مصباح LED أصفر 0402 1.0x0.5x0.4 مم - جهد أمامي 1.7-2.4 فولت - قدرة 48 ميلي واط - ورقة بيانات فنية

1. نظرة عامة على المنتج

إن RF-YU0402TS-CE-B هو مصباح LED SMD أصفر مضغوط مصمم لتطبيقات الإشارات العامة والإضاءة الخلفية. يأتي في حزمة مصغرة بحجم 1.0 مم × 0.5 مم × 0.4 مم، ويستخدم شريحة صفراء عالية الكفاءة لتوفير نطاق طول موجي سائد يتراوح بين 585 نانومتر و595 نانومتر. بفضل زاوية رؤية واسعة جداً تبلغ 140 درجة والتوافق مع عمليات التجميع SMT القياسية، فهو مناسب للتصميمات المحدودة المساحة التي تتطلب أداء بصرياً موثوقاً. يتميز المصباح بمستوى حساسية للرطوبة (MSL) من الفئة 3 ومتوافق مع RoHS.

2. تفسير المعايير الفنية

2.1 الخصائص الكهربائية / البصرية (عند Ts=25°C)

يتم توصيف المصباح تحت تيار اختبار مقداره 5 مللي أمبير. تشمل المعايير الرئيسية:

• الجهد الأمامي (VF):مقسم إلى مجموعات متعددة من 1.7 فولت إلى 2.4 فولت، مما يسمح بمطابقة دقيقة للجهد في تصميمات التوصيل المتسلسل/المتوازي. أمثلة على المجموعات: A2 (1.7-1.8V)، B1 (1.8-1.9V)، C1 (1.9-2.0V)، D1 (2.2-2.3V)، إلخ.
• الطول الموجي السائد (λD):يتراوح من 585 نانومتر إلى 595 نانومتر، مع مجموعات فرعية مثل D10 (585-587.5nm)، D20 (587.5-590nm)، E10 (590-592.5nm)، E20 (592.5-595nm). يضمن ذلك اتساقاً لونياً ثابتاً في الإنتاج.
• شدة الإضاءة (IV):مقسمة إلى ست مجموعات: A00 (8-12 mcd)، B00 (12-18 mcd)، C00 (18-28 mcd)، D00 (28-43 mcd)، E00 (43-65 mcd)، F00 (65-100 mcd). يمكن للمصممين اختيار مجموعة السطوع المناسبة لتطبيقهم.
• زاوية الرؤية (2θ1/2):نموذجياً 140°، توفر مخروط إشعاع واسع مناسب لمصابيح الإشارة.
• تيار الانعكاس (IR):أقصى 10 ميكرو أمبير عند VR=5V، مما يضمن تسرباً منخفضاً.
• المقاومة الحرارية (RTHJ-S):450°C/W (نموذجياً)، ويجب مراعاتها في إدارة الحرارة.

2.2 القيم القصوى المطلقة المسموح بها

• استطاعة التبديد (Pd):48 ملي واط
• التيار الأمامي (IF):20 مللي أمبير (مستمر)
• التيار الأمامي الذروة (IFP):60 مللي أمبير (دورة عمل 1/10، عرض نبضة 0.1 مللي ثانية)
• التفريغ الكهروستاتيكي (ESD, HBM):2000 فولت
• درجة حرارة التشغيل (Topr):-40°C إلى +85°C
• درجة حرارة التخزين (Tstg):-40°C إلى +85°C
• درجة حرارة الوصلة (Tj):95°C

يجب توخي الحذر لضمان ألا تتجاوز درجة حرارة الوصلة الحد الأقصى، خاصة في درجات الحرارة المحيطة المرتفعة أو عند تشغيل عدة مصابيح LED بالقرب من حدودها.

3. نظام التصنيف (Binning)

3.1 تصنيف الطول الموجي

ينقسم الطول الموجي السائد إلى أربع مجموعات رئيسية: D10, D20, E10, E20، كل منها يمتد على فترات 2.5 نانومتر من 585 نانومتر إلى 595 نانومتر. يضمن هذا التصنيف الضيق اتساقاً لونياً داخل بكرة واحدة.

