مصباح LED SMD RGB 3.7x3.5x2.8 مم كامل الألوان - الجهد الأحمر 1.7-2.4V، الأخضر/الأزرق 2.5-3.3V - الطاقة حتى 68mW لكل شريحة - ورقة بيانات فنية

1. نظرة عامة على المنتج

1.1 وصف عام

المنتج RF-W1SA35IS-A40 هو مصباح LED SMD RGB كامل الألوان مصمم لتطبيقات العرض والإضاءة عالية الأداء. يتميز بحزمة مدمجة بحجم 3.7 مم × 3.5 مم × 2.8 مم مع سطح غير لامع وتصميم عالي التباين. يدمج الجهاز ثلاث شرائح LED مستقلة (أحمر، أخضر، أزرق) في حزمة واحدة، مما يوفر قدرات غنية لمزج الألوان. المصباح مقاوم للماء بدرجة IPX6، مما يجعله مناسبًا للبيئات الخارجية. بزاوية رؤية واسعة تبلغ 110 درجة وشدة إضاءة عالية، يوفر رؤية ممتازة من زوايا متعددة. المنتج متوافق مع RoHS ويمكن لحامه بإعادة التدفق الخالي من الرصاص، مما يلبي المعايير البيئية الحديثة.

1.2 الميزات

• زاوية رؤية واسعة جدًا (110 درجة).
• شدة إضاءة عالية مع استهلاك طاقة منخفض.
• موثوقية جيدة وعمر تشغيلي طويل.
• مقاوم للماء بمستوى IPX6.
• مستوى الحساسية للرطوبة: 5a (MSL 5a).
• متوافق مع RoHS وقابل للحام بإعادة التدفق الخالي من الرصاص.
• تشطيب سطح غير لامع لتحسين التباين.
• تصميم سطح محبب (فرشاة) لتحقيق تباين عالي.

1.3 التطبيقات

• شاشات الفيديو الملونة الخارجية والعروض.
• الإضاءة الزخرفية الداخلية والخارجية.
• إضاءة المتنزهات الترفيهية وأنظمة الترفيه.
• الإشارات الملونة للأغراض العامة واللافتات.

2. المعلمات التقنية

2.1 الخصائص الكهربائية والبصرية (عند Ts=25°C)

الجدول أدناه يلخص المعلمات الكهربائية والبصرية الرئيسية لكل شريحة لونية. نطاق الجهد الأمامي (VF) للأحمر: 1.7V إلى 2.4V، للأخضر: 2.5V إلى 3.3V، للأزرق: 2.5V إلى 3.3V عند IF=20mA. نطاق الطول الموجي المهيمن هو 617-628 نانومتر (أحمر)، 520-545 نانومتر (أخضر)، و460-475 نانومتر (أزرق) مع خطوات فرز 5 نانومتر للأحمر و3 نانومتر للأخضر/الأزرق. عرض نطاق الطيف الإشعاعي هو 24 نانومتر (أحمر)، 38 نانومتر (أخضر)، و30 نانومتر (أزرق). نطاق شدة الإضاءة (IV): الأحمر الحد الأدنى 730 mcd، النموذجي 1100 mcd، الأقصى 1600 mcd؛ الأخضر الحد الأدنى 1540 mcd، النموذجي 2300 mcd، الأقصى 3450 mcd؛ الأزرق الحد الأدنى 380 mcd، النموذجي 570 mcd، الأقصى 850 mcd. نسبة فرز الشدة هي 1:1.3 لجميع الألوان. التيار العكسي (IR) بحد أقصى 6 μA عند VR=5V. زاوية الرؤية 110°.

2.2 التصنيفات القصوى المطلقة

تشير التصنيفات القصوى المطلقة إلى الحدود التي قد يتجاوزها الجهاز مما يؤدي إلى تلفه. التيار الأمامي: الأحمر 25mA، الأخضر/الأزرق 20mA. الجهد العكسي: 5V لجميع الألوان. نطاق درجة حرارة التشغيل: -30°C إلى +85°C. نطاق درجة حرارة التخزين: -40°C إلى +100°C. استهلاك الطاقة: الأحمر 60mW، الأخضر/الأزرق 68mW. درجة حرارة الوصلة القصوى (TJ): 115°C. جهد التحمل للتفريغ الكهروستاتيكي (ESD) (HBM): 1000V. يجب توخي الحذر لضمان عدم تجاوز استهلاك الطاقة للتصنيفات القصوى المطلقة. جميع القياسات تتم في بيئات موحدة تحددها الشركة المصنعة.

