ورقة بيانات LED الأخضر-الأصفر RF-GSB170TS-BC - 2.0x1.25x0.7 مم - 1.8-2.4 فولت - 72 ميلي واط - وثيقة فنية بالعربية

1. نظرة عامة على المنتج

1.1 وصف عام

تحدد هذه الوثيقة مواصفات مصباح LED الأخضر-الأصفر RF-GSB170TS-BC. يُصنع الجهاز باستخدام شريحة خضراء-صفراء ويتم تعبئته في عامل شكل صغير للسطح المثبت بقياس 2.0 مم × 1.25 مم × 0.7 مم. وهو مصمم للتطبيقات العامة للإشارات البصرية والإضاءة حيث تكون زاوية الرؤية الواسعة واستهلاك الطاقة المنخفض مطلوبين.

1.2 الميزات

• زاوية رؤية واسعة جدًا: 140° نموذجية
• مناسب لجميع عمليات تجميع SMT ولحام إعادة التدفق
• مستوى الحساسية للرطوبة: المستوى 3 (حسب معيار JEDEC)
• متوافق مع RoHS – خالٍ من المواد الخطرة

1.3 التطبيقات

• مؤشرات بصرية ومصابيح حالة
• إضاءة خلفية للمفاتيح وإضاءة الرموز
• إضاءة خلفية للشاشات
• معدات إلكترونية عامة

2. المعايير الفنية

2.1 الخصائص الكهربائية والبصرية (Ts=25°C, IF=20mA ما لم يُذكر خلاف ذلك)

تُقاس المعايير التالية تحت ظروف الاختبار المحددة. التفاوت المسموح للجهد الأمامي هو ±0.1 فولت، والطول الموجي السائد ±2 نانومتر، وشدة الإضاءة ±10%.

• عرض نصف النطاق الطيفي:15 نانومتر نموذجية
• الجهد الأمامي (VF):متوفر في الصناديق B0, C0, D0. القيم عند 20 مللي أمبير: B0 الحد الأدنى/النموذجي/الأقصى = 1.8/2.0/2.0 فولت؛ C0 = 2.0/2.2/2.4 فولت؛ D0 = 2.2/2.2/2.4 فولت
• الطول الموجي السائد (λD):متوفر في الصناديق A10 (560.0–562.5 نانومتر)، A20 (562.5–565.0 نانومتر)، B10 (565.0–567.5 نانومتر)، B20 (567.5–570.0 نانومتر)، C10 (570.0–572.5 نانومتر)، C20 (572.5–575.0 نانومتر)
• شدة الإضاءة (IV):متوفرة في الصناديق C00 (18–28 مليكانديلا)، D00 (28–43 مليكانديلا)، E00 (43–65 مليكانديلا)، F00 (65–100 مليكانديلا)
• زاوية الرؤية (2θ1/2):140° نموذجية
• التيار العكسي (IR) عند VR=5V:أقصى 10 ميكروأمبير
• المقاومة الحرارية (RTHJ-S):أقصى 450 درجة مئوية/واط

2.2 الحدود القصوى المطلقة (Ts=25°C)

• تبديد القدرة (Pd): 72 ملي واط
• التيار الأمامي (IF): 30 مللي أمبير
• التيار الأمامي الذروة (IFP, دورة 1/10، نبضة 0.1 مللي ثانية): 60 مللي أمبير
• التفريغ الكهروستاتيكي (HBM): 2000 فولت
• درجة حرارة التشغيل (Topr): -40 ~ +85°C
• درجة حرارة التخزين (Tstg): -40 ~ +85°C
• درجة حرارة الوصلة (Tj): 95°C

يجب أن يضمن التصميم ألا تتجاوز درجة حرارة الوصلة أبدًا 95 درجة مئوية. تعتبر الإدارة الحرارية المناسبة ومقاومات الحد الحالية ضرورية للتشغيل الموثوق.

3. نظام التصنيف

3.1 صناديق الطول الموجي

يتم فرز الطول الموجي السائد إلى ستة صناديق تغطي النطاق من 560 نانومتر إلى 575 نانومتر. يمتد كل صندوق بمقدار 2.5 نانومتر لضمان اتساق اللون. تُسمى الصناديق A10، A20، B10، B20، C10، وC20.

