مواصفات LED برتقالي RF-OU1808TS-CB-E0 - 1.8x0.8x0.5 مم - حزم الجهد 1.8-2.4 فولت - طاقة 72 ميجاوات - ورقة بيانات تقنية بالعربية

1. نظرة عامة على المنتج

إن RF-OU1808TS-CB-E0 عبارة عن LED برتقالي من نوع شريحة مثبت على السطح (SMD) تم تصنيعه باستخدام شريحة شبه موصلة برتقالية عالية الكفاءة. يتم وضع الجهاز في حزمة مصغرة بأبعاد 1.8 مم × 0.8 مم × 0.50 مم، مما يجعله مناسبًا للتجميعات الإلكترونية المدمجة. بفضل زاوية الرؤية الواسعة جدًا البالغة 140 درجة، يوفر هذا LED توزيعًا ممتازًا للضوء لتطبيقات المؤشرات والشاشات. وهو متوافق تمامًا مع عمليات التجميع واللحام القياسية لـ SMT، ويلبي المتطلبات البيئية لـ RoHS. مستوى الحساسية للرطوبة مصنف عند المستوى 3، مما يتطلب التعامل السليم لتجنب امتصاص الرطوبة.

1.1 الميزات

• زاوية رؤية واسعة جدًا (2θ1/2 = 140° نموذجية)
• مناسب لجميع عمليات التجميع واللحام SMT
• مستوى الحساسية للرطوبة: المستوى 3 (وفقًا لـ JEDEC)
• متوافق مع RoHS (خالي من الرصاص والزئبق والكادميوم والمواد المقيدة الأخرى)
• أبعاد الحزمة المدمجة: 1.8 مم (طول) × 0.8 مم (عرض) × 0.50 مم (ارتفاع)
• متوفر في حزم متعددة من السطوع والطول الموجي

1.2 التطبيقات

• مؤشرات بصرية وأضواء الحالة
• المفاتيح والرموز والشاشات المضيئة من الخلف
• إضاءة عامة للأغراض في الأجهزة الإلكترونية
• الأجهزة المحمولة والتي تعمل بالبطارية
• الإضاءة الداخلية للسيارات (عند التوافق مع نطاقات الجهد ودرجة الحرارة)

2. أبعاد الحزمة وأنماط اللحام

يتم تعريف حزمة LED من خلال رسومات ميكانيكية دقيقة. يُظهر المنظر العلوي جسمًا مستطيلًا بطول 1.80 مم وعرض 0.80 مم. يشير المنظر الجانبي إلى ارتفاع إجمالي 0.50 مم (بما في ذلك نتوء العدسة بحوالي 0.15 مم). يكشف المنظر السفلي عن وسادتين لحام: الوسادة 1 (الكاثود) بحجم 0.37 مم × 0.80 مم، والوسادة 2 (الأنود) بحجم 0.90 مم × 0.80 مم. يتم تحديد القطبية في المنظر السفلي بعلامة "+" بالقرب من وسادة الأنود. توفر بصمة اللحام الموصى بها نماذج PCB: وسادة كاثود بحجم 1.3 مم × 0.8 مم ووسادة أنود بحجم 2.6 مم × 0.8 مم، مع تباعد 0.95 مم بين الحواف الداخلية. جميع الأبعاد لها تفاوت ±0.2 مم ما لم يُذكر خلاف ذلك. تضمن الواجهة الميكانيكية تكوين وصلات لحام موثوقة ومحاذاة بصرية.

