ورقة بيانات تقنية لمصباح LED أبيض 3.0×3.0 مم (2.8-3.6 فولت، 2.16 واط) - RF-TVR*EE33MCN

1. نظرة عامة على المنتج

يتم تصنيع مصباح LED الأبيض هذا باستخدام شريحة زرقاء مقترنة بالفوسفور لإصدار ضوء أبيض بارد. العبوة من نوع EMC (مركب قولبة الإيبوكسي) بأبعاد 3.0 مم × 3.0 مم × 0.55 مم، مما يجعلها مناسبة لتصميمات الإضاءة المدمجة. وهي مصممة لجميع عمليات التجميع واللحام SMT ومتوفرة على شريط وبكرة. مستوى الحساسية للرطوبة هو المستوى 3، والمنتج متوافق مع RoHS.

1.1 المميزات

• عبوة EMC لموثوقية عالية وأداء حراري جيد
• زاوية رؤية واسعة جدًا (120° نموذجية)
• مناسبة لجميع عمليات التجميع واللحام SMT
• متوفرة على شريط وبكرة (5000 قطعة/بكرة)
• مستوى الحساسية للرطوبة: المستوى 3
• متوافق مع RoHS

1.2 التطبيقات

• إضاءة خلفية لشاشات LCD أو التلفاز أو الشاشات
• إضاءة المفاتيح والرموز
• مؤشر بصري
• شاشات العرض الداخلية
• تطبيقات الإضاءة الأنبوبية
• الإضاءة العامة

2. أبعاد العبوة

تحتوي عبوة LED على شكل مربع بأبعاد 3.00 مم × 3.00 مم وارتفاع 0.55 مم. منطقة إصدار الضوء عبارة عن عدسة دائرية بقطر 2.6 مم. يظهر المنظر السفلي وسادتي أنود وسادتي كاثود مرتبة بشكل متماثل. يتم تمييز القطبية على العبوة. يوصى بأنماط اللحام كما هو موضح في ورقة البيانات. جميع الأبعاد بالملليمتر مع تفاوتات ±0.2 مم ما لم يذكر خلاف ذلك.

3. معلمات المنتج

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

3.2 التصنيفات القصوى المطلقة (عند Ts = 25°C)

ملاحظات: (1) تم اختبار تيار الذروة الأمامي بدورة تشغيل 1/10، عرض نبضة 0.1 مللي ثانية. (2) تفاوت قياس الجهد الأمامي ±0.1 فولت. (3) تفاوت قياس إحداثيات الألوان ±0.005. (4) تفاوت قياس شدة الإضاءة ±5%. (5) يجب الحرص على ألا يتجاوز تبديد الطاقة التصنيف الأقصى المطلق. (6) جميع القياسات تمت في بيئة موحدة. (7) عند تشغيل LEDs، يجب تحديد التيار الأقصى بعد قياس درجة حرارة العبوة؛ يجب ألا تتجاوز درجة حرارة الوصلة التصنيف الأقصى. (8) محصول ESD يزيد عن 90% عند 2000 فولت HBM؛ مطلوب حماية ESD أثناء المناولة.

4. نظام التصنيف

4.1 تصنيف الجهد الأمامي والتدفق الضوئي (IF = 600 مللي أمبير)

يتم تصنيف LEDs وفقًا للجهد الأمامي (VF) والتدفق الضوئي (Φ). تتراوح صناديق الجهد من G1 (2.8–2.9 فولت) إلى J2 (3.5–3.6 فولت). تتراوح صناديق التدفق من T140 (140–145 لومن) إلى T240 (240–245 لومن). يوضح الجدول العلاقة بين صناديق الجهد والتدفق لاختيار الجهاز.