3.2 صناديق شدة الإضاءة

يتم فرز شدة الإضاءة إلى أربعة صناديق: C00 (18–28 مليكانديلا)، D00 (28–43 مليكانديلا)، E00 (43–65 مليكانديلا)، وF00 (65–100 مليكانديلا). يسمح ذلك للعملاء باختيار مستوى السطوع المناسب لتطبيقهم.

3.3 صناديق الجهد الأمامي

يتم تجميع الجهد الأمامي عند 20 مللي أمبير في ثلاثة صناديق: B0 (1.8–2.0 فولت)، C0 (2.0–2.4 فولت)، وD0 (2.2–2.4 فولت). لاحظ أن القيمة النموذجية لـ C0 وD0 هي 2.2 فولت، بينما القيمة النموذجية لـ B0 هي 2.0 فولت.

4. منحنيات الأداء

4.1 الجهد الأمامي مقابل التيار الأمامي

كما هو موضح في الشكل 1-6، يزداد الجهد الأمامي مع التيار الأمامي بطريقة غير خطية. عند 20 مللي أمبير، يبلغ الجهد الأمامي النموذجي حوالي 2.2 فولت (للصندوقين C0/D0) أو 2.0 فولت (للصندوق B0). عند التيارات المنخفضة، ينخفض الجهد الأمامي وفقًا لذلك.

4.2 الشدة النسبية مقابل التيار الأمامي

يوضح الشكل 1-7 أن الشدة النسبية ترتفع بشكل خطي تقريبًا مع التيار الأمامي حتى حوالي 15 مللي أمبير، ثم تبدأ في التشبع. يؤدي تشغيل LED بعد 20 مللي أمبير إلى عوائد متناقصة في خرج الضوء وزيادة درجة حرارة الوصلة.

4.3 الاعتماد على درجة الحرارة

يظهر الشكل 1-8 أن الشدة النسبية تنخفض مع ارتفاع درجة الحرارة المحيطة. عند 85 درجة مئوية، تكون الشدة أقل بنحو 20% عنها عند 25 درجة مئوية. يشير الشكل 1-9 إلى أن الحد الأقصى المسموح به للتيار الأمامي يجب تخفيضه عند درجات حرارة دبوس مرتفعة للحفاظ على الوصلة أقل من 95 درجة مئوية. بالنسبة لدرجات حرارة الدبوس التي تزيد عن 60 درجة مئوية، يجب تقليل التيار خطيًا.

4.4 التوزيع الطيفي

يقدم الشكل 1-11 الشدة النسبية كدالة للطول الموجي. تبلغ ذروة الطيف الانبعاثي بالقرب من 570 نانومتر بعرض نصف نطاق يبلغ حوالي 15 نانومتر. يُدرك اللون على أنه أخضر-أصفر.

4.5 نمط الإشعاع

يظهر الشكل 1-12 خصائص الإشعاع. زاوية الرؤية (2θ1/2) هي 140 درجة، مما يشير إلى حزمة واسعة جدًا مناسبة لتطبيقات المؤشر التي تتطلب رؤية من مجموعة واسعة من الزوايا.

5. الأبعاد الميكانيكية والتعبئة

5.1 أبعاد العبوة

تبلغ أبعاد عبوة LED 2.0 مم × 1.25 مم × 0.7 مم. يظهر المنظر العلوي جسمًا مستطيلًا مع عدسة دائرية. يشير المنظر السفلي إلى وسادتي لحام مع علامة قطبية. يتم توفير الرسومات الميكانيكية التفصيلية في ورقة البيانات (الشكل 1-1 إلى 1-4). جميع الأبعاد بالملليمتر مع تفاوتات ±0.2 مم ما لم يُذكر خلاف ذلك.

5.2 أنماط اللحام

تظهر وسادات اللحام الموصى بها في الشكل 1-5. أبعاد الوسادة هي 3.20 مم × 1.20 مم مع تباعد 0.80 مم. تضمن هندسة الوسادة المناسبة تكوين وصلة لحام موثوقة وتوصيل حراري جيد.

5.3 علامة القطبية

يتم تحديد الكاثود بواسطة شق أو علامة على العبوة (الشكل 1-4). يجب مراعاة الاتجاه الصحيح أثناء التجميع لتجنب تلف الجهد العكسي.