3. تحليل المعايير الفنية

3.1 الخصائص الكهربائية والبصرية (عند Ts=25°C، IF=20mA)

يتم اختبار الجهاز تحت تيار أمامي 20 مللي أمبير عند درجة حرارة نقطة لحام محيطة 25 درجة مئوية. تشمل المعلمات الكهربائية الرئيسية:

• الجهد الأمامي (VF): تم تصنيفه إلى نطاقات: B1 (1.8-1.9 فولت)، B2 (1.9-2.0 فولت)، C1 (2.0-2.1 فولت)، C2 (2.1-2.2 فولت)، D1 (2.2-2.3 فولت)، D2 (2.3-2.4 فولت). القيم النموذجية هي نقاط المنتصف لكل حزمة.
• الطول الموجي السائد (λD): متوفر في حزم: D00 (615-620 نانومتر)، E00 (620-625 نانومتر)، F00 (625-630 نانومتر). يصل الانبعاث البرتقالي إلى ذروته حوالي 620 نانومتر حسب الحزمة.
• شدة الإضاءة (IV): مصنفة كـ J10 (350-430 مللي كانديلا)، J20 (430-530 مللي كانديلا)، K10 (530-650 مللي كانديلا)، K20 (650-800 مللي كانديلا). الشدة النموذجية لحزمة معينة تقع ضمن النطاق.
• عرض نصف النطاق الطيفي: عادة 15 نانومتر، مما يشير إلى انبعاث طيفي ضيق نسبيًا.
• زاوية الرؤية(2θ1/2): 140° نموذجية، واسعة جدًا للإضاءة المنتظمة.
• تيار الانعكاس(IR): الحد الأقصى 10 ميكرو أمبير عند VR=5 فولت.
• المقاومة الحرارية(RTHJ-S): الحد الأقصى 260°C/W، مما يشير إلى قدرة تبديد حراري معتدلة.

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

يجب ألا يتجاوز الجهاز الحدود التالية:

• تبديد الطاقة (Pd): 72 ميجاوات كحد أقصى
• التيار الأمامي (IF): 30 مللي أمبير مستمر كحد أقصى
• التيار الأمامي الذروة (IFP): 60 مللي أمبير (دورة عمل 1/10، عرض نبضة 0.1 مللي ثانية)
• التفريغ الكهروستاتيكي (ESD) HBM: 2000 فولت كحد أقصى
• درجة حرارة التشغيل (Topr): -40 درجة مئوية إلى +85 درجة مئوية
• درجة حرارة التخزين (Tstg): -40 درجة مئوية إلى +85 درجة مئوية
• درجة حرارة الوصلة (Tj): 95 درجة مئوية كحد أقصى

يجب توخي الحذر لضمان ألا تتجاوز درجة حرارة الوصلة 95 درجة مئوية أبدًا. يجب تحديد الحد الأقصى للتيار الأمامي حسب البيئة الحرارية الفعلية للتطبيق.

3.3 منحنيات الخصائص البصرية النموذجية (الوصف)

على الرغم من عدم إعادة إنتاج المنحنيات الفعلية هنا، توفر ورقة البيانات العديد من الرسوم البيانية للخصائص النموذجية بناءً على القياسات عند Ta=25°C:

• الجهد الأمامي مقابل التيار الأمامي (الشكل 1-6):مع زيادة التيار من 0 إلى 30 مللي أمبير، يرتفع الجهد الأمامي خطيًا تقريبًا من حوالي 1.8 فولت إلى 2.5 فولت، مع انحناء طفيف حول 10-15 مللي أمبير.
• التيار الأمامي مقابل الشدة النسبية (الشكل 1-7):يزداد خرج الضوء النسبي مع التيار الأمامي ولكن بعلاقة شبه خطية؛ عند 30 مللي أمبير، تكون الشدة النسبية حوالي 1.5 ضعفًا عند 20 مللي أمبير.
• درجة حرارة الدبوس مقابل الشدة النسبية (الشكل 1-8):مع ارتفاع درجة حرارة الدبوس من -40 درجة مئوية إلى +100 درجة مئوية، تنخفض الشدة النسبية بحوالي 20-30%، مما يشير إلى اعتماد سلبي على درجة الحرارة.
• درجة حرارة الدبوس مقابل الجهد الأمامي (الشكل 1-9):ينخفض الجهد الأمامي مع زيادة درجة الحرارة بمعدل حوالي -2 مللي فولت/درجة مئوية.
• التيار الأمامي مقابل الطول الموجي السائد (الشكل 1-10):زيادة التيار الأمامي من 5 إلى 30 مللي أمبير تسبب تحولًا طفيفًا نحو الأحمر (زيادة) في الطول الموجي السائد بحوالي 2-3 نانومتر.
• الشدة النسبية مقابل الطول الموجي (الشكل 1-11):يظهر التوزيع الطيفي ذروة حوالي 620 نانومتر مع نصف عرض حوالي 15 نانومتر.
• نمط الإشعاع (الشكل 1-12):الانبعاث قريب من لامبرتي مع أقصى شدة عند 0 درجة وتنخفض إلى نصف الشدة عند حوالي ±70 درجة (زاوية رؤية 140 درجة).

