جدول المحتويات
- 1. نظرة عامة على المنتج
- 1.1 الميزات
- 1.2 التطبيقات
- 2. أبعاد العبوة والمعلومات الميكانيكية
- 3. المعلمات والخصائص التقنية
- 3.1 الحدود القصوى المطلقة
- 3.2 الخصائص الكهربائية والبصرية
- 3.3 ملف إعادة التدفق بالأشعة تحت الحمراء المقترح
- 4. نظام رموز التصنيف
- 4.1 مجموعات شدة الإضاءة (IV)
- 4.2 مجموعات جهد الأمامي (VF)
- 4.3 مجموعات الطول الموجي السائد (λd)
- 5. تحليل منحنيات الأداء
- 6. إرشادات التجميع والتعامل
- 6.1 التنظيف
- 6.2 تصميم مسارات اللحام الموصى بها على PCB
- 6.3 عملية اللحام
- 6.4 ظروف التخزين
- 7. مواصفات التغليف
- 8. ملاحظات وتحذيرات التطبيق
- 8.1 الاستخدام المقصود
- 8.2 اعتبارات التصميم
- 8.3 المقارنة التقنية والاتجاهات
- مصطلحات مواصفات LED
- الأداء الكهروضوئي
- المعايير الكهربائية
- إدارة الحرارة والموثوقية
- التعبئة والمواد
- مراقبة الجودة والتصنيف
- الاختبار والشهادات
1. نظرة عامة على المنتج
توفر هذه الوثيقة المواصفات التقنية الكاملة لـ LTST-C060UBKT-SA، وهو LED من نوع جهاز التركيب السطحي (SMD) مصمم للتجميع الآلي على لوحات الدوائر المطبوعة (PCB). ينتمي هذا المكون إلى عائلة عبوات 0603، التي تتميز بمساحتها الصغيرة جدًا، مما يجعلها مثالية للتطبيقات ذات المساحة المحدودة عبر مجموعة واسعة من المعدات الإلكترونية.
1.1 الميزات
- متوافق مع توجيهات RoHS (تقييد المواد الخطرة).
- مغلف على شريط بعرض 8 مم ملفوف على بكرات قطر 7 بوصات للتجميع الآلي بنظام "الالتقاط والوضع".
- أبعاد عبوة موحدة وفقًا لمعايير EIA تضمان التوافق عبر الصناعة.
- مصمم ليكون متوافقًا مع الدوائر المتكاملة (I.C. compatible).
- مُحسَّن للاستخدام مع معدات التركيب الآلي.
- مناسب لعمليات اللحام بإعادة التدفق بالأشعة تحت الحمراء (IR).
- معالج مسبقًا للوصول إلى مستوى الحساسية للرطوبة JEDEC MSL 3.
1.2 التطبيقات
هذا LED مناسب لمجموعة واسعة من التطبيقات، بما في ذلك على سبيل المثال لا الحصر:
- معدات الاتصالات (مثل الهواتف اللاسلكية والخلوية).
- أجهزة أتمتة المكاتب وأجهزة الكمبيوتر المحمولة.
- الأجهزة المنزلية ولافتات العرض الداخلية.
- أنظمة الشبكات والمعدات الصناعية.
- مؤشرات الحالة ومصابيح الإشارة.
- الإضاءة الخلفية للوحات الأمامية.
2. أبعاد العبوة والمعلومات الميكانيكية
يستخدم LTST-C060UBKT-SA عبوة قياسية من نوع 0603. لون العدسة شفاف مائي، ومصدر الضوء يعتمد على تقنية InGaN (نيتريد الإنديوم والغاليوم)، ويبعث ضوءًا أزرقًا.
- جميع الأبعاد مُقدَّرة بالمليمتر (مم).
- التسامح القياسي للأبعاد هو ±0.2 مم ما لم يُذكر خلاف ذلك في الرسم الميكانيكي التفصيلي (يرجى الرجوع إلى ورقة البيانات الأصلية للرسم).
3. المعلمات والخصائص التقنية
3.1 الحدود القصوى المطلقة
يتم تحديد التصنيفات عند درجة حرارة محيطة (Ta) تبلغ 25°مئوية. تجاوز هذه القيم قد يتسبب في تلف دائم.