6. إرشادات اللحام والتجميع

6.1 ملف لحام إعادة التدفق

يظهر ملف لحام إعادة التدفق الموصى به في الشكل 3-1. المعلمات الرئيسية:

• معدل الارتفاع المتوسط (من Tsmax إلى TP): بحد أقصى 3°C/ث
• التسخين المسبق: 150°C إلى 200°C، 60–120 ثانية
• الوقت فوق 217°C (TL): 60–150 ثانية
• درجة الحرارة القصوى (TP): 260°C
• الوقت ضمن 5°C من الذروة (tp): بحد أقصى 10 ثوان
• معدل التبريد: بحد أقصى 6°C/ث
• الوقت الإجمالي من 25°C إلى الذروة: بحد أقصى 8 دقائق

لا تقم بإجراء لحام إعادة التدفق أكثر من مرتين. إذا مر أكثر من 24 ساعة بين دورتي لحام، فقد تمتص مصابيح LED الرطوبة وتتطلب الخبز قبل إعادة التدفق الثانية.

6.2 اللحام اليدوي

إذا كان اللحام اليدوي ضروريًا، استخدم مكواة لحام بدرجة حرارة طرف أقل من 300°C ومدة مكوث لا تتجاوز 3 ثوانٍ. يجب إجراء محاولة لحام واحدة فقط لكل LED.

6.3 التخزين والخبز

يتم شحن مصابيح LED في أكياس حاجزة للرطوبة. التخزين قبل الفتح: ≤30°C، ≤75% رطوبة نسبية، العمر الافتراضي سنة واحدة. بعد الفتح: ≤30°C، ≤60% رطوبة نسبية، قابلة للاستخدام خلال 168 ساعة. إذا انتهت صلاحية المجفف أو أظهر مؤشر الرطوبة تغييرًا، قم بخبز مصابيح LED عند 60±5°C لأكثر من 24 ساعة قبل الاستخدام.

7. معلومات التعبئة

7.1 شريط الناقل والبكرة

يتم تعبئة مصابيح LED في شريط ناقل بملعب 4.0 مم وعرض 8.0 مم. تحتوي البكرة على 4000 قطعة. أبعاد البكرة: القطر الخارجي 178 مم، القطر الداخلي 60 مم، وفتحة المحور 13.0 مم.

7.2 وضع العلامات

يتم وضع علامة على كل بكرة تحتوي على رقم الجزء ورقم المواصفات ورقم الدفعة ورموز الصندوق للتدفق اللوني واللونانية والجهد الأمامي والطول الموجي والكمية والتاريخ. يظهر نموذج ملصق في الشكل 2-3.

7.3 كيس حاجز الرطوبة

توضع البكرة داخل كيس حاجز للرطوبة مع مجفف وبطاقة مؤشر رطوبة. ثم يُغلق الكيس للحفاظ على رطوبة منخفضة أثناء التخزين والنقل.

8. اختبار الموثوقية

تم تأهيل LED وفقًا للاختبارات التالية (حسب معايير JEDEC حيثما ينطبق):

• لحام إعادة التدفق (أقصى 260°C، 10 ثوانٍ، مرتين): 0 فشل في 22 عينة
• دورة درجة الحرارة (-40°C إلى 100°C، انتقال 5 دقائق، مكوث 30 دقيقة، 100 دورة): 0 فشل
• الصدمة الحرارية (-40°C إلى 100°C، مكوث 15 دقيقة، 300 دورة): 0 فشل
• التخزين في درجة حرارة عالية (100°C، 1000 ساعة): 0 فشل
• التخزين في درجة حرارة منخفضة (-40°C، 1000 ساعة): 0 فشل
• اختبار العمر (Ta=25°C، IF=20 مللي أمبير، 1000 ساعة): 0 فشل

معايير القبول: تغير الجهد الأمامي ≤ 1.1x الحد الأعلى للمواصفة، التيار العكسي ≤ 2.0x الحد الأعلى للمواصفة، التدفق الضوئي ≥ 0.7x الحد الأدنى للمواصفة.