4. شرح نظام التصنيف (التجميع)

يستخدم RF-OU1808TS-CB-E0 نظام تصنيف متعدد الحزم لضمان أداء متسق في التطبيقات:

• تصنيف الطول الموجي:يتم فرز الطول الموجي السائد إلى ثلاث حزم رئيسية: D00 (615-620 نانومتر)، E00 (620-625 نانومتر)، F00 (625-630 نانومتر). يتيح ذلك الاختيار لمطابقة الألوان بدقة.
• تصنيف شدة الإضاءة:تغطي أربع حزم شدة (J10، J20، K10، K20) نطاقًا من 350 إلى 800 مللي كانديلا، مما يتيح تناسق السطوع في المصفوفات.
• تصنيف الجهد:ست حزم جهد أمامي (B1 إلى D2) من 1.8 فولت إلى 2.4 فولت تساعد في تصميم الدوائر المتسلسلة والتنبؤ باستهلاك الطاقة.
• جميع رموز الحزم مطبوعة على ملصق البكرة باسم "BIN CODE"، "WLD" (الطول الموجي)، و"VF" (الجهد). يجب على العملاء تحديد الحزم المطلوبة عند الطلب.

5. معلومات التعبئة والتغليف والشحن

5.1 مواصفات التعبئة والتغليف

يتم تغليف مصابيح LED في شريط وبكرة. تحتوي كل بكرة على 4000 قطعة. عرض الشريط الحامل 8 مم مع جيوب متباعدة بميل 4 مم. أبعاد البكرة: A=178±1 مم (القطر الخارجي)، B=60±1 مم (المحور)، C=13.0±0.5 مم (الثقب). يشتمل الشريط على علامات اتجاه القطبية لضمان الموضع الصحيح أثناء التجميع الآلي.

5.2 التغليف المقاوم للرطوبة

يتم إغلاق كل بكرة في كيس حاجز للرطوبة (MBB) مع مادة مجففة وبطاقة مؤشر الرطوبة. يُظهر ملصق على الكيس رقم الجزء، رقم المواصفات، رقم الدفعة، رموز الحزم، الكمية، والتاريخ. شروط التخزين قبل فتح الكيس هي ≤30 درجة مئوية و≤75% رطوبة نسبية لمدة تصل إلى عام واحد من تاريخ الإغلاق. بعد الفتح، يجب استخدام مصابيح LED في غضون 168 ساعة إذا تم تخزينها عند ≤30 درجة مئوية و≤60% رطوبة نسبية. إذا تجاوز وقت التعرض الحد أو تضرر الكيس، فيجب إجراء معالجة بالخبز عند 60±5 درجة مئوية لمدة ≥24 ساعة قبل الاستخدام.

5.3 الصندوق الكرتوني

يتم تعبئة بكرات متعددة في صندوق كرتوني للشحن. يتم وضع ملصق على الصندوق بمعلومات المنتج والكمية.

