ليد أحمر 3.5×2.8×1.85 مم 2.3V 70mA 196mW 621nm PLCC4 درجة سيارات - معتمد AEC-Q101

1. نظرة عامة على المنتج

1.1 وصف عام

يعتمد هذا الليد الأحمر على تقنية AlGaInP في حزمة PLCC4 بأبعاد 3.50 مم × 2.80 مم × 1.85 مم. وهو مصمم للإضاءة الداخلية والخارجية للسيارات ويلبي إرشادات اختبار الإجهاد AEC-Q101 لأشباه الموصلات المنفصلة من فئة السيارات.

1.2 الميزات

• حزمة PLCC4
• زاوية رؤية واسعة جدًا: 120 درجة
• مناسب لجميع عمليات التجميع واللحام SMT
• متوفر على شريط وبكرة (2000 قطعة/بكرة)
• مستوى الحساسية للرطوبة: المستوى 2
• متوافق مع RoHS و REACH
• مؤهل لفئة السيارات بناءً على AEC-Q101

1.3 التطبيقات

إضاءة السيارات: الإضاءة المحيطة الداخلية، الأضواء الخلفية الخارجية، أضواء الفرامل، إشارات الانعطاف، والعلامات الجانبية.

2. أبعاد الحزمة والمعلومات الميكانيكية

2.1 مخطط الحزمة

تبلغ أبعاد حزمة الليد 3.50 مم في الطول و2.80 مم في العرض و1.85 مم في الارتفاع. يظهر المنظر العلوي علامة قطبية تشير إلى جانب الكاثود. يحتوي المنظر السفلي على أربع وسادات لحام مرتبة حسب الرسم. جميع الأبعاد بالمليمتر مع تفاوتات ±0.2 مم ما لم يُذكر خلاف ذلك.

2.2 أنماط اللحام

تم توفير تخطيط وسادة اللحام الموصى به في ورقة البيانات (الشكل 1-5). المساحة الإجمالية 4.60 مم × 2.60 مم. أبعاد الوسادة الفردية 0.80 مم × 0.70 مم. تضمن المحاذاة الصحيحة وتصميم الوسادة موثوقية جيدة لمفصل اللحام والتوصيل الحراري.

3. المعايير الفنية

3.1 الخصائص الكهربائية/البصرية عند 25 درجة مئوية

3.2 التصنيفات القصوى المطلقة

• تبديد الطاقة: 196 مللي واط
• التيار الأمامي: 70 مللي أمبير (100 مللي أمبير ذروة، دورة عمل 1/10، 10 مللي ثانية)
• الجهد العكسي: 5 فولت
• ESD (HBM): 2000 فولت
• درجة حرارة التشغيل: -40 إلى +100 درجة مئوية
• درجة حرارة التخزين: -40 إلى +100 درجة مئوية
• درجة حرارة الوصلة: 120 درجة مئوية

4. نظام نطاقات التصنيف

4.1 نطاقات الجهد الأمامي

عند IF=50mA، يتم تصنيف الجهد الأمامي إلى نطاقات: C1 (2.0-2.1 فولت)، C2 (2.1-2.2 فولت)، D1 (2.2-2.3 فولت)، D2 (2.3-2.4 فولت)، E1 (2.4-2.5 فولت)، E2 (2.5-2.6 فولت).

4.2 نطاقات شدة الإضاءة

نطاقات شدة الإضاءة: N1 (1800-2300 ميللي كانديلا)، N2 (2300-2800 ميللي كانديلا)، O1 (2800-3500 ميللي كانديلا).

4.3 نطاقات الطول الموجي السائد

نطاقات الطول الموجي: D2 (617.5-620 نانومتر)، E1 (620-622.5 نانومتر)، E2 (622.5-625 نانومتر).

5. منحنيات الخصائص البصرية النموذجية

توفر ورقة البيانات عدة منحنيات مميزة عند 25 درجة مئوية. يوضح الشكل 1-7 الجهد الأمامي مقابل التيار الأمامي: يزداد التيار أسيًا بعد العتبة بالقرب من 2.0 فولت. يوضح الشكل 1-8 الشدة النسبية مقابل التيار الأمامي: تزداد الشدة مع التيار حتى 70 مللي أمبير. يوضح الشكل 1-9 درجة حرارة اللحام مقابل الشدة النسبية: عند 100 درجة مئوية تنخفض الشدة إلى حوالي 80%. يوضح الشكل 1-10 درجة حرارة اللحام مقابل تخفيض التيار الأمامي: ينخفض التيار الأقصى من 70 مللي أمبير عند 25 درجة مئوية إلى حوالي 40 مللي أمبير عند 100 درجة مئوية. يوضح الشكل 1-11 انخفاض الجهد الأمامي مع درجة الحرارة (~ -2 مللي فولت/درجة مئوية). الشكل 1-12 هو نمط الإشعاع بزاوية رؤية 120 درجة. يوضح الشكل 1-13 زيادة طفيفة في الطول الموجي السائد مع التيار (إزاحة حوالي 2 نانومتر). يوضح الشكل 1-14 الطيف المتمركز عند 621 نانومتر.

6. معلومات التعبئة والتغليف

6.1 أبعاد شريط النقل والبكرة

يتم تعبئة الليدات في شريط ناقل بأبعاد حسب الشكل 2-1. يبلغ قطر البكرة 330 مم وقطر المحور 100 مم وعرض 8.0 مم. الكمية لكل بكرة 2000 قطعة.

6.2 مواصفات الملصق

تحتوي كل بكرة على ملصق يوضح رقم الجزء ورقم المواصفات ورقم الدفعة ورمز التصنيف (الفيض، اللونية، الجهد الأمامي، الطول الموجي) والكمية ورمز التاريخ.

6.3 التعبئة المقاومة للرطوبة

يتم إغلاق البكرة في كيس عازل للرطوبة مع مادة مجففة وبطاقة مؤشر رطوبة. مستوى الحساسية للرطوبة هو 2 وفقًا لمعايير JEDEC.

6.4 شروط اختبار الموثوقية

تشمل اختبارات الموثوقية وفقًا لمعايير JEDEC: التكييف المسبق MSL2 (85 درجة مئوية / 60% رطوبة نسبية لمدة 168 ساعة)، الصدمة الحرارية (-40 إلى 125 درجة مئوية، 1000 دورة)، اختبار العمر (100 درجة مئوية، 50 مللي أمبير، 1000 ساعة)، ودرجة الحرارة العالية والرطوبة العالية (85 درجة مئوية / 85% رطوبة نسبية، 50 مللي أمبير، 1000 ساعة). معايير القبول: 0/1.

6.5 معايير الفشل

أثناء اختبار الموثوقية، يُعرَّف الفشل على أنه: الجهد الأمامي > 1.1× الحد الأعلى للمواصفات، التيار العكسي > 2× الحد الأعلى للمواصفات، التدفق الضوئي<0.7× الحد الأدنى للمواصفات.

7. تعليمات اللحام بإعادة التدفق SMT

7.1 ملف تعريف إعادة التدفق

ملف إعادة التدفق النموذجي الخالي من الرصاص: التسخين المسبق من 150 درجة مئوية إلى 200 درجة مئوية لمدة 60-120 ثانية، الصعود إلى 217 درجة مئوية بمعدل أقصى 3 درجات مئوية/ثانية، الوقت فوق 217 درجة مئوية بحد أقصى 60 ثانية، درجة حرارة الذروة 260 درجة مئوية لمدة أقصاها 10 ثوانٍ. التبريد النزولي بمعدل أقصى 6 درجات مئوية/ثانية. إجمالي الوقت من 25 درجة مئوية إلى الذروة بحد أقصى 8 دقائق. يُسمح بدورتين فقط من إعادة التدفق. إذا تجاوز الفاصل بين الدورتين 24 ساعة، يلزم الخبز.

7.2 كاوية اللحام والإصلاح

اللحام اليدوي: درجة الحرارة<300 درجة مئوية، الوقت<3 ثوانٍ، مرة واحدة فقط. يجب تجنب الإصلاح؛ إذا لزم الأمر، استخدم كاوية لحام مزدوجة الرأس لمنع التلف.

7.3 تحذيرات

لا تضغط على العدسة السيليكونية أثناء اللحام. تجنب التثبيت على لوحات دوائر مطبوعة ملتوية. لا تطبق إجهادًا ميكانيكيًا أو تبريدًا سريعًا بعد إعادة التدفق.

8. احتياطات المناولة

8.1 الاعتبارات البيئية

يجب أن يكون محتوى الكبريت في بيئة التشغيل والمواد الملامسة أقل من 100 جزء في المليون. محتوى البروم المفرد أقل من 900 جزء في المليون، والكلور أقل من 900 جزء في المليون، والهالوجين الكلي أقل من 1500 جزء في المليون. يمكن للمركبات العضوية المتطايرة من التركيبات أن تغير لون السيليكون؛ استخدم فقط المواد المتوافقة المختبرة.

8.2 التصميم الحراري

الإدارة الحرارية السليمة أمر بالغ الأهمية. تقلل الحرارة من الكفاءة الضوئية وتغير اللون. يجب ألا تتجاوز درجة حرارة الوصلة 120 درجة مئوية. استخدم مساحة نحاسية كافية على PCB أو مشتتات حرارية.

8.3 التنظيف

يوصى باستخدام كحول الأيزوبروبيل للتنظيف. لا يُنصح بالتنظيف بالموجات فوق الصوتية. تأكد من أن المذيبات لا تهاجم حزمة السيليكون.

8.4 ظروف التخزين

قبل الفتح: يُخزن عند<30 درجة مئوية،<75% رطوبة نسبية لمدة تصل إلى سنة واحدة. بعد الفتح:<30 درجة مئوية،<60% رطوبة نسبية، استخدم خلال 24 ساعة. إذا تم تجاوز ذلك، اخبز عند 60±5 درجة مئوية لمدة >24 ساعة.

8.5 الحماية من التفريغ الكهروستاتيكي

الليد حساس للتفريغ الكهروستاتيكي (2000 فولت HBM). استخدم احتياطات ESD المناسبة: أساور المعصم الأرضية، المؤينات، ومحطات العمل الموصلة.

9. اعتبارات تصميم التطبيق

9.1 تصميم الدائرة

يجب تشغيل كل ليد بمقاوم محدد للتيار للحفاظ على التيار أقل من 70 مللي أمبير. يتغير الجهد الأمامي مع درجة الحرارة والتصنيف؛ ضع في الاعتبار أسوأ حالة VF. تجنب الجهد العكسي.

9.2 الإدارة الحرارية

صمم PCB لتبديد الحرارة من نقاط لحام الليد. تساعد الفتحات الحرارية والمسطحات النحاسية. اتبع منحنى تخفيض التيار (الشكل 1-10) لتحديد الحد الأقصى للتيار عند درجة حرارة التشغيل الفعلية.

9.3 التوافق مع المواد

استخدم تدفقًا بدون تنظيف وتجنب المواد الكيميائية التي تهاجم السيليكون. تأكد من أن مواد التركيب لا تحتوي على نسبة عالية من الكبريت أو الهالوجينات.

10. مبدأ التشغيل

AlGaInP (ألومنيوم جاليوم إنديوم فوسفيد) هي مادة شبه موصلة ذات فجوة نطاق مباشرة تستخدم في ليدات حمراء عالية الكفاءة. عند التحيز الأمامي، تتحد الإلكترونات والثقوب في المنطقة النشطة، مما يصدر فوتونات بطاقة تتوافق مع فجوة النطاق. يتوافق الطول الموجي السائد 621 نانومتر مع اللون الأحمر العميق. تحتوي حزمة PLCC4 على شريحة الليد وتوفر التوصيلات الكهربائية والحماية الميكانيكية.

11. مقارنة التقنيات

بالمقارنة مع ليدات GaAsP أو GaP الحمراء، توفر ليدات AlGaInP كفاءة إضاءة أعلى (تصل إلى 100 لومن/واط أو أكثر)، واستقرار حراري أفضل، وعمر أطول. يضمن اعتماد AEC-Q101 الموثوقية في ظروف السيارات القاسية، مما يجعلها متفوقة على ليدات الدرجة التجارية.

12. الأسئلة الفنية الشائعة

س:ما هو الجهد الأمامي النموذجي؟

ج:2.3 فولت عند 50 مللي أمبير، لكن التصنيف يسمح بـ 2.0-2.6 فولت.

س:هل يمكنني التشغيل عند 70 مللي أمبير باستمرار؟

ج:نعم، مع تبريد كافٍ؛ تأكد من أن درجة حرارة الوصلة<120 درجة مئوية.

س:ما هو التسامح في الطول الموجي السائد؟

ج:±2.25 نانومتر (من الحد الأدنى 617.5 إلى الحد الأقصى 625).

س:كم عدد دورات إعادة التدفق؟

ج:بحد أقصى اثنتان.

13. حالة تطبيق عملي

ضع في اعتبارك ضوء خلفي للسيارة يستخدم 20 من هذه الليدات في سلسلتين متوازيتين كل منهما 10 ليدات متصلة على التوالي. يتم تشغيل كل سلسلة عند 50 مللي أمبير بمقاوم متسلسل. تضمن لوحة PCB ذات قلب ألومنيوم مع فتحات حرارية تبديدًا فعالًا للحرارة. توفر زاوية الرؤية الواسعة إضاءة موحدة. يتم إغلاق الليدات بطبقة مطابقة للحماية من الرطوبة. يلبي هذا التصميم متطلبات السيارات من حيث السطوع والموثوقية.

14. اتجاهات التطوير

تتجه صناعة ليدات السيارات نحو كفاءة أعلى، حزم أصغر، ودرجات حرارة تشغيل أعلى. تظهر تقنيات التغليف على مستوى الرقاقة والرقاقة المقلوبة. قد تزيد تيارات التشغيل مع تحسين الإدارة الحرارية. تظل حزمة PLCC4 شائعة لمتانتها وسهولة التجميع. أصبح الامتثال لمعايير السيارات مثل AEC-Q101 إلزاميًا.