- تبديد الطاقة (Pd):102 ملي واط
- تيار الأمامي الذروي (IF(PEAK)):80 ملي أمبير (عند دورة عمل 1/10، وعرض نبضة 0.1 مللي ثانية)
- التيار الأمامي المستمر (IF):30 ملي أمبير تيار مستمر
- نطاق درجة حرارة التشغيل:-40°م إلى +85°م
- نطاق درجة حرارة التخزين:-40°م إلى +100°م
3.2 الخصائص الكهربائية والبصرية
يتم قياس الخصائص عند Ta=25°مئوية تحت ظروف الاختبار المحددة.
| المعلمة | الرمز | Min. | Typ. | Max. | الوحدة | شرط الاختبار |
|---|---|---|---|---|---|---|
| شدة الإضاءة | IV | 140 | - | 390 | ميل كانديلا | IF= 10 ملي أمبير |
| زاوية الرؤية (2θ1/2) | 2θ1/2 | - | 120 | - | درجة | - |
| الطول الموجي الذروي | λP | - | 465 | - | نانومتر | - |
| الطول الموجي السائد | λd | 465 | - | 475 | نانومتر | IF= 10 ملي أمبير |
| نصف عرض الطيف | Δλ | - | 20 | - | نانومتر | - |
| جهد الأمامي | VF | 2.5 | - | 3.4 | V | IF= 10 ملي أمبير |
| التيار العكسي | IR | - | - | 10 | ميكرو أمبير | VR= 5 فولت |
ملاحظات القياس:
- يتم قياس شدة الإضاءة باستخدام مرشح يقارب منحنى استجابة العين الضوئي CIE.
- زاوية الرؤية (2θ1/2) هي الزاوية الكاملة التي تنخفض عندها الشدة إلى نصف قيمتها المحورية.
- الطول الموجي السائد يحدد اللون المُدرَك. التسامح هو ±1 نانومتر.
- تسامح جهد الأمامي هو ±0.1 فولت.
- لم يتم تصميم الجهاز للعمل بتحيز عكسي؛ اختبار التيار العكسي هو لغرض فحص الجودة فقط.
3.3 ملف إعادة التدفق بالأشعة تحت الحمراء المقترح
لعمليات اللحام الخالية من الرصاص، يُوصى بملف إعادة تدفق متوافق مع J-STD-020B. يتضمن الملف عادةً مرحلة تسخين مسبق، ومرحلة نقع حراري، ومنطقة إعادة تدفق بدرجة حرارة ذروة لا تتجاوز 260°م، ومرحلة تبريد. يجب تحديد منحنى الوقت-درجة الحرارة الدقيق لتجميع PCB المحدد.
4. نظام رموز التصنيف
لضمان اتساق اللون والسطوع في الإنتاج، يتم فرز مصابيح LED إلى مجموعات بناءً على معلمات رئيسية.
4.1 مجموعات شدة الإضاءة (IV)
يتم التصنيف عند IF= 10 ملي أمبير. التسامح داخل كل مجموعة هو ±11%.
| رمز المجموعة | الحد الأدنى (ميل كانديلا) | الحد الأقصى (ميل كانديلا) |
|---|---|---|
| U1 | 145.0 | 200.0 |
| U2 | 200.0 | 280.0 |
| V1 | 280.0 | 390.0 |
4.2 مجموعات جهد الأمامي (VF)
يتم التصنيف عند IF= 10 ملي أمبير. التسامح داخل كل مجموعة هو ±0.1 فولت.
| رمز المجموعة | الحد الأدنى (فولت) | الحد الأقصى (فولت) |
|---|---|---|
| G4 | 2.5 | 2.8 |
| G5 | 2.8 | 3.1 |
| G6 | 3.1 | 3.4 |
4.3 مجموعات الطول الموجي السائد (λd)
يتم التصنيف عند IF= 10 ملي أمبير. التسامح داخل كل مجموعة هو ±1 نانومتر.
| رمز المجموعة | الحد الأدنى (نانومتر) | الحد الأقصى (نانومتر) |
|---|---|---|
| AC | 465 | 470 |
| AD | 470 | 475 |
5. تحليل منحنيات الأداء
تتضمن ورقة البيانات منحنيات الخصائص النموذجية الضرورية لتحليل التصميم. تمثل هذه المنحنيات بيانيًا العلاقة بين المعلمات الرئيسية تحت ظروف متغيرة.