6. شروط ومعايير اختبار الموثوقية

معايير الفشل: تحول الجهد الأمامي إلى ما وراء 1.1 ضعف الحد الأعلى للمواصفات (U.S.L)، تجاوز تيار الانعكاس 2.0 ضعف U.S.L، أو انخفاض التدفق الضوئي إلى أقل من 0.7 ضعف الحد الأدنى للمواصفات (L.S.L). يتم إجراء هذه الاختبارات على مصابيح LED مفردة أو شرائط في ظل ظروف تبديد حراري جيدة. عند تصميم الدوائر، يجب على المستخدمين مراعاة توزيع التيار والجهد والإدارة الحرارية.

7. إرشادات لحام إعادة التدفق SMT

يعتمد ملف إعادة التدفق الموصى به على اللحام الخالي من الرصاص بدرجة حرارة ذروة 260 درجة مئوية (10 ثوانٍ كحد أقصى). التسخين المسبق من 150 درجة مئوية إلى 200 درجة مئوية على مدى 60-120 ثانية، ثم الارتفاع إلى الذروة بمعدل ≤3 درجة مئوية/ثانية. يجب أن يكون الوقت فوق 217 درجة مئوية (TL) 60-150 ثانية. معدل التبريد ≤6 درجة مئوية/ثانية. يجب ألا يتجاوز إجمالي الوقت من 25 درجة مئوية إلى الذروة 8 دقائق. يُسمح بدورتين فقط من إعادة التدفق؛ إذا مر أكثر من 24 ساعة بين الدورتين، فقد تتلف مصابيح LED بسبب امتصاص الرطوبة. لا تطبق إجهادًا ميكانيكيًا أثناء التسخين. يجب أن يتم اللحام اليدوي عند ≤300 درجة مئوية في غضون 3 ثوانٍ، مرة واحدة فقط. لا ينصح بالإصلاح؛ إذا كان لا مفر منه، استخدم مكواة ثنائية الرأس وتحقق مسبقًا من التأثير على خصائص LED.

8. احتياطات التعامل والتخزين

لضمان الموثوقية على المدى الطويل، يجب مراعاة الاحتياطات التالية:

• لا تسمح بوجود الكبريت أو مركباته في البيئة أو المواد المجاورة بأكثر من 100 جزء في المليون. هذا إرشادي وليس ضمانًا.
• محتوى الهالوجين: يجب أن يكون كل من البروم والكلور ≥<900 جزء في المليون، ومجموعهما ≤<1500 جزء في المليون في المواد الخارجية. مرة أخرى، إرشادي فقط.
• تجنب المركبات العضوية المتطايرة (VOCs) التي يمكنها اختراق غلاف السيليكون وتسبب تغير اللون أو فقدان الضوء.
• تعامل مع مصابيح LED باستخدام ملقط على الأسطح الجانبية؛ لا تلمس عدسة السيليكون مباشرة لتجنب تلف الدوائر الداخلية.
• استخدم دائمًا مقاومًا محددًا للتيار؛ يمكن أن يتسبب تغير طفيف في الجهد في تغيير كبير في التيار وحرق LED.
• صمم الدوائر بحيث لا يتم تطبيق جهد عكسي على LED؛ وإلا قد يحدث هجرة وتلف.
• التصميم الحراري أمر بالغ الأهمية: يمكن أن تقلل الحرارة السطوع وتغير اللون. تأكد من وجود تبديد حراري مناسب.
• التنظيف: استخدم كحول الأيزوبروبيل فقط إذا لزم الأمر؛ لا تستخدم التنظيف بالموجات فوق الصوتية لأنه قد يتلف LED.
• حساسية التفريغ الكهروستاتيكي (2000 فولت HBM) تتطلب تأريضًا مناسبًا والتعامل في مناطق محمية من التفريغ الكهروستاتيكي.
• التخزين: يمكن تخزين الأكياس غير المفتوحة عند ≤30 درجة مئوية/≤75% رطوبة نسبية لمدة تصل إلى عام واحد. بمجرد الفتح، استخدم في غضون 168 ساعة أو اخبز عند 60±5 درجة مئوية لمدة 24 ساعة.

