مصباح LED ثلاثي الألوان (برتقالي/أخضر/أزرق) بحجم 1.0x1.0x0.25 مم - جهد أمامي 1.6-3.0 فولت - طاقة 44-60 ملي واط - وثائق تقنية بالعربية

1. نظرة عامة على المنتج

إن RF-W11010TS-A42-P0 هو مصباح LED ثلاثي الألوان مدمج مثبت على السطح مصنوع باستخدام شرائح زرقاء وخضراء وبرتقالية. يتم وضعه في حزمة فائقة الصغر بأبعاد 1.0 مم × 1.0 مم × 0.25 مم، مما يجعله مثالياً للتطبيقات التي تكون المساحة فيها محدودة. يوفر هذا المكون زاوية رؤية واسعة جداً تبلغ 140 درجة، مما يضمن توزيعاً متجانساً للضوء. إنه مناسب لجميع عمليات التجميع واللحام القياسية لتقنية التركيب السطحي (SMT). يفي المصباح بمتطلبات RoHS ويبلغ مستوى حساسيته للرطوبة 3 (MSL 3). تشمل تطبيقاته الرئيسية المؤشرات البصرية، والمفاتيح، والرموز، وشاشات العرض، والإشارات العامة.

2. تفسير المعلمات التقنية

2.1 الخصائص البصرية والكهربائية

عند درجة حرارة محيطة 25 درجة مئوية وتيار اختبار 2 مللي أمبير، يظهر المصباح المعلمات الكهربائية والبصرية التالية عبر قنواته اللونية الثلاث:

• الجهد الأمامي (V_F):يتراوح اللون البرتقالي من 1.6 فولت إلى 2.2 فولت، والأخضر من 2.4 فولت إلى 3.0 فولت، والأزرق من 2.4 فولت إلى 3.0 فولت. يبلغ عرض النطاق الطيفي النصف عادةً 15 نانومتر للبرتقالي و30 نانومتر للأخضر والأزرق.
• الطول الموجي السائد (λ_d):يمتد البرتقالي بين 615–630 نانومتر، والأخضر بين 520–540 نانومتر، والأزرق بين 460–480 نانومتر. يتم فرز هذه النطاقات بحبيبات دقيقة (مثل الرموز D00–F00 للبرتقالي، E00–H00 للأخضر، C00–G00 للأزرق).
• شدة الإضاءة (I_V):يصل البرتقالي إلى 18–150 ميللي كانديلا، والأخضر 65–230 ميللي كانديلا، والأزرق 18–150 ميللي كانديلا، اعتماداً على رمز الحزمة. زاوية الرؤية (2θ_1/2) ثابتة عند 140 درجة لجميع الألوان.
• تيار التسرب العكسي (I_R):عند جهد عكسي 5 فولت، يبلغ أقصى تيار عكسي 10 ميكرو أمبير.
• المقاومة الحرارية (R_THJ-S):450 درجة مئوية/واط.

2.2 الحدود القصوى المطلقة

يجب ألا يتجاوز الجهاز الحدود التالية عند درجة حرارة 25 درجة مئوية:

• تبديد القدرة:برتقالي 44 مللي واط، أخضر 60 مللي واط، أزرق 60 مللي واط.
• التيار الأمامي (I_F):مستمر 20 مللي أمبير لكل قناة؛ نابض (دورة عمل 1/10، زمن 0.1 مللي ثانية) 60 مللي أمبير.
• التفريغ الكهروستاتيكي (HBM):1000 فولت.
• درجة حرارة التشغيل/التخزين:من -40 درجة مئوية إلى +85 درجة مئوية.
• درجة حرارة الوصلة:95 درجة مئوية.

3. وصف نظام الفصل إلى حزم

يتم فرز مصباح LED إلى حزم بناءً على الطول الموجي السائد، وشدة الإضاءة، والجهد الأمامي. يحدد كل ملصق على البكرة رقم القطعة، ورقم المواصفات، ورقم الدفعة، ورمز الحزمة، والقيم المقاسة للفيض (أو الشدة)، وحزمة اللونية، والجهد الأمامي، ورمز الطول الموجي. يتيح هذا الفرز للعملاء اختيار مجموعات محكمة التحكم من اللون والسطوع لإضاءة متجانسة في التطبيقات متعددة الأجهزة. يتم ضبط جهد الاختبار للفرز عند 5 فولت (وليس 2 مللي أمبير أثناء التشغيل).

4. تحليل منحنيات الأداء

4.1 الجهد الأمامي مقابل التيار الأمامي

يظهر منحنى الجهد-تيار منحنى صمام ثنائي نموذجي: مع زيادة التيار الأمامي من 0 إلى 30 مللي أمبير، يرتفع الجهد الأمامي بشكل لوغاريتمي تقريباً، مع تشبع القناة البرتقالية عند جهد أقل من القنوات الخضراء والزرقاء.

4.2 التيار الأمامي مقابل الشدة النسبية

تزداد شدة الإضاءة النسبية خطياً مع التيار الأمامي حتى 20 مللي أمبير، مما يتيح التحكم في التعتيم بسهولة عبر تنظيم التيار.

