نمط اللحام يوصي بوسادة 3.2 مم × 1.2 مم بمسافة 0.8 مم. أبعاد نمط اللحام الموصى بها موضحة في ورقة البيانات.

7. إرشادات اللحام والمناولة

7.1 منحنى لحام إعادة التدفق

منحنى إعادة التدفق الموصى به: التسخين المسبق من 150 درجة مئوية إلى 200 درجة مئوية لمدة 60-120 ثانية؛ معدل الارتفاع ≤3 درجة مئوية/ثانية؛ الوقت فوق 217 درجة مئوية (TL) 60-120 ثانية؛ درجة الحرارة القصوى 260 درجة مئوية لمدة أقصاها 10 ثوانٍ؛ معدل التبريد ≤6 درجة مئوية/ثانية. الوقت الإجمالي من 25 درجة مئوية إلى الذروة ≤8 دقائق. حد أقصى دورتين إعادة تدفق. لا تضغط ميكانيكيًا أثناء التسخين.

7.2 اللحام اليدوي وإعادة العمل

يجب أن تكون درجة حرارة مكواة اللحام اليدوية أقل من 300 درجة مئوية لمدة أقل من 3 ثوانٍ، مرة واحدة فقط. إذا كانت إعادة العمل ضرورية، استخدم مكواة لحام مزدوجة الرأس. تجنب التبريد السريع بعد اللحام.

7.3 الاحتياطات

لا تقم بتركيب مصابيح LED على أجزاء PCB ملتوية. لا تطبق قوة ميكانيكية أو اهتزاز أثناء التبريد. تجنب تعريض مصابيح LED لمركبات تحتوي على الكبريت (الحد<100 جزء في المليون للكبريت). يجب أن يكون محتوى البروم والكلور في المواد الخارجية كل على حدة<900 جزء في المليون، المجموع<1500 جزء في المليون. يجب تجنب المواد اللاصقة التي تنبعث منها غازات. مطلوب التعامل السليم مع التفريغ الكهروستاتيكي.

8. معلومات التغليف والطلب

كمية التغليف: 4000 قطعة لكل بكرة. أبعاد شريط الناقل: عرض 8 مم، درجة 4 مم، مع شريط تغطية. قطر البكرة 178 مم ±1 مم، المحور 60 مم ±0.1 مم. يتم استخدام حاجز الرطوبة مع المجفف للمكونات الحساسة للرطوبة من المستوى 3. تشمل الملصقات رقم القطعة، رقم المواصفات، رقم الدفعة، رموز الحاويات للتدفق، اللونية، الجهد الأمامي، الطول الموجي، الكمية، والتاريخ.

9. بيانات اختبار الموثوقية

تتوافق اختبارات الموثوقية مع معايير JEDEC: إعادة التدفق (260 درجة مئوية، 10 ثوانٍ، مرتين) – 22 قطعة؛ دورة درجة الحرارة (-40 درجة مئوية إلى 100 درجة مئوية، مكوث 30 دقيقة، 100 دورة) – 22 قطعة؛ الصدمة الحرارية (-40 درجة مئوية إلى 100 درجة مئوية، مكوث 15 دقيقة، 300 دورة) – 22 قطعة؛ التخزين في درجات حرارة عالية (100 درجة مئوية، 1000 ساعة) – 22 قطعة؛ التخزين في درجات حرارة منخفضة (-40 درجة مئوية، 1000 ساعة) – 22 قطعة؛ اختبار العمر (Ta=25 درجة مئوية، IF=20 مللي أمبير، 1000 ساعة) – 22 قطعة. معايير القبول: يجب ألا يتجاوز الجهد الأمامي 1.1×USL، والتيار العكسي لا يتجاوز 2×USL، والتدفق الضوئي لا يقل عن 0.7×LSL.

10. ملاحظات التطبيق

10.1 التطبيقات النموذجية

مثالي للمؤشرات البصرية، والإضاءة الخلفية للمفاتيح والرموز، والإضاءة العامة في الإلكترونيات الاستهلاكية، والأجهزة، والإضاءة الداخلية للسيارات.

10.2 التصميم الحراري

تبديد الحرارة أمر بالغ الأهمية لتجنب تجاوز درجة حرارة الوصلة 95 درجة مئوية. يوصى باستخدام مساحة نحاسية كافية على PCB وقنوات حرارية. المقاومة الحرارية 450 درجة مئوية/واط تشير إلى حزمة صغيرة؛ الإدارة الحرارية الجيدة ضرورية للتشغيل بتيار عالي.

10.3 اعتبارات تصميم الدائرة

يجب أن يكون لكل LED مقاومة محددة للتيار. مطلوب حماية من الجهد العكسي (مثل ديود موازٍ) لمنع التلف من الانحياز العكسي. يجب مراعاة اختلاف الجهد الأمامي بين الحاويات عند تصميم السلاسل المتسلسلة.