9. اعتبارات التصميم التطبيقي

عند دمج RF-OU1808TS-CB-E0 في تصميم، ضع في اعتبارك ما يلي:

• استخدم محرك تيار ثابت لضمان سطوع ثابت عبر الحزم وتجنب تجاوز الحد الأقصى للتيار. عادةً ما يكفي مقاوم متسلسل لتطبيقات الجهد المنخفض.
• بالنسبة للمصفوفات، قم بمطابقة حزم VF وحزم الطول الموجي للحفاظ على مظهر موحد. تسمح زاوية الرؤية الواسعة بالتباعد القريب دون نقاط ساخنة ملحوظة.
• تتيح الحزمة الصغيرة (0805) كثافة عالية في التنسيب؛ تأكد من وجود مساحة كافية من النحاس في PCB لتبديد الحرارة إذا كان التشغيل بالقرب من الحدود القصوى.
• ضع في اعتبارك درجة الحرارة المحيطة: في درجات الحرارة العالية، ينخفض الجهد الأمامي وتنخفض شدة الإضاءة. قم بتقليل التيار وفقًا لذلك.
• ينتج عرض نصف النطاق الطيفي البالغ 15 نانومتر لونًا برتقاليًا نقيًا نسبيًا؛ غير مناسب لمزج اللون الأبيض ولكنه ممتاز لمؤشرات التحذير.
• في وضع النبض (دورة عمل 1/10، 0.1 مللي ثانية)، يمكن أن يصل تيار الذروة إلى 60 مللي أمبير، ولكن يجب أن يظل متوسط التيار أقل من 30 مللي أمبير.

10. مقارنة تقنية مع منتجات مماثلة

مقارنة بمصابيح LED برتقالية 0805 عامة، يقدم RF-OU1808TS-CB-E0 العديد من المزايا:

• يسمح تصنيف VF والطول الموجي بالتحكم الأكثر دقة في الإنتاج.
• نطاق شدة الإضاءة العالي (حتى 800 مللي كانديلا) مناسب لمؤشرات الرؤية الخارجية.
• تتفوق زاوية الرؤية الواسعة جدًا 140 درجة على العديد من المنافسين الذين يقدمون عادةً 120 درجة.
• حماية ESD حتى 2000 فولت تقلل من الفشل أثناء التجميع.
• يضمن الاختبار الشامل للموثوقية (1000 ساعة عمر، صدمة حرارية، إلخ) أداءً قويًا.

11. الأسئلة الشائعة (FAQ)

س: ما هو التيار الأمامي النموذجي لهذا LED؟
ج: تيار التشغيل الموصى به هو 20 مللي أمبير، ولكن يمكن تشغيل الجهاز حتى 30 مللي أمبير بشكل مستمر مع تبديد حراري مناسب.

س: هل يمكنني استخدام هذا LED في دائرة 5 فولت مباشرة؟
ج: لا. مطلوب مقاوم محدد للتيار. بالنسبة لـ VF=2.0 فولت عند 20 مللي أمبير، استخدم (5-2.0)/0.02 = 150 أوم. قم بتوصيل المقاوم على التوالي مع LED.

س: ما مدى حساسية الطول الموجي لدرجة الحرارة؟
ج: يتحول الطول الموجي السائد قليلاً مع التيار، لكن درجة الحرارة تؤثر بشكل أساسي على الشدة. الانحراف النموذجي هو ±<2 نانومتر على مدى درجة حرارة التشغيل.