4.2 تصنيف اللونية (CIE 1931)

يظهر مخطط اللونية CIE صناديق الألوان D00–D23، H00–H23، K00–K23، وT00–T23، كل منها محدد بأربعة أزواج إحداثيات زاوية (x, y). تسمح هذه الصناديق باستهداف دقيق للألوان لتطبيقات LED الأبيض. كما يتم توثيق التحول النموذجي للونية مع درجة الحرارة في منحنيات الخصائص البصرية.

5. منحنيات الخصائص البصرية النموذجية

توفر ورقة البيانات عدة منحنيات مميزة للمساعدة في التصميم الكهربائي والحراري:

• الجهد الأمامي مقابل التيار الأمامي: عند 600 مللي أمبير، VF حوالي 3.0 فولت؛ يظهر المنحنى زيادة تدريجية مع التيار.
• الشدة النسبية مقابل التيار الأمامي: تزداد الشدة خطيًا حتى 600 مللي أمبير.
• الشدة النسبية مقابل درجة حرارة اللحام: تنخفض الشدة قليلاً مع ارتفاع درجة الحرارة (انخفاض بنحو 10% من 25°C إلى 100°C).
• التيار الأمامي مقابل درجة حرارة اللحام: مطلوب تخفيض التصنيف فوق 25°C للحفاظ على درجة حرارة الوصلة أقل من 115°C.
• الجهد الأمامي مقابل درجة حرارة اللحام: ينخفض VF مع زيادة درجة الحرارة (انخفاض بنحو 0.1 فولت من 25°C إلى 100°C).
• مخطط الإشعاع: زاوية رؤية واسعة 120° بنمط إشعاع متماثل.
• إحداثيات اللونية مقابل درجة حرارة اللحام: تحول طفيف في إحداثيات x/y عند درجات حرارة مختلفة (25°C، 45°C، 65°C، 85°C).
• توزيع الطيف: انبعاث عريض يتمركز حول 450 نانومتر (أزرق) مع تحويل الفوسفور الذي يغطي 500–700 نانومتر.

6. معلومات التغليف

6.1 مواصفات التغليف

كمية التغليف: 5000 قطعة لكل بكرة. أبعاد شريط الحامل: A0 = 3.2±0.1 مم، B0 = 3.3±0.1 مم، K0 = 1.4±0.1 مم، P0 = 4.0±0.1 مم، P1 = 4.0±0.1 مم، P2 = 2.0±0.05 مم، T = 0.25±0.02 مم، E = 1.75±0.1 مم، F = 3.5±0.05 مم، D0 = 1.55±0.1 مم، D1 = 1.1±0.1 مم، W = 8.0±0.1 مم. أبعاد البكرة: A (القطر الداخلي) = 13.3±0.5 مم، B (العرض) = 16.9±0.1 مم، C (القطر الخارجي) = 178±1 مم، D (قطر المحور) = 59±1 مم.

6.2 الملصق وحاجز الرطوبة

يتم وضع ملصق على كل بكرة برقم الجزء ورقم المواصفات ورقم الدفعة ورمز التصنيف والتدفق الضوئي وتصنيف اللونية والجهد الأمامي والطول الموجي والكمية والتاريخ. توضع البكرة في كيس حاجز للرطوبة مع مادة مجففة وبطاقة مؤشر الرطوبة. ثم يعبأ الكيس في صندوق كرتوني للشحن.

6.3 عناصر اختبار الموثوقية

معايير الفشل: VF > 1.1 × U.S.L، IR > 2.0 × U.S.L، Φ<0.7 × L.S.L.