9. احتياطات المناولة

9.1 التوافق الكيميائي

يجب ألا يتعرض LED لبيئات تحتوي على مركبات كبريت تتجاوز 100 جزء في المليون. يجب أن يكون محتوى الهالوجين (البروم والكلور) في المواد المحيطة أقل من 900 جزء في المليون لكل منهما وأقل من 1500 جزء في المليون مجتمعة. يمكن للمركبات العضوية المتطايرة (VOCs) اختراق غلاف السيليكون والتسبب في تغير اللون. تجنب المواد اللاصقة التي تنبعث منها أبخرة عضوية.

9.2 المناولة الميكانيكية

استخدم ملقطًا أو أدوات مناسبة لالتقاط LED من الجانب. لا تلمس أو تضغط على سطح عدسة السيليكون مباشرة لأن ذلك قد يتلف الدوائر الداخلية. بعد اللحام، تجنب ثني لوحة الدائرة المطبوعة أو تطبيق إجهاد ميكانيكي أثناء التبريد.

9.3 الإجهاد الكهربائي الزائد والتفريغ الكهروستاتيكي

مصابيح LED حساسة للتفريغ الكهروستاتيكي (ESD) والإجهاد الكهربائي الزائد (EOS). استخدم إجراءات الحماية المناسبة من ESD (محطات عمل مؤرضة، أربطة معصم، تغليف موصل). يمكن للجهاز تحمل 2000 فولت HBM، ولكن يجب توخي الحذر.

9.4 الإدارة الحرارية

للحفاظ على درجة حرارة الوصلة أقل من 95 درجة مئوية، صمم تبديد حرارة مناسب في تخطيط لوحة الدائرة المطبوعة. يجب تخفيض التيار عند درجات الحرارة المحيطة المرتفعة. المقاومة الحرارية 450 درجة مئوية/واط تعني أن 30 مللي أمبير ستسبب ارتفاعًا في درجة الحرارة بمقدار 13.5 درجة مئوية فوق نقطة اللحام، في ظل ظروف مثالية.

10. ملاحظات التطبيق

10.1 التطبيقات النموذجية

زاوية الرؤية الواسعة واللون الأخضر-الأصفر يجعلان من هذا LED مثاليًا لمؤشرات الحالة في الإلكترونيات الاستهلاكية ولوحات عدادات السيارات ولوحات التحكم الصناعية والأجهزة الطبية. يناسب حجمه الصغير التصميمات المحدودة المساحة.

10.2 اعتبارات تصميم الدائرة

استخدم دائمًا مقاومًا محددًا للتيار على التوالي مع LED. يمكن حساب قيمة المقاوم على النحو R = (Vcc - VF) / IF، حيث Vcc هو جهد الإمداد. يختلف الجهد الأمامي حسب الصندوق؛ استخدم قيمة الصندوق المناسبة أو أضف هامشًا. بالنسبة للمصفوفات المتوازية، تأكد من أن لكل LED مقاوم خاص به لموازنة التيار. يُوصى بحماية الجهد العكسي (مثل صمام ثنائي حاجز) إذا كانت الدائرة قد تتعرض لانحياز عكسي.

11. مبادئ التشغيل

LED عبارة عن تقاطع p-n شبه موصل ينبعث منه الضوء عندما تتحد الإلكترونات مع الفجوات. تحدد الطاقة المنبعثة أثناء إعادة التركيب الطول الموجي للضوء المنبعث. في هذا الجهاز، تستخدم الشريحة الخضراء-الصفراء مادة ذات طاقة فجوة حزمة تتوافق مع حوالي 560-575 نانومتر. يتم استخراج الضوء من خلال عدسة سيليكون شفافة تشكل أيضًا نمط الإشعاع. تتحقق زاوية الرؤية الواسعة (140 درجة) من خلال هندسة عدسة معينة وموضع الشريحة.

12. اتجاهات التطوير

يستمر سوق مصابيح LED المرئية في التطور نحو كفاءة إضاءة أعلى وحزم أصغر وتوحيد ألوان أفضل. قد تحقق الأجيال القادمة من مصابيح LED الخضراء-الصفراء كفاءة إضاءة أعلى (لومن/واط) من خلال هياكل فوقية محسنة وتحويل الفوسفور. يفضل اتجاه التصغير في الأجهزة المحمولة الحزم فائقة الصغر مثل هذا الحجم 2.0×1.25 مم. بالإضافة إلى ذلك، فإن زيادة المتانة للبيئات القاسية (درجة الحرارة العالية والرطوبة) هي محور تركيز مستمر.