مواصفات LED أبيض LT3004WH-A-GL - حجم 3.0x0.85x0.42 مم - جهد 3.0 فولت - طاقة 60 ملي واط

1. نظرة عامة على المنتج

إن LT3004WH-A-GL هو LED أبيض مثبت على السطح مصمم للإضاءة العامة وإضاءة الخلفية. يستخدم شريحة InGaN زرقاء مع فوسفور أصفر لإنتاج الضوء الأبيض. العبوة من نوع PLCC بأبعاد 3.0 مم × 0.85 مم × 0.42 مم، مما يجعلها مناسبة للتصاميم المدمجة. يوفر هذا LED زاوية رؤية واسعة تبلغ 120°، وشدة إضاءة عالية تصل إلى 3250mcd، وموثوقية ممتازة. متوافق مع RoHS وله مستوى حساسية للرطوبة 3. التطبيقات الرئيسية تشمل إضاءة خلفية لشاشات LCD وإضاءة خلفية للهواتف المحمولة.

2. تحليل المعايير الفنية

2.1 الخصائص الكهربائية

عند شرط اختبار IF=20mA و Ts=25°C، يكون الجهد الأمامي (VF) عادةً 3.0V مع نطاق من 2.7V إلى 3.3V حسب التصنيف. التيار العكسي (IR) عند VR=5V أقل من 1µA. الحد الأقصى المطلق للتيار الأمامي هو 30mA، والحد الأقصى للتيار الأمامي الذروة (1/10 دورة، نبضة 0.1ms) هو 100mA. الجهد العكسي الأقصى هو 5V. تصنيف التفريغ الكهروستاتيكي (HBM) هو 2000V. يجب ألا تتجاوز درجة حرارة تقاطع LED (Tj) 105°C.

2.2 الخصائص البصرية

شدة الإضاءة (Iv) عند IF=20mA هي عادةً 2650mcd، وتتراوح من 2150mcd إلى 3450mcd حسب التصنيف. زاوية الرؤية (2θ1/2) هي 120 درجة. يتم تعريف إحداثيات اللون في مخطط CIE 1931 اللوني، مع مجموعات تصنيف متعددة (N0 إلى N4، M0 إلى M4، ومجموعات MN) للتحكم الدقيق في اللون. يُظهر توزيع الطيف ذروة طول موجي حوالي 450nm من الشريحة الزرقاء وانبعاث أصفر عريض من الفوسفور، مما ينتج ضوءًا أبيض.

2.3 الخصائص الحرارية

يجب الاحتفاظ بدرجة حرارة تقاطع LED أقل من 105°C. يُظهر منحنى تخفيض التيار الأمامي (الشكل 1-9) أنه مع زيادة درجة حرارة اللحام، ينخفض الحد الأقصى المسموح به للتيار الأمامي لضمان Tj ≤ 105°C. الإدارة الحرارية المناسبة، مثل مساحة نحاسية كافية على PCB ومبدد حراري، ضرورية للتشغيل الموثوق.

3. نظام التصنيف

3.1 تصنيف شدة الإضاءة

عند IF=20mA، يتم تقسيم شدة الإضاءة إلى تصنيفات من 30 إلى 42، يغطي كل منها نطاق 100mcd. على سبيل المثال، التصنيف 30 يغطي 2150-2250mcd، التصنيف 36 يغطي 2750-2850mcd، والتصنيف 42 يغطي 3350-3450mcd. يتم أيضًا توفير التدفق الضوئي المكافئ (باللومن) لكل تصنيف.

3.2 تصنيف الجهد الأمامي

يتم تصنيف الجهد الأمامي من V0 (2.7-2.8V) إلى V5 (3.2-3.3V) بخطوات 0.1V. جميع القياسات عند IF=20mA، Ta=25°C، مع تفاوت ±0.03V.