س: ما هو التخزين الموصى به بعد فتح الكيس؟
ج: قم بالتخزين عند ≤30 درجة مئوية و≤60% رطوبة نسبية لمدة تصل إلى 168 ساعة. إذا لم يتم استخدامه خلال هذا الوقت، اخبز عند 60 درجة مئوية لمدة 24 ساعة قبل اللحام.

س: هل هذه المصابيح متوافقة مع إعادة التدفق الخالي من الرصاص؟
ج: نعم. تم تصنيفها للحام الخالي من الرصاص بدرجة حرارة ذروة 260 درجة مئوية لمدة تصل إلى 10 ثوانٍ. يُسمح بدورتين إعادة تدفق.

12. مثال تصميم عملي

مثال: مؤشر حالة برتقالي على متحكم دقيق 3.3 فولت

يقوم متحكم دقيق بتشغيل LED من خلال دبوس GPIO. للحد من التيار إلى 20 مللي أمبير، احسب المقاوم: R = (3.3V - VF) / 0.02. الحد الأدنى لـ VF هو 1.8 فولت، لذا الحد الأقصى لـ R = (3.3-1.8)/0.02 = 75 أوم. اختر القيمة القياسية 68 أوم. إذا كان VF 2.4 فولت، سيكون التيار (3.3-2.4)/68 = 13.2 مللي أمبير، وهو مقبول. استخدم ترانزستور MOSFET من النوع P إذا تجاوز تيار السحب قدرة GPIO. تضمن زاوية الرؤية 140 درجة الرؤية من زوايا واسعة. ضع LED بالقرب من حافة PCB لأفضل رؤية. استخدم غطاء صغير إذا لزم الأمر.

13. مبدأ العمل والتقنية

يعتمد RF-OU1808TS-CB-E0 على مادة شبه موصلة ذات فجوة نطاق مباشرة (GaAsP أو ما شابه) التي تصدر ضوءًا عندما تتحد الإلكترونات مع الثقوب. الشريحة البرتقالية هي عادةً بنية من ألومنيوم جاليوم إنديوم فوسفيد (AlGaInP) نمت على ركيزة GaAs. عند التحيز الأمامي، يتم حقن الإلكترونات والثقوب في المنطقة النشطة وتتحد بشكل إشعاعي، مما ينتج فوتونات بطاقة تتوافق مع فجوة النطاق (~2.0 إلكترون فولت، مما يعطي ~620 نانومتر طول موجي). يتم تغليف الشريحة في عدسة سيليكون شفافة أو منتشرة قليلاً تشكل أيضًا ملف الحزمة إلى زاوية الرؤية المحددة 140 درجة. تتضمن الحزمة قطعة صغيرة من المشتت الحراري مدمجة لنقل الحرارة من الوصلة إلى وسادات اللحام. يتم تصنيع الجهاز باستخدام معالجة الرقاقة، التقطيع، ربط الشريحة، ربط الأسلاك، والتغليف.

14. اتجاهات التطوير في مصابيح LED SMD البرتقالية

يشمل الاتجاه لمصابيح LED البرتقالية مثل RF-OU1808TS-CB-E0:

• زيادة الكفاءة (لومن/واط) من خلال تحسين طبقة الإبيتاكسي وتصميم الشريحة.
• التصغير: تتقلص الحزم إلى أقل من 0603 مع الحفاظ على شدة عالية.
• إدارة حرارية أفضل: حزم ذات مقاومة حرارية أقل تسمح بكثافات تيار أعلى.
• التكامل مع التحكم الذكي: قد تتضمن الإصدارات المستقبلية دوائر متكاملة للتحكم عبر I2C أو PWM.
• التوسع في تطبيقات السيارات والإضاءة الزراعية (على سبيل المثال، لاستجابات نباتية محددة).
• زوايا رؤية أوسع (>150 درجة) للإضاءة الخلفية السلسة.

يمثل هذا الجهاز تقنية ناضجة محسنة للأداء الموثوق والفعال من حيث التكلفة في تطبيقات المؤشرات العامة.