7. تعليمات اللحام بإعادة التدفق SMT

يجب ألا يتجاوز اللحام بإعادة التدفق مرتين. إذا مر أكثر من 24 ساعة بعد أول لحام، فقد تتلف LEDs. يشمل ملف إعادة التدفق الموصى به:

• متوسط سرعة ارتفاع درجة الحرارة: 3 °C/ثانية كحد أقصى
• التسخين المسبق: 150°C إلى 200°C لمدة 60–120 ثانية
• الوقت فوق 217°C (TL): 60 ثانية كحد أقصى
• درجة الحرارة القصوى (TP): 260°C كحد أقصى، مع وقت احتجاز ضمن 5°C من الذروة: 10 ثوانٍ كحد أقصى
• سرعة التبريد: 6 °C/ثانية كحد أقصى
• الوقت الإجمالي من 25°C إلى الذروة: 8 دقائق كحد أقصى

للحام اليدوي: درجة حرارة المكواة أقل من 300°C لمدة أقل من 3 ثوانٍ، مرة واحدة فقط. يجب تجنب الإصلاح؛ إذا لزم الأمر، استخدم مكواة لحام مزدوجة الرأس. لا تضغط أثناء التسخين. المادة المغلفة هي السيليكون، لذا تجنب الضغط القوي على السطح العلوي. لا تقم بتركيب مكونات على PCB ملتوية.

8. احتياطات المناولة

• يجب أن يحد بيئة التشغيل من محتوى عنصر الكبريت إلى أقل من 100 جزء في المليون في المواد الملامسة.
• يجب أن يكون محتوى البروم والكلور في المواد الخارجية أقل من 900 جزء في المليون لكل منهما، والإجمالي أقل من 1500 جزء في المليون.
• تجنب المركبات العضوية المتطايرة التي يمكنها اختراق مواد تغليف السيليكون والتسبب في تغير اللون. استخدم مواد لاصقة لا تنبعث منها أبخرة عضوية.
• تعامل مع المكونات من الأسطح الجانبية باستخدام ملقط؛ لا تلمس عدسة السيليكون.
• صمم الدوائر بمقاومات تحديد تيار مناسبة لمنع تجاوز التصنيفات القصوى المطلقة. يمكن أن يسبب الجهد العكسي هجرة وتلفًا.
• التصميم الحراري أمر بالغ الأهمية؛ تأكد من وجود تبديد حراري كافٍ للحفاظ على درجة حرارة الوصلة أقل من 115°C.
• يجذب السيليكون الغبار؛ نظف باستخدام كحول الأيزوبروبيل. لا يوصى بالتنظيف بالموجات فوق الصوتية.
• ظروف التخزين: قبل فتح الكيس الألومنيوم، خزن عند<30°C و<75% رطوبة نسبية لمدة تصل إلى سنة واحدة. بعد الفتح، استخدم خلال 24 ساعة عند<30°C و<60% رطوبة نسبية. إذا تجاوز وقت التخزين، اخبز عند 65±5°C لمدة 24 ساعة.
• LEDs حساسة للتفريغ الكهروستاتيكي والإجهاد الكهربائي الزائد؛ استخدم احتياطات المناولة المناسبة.

9. توصيات تطبيق التصميم

مصباح LED الأبيض هذا مثالي للإضاءة الخلفية والمؤشرات وشاشات العرض الداخلية والإضاءة العامة حيث تكون الكفاءة العالية وزاوية الرؤية الواسعة مطلوبة. توفر زاوية الرؤية الواسعة 120° توزيعًا موحدًا للضوء. توفر عبوة EMC توصيلًا حراريًا جيدًا، مما يمكن LED من العمل عند 600 مللي أمبير مع تبديد حراري مناسب. عند تصميم صفائف، تأكد من توزيع تيار موحد ومنطقة نحاسية كافية لتبديد الحرارة. يسمح نظام التصنيف باختيار مجموعات ضيقة من الجهد واللون لأداء متسق في الإنتاج الضخم.

10. اعتبارات المقارنة الفنية

بالمقارنة مع العبوات PLCC التقليدية، توفر عبوة EMC موثوقية أعلى تحت الإجهاد الحراري والميكانيكي، ومقاومة أفضل لتلوث الكبريت، وكفاءة محسنة لاستخراج الضوء. البصمة 3.0×3.0 مم مضغوطة ومناسبة للتخطيطات الكثيفة. المقاومة الحرارية النموذجية 12°C/واط تنافسية لمصابيح LED متوسطة الطاقة، مما يسمح بالتشغيل بتيارات أعلى دون تجاوز حدود درجة حرارة الوصلة.