- شدة الإضاءة النسبية مقابل التيار الأمامي:يوضح كيف تزداد شدة الضوء مع التيار، عادةً بطريقة شبه خطية، مما يساعد في اختيار تيار التشغيل للسطوع المطلوب.
- شدة الإضاءة النسبية مقابل درجة الحرارة المحيطة:يوضح الانخفاض الحراري في شدة الضوء، وهو أمر بالغ الأهمية للتطبيقات ذات درجات الحرارة المحيطة العالية.
- جهد الأمامي مقابل التيار الأمامي:يوضح خاصية IV للدايود، وهي مهمة لحساب تبديد الطاقة وتصميم دوائر تحديد التيار.
- توزيع الطيف:يصور القدرة الإشعاعية النسبية مقابل الطول الموجي، ومركزها حول الذروة النموذجية 465 نانومتر، مما يحدد نقاء اللون الأزرق.
يجب على المصممين الرجوع إلى هذه المنحنيات لفهم سلوك الجهاز بما يتجاوز مواصفات النقطة النموذجية، خاصة للتشغيل خارج ظروف الاختبار القياسية.
6. إرشادات التجميع والتعامل
6.1 التنظيف
قد تتسبب المواد الكيميائية غير المحددة في تلف عبوة LED. إذا كان التنظيف ضروريًا، استخدم كحول الإيثيل أو كحول الأيزوبروبيل في درجة حرارة الغرفة. يجب أن يكون وقت الغمر أقل من دقيقة واحدة.
6.2 تصميم مسارات اللحام الموصى بها على PCB
يتم توفير تصميم نمط مسارات اللحام للحام بإعادة التدفق بالأشعة تحت الحمراء أو الطور البخاري. الالتزام بهذا النمط أمر بالغ الأهمية للحام السليم والاستقرار الميكانيكي. يُقترح سمك قالب لا يزيد عن 0.10 مم لتطبيق معجون اللحام.
6.3 عملية اللحام
اللحام بإعادة التدفق:أقصى درجة حرارة ذروة 260°م، مع تسخين مسبق عند 150-200°م لمدة تصل إلى 120 ثانية. يجب التحكم في إجمالي الوقت فوق نقطة السيولة وعند درجة الحرارة الذروة لمنع التلف الحراري.
اللحام اليدوي (بالكاوية):استخدم درجة حرارة طرف لا تتجاوز 300°م، مع وقت لحام لا يزيد عن 3 ثوانٍ لكل وصلة. يجب تنفيذ هذا مرة واحدة فقط.
ملاحظة:يعتمد الملف الأمثل على تجميع اللوحة المحدد؛ القيم المقدمة هي إرشادات.
6.4 ظروف التخزين
- العبوة المغلقة:قم بالتخزين عند ≤30°م و ≤70% رطوبة نسبية. استخدم خلال عام واحد من تاريخ فتح الكيس المضاد للرطوبة.
- العبوة المفتوحة:قم بالتخزين عند ≤30°م و ≤60% رطوبة نسبية. يجب إعادة تدفق المكونات خلال 168 ساعة (7 أيام) من التعرض. للتخزين لفترات أطول، استخدم حاوية محكمة الغلق مع مجفف أو جو نيتروجين.
- إعادة التجفيف:تتطلب مصابيح LED المعرضة لأكثر من 168 ساعة تجفيفًا عند حوالي 60°م لمدة 48 ساعة على الأقل قبل اللحام لإزالة الرطوبة الممتصة ومنع ظاهرة \"الفشار\" أثناء إعادة التدفق.
7. مواصفات التغليف
يتم توريد مصابيح LED بتنسيق الشريط والبكرة المتوافق مع معدات التجميع الآلي.
- الشريط:شريط حامل بعرض 8 مم.