3.3 تصنيف اللونية

تنقسم إحداثيات CIE 1931 اللونية إلى مجموعات متعددة (N0 إلى N4، M0 إلى M4، ومجموعات MN) لتحقيق تناسق لوني دقيق. تحدد كل مجموعة منطقة مستطيلة صغيرة في مخطط اللونية، مما يضمن تحكمًا محكمًا في اللون لتطبيقات الإضاءة الخلفية وشاشات العرض.

4. منحنيات الأداء

4.1 الجهد الأمامي مقابل التيار الأمامي (الشكل 1-7)

يُظهر منحنى VF-IF خاصية ثنائي أسية نموذجية. عند 20mA، يكون VF حوالي 3.0V. يساعد المنحنى المصممين على توقع انخفاض الجهد عند تيارات تشغيل مختلفة.

4.2 التيار الأمامي مقابل الشدة النسبية (الشكل 1-8)

تزداد الشدة النسبية للإضاءة بشكل خطي تقريبًا مع التيار الأمامي حتى 50mA. هذه الخطية مفيدة لتطبيقات التعتيم.

4.3 توزيع الطيف (الشكل 1-10)

يظهر توزيع القدرة الطيفية ذروة زرقاء عند حوالي 450nm وانبعاث فوسفور أصفر عريض من 500nm إلى 700nm. للضوء الأبيض مؤشر تجسيد لوني عالٍ مناسب للإضاءة العامة.

5. معلومات التعبئة والتغليف والميكانيكية

5.1 أبعاد العبوة

يحتوي LED على عبوة PLCC بأبعاد 3.0 مم × 0.85 مم × 0.42 مم. التفاوتات هي ±0.1 مم ما لم يذكر خلاف ذلك. تحتوي العبوة على عدسة سيليكون في الأعلى، وهي ناعمة وتتطلب معالجة دقيقة.

5.2 أبعاد شريط الناقل

يتم توفير LEDs على شريط ناقل بعرض 12 مم مع أبعاد جيب A0=0.95 مم، B0=3.15 مم، K0=0.55 مم. الخطوة P1=4.00 مم، P2=2.00 مم، P0=4.00 مم. قطر البكرة 178 مم مع 5000 قطعة لكل بكرة.

5.3 القطبية والعلامات

يحتوي LED على علامة كاثود (عادة شق أو نقطة) على جانب واحد. راجع رسم العبوة لتوجيه القطبية.

6. إرشادات اللحام والتجميع

6.1 ملف اللحام بإعادة التدفق

يتبع ملف اللحام بإعادة التدفق الموصى به معايير JEDEC: التسخين المسبق من 160°C إلى 260°C خلال 60-120 ثانية؛ الوقت فوق 217°C (TL) يجب أن يكون 60-120 ثانية؛ درجة الحرارة القصوى 260°C لمدة أقصاها 10 ثوانٍ (في حدود 5°C من الذروة). يجب ألا يتجاوز معدل التبريد 6°C/ثانية. يجب أن يكون إجمالي الوقت من 25°C إلى الذروة أقل من 8 دقائق. لا تقم بإجراء أكثر من مرتين لإعادة التدفق، وإذا تجاوز الفاصل بين المرات 24 ساعة، فقد تتلف LEDs بسبب امتصاص الرطوبة.

6.2 اللحام اليدوي

للحام اليدوي، يجب أن تكون درجة حرارة المكواة أقل من 300°C، ويجب أن يكون وقت التلامس أقل من 3 ثوانٍ. يُسمح بعملية لحام يدوي واحدة فقط.

6.3 المناولة والتخزين

مستوى حساسية الرطوبة هو 3. قبل فتح الكيس المختوم، شروط التخزين: ≤30°C، ≤75% رطوبة نسبية، عمر افتراضي سنة واحدة من تاريخ الختم. بعد الفتح، يجب استخدام LEDs خلال 24 ساعة (≤30°C، ≤60% رطوبة نسبية). إذا تجاوزت شروط التخزين أو تلاشى المجفف، يلزم الخبز عند 60±5°C لمدة ≥24 ساعة.

6.4 احتياطات المناولة

تجنب تطبيق الإجهاد الميكانيكي أو الضغط على عدسة السيليكون أثناء الالتقاط والوضع. استخدم فوهات التفريغ بقوة مناسبة. لا تقم بلف PCB بعد اللحام. تجنب التنظيف بالموجات فوق الصوتية الذي قد يتلف LED. استخدم كحول الأيزوبروبيل للتنظيف إذا لزم الأمر.

7. التعبئة والتغليف والطلب

7.1 تفاصيل التعبئة

تحتوي كل بكرة على 5000 قطعة. قطر البكرة 178 مم، العرض 12.8 مم. يتم إغلاق شريط الناقل بشريط غطاء. تتضمن المعلومات المُلصقة رقم الجزء، رمز التصنيف، شدة الإضاءة (Iv)، الجهد الأمامي (VF)، رمز الطول الموجي (WL)، الكمية، رمز التاريخ، ورقم الدفعة.

7.2 التعبئة المقاومة للرطوبة

يتم إغلاق البكرات بالتفريغ في كيس حاجز للرطوبة مع مجفف وبطاقة مؤشر الرطوبة. ثم يتم تعبئة الكيس في صندوق من الورق المقوى.

7.3 معلومات الطلب

يجب على العملاء تحديد رموز التصنيف المطلوبة لشدة الإضاءة والجهد الأمامي واللونية عند الطلب. المنتج القياسي هو LT3004WH-A-GL.

8. توصيات التطبيق

إن LT3004WH-A-GL مثالي لإضاءة خلفية LCD (خاصة الصغيرة والمتوسطة الحجم)، وإضاءة خلفية للوحة المفاتيح وشاشة الهاتف المحمول، ومصابيح المؤشرات، والإضاءة الزخرفية. حجمه الصغير يسمح بالتركيب عالي الكثافة. للإضاءة الخلفية الموحدة، يمكن استخدام العديد من LEDs في مصفوفات مع موزعات مناسبة. توفر زاوية الرؤية الواسعة 120° سطوعًا جيدًا خارج المحور. في تصميم الدائرة، يعد المقاوم المحدد للتيار ضروريًا لمنع التيار الزائد. للتعتيم، يوصى باستخدام تعديل عرض النبضة (PWM) بترددات أعلى من 1kHz لتجنب الوميض. عند استخدام LED في سلاسل متوازية/متسلسلة، تأكد من توزيع التيار المتوازن باستخدام مقاومات موازنة أو مشغلات تيار ثابت.

9. اختبار الموثوقية ومعايير الفشل

اجتاز LED اختبارات الموثوقية بما في ذلك إعادة اللحام (260°C كحد أقصى، 10 ثوانٍ)، الصدمة الحرارية (-40°C إلى 100°C، 100 دورة)، تخزين درجات الحرارة العالية (100°C، 1000 ساعة)، تخزين درجات الحرارة المنخفضة (-40°C، 1000 ساعة)، اختبار العمر (Ta=25°C، IF=20mA، 1000 ساعة)، تخزين الرطوبة العالية/درجات الحرارة العالية (60°C/90%RH، 1000 ساعة)، وتشغيل الرطوبة العالية/درجات الحرارة العالية (60°C/90%RH، IF=15mA، 500 ساعة). معيار القبول هو 0 فشل من 20 عينة لكل اختبار. يُعرَّف الفشل بأنه VF > USL×1.1، أو IR > USL×2.0، أو التدفق الضوئي < LSL×0.7.

10. الأسئلة المتكررة

س1: ما هو الجهد الأمامي النموذجي عند 20mA؟ج: عادة 3.0V، مع نطاق تصنيف 2.7V-3.3V.

س2: هل يمكنني تشغيل LED بتيار 30mA بشكل مستمر؟ج: نعم، 30mA هو الحد الأقصى المطلق للتيار الأمامي، ولكن الإدارة الحرارية الدقيقة مطلوبة للحفاظ على درجة حرارة التقاطع أقل من 105°C. لعمر طويل، ضع في اعتبارك تخفيض التيار إلى 20mA.

س3: كيف أختار التصنيف الصحيح لتطبيقي؟ج: اختر تصنيف شدة الإضاءة وفقًا للسطوع المطلوب، وتصنيف الجهد وفقًا لنطاق جهد المشغل، وتصنيف اللونية لتناسق اللون. تستخدم تطبيقات الإضاءة الخلفية النموذجية تصنيفات في المجموعات N أو M.

س4: هل يمكن استخدام LED في البيئات الخارجية؟ج: نطاق درجة حرارة التشغيل هو -30°C إلى +85°C، لكن مادة السيليكون العازلة قد تتدهور تحت التعرض الطويل للأشعة فوق البنفسجية. للاستخدام الخارجي، تأكد من حماية إضافية من أشعة الشمس المباشرة والرطوبة.

11. دراسة حالة تصميمية

الحالة: إضاءة خلفية LCD لشاشة 7 بوصةتتطلب شاشة 7 بوصة إضاءة خلفية موحدة بسطوع 300cd/m². باستخدام 30 قطعة من LT3004WH-A-GL مرتبة في 5 صفوف × 6 أعمدة، كل منها يعمل بتيار 20mA، يكون إجمالي التيار 600mA. مع لوحة توجيه الضوء وموزع، يمكن للنظام تحقيق السطوع المطلوب. الجهد الأمامي لكل LED حوالي 3.0V، لذا فإن مصدر طاقة 12V مع مقاومات تسلسلية (مثل 330Ω لكل صف من 6 LEDs) سيعمل. يجب أن يتضمن تصميم PCB فتحات حرارية لتبديد الحرارة. يؤكد اختبار الموثوقية أن LEDs تحافظ على >90% من الحفاظ على اللومن بعد 10,000 ساعة عند درجة حرارة محيطة 25°C.

12. مبدأ العمل

يستخدم LED الأبيض شريحة أشباه موصلات InGaN (نيتريد الغاليوم الإنديوم) زرقاء الباعث. عندما يمر التيار الأمامي عبر الشريحة، تتحد الإلكترونات والفجوات إشعاعيًا، مما ينبعث منه ضوء أزرق (ذروة ~450nm). هذا الضوء الأزرق يثير جزئيًا فوسفورًا أصفر الباعث (عادة YAG:Ce) المطلي على الشريحة. يؤدي مزيج الضوء الأزرق وانبعاث الفوسفور الأصفر إلى ضوء أبيض. تعتمد درجة حرارة اللون الدقيقة ومؤشر تجسيد اللون على تركيب الفوسفور وسماكة الطلاء. توفر عبوة PLCC حماية ميكانيكية وتجويفًا عاكسًا لاستخراج الضوء بكفاءة.

13. اتجاهات التكنولوجيا

تتجه صناعة LED نحو كفاءة أعلى (لومن لكل واط)، وحزم أصغر (مثل حزم على مقياس الشريحة 1.6x0.8 مم)، وتناسق لوني أفضل (تصنيف ضيق). يمثل LT3004WH-A-GL حلاً مضغوطًا من PLCC بأداء جيد للتطبيقات الحالية. تشمل الاتجاهات المستقبلية دمج عدة LEDs في عبوة واحدة (مثل RGB أبيض)، وتحسين الإدارة الحرارية، واستخدام النقاط الكمومية لتحسين التدرج اللوني. للإضاءة الخلفية، تظهر تقنيات mini-LED و micro-LED، لكن LEDs PLCC تظل فعالة من حيث التكلفة للمنتجات ذات الحجم المتوسط.