2.3 نظام الفرز (Binning)

لضمان ثبات اللون وتوحيد السطوع، يتم فرز كل شريحة لونية حسب الطول الموجي المهيمن وشدة الإضاءة والجهد الأمامي. فترات فرز الطول الموجي المهيمن للأحمر هي 5 نانومتر، وللأخضر/الأزرق 3 نانومتر. شدة الإضاءة مجمعة بنسبة 1:1.3 لكل حاوية فرز. يتم أيضًا توفير حاويات فرز الجهد الأمامي لكل لون. يتم وضع علامات على هذه الحاويات على ملصق المنتج وتمكن العملاء من اختيار مصابيح LED بتفاوتات ضيقة للشاشات الموحدة.

3. منحنيات الأداء

3.1 الجهد الأمامي مقابل التيار الأمامي

يظهر المنحنى (الشكل 1-6) العلاقة بين الجهد الأمامي والتيار الأمامي للألوان الثلاثة. مع زيادة الجهد الأمامي من 1.5V إلى 3.5V، يرتفع التيار الأمامي بشكل أسي، مع إظهار الأحمر لجهد أقل عند نفس التيار مقارنة بالأخضر والأزرق. يساعد ذلك في تصميم دوائر تحديد التيار المناسبة.

3.2 التيار الأمامي مقابل الشدة النسبية

يوضح الشكل 1-7 أن الشدة النسبية تزداد مع التيار الأمامي. عند 25mA، تصل الشدة النسبية إلى حوالي 250% للأحمر، و200% للأخضر، و180% للأزرق مقارنة بنقطة المرجع. يشير السلوك الخطي حتى حوالي 20mA إلى كفاءة مثلى؛ وبعد ذلك، قد تؤثر التأثيرات الحرارية على الحفاظ على اللومن.

3.3 شدة الإضاءة مقابل درجة الحرارة المحيطة

يظهر الشكل 1-8 أن شدة الإضاءة تتناقص مع ارتفاع درجة الحرارة المحيطة. عند 100°C، تنخفض الشدة النسبية إلى حوالي 80% من قيمتها عند 25°C. يعد الإدارة الحرارية المناسبة ضرورية للحفاظ على السطوع في البيئات ذات درجات الحرارة العالية.

3.4 درجة حرارة اللحام مقابل تخفيض التيار الأمامي

يوفر الشكل 1-9 منحنى تخفيض التيار الأمامي بناءً على درجة حرارة نقطة اللحام (Ts). على سبيل المثال، عند Ts=85°C، يجب تقليل التيار الأمامي الأقصى إلى حوالي 10mA للأخضر والأزرق، و15mA للأحمر. يضمن ذلك بقاء درجة حرارة الوصلة ضمن الحدود الآمنة.

3.5 توزيع الطيف

يظهر الشكل 1-10 أطياف الانبعاث المعيارية للشرائح الحمراء والخضراء والزرقاء. ذروة الأحمر حوالي 620-625 نانومتر، والأخضر حوالي 530 نانومتر، والأزرق حوالي 465 نانومتر. تتيح النطاقات الضيقة تشبعًا جيدًا للألوان وقدرات مزج ممتازة.

3.6 نمط الإشعاع (التوجيهية)

يوضح الشكلان 1-11 و1-12 التوزيع الزاوي للإشعاع في اتجاهي X-X وY-Y. تظل الشدة أعلى من 50% عند ±60°، مما يؤكد زاوية الرؤية الواسعة البالغة 110°. وهذا يجعل المصباح مناسبًا للشاشات الكبيرة التي تتطلب التوحيد.

4. الأبعاد الميكانيكية والتعبئة

4.1 أبعاد الحزمة

مخطط الحزمة هو 3.7 مم × 3.5 مم × 2.8 مم (الطول × العرض × الارتفاع). تظهر النظرة العلوية تكوين 6 دبابيس مع الأنود/الكاثود لكل لون: 1R+، 2R-، 3G+، 4G-، 5B+، 6B-. علامة دبوس تشير إلى القطبية. النظرة السفلية تظهر وسادات اللحام. يتم توفير نمط لحام موصى به (الشكل 1-5) لضمان تبديد الحرارة المناسب والثبات الميكانيكي. تشمل الحزمة طبقة حشو لاصقة (الشكل 1-6) لحماية إضافية. جميع الأبعاد بالملليمتر مع تفاوتات ±0.1 مم ما لم ينص على خلاف ذلك.

4.2 أبعاد شريط الحامل والبكرة

يتم تغليف مصابيح LED في شريط حامل بمسافة مناسبة للتركيب الآلي. أبعاد البكرة: A=400.2 مم، B=100.0 مم، C=14.3 مم، D=2.6 مم، E=16.4 مم، F=12.7 مم. عرض شريط الحامل عادة 16 مم. التفاوتات ±0.1 مم ما لم يذكر. تحتوي كل بكرة على 4000 قطعة.

4.3 معلومات الملصق

يتضمن الملصق رقم الجزء، رقم الدفعة، رموز الفرز للشدة (IV)، الجهد الأمامي (VF)، الطول الموجي (Wd)، التيار الأمامي (IF)، والكمية (QTY). كما يتم الإشارة إلى تاريخ التصنيع. هذه المعلومات ضرورية لتتبع المنتج وضمان تطابق الحاويات في التجميع.

4.4 التعبئة المقاومة للرطوبة

يتم شحن مصابيح LED في أكياس ألومنيوم مضادة للكهرباء الساكنة ومقاومة للرطوبة مع مادة مجففة وبطاقة مؤشر رطوبة. يحمي ذلك الأجهزة الحساسة (MSL 5a) أثناء التخزين والنقل. الكيس محكم الإغلاق بالتفريغ للحفاظ على رطوبة منخفضة بالداخل.

5. إرشادات اللحام

5.1 ملف لحام إعادة التدفق

يوصى باستخدام ملف قياسي للحام الخالي من الرصاص. المعلمات الرئيسية: متوسط معدل الارتفاع ≤4°C/ثانية، التسخين المسبق من 150°C إلى 200°C لمدة 60-120 ثانية، الوقت فوق 217°C (TL) ≤60 ثانية، درجة الحرارة القصوى (TP) ≤245°C لمدة ≤10 ثوانٍ، والوقت ضمن 5°C من الذروة ≤30 ثانية. معدل التبريد ≤6°C/ثانية. إجمالي الوقت من 25°C إلى الذروة ≤8 دقائق. يُسمح بدورة إعادة تدفق واحدة فقط. يوصى باستخدام اللحام بالنيتروجين لمنع الأكسدة والحفاظ على الأداء البصري. يُقترح استخدام معجون لحام متوسط الحرارة.

5.2 اللحام اليدوي والإصلاح

إذا كان اللحام اليدوي ضروريًا، استخدم مكواة لحام مضبوطة على أقل من 300°C واجعل وقت التلامس أقل من 3 ثوانٍ. يُسمح بعملية لحام يدوي واحدة فقط. لا يُنصح بالإصلاح بعد اللحام؛ إذا كان لا مفر منه، استخدم مكواة لحام مزدوجة الرأس وتحقق مسبقًا من التأثير على خصائص LED.

5.3 التنظيف

لا تستخدم الماء أو البنزين أو المخفف للتنظيف. يوصى باستخدام كحول الأيزوبروبيل (IPA). إذا تم استخدام مذيبات أخرى، تأكد من أنها لا تهاجم حزمة LED. تجنب السوائل الأيونية المحتوية على الكلور أو الكبريت، لأنها قد تسبب التآكل.

6. احتياطات التعامل

6.1 ظروف التخزين

تكون العبوة المقاومة للرطوبة صالحة لمدة 6 أشهر إذا تم تخزينها تحت 30°C و60% رطوبة نسبية. قبل الفتح، تحقق من تسرب الهواء؛ إذا تم العثور عليه، قم بخبز المنتج قبل الاستخدام. بعد الفتح، استخدم في غضون 12 ساعة تحت 30°C/60% RH. يجب تخزين المواد غير المستخدمة تحت 30°C/10% RH وخبزها قبل الاستخدام التالي (65±5°C لمدة 24 ساعة). تعتمد متطلبات الخبز على تاريخ الإنتاج وحالة الرطوبة كما هو مفصل في الجدول.

6.2 الحماية من التفريغ الكهروستاتيكي (ESD)

يجب تأريض جميع المعدات التي تتعامل مع مصابيح LED بشكل صحيح. استخدم أحزمة معصم مضادة للكهرباء الساكنة، وبسط، وزي رسمي، وقفازات، وحاويات. قد تظهر مصابيح LED التالفة جهدًا أماميًا أقل أو فشلًا في الإضاءة عند تيار منخفض.

6.3 الحماية من الجهد العكسي

تيار العكسي لمصابيح LED العادية صغير جدًا، لكن الجهد العكسي المتكرر الذي يتجاوز 5V يمكن أن يسبب تلفًا ويزيد التيار العكسي، مما يؤثر على تدرج الرمادي للشاشة. صمم الدوائر لضمان أن الجهد العكسي لا يتجاوز 5V أبدًا.

6.4 درجة حرارة التشغيل الآمنة

يجب أن تكون درجة حرارة سطح LED أقل من 55°C، ودرجة حرارة الرصاص أقل من 75°C أثناء التشغيل. يلزم إدارة حرارية مناسبة مع مساحة نحاس كافية على PCB وتباعد للحفاظ على درجة حرارة الوصلة أقل من الحد الأقصى 115°C. يجب تخفيض تيار التشغيل بناءً على درجة الحرارة المحيطة.

6.5 إرشادات التصميم والاستخدام

• يجب ألا يتجاوز التيار الأمامي لكل شريحة الحد الأقصى المطلق.
• يوصى باستخدام محرك تيار ثابت لكل لون.
• يجب أن يبقى إجمالي استهلاك الطاقة ضمن الحدود عند إضاءة شرائح متعددة.
• تجنب الجهد العكسي؛ تأكد من إيقاف تشغيل الطاقة عند عدم الاستخدام. للتخزين طويل الأمد، قم بإزالة الرطوبة قبل إعادة الاستخدام.
• في القيادة المصفوفية، تأكد من أن الجهد العكسي لا يتجاوز التصنيف. حماية من ارتفاعات الصواعق.
• قم بتشغيل الشاشة بعد التجميع لاكتشاف العيوب، باستخدام مستويات تيار مناسبة وبيئة خالية من التكثف.
• للبيئات القاسية (الرطوبة العالية، الأملاح، الكبريتيدات)، وفر حماية إضافية.
• يجب أن يكون التشغيل الأولي بعد التركيب بقدرة 20% لفترة أولية لتخفيف الرطوبة.
• للشاشات المؤجرة، استخدم حاويات متطابقة لتوحيد اللون والسطوع. عند الشحن، استخدم تغليفًا مقاومًا للرطوبة واحمِ مصابيح LED فيزيائيًا.

6.6 ملاحظات تعامل أخرى

لا تلمس سطح الإيبوكسي مباشرة؛ تعامل مع الأسطح الجانبية باستخدام ملقط. تجنب ملامسة اليد العارية لمنع التلوث. لا تكدس لوحات PCB المجمعة لتجنب تلف الراتنج وأسلاك التوصيل. راجع دليل المستخدم الكامل للشركة المصنعة للحصول على احتياطات إضافية.

6.7 الإعلان

تم توفير هذه المواصفات باللغتين الإنجليزية والصينية؛ النسخة الصينية هي المرجع المعتمد. تحتفظ الشركة المصنعة بالحق في تعديل المواصفات دون إشعار مسبق. المواصفات الصالحة هي الموقعة من الطرفين قبل الإنتاج الضخم.

7. اختبارات الموثوقية

7.1 عناصر الاختبار وشروطه

يخضع المصباح لاختبارات موثوقية متنوعة وفقًا لمعايير JEDEC وJEITA. تشمل الاختبارات مقاومة حرارة اللحام (ذروة 260°C، 3 مرات)، الصدمة الحرارية (-40°C إلى +100°C، 500 دورة)، مقاومة الرطوبة (85°C/85%RH + 3 عمليات إعادة تدفق)، التخزين في درجة حرارة عالية (100°C لمدة 1000 ساعة)، التخزين في درجة حرارة منخفضة (-40°C لمدة 1000 ساعة)، عمر التشغيل في درجة حرارة الغرفة (25°C، 20mA لمدة 1000 ساعة)، عمر الحياة في درجة حرارة عالية ورطوبة عالية (85°C/85%RH، 10mA لمدة 500 ساعة)، تخزين في درجة حرارة ورطوبة (85°C/85%RH لمدة 1000 ساعة)، وعمر التشغيل في درجة حرارة منخفضة (-40°C، 20mA لمدة 1000 ساعة). حجم العينة 22 قطعة مع معايير قبول 0/1 عيوب.

7.2 معايير الفشل

معايير الحكم: تغير الجهد الأمامي ≤10%، التيار العكسي ≤10 μA عند 5V، تدهور شدة الإضاءة متوسط ≤30%، وعدم وجود عيوب ميكانيكية مثل التشققات أو الانفصال أو الإضاءة الميتة. يتم إجراء اختبارات الموثوقية على مصابيح LED مفردة/شريطية تحت تبديد حراري جيد؛ قد تؤثر ظروف التطبيق الفعلية على العمر الافتراضي.

8. معلومات الطلب

وحدة التعبئة القياسية هي بكرة من 4000 قطعة. يتم توفير المنتج مع ملصق يشير إلى رقم الجزء ورقم الدفعة ورموز الفرز والكمية. للطلب، يجب على العملاء تحديد الطول الموجي المطلوب ونطاقات الشدة والجهد. اتصل بالمورد للاستفسار عن توفر الحاويات المحددة.

9. توصيات التطبيق

9.1 تصميم دائرة القيادة

استخدم مشغلات تيار ثابت لكل قناة لونية للحفاظ على سطوع ثابت ومزج الألوان. يجب مراعاة التباين في الجهد الأمامي بين الحاويات عند تصميم جهد الامتثال للمشغل. يمكن استخدام مقاومات متسلسلة أو منظمات خطية للدفعات الصغيرة، لكن يفضل التعتيم بنبض عرض النبض (PWM) مع تيار ثابت للشاشات الكبيرة لتجنب تغير اللون.

9.2 الإدارة الحرارية

نظرًا لأن درجة حرارة الوصلة القصوى هي 115°C، فإن التبريد المناسب من خلال مستويات النحاس في PCB والفتحات الحرارية ضروري. لمسافات البكسل الكثيفة، فكر في زيادة التباعد أو استخدام الحمل الحراري القسري. قم بتخفيض تيار التشغيل وفقًا لمنحنى تخفيض درجة حرارة اللحام (الشكل 1-9) لتجنب السخونة الزائدة.

9.3 مزج الألوان والمعايرة

لتحقيق توازن أبيض دقيق، قم بمعايرة نسب PWM لقنوات RGB باستخدام مقياس الألوان. توفر النطاقات الضيقة (خاصة الأحمر والأزرق) نطاقًا واسعًا من الألوان، لكن تباين الفرز يتطلب تعويضًا. استخدم رموز الفرز من الملصق لفرز مصابيح LED إلى مجموعات ذات تفاوتات ضيقة.

9.4 الاعتبارات البيئية

يسمح تصنيف IPX6 بالاستخدام الخارجي في المطر، لكن التعرض المطول للرطوبة العالية أو رذاذ الملح أو الغازات المسببة للتآكل (مثل كبريتيد الهيدروجين) قد يضعف الأداء. وفر طلاءًا مطابقًا أو تغليفًا للوحدات الخارجية. في المناطق الساحلية، استخدم تدابير حماية إضافية.