11. مقارنة مع مصابيح LED خضراء بديلة

توفر هذه الحزمة 2.0x1.25 مم بصمة مدمجة بزاوية رؤية واسعة 140 درجة، وهي أوسع من العديد من البدائل القياسية 0603 (1.6x0.8 مم) أو 0805 (2.0x1.25 مم) التي توفر عادةً زاوية رؤية 120 درجة. يغطي نطاق الطول الموجي (515-530 نانومتر) كلاً من المناطق الخضراء النقية والخضراء المصفرة، مما يجعله مناسبًا لمطابقة متطلبات لونية محددة. يوفر نطاق الشدة حتى 900 ميللي كانديلا سطوعًا كافيًا لتطبيقات المؤشرات. ومع ذلك، فإن المقاومة الحرارية مرتفعة نسبيًا مقارنة بمصابيح LED ذات الحزمة الأكبر؛ هناك حاجة إلى إدارة حرارية دقيقة.

12. الأسئلة الشائعة

س: هل يمكن تشغيل هذا LED بتيار 30 مللي أمبير باستمرار؟
ج: نعم، ولكن فقط إذا بقيت درجة حرارة الوصلة أقل من 95 درجة مئوية. مطلوب تبريد كافٍ. في درجات الحرارة المحيطة العالية، من الضروري تقليل التيار.

س: ما هي مدة التخزين قبل فتح الكيس المختوم؟
ج: حتى عام واحد في الكيس الأصلي عند 30 درجة مئوية/75% رطوبة نسبية. بعد الفتح، يجب استخدامه خلال 168 ساعة عند 30 درجة مئوية/60% رطوبة نسبية، وإلا يلزم الخبز (60 درجة مئوية لمدة 24 ساعة).

س: ماذا يعني "عرض النطاق الطيفي النصف" البالغ 15 نانومتر؟
ج: يشير إلى العرض الكامل عند نصف الحد الأقصى للطيف الانبعاثي. النطاق الأضيق يعني لونًا أنقى؛ 15 نانومتر نموذجي لمصابيح LED الخضراء InGaN.

س: هل يمكن استخدام LED في التطبيقات الخارجية؟
ج: نطاق درجة حرارة التشغيل -40 درجة مئوية إلى +85 درجة مئوية مناسب للعديد من الاستخدامات الخارجية، لكن التعرض المباشر للرطوبة العالية (>75% رطوبة نسبية) بدون طلاء واقٍ قد يؤثر على الموثوقية. يجب تجنب تلوث الكبريت والهالوجين.

13. مثال على حالة استخدام عملية

في لوحة تحكم المنزل الذكي، يتم استخدام عدة مصابيح LED خضراء للإشارة إلى حالة الأجهزة. استخدام الحاوية F10 (525-527.5 نانومتر، 560-700 ميللي كانديلا) يوفر إضاءة خلفية خضراء موحدة. المقاومة المتسلسلة 150 أوم لمصدر جهد 5 فولت تحد من التيار إلى 20 مللي أمبير. تضمن زاوية الرؤية الواسعة 140 درجة إمكانية القراءة من زوايا مختلفة. تسمح الحزمة المدمجة 2.0x1.25 مم بوضع كثيف على PCB صغير. تتطلب حساسية الرطوبة من المستوى 3 للLED الخبز إذا لم يتم تجميع اللوحة خلال 168 ساعة من فتح كيس حاجز الرطوبة.

14. مبدأ العمل

يعتمد هذا LED SMD على شريحة خضراء من InGaN (نيتريد الغاليوم الإنديوم). عند الانحياز الأمامي، تتحد الإلكترونات والثقوب في الطبقة النشطة، مما يصدر فوتونات بطاقة تقابل الطول الموجي الأخضر (515-530 نانومتر). الشريحة مغلفة بعدسة شفافة من السيليكون أو الإيبوكسي، مصممة لاستخراج الضوء بكفاءة وتوفير زاوية شعاع واسعة. تستخدم الحزمة تصميم SMT جانبي قياسي مع وسادتي لحام للتوصيل الكهربائي.

15. اتجاهات التكنولوجيا

شهدت مصابيح LED الخضراء القائمة على InGaN تحسنًا مستمرًا في الكفاءة. تشمل الاتجاهات الحديثة كفاءة إضاءة أعلى (>200 لومن/واط للأجزاء الممتازة)، وعرض نطاق طيفي أضيق لنقاء لون أفضل، وحزم أصغر للتصغير. يمثل هذا المنتج تقنية ناضجة مناسبة للإنتاج الضخم الحساس للتكلفة. قد تتضمن التطورات المستقبلية إدارة حرارية أفضل ضمن نفس البصمة وتعزيز متانة ESD.