4.3 الاعتماد على درجة الحرارة

تؤثر درجة الحرارة المحيطة (Pin) على الأداء: تنخفض الشدة النسبية بنحو 10% من 25 درجة مئوية إلى 100 درجة مئوية. ينخفض الحد الأقصى المسموح به للتيار الأمامي من 20 مللي أمبير عند درجات الحرارة المنخفضة إلى حوالي 10 مللي أمبير عند 100 درجة مئوية. يتغير الطول الموجي السائد قليلاً مع التيار - يتحول البرتقالي من ~626 نانومتر عند 2 مللي أمبير إلى ~623 نانومتر عند 30 مللي أمبير، والأخضر من ~526 نانومتر إلى ~521 نانومتر، والأزرق من ~471 نانومتر إلى ~467 نانومتر - مما يشير إلى تحول أزرق مع زيادة التيار.

4.4 التوزيع الطيفي

تصل شدة الطيف النسبية ذروتها عند حوالي 625 نانومتر (برتقالي)، و527 نانومتر (أخضر)، و470 نانومتر (أزرق). عرض النطاق الطيفي النصف ضيق (15 نانومتر للبرتقالي، و30 نانومتر للأخضر والأزرق)، مما يضمن نقاء لون جيد.

4.5 نمط الإشعاع

يظهر مخطط الإشعاع نمط انبعاث قريب من لامبرتي بزاوية رؤية 140 درجة، مما يوفر تشتت ضوئي واسع ومتجانس مناسب لتطبيقات المؤشرات والإضاءة الخلفية.

5. المعلومات الميكانيكية والتغليف

5.1 أبعاد الحزمة وترتيب الأطراف

الحزمة بأبعاد 1.0 مم × 1.0 مم × 0.25 مم مع أربعة أطراف مرئية من المنظر السفلي. الطرف 1 برتقالي (كاثود؟)، الطرف 2 أخضر، الطرف 3 أزرق، والطرف 4 هو الأنود المشترك (أو الكاثود) حسب مخطط القطبية. يتطابق نمط اللحام الموصى به مع تخطيط الوسادة السفلية. جميع الأبعاد لها تفاوت ±0.1 مم ما لم يذكر خلاف ذلك.

5.2 البكرة والتغليف

تحتوي كل بكرة على 4000 قطعة في شريط ناقل بعرض 8 مم. أبعاد البكرة: A = 8.0±0.1 مم (العرض)، B = 178±1 مم (القطر)، C = 60±1 مم (قطر المحور)، D = 13.0±0.5 مم (الفتحة المركزية). توضع البكرة في كيس عازل للرطوبة مع مادة مجففة وبطاقة مؤشر الرطوبة، ثم تُعبأ في صندوق كرتوني للشحن. تتضمن معلومات الملصق رقم القطعة، ورقم المواصفات، ورقم الدفعة، ورمز الحزمة، والكمية، والتاريخ.

6. إرشادات اللحام والتجميع

6.1 ملف اللحام بإعادة التدفق

يتبع اللحام بإعادة التدفق الموصى به ملف JEDEC مع درجة حرارة قصوى 260 درجة مئوية (بحد أقصى 10 ثوانٍ). يجب ألا يتجاوز معدل التسخين المسبق 3 درجة مئوية/ثانية. تكون منطقة التسخين المسبق (Tsmin إلى Tsmax) بين 150 درجة مئوية و200 درجة مئوية لمدة 60–120 ثانية. يجب أن يكون الوقت فوق 217 درجة مئوية (t_L) بين 60–150 ثانية. معدل التبريد ≤6 درجة مئوية/ثانية. يجب ألا يتجاوز إجمالي الوقت من 25 درجة مئوية إلى الذروة 8 دقائق. يُسمح بدورتي إعادة تدفق فقط، ويجب أن تكون الفترة الفاصلة بين الدورتين أقل من 24 ساعة لتجنب تلف امتصاص الرطوبة.

6.2 اللحام اليدوي وإعادة العمل

يُسمح باللحام اليدوي مرة واحدة فقط، باستخدام مكواة لحام بدرجة حرارة أقل من 300 درجة مئوية لمدة أقل من 3 ثوانٍ. يجب أن تستخدم إعادة العمل مكواة مزدوجة الرأس؛ ويجب تجنب القوة الميكانيكية. لا تضغط على سطح غطاء السيليكون.

6.3 التخزين واحتياطات الرطوبة

يمكن تخزين البكرات غير المفتوحة عند درجة حرارة ≤30 درجة مئوية ورطوبة نسبية ≤75% لمدة تصل إلى عام واحد. بعد الفتح، يجب استخدام الأجهزة خلال 24 ساعة عند درجة حرارة ≤30 درجة مئوية ورطوبة نسبية ≤60%. إذا أشار مؤشر الرطوبة إلى رطوبة زائدة أو تجاوز وقت التخزين، يلزم الخبز عند 60±5 درجة مئوية لمدة >24 ساعة قبل الاستخدام.