11. الأسئلة الشائعة

س: ما هو أقصى تيار تشغيل؟ج: أقصى تيار أمامي مطلق هو 600 مللي أمبير تيار مستمر؛ تيار الذروة يصل إلى 900 مللي أمبير (دورة 1/10، 0.1 مللي ثانية).

س: هل يمكنني استخدام هذا LED في التطبيقات الخارجية؟ج: نطاق درجة حرارة التشغيل من −40°C إلى +85°C، لكن العبوة غير محددة للاستخدام الخارجي دون حماية بيئية إضافية.

س: كيف أفسر رموز التصنيف؟ج: صناديق الجهد (G1–J2) تشير إلى نطاقات الجهد الأمامي؛ صناديق التدفق (T140–T240) تشير إلى نطاقات التدفق الضوئي باللومن. صناديق اللونية (D, H, K, T) تتوافق مع إحداثيات CIE محددة.

س: هل هذا LED مناسب لأنظمة الأبيض القابل للضبط؟ج: هذا LED أبيض ثابت؛ للأبيض القابل للضبط ستحتاج إلى صناديق ألوان متعددة أو درجات حرارة لونية مختلفة.

س: ما هو تخطيط وسادة اللحام الموصى به؟ج: راجع مخطط أنماط اللحام (الشكل 1-5) بأبعاد وسادة 1.45 مم × 0.46 مم لكل وسادة، متباعدة 2.26 مم. استخدم منطقة نحاسية كافية لتبديد الحرارة.

12. دراسة حالة تطبيقية: وحدة الإضاءة الخلفية LCD

في إضاءة خلفية نموذجية لشاشة LCD مقاس 7 بوصة، يمكن لـ 24 من مصابيح LED البيضاء هذه المرتبة في مصفوفة 4×6 توفير سطوع 3000 cd/m² عند تشغيل 600 مللي أمبير. مع زاوية رؤية 120°، تحقق الإضاءة الخلفية إضاءة موحدة. الإدارة الحرارية باستخدام PCB ألومنيوم مع 2 أونصة نحاس تحافظ على درجة حرارة الوصلة أقل من 85°C، مما يضمن عمرًا يصل إلى 50,000 ساعة. تسمح عبوة EMC باللحام بإعادة التدفق على ركائز مرنة لتصميمات الإضاءة الحافة.

13. مبدأ توليد الضوء الأبيض

يستخدم LED شريحة InGaN زرقاء تصدر عند حوالي 450 نانومتر. الشريحة مغلفة بفوسفور YAG:Ce أصفر. يتم امتصاص جزء من الضوء الأزرق بواسطة الفوسفور وتحويله إلى اللون الأصفر؛ يمتزج الضوء الأزرق المتبقي مع الأصفر لإنتاج الضوء الأبيض. يتم تحديد النقطة البيضاء الدقيقة (CCT وDuv) بتركيز الفوسفور وتكوينه، والذي يتم التحكم فيه بإحكام عبر نظام التصنيف.

14. اتجاهات ومعايير الصناعة

تتجه صناعة الإضاءة نحو كفاءة أعلى وعبوات أصغر. يتم اعتماد عبوات EMC بشكل متزايد لمصابيح LED متوسطة الطاقة بسبب متانتها الميكانيكية وتوافقها مع التجميع الآلي. الاتجاه أيضًا نحو تصنيف أكثر دقة لتناسق الألوان، كما ينعكس في هيكل CIE التفصيلي لهذا المنتج. أصبح الامتثال لـ RoHS والقيود البيئية على الهالوجينات والكبريت متطلبات قياسية. يفضل استخدام LEDs ذات مقاومة حرارية أقل من 15°C/W للتطبيقات عالية اللومن لتبسيط التبريد.