- البكرة:قطر 7 بوصات (178 مم).
- كمية التعبئة:4000 قطعة لكل بكرة كاملة.
- الحد الأدنى لكمية الطلب (MOQ):500 قطعة للبكرات المتبقية.
- يتوافق التغليف مع مواصفات EIA-481. يتم إغلاق الجيوب الفارغة بشريط غطاء.
يتم توفير رسومات أبعاد تفصيلية لجيب الشريط والبكرة في ورقة البيانات الأصلية لإعداد معدات التغذية والتعامل.
8. ملاحظات وتحذيرات التطبيق
8.1 الاستخدام المقصود
تم تصميم هذا LED للمعدات الإلكترونية التجارية والصناعية القياسية. وهو غير مصنف للتطبيقات الحرجة للسلامة حيث قد يعرض الفشل الحياة أو الصحة للخطر (مثل الطيران، دعم الحياة الطبي). لمثل هذه التطبيقات، يلزم التشاور مع الشركة المصنعة لتقييم الملاءمة والاحتمالية للحاجة إلى فحص موثوقية أعلى.
8.2 اعتبارات التصميم
- تحديد التيار:استخدم دائمًا مقاومًا على التوالي أو محرك تيار ثابت لتحديد التيار الأمامي إلى القيمة القصوى المقدرة للتيار المستمر (30 ملي أمبير) أو أقل للسطوع المطلوب وطول العمر.
- إدارة الحرارة:على الرغم من أن تبديد الطاقة منخفض، تأكد من وجود مساحة كافية من النحاس على PCB أو فتحات حرارية إذا كان التشغيل بتيارات عالية أو في درجات حرارة محيطة عالية للحفاظ على درجة حرارة الوصلة ضمن الحدود.
- الحماية من الكهرباء الساكنة (ESD):على الرغم من عدم ذكرها صراحةً على أنها حساسة، يُوصى باتخاذ احتياطات التعامل القياسية للكهرباء الساكنة لأجهزة أشباه الموصلات أثناء التجميع.
- القطبية:LED هو دايود ويجب توصيله بالقطبية الصحيحة. تحتوي العبوة على علامة (عادةً شق أو علامة خضراء على جانب الكاثود) للتعريف.
8.3 المقارنة التقنية والاتجاهات
تمثل عبوة 0603 مساحة تركيب ناضجة ومعتمدة على نطاق واسع في سوق LED SMD. استخدام تقنية InGaN للإشعاع الأزرق هو المعيار. تشمل المميزات الرئيسية لهذا الجزء هيكل التصنيف المحدد لاتساق اللون والشدة، وامتثاله لملفات إعادة التدفق الخالية من الرصاص، ومستوى حساسيته للرطوبة (MSL 3). مقارنة بالعبوات الأكبر، توفر 0603 استهلاكًا ضئيلًا للمساحة ولكن قد يكون لديها قدرة أقل قليلاً على التعامل مع التيار الأقصى وإخراج الضوء مقارنة بنظيراتها الأكبر مثل مصابيح LED 0805 أو 1206. يستمر اتجاه الصناعة نحو التصغير، وزيادة الكفاءة (لومن لكل واط)، وتحكم أشد في اللون.