7. توصيات التطبيق

تشمل التطبيقات النموذجية:

• المؤشرات البصريةفي الأجهزة الإلكترونية الاستهلاكية ولوحات عدادات السيارات وأجهزة التحكم الصناعية.
• الإضاءة الخلفية للمفاتيح والرموزفي لوحات المفاتيح والأجهزة واللافتات.
• الإشارات العامة للحالةوالإضاءة الزخرفية.

اعتبارات التصميم: استخدم مقاومات تحد من التيار المتسلسلة لتجنب تجاوز التصنيفات القصوى. الإدارة الحرارية ضرورية - تأكد من وجود تبديد حراري كافٍ للحفاظ على درجة حرارة الوصلة أقل من 95 درجة مئوية. تجنب التعرض لمركبات الكبريت والكلور والبروم (>100 جزء في المليون كبريت، >900 جزء في المليون هالوجين مفرد، مجموع الهالوجينات<1500 جزء في المليون) لأنها قد تؤدي إلى تآكل المواد الداخلية. قد تخترق المركبات العضوية المتطايرة من المواد اللاصقة والتجهيزات غطاء السيليكون، مما يسبب تغير اللون وفقدان الضوء؛ يوصى بإجراء اختبار التوافق.

8. المقارنة التقنية والتمييز

مقارنة بمصابيح LED أحادية اللون القياسية بحجم 1.0×1.0 مم، يدمج هذا الجهاز ثلاثي الألوان ثلاث قنوات مستقلة في نفس المساحة، مما يقلل من مساحة اللوحة وتكلفة التجميع. توفر زاوية الرؤية الواسعة 140 درجة تغطية فائقة مقارنة بالعديد من مصابيح LED ضيقة الحزمة. تتيح المقاومة الحرارية المنخفضة (450 درجة مئوية/واط) تبديد حرارة أفضل من الحزم القديمة. يضمن الجمع بين عرض النطاق الطيفي النصف الضيق والفرز الدقيق تجانساً في إعادة إنتاج الألوان عبر الدفعات.

9. الأسئلة المتكررة

س: هل يمكنني تشغيل القنوات الثلاث في وقت واحد عند 20 مللي أمبير؟
نعم، لكن القدرة الكلية المبددة (44+60+60 = 164 مللي واط) قد تتجاوز السعة الحرارية للحزمة إذا لم يتم توفير تبديد حراري كافٍ. قد يكون من الضروري خفض التصنيف.

س: كيف أنظف مصباح LED بعد اللحام؟
استخدم كحول الأيزوبروبيل. تجنب التنظيف بالموجات فوق الصوتية، الذي قد يتلف الروابط الداخلية. تأكد من أن مذيبات التنظيف لا تذيب غطاء السيليكون.

س: ما هي احتياطات التفريغ الكهروستاتيكي المطلوبة؟
استخدم محطات عمل مؤرضة، وأحزمة معصم، ومؤينات. يعني تصنيف HBM البالغ 1000 فولت أنه يمكن أن يتلف بسبب الاتصال البشري العادي؛ التعامل السليم ضروري.

10. حالات تطبيقية عملية

الحالة 1 – مؤشر حالة RGB:في مبدل شبكة، يتم وضع ثلاث مصابيح RF-W11010TS-A42-P0 جنباً إلى جنب. يمثل كل لون سرعة الارتباط (الأخضر = 1 جيجابت/ثانية، البرتقالي = 100 ميجابت/ثانية، الأزرق = 10 ميجابت/ثانية). تضمن زاوية الرؤية الواسعة الرؤية من جميع المنافذ.

الحالة 2 – إضاءة خلفية متعددة الألوان لمفتاح لمسي:يتم تركيب المصباح تحت غطاء مفتاح شفاف. من خلال تشغيل القنوات البرتقالية والزرقاء باستخدام تعديل عرض النبضة (PWM)، يتم تحقيق لون أرجواني مخصص، مما يوفر تمييزاً جمالياً.

11. مبادئ تشغيل مصباح LED

كل قناة لونية هي شريحة شبه موصلة ذات فجوة نطاق مباشرة. عندما يتم تحيزها أمامياً، تتحد الإلكترونات مع الثقوب في المنطقة النشطة، باعثة فوتونات بطاقة تقابل فجوة النطاق. تستخدم الشريحة البرتقالية نظام مادة AlInGaP، بينما تستخدم الشرائح الخضراء والزرقاء InGaN على الياقوت. يحمي غطاء السيليكون الشرائح ويوفر تطابقاً في معامل الانكسار لتحسين استخراج الضوء.

12. اتجاهات الصناعة والتوقعات المستقبلية

يستمر التصغير مع تقلص الحزم إلى أقل من 1.0×0.5 مم. أصبح دمج الألوان المتعددة في مساحات صغيرة معياراً لأجهزة إنترنت الأشياء والأجهزة القابلة للارتداء. من المتوقع تحقيق كفاءة أعلى وتجسيد لون أفضل من خلال تحسين التركيبات البلورية وتقنيات الفوسفور. سيؤدي الاتجاه نحو الفحص البصري الآلي والفرز الأكثر دقة إلى تحسين جودة الإنتاج بشكل أكبر.