3.2 تصنيف شدة الإضاءة

ست مجموعات شدة (A00 إلى F00) تغطي نطاقاً من 8 ميللي كانديلا إلى 100 ميللي كانديلا، مع نسبة تقارب 1.5x لكل مجموعة. يتيح ذلك للمصممين اختيار مستوى السطوع المناسب دون زيادة التيار على المصباح.

3.3 تصنيف الجهد الأمامي

يقسم الجهد إلى 12 مجموعة من 1.7V إلى 2.4V (مثل A2, B1, B2, C1, C2, D1, D2). مطابقة مجموعات الجهد في السلاسل المتوازية يساعد في توزيع التيار بشكل متوازن.

4. تحليل منحنيات الأداء

4.1 الجهد الأمامي مقابل التيار الأمامي (الشكل 1-6)

يظهر المنحنى علاقة أسية نموذجية. عند تيار اختبار 5 مللي أمبير، يكون VF حوالي 2.0 فولت، ويرتفع إلى حوالي 2.8 فولت عند 25 مللي أمبير. يجب على المصممين أخذ هذا التغير في الجهد بعين الاعتبار عند ضبط مقاومات تحديد التيار.

4.2 التيار الأمامي مقابل الشدة النسبية (الشكل 1-7)

تزداد الشدة النسبية بشكل خطي تقريباً مع التيار الأمامي حتى 7.5 مللي أمبير، مع ميل للتشبع عند التيارات الأعلى. التشغيل قرب تيار الاختبار (5 مللي أمبير) يوفر توازناً جيداً بين السطوع والكفاءة.

4.3 تأثيرات درجة الحرارة (الشكل 1-8، الشكل 1-9)

مع ارتفاع درجة الحرارة المحيطة أو درجة حرارة الطرف، تنخفض الشدة النسبية (حوالي 10% من 25°C إلى 75°C). يجب تقليل التيار الأمامي الأقصى عند درجات الحرارة المرتفعة لتجنب تجاوز حد درجة حرارة الوصلة.

4.4 التيار الأمامي مقابل الطول الموجي السائد (الشكل 1-10)

يتغير الطول الموجي السائد قليلاً مع التيار (حوالي 1 نانومتر على مدى 25 مللي أمبير)، وهو أمر نموذجي لمصابيح LED الصفراء القائمة على InGaN. هذا التغير لا يكاد يذكر في معظم تطبيقات الإشارات.

4.5 التوزيع الطيفي (الشكل 1-11)

ذروة الانبعاث حوالي 590 نانومتر مع عرض كامل عند نصف القيمة القصوى (FWHM) يبلغ حوالي 15 نانومتر. يضمن الطيف الضيق نقاء لونياً جيداً لمؤشرات اللون الأصفر.

4.6 نمط الإشعاع (الشكل 1-12)

يظهر نمط الإشعاع توزيعاً Lambertian نموذجياً مع انتظام زاوي واسع. تظل الشدة النسبية أعلى من 0.6 عند ±40°، مما يؤكد زاوية الرؤية 140°.

5. معلومات ميكانيكية والتعبئة

5.1 أبعاد الحزمة

أبعاد المصباح: 1.0 مم (طول) × 0.5 مم (عرض) × 0.4 مم (ارتفاع). المنظر السفلي يظهر وسادتين: الوسادة 1 (الكاثود) والوسادة 2 (الأنود). يتم الإشارة إلى القطبية بواسطة شق في المنظر العلوي. توصي أنماط اللحام باستخدام وسادات بحجم 0.5 مم × 0.6 مم مع تباعد 0.6 مم.

5.2 شريط الحامل والبكرة

تحتوي كل بكرة على 6,000 قطعة. أبعاد شريط الحامل: عرض 8 مم، مسافة تغذية 2.00 مم، مع علامة قطبية. قطر البكرة 178 مم (7 بوصات)، قطر المحور 60 مم، والعرض 8.0 مم.

5.3 معلومات الملصق

تحتوي الملصقات على رقم الجزء، رقم المواصفات، رقم الدفعة، رمز التصنيف (للتدفق، اللونية، VF، الطول الموجي)، الكمية، ورمز التاريخ.

6. إرشادات اللحام والتجميع

6.1 منحنى اللحام بإعادة التدفق

المنحنى الموصى به: التسخين المسبق من 150°C إلى 200°C لمدة 60-120 ثانية، معدل الارتفاع ≤3°C/ثانية، درجة حرارة الذروة 260°C (بحد أقصى 10 ثوانٍ)، معدل التبريد ≤6°C/ثانية. يمكن للمصباح تحمل حتى 2 دورة إعادة تدفق، لكن أكثر من 2 قد يسبب تلفاً.

6.2 اللحام اليدوي

إذا كان اللحام اليدوي ضرورياً، حافظ على درجة حرارة المكواة أقل من 300°C والمدة أقل من 3 ثوانٍ. يُسمح بعملية لحام يدوي واحدة فقط.

6.3 التخزين والتحكم في الرطوبة

خزن الأكياس غير المفتوحة عند 30°C / 75% رطوبة نسبية لمدة تصل إلى عام واحد. بعد الفتح، استخدم خلال 168 ساعة عند 30°C / 60% رطوبة نسبية. إذا تجاوز التعرض للرطوبة الحدود، قم بالتجفيف في فرن عند 60±5°C لمدة 24 ساعة قبل الاستخدام.

7. توصيات التطبيق

7.1 التطبيقات النموذجية

• مؤشرات بصرية في الأجهزة الإلكترونية الاستهلاكية والأجهزة المنزلية ولوحات السيارات
• إضاءة خلفية للمفاتيح والرموز
• أضواء الحالة والإنذار للأغراض العامة
• شاشات العرض الصغيرة واللافتات

7.2 اعتبارات التصميم

• استخدم دائماً مقاومات تحديد التيار لمنع التيار الزائد؛ قد يتسبب تغير بسيط في الجهد في تغيرات كبيرة في التيار.
• تأكد من إدارة حرارية كافية: حافظ على درجة حرارة الوصلة أقل من 95°C، خاصة عند التشغيل بالقرب من التيار الأقصى.
• تجنب تعريض المصباح لبيئات ذات محتوى عالٍ من الكبريت (>100 جزء في المليون) لمنع تشويه المكونات الداخلية.
• قلل من انبعاث المركبات العضوية المتطايرة (VOC) من المواد اللاصقة ومواد التغليف لتجنب تغير لون غلاف السيليكون.
• احمِ من التفريغ الكهروستاتيكي (ESD) – المصباح مصنف لـ 2000 فولت HBM، لكن يُوصى باتخاذ احتياطات ESD أثناء المناولة والتجميع.

8. الموثوقية والاختبار

اجتاز المصباح اختبارات الموثوقية بما في ذلك التدوير الحراري (-40°C إلى 100°C، 100 دورة)، الصدمة الحرارية (-40°C إلى 100°C، 300 دورة)، التخزين في درجات حرارة عالية (100°C، 1000 ساعة)، التخزين في درجات حرارة منخفضة (-40°C، 1000 ساعة)، واختبار العمر (25°C، 5 مللي أمبير، 1000 ساعة). تتطلب معايير القبول أن يكون الجهد الأمامي ضمن 1.1× الحد الأعلى للمواصفات، والتيار العكسي ضمن 2.0× الحد الأعلى، والتدفق الضوئي أعلى من 0.7× الحد الأدنى للمواصفات.

9. مبدأ التشغيل

يستخدم هذا المصباح شريحة شبه موصلة باعثة للون الأصفر، تعتمد عادةً على نظام مواد InGaN (نتريد الإنديوم الغاليوم) مع فوسفور مناسب أو انبعاث مباشر لتحقيق الطول الموجي 585–595 نانومتر. عند التحيز الأمامي، تتحد الإلكترونات والفجوات عند الوصلة p-n، مما يطلق فوتونات. يتيح حجم الشريحة الصغير والتصميم الفعال سطوعاً عالياً عند تيار منخفض، مما يجعله مثالياً للأجهزة التي تعمل بالبطارية.

10. اتجاهات التطوير

يستمر تصغير مصابيح LED SMD، حيث أصبحت حزم 0402 معياراً للتصميمات عالية الكثافة. تشمل الاتجاهات المستقبلية تحسينات إضافية في كفاءة الإضاءة، ونطاق ألوان أوسع، وإدارة حرارية محسنة. أصبح اعتماد المواد الخالية من الرصاص والمتوافقة مع RoHS هو المعيار. بالإضافة إلى ذلك، تسمح تقنيات التصنيف المتقدمة بالتحكم الدقيق في اللون والسطوع، مما يتيح مصفوفات إضاءة أكثر تجانساً.