مصطلحات مواصفات LED
شرح كامل للمصطلحات التقنية للـ LED
الأداء الكهروضوئي
| المصطلح | الوحدة/التمثيل | شرح مبسط | لماذا هو مهم |
|---|---|---|---|
| الكفاءة الضوئية | لومن/وات | الإخراج الضوئي لكل واط من الكهرباء، أعلى يعني أكثر كفاءة في استخدام الطاقة. | يحدد مباشرة درجة كفاءة الطاقة وتكلفة الكهرباء. |
| التدفق الضوئي | لومن | إجمالي الضوء المنبعث من المصدر، يسمى عادةً "السطوع". | يحدد ما إذا كان الضوء ساطعًا بما يكفي. |
| زاوية الرؤية | درجة، مثل 120 درجة | الزاوية التي ينخفض فيها شدة الضوء إلى النصف، يحدد عرض الحزمة. | يؤثر على نطاق الإضاءة والتوحيد. |
| درجة حرارة اللون | كلفن، مثل 2700K/6500K | دفء/برودة الضوء، القيم المنخفضة صفراء/دافئة، العالية بيضاء/باردة. | يحدد أجواء الإضاءة والسيناريوهات المناسبة. |
| مؤشر تجسيد اللون | بدون وحدة، 0-100 | القدرة على تقديم ألوان الكائن بدقة، Ra≥80 جيد. | يؤثر على أصالة اللون، يُستخدم في أماكن الطلب العالي مثل المراكز التجارية والمتاحف. |
| تفاوت اللون | خطوات بيضاوي ماك آدم، مثل "5 خطوات" | مقياس اتساق اللون، خطوات أصغر تعني لون أكثر اتساقًا. | يضمن لونًا موحدًا عبر نفس دفعة مصابيح LED. |
| الطول الموجي المهيمن | نانومتر، مثل 620 نانومتر (أحمر) | الطول الموجي المقابل للون مصابيح LED الملونة. | يحدد تدرج اللون الأحمر، الأصفر، الأخضر مصابيح LED أحادية اللون. |
| توزيع الطيفي | منحنى الطول الموجي مقابل الشدة | يُظهر توزيع الشدة عبر الأطوال الموجية. | يؤثر على تجسيد اللون وجودة اللون. |
المعايير الكهربائية
| المصطلح | الرمز | شرح مبسط | اعتبارات التصميم |
|---|---|---|---|
| الجهد الأمامي | Vf | الحد الأدنى للجهد لتشغيل LED، مثل "عتبة البدء". | يجب أن يكون جهد مصدر التشغيل ≥ Vf، تضاف الفولتية لمصابيح LED المتسلسلة. |
| التيار الأمامي | If | قيمة التيار للعمل العادي لمصباح LED. | عادةً استخدام تشغيل تيار ثابت، التيار يحدد السطوع وعمر التشغيل. |
| التيار النبضي الأقصى | Ifp | تيار الذروة الذي يمكن تحمله لفترات قصيرة، يُستخدم للتعتير أو الوميض. | يجب التحكم بدقة في عرض النبضة ودورة العمل لتجنب التلف. |
| الجهد العكسي | Vr | أقصى جهد عكسي يمكن أن يتحمله LED، التجاوز قد يسبب انهيارًا. | يجب على الدائرة منع الاتصال العكسي أو ارتفاع الجهد. |
| المقاومة الحرارية | Rth (°C/W) | مقاومة نقل الحرارة من الشريحة إلى نقطة اللحام، الأقل أفضل. | المقاومة الحرارية العالية تتطلب تبديد حرارة أقوى. |
| مناعة التفريغ الكهروستاتيكي | V (HBM)، مثل 1000V | القدرة على تحمل التفريغ الكهروستاتيكي، أعلى يعني أقل عرضة للتلف الكهروستاتيكي. | يجب اتخاذ إجراءات مضادة للكهرباء الساكنة في الإنتاج، خاصةً لمصابيح LED الحساسة. |
إدارة الحرارة والموثوقية
| المصطلح | المقياس الرئيسي | شرح مبسط | التأثير |
|---|---|---|---|
| درجة حرارة الوصلة | Tj (°C) | درجة حرارة التشغيل الفعلية داخل شريحة LED. | كل انخفاض 10°C قد يضاعف عمر التشغيل؛ عالي جدًا يسبب تدهور الضوء، انزياح اللون. |
| تدهور التدفق الضوئي | L70 / L80 (ساعة) | الوقت اللازم لانخفاض السطوع إلى 70% أو 80% من القيمة الأولية. | يحدد مباشرة "عمر الخدمة" لمصباح LED. |
| الحفاظ على التدفق الضوئي | %، مثل 70% | النسبة المئوية للسطوع المتبقي بعد الوقت. | يشير إلى قدرة الحفاظ على السطوع على المدى الطويل. |
| انزياح اللون | Δu′v′ أو بيضاوي ماك آدم | درجة تغير اللون أثناء الاستخدام. | يؤثر على اتساق اللون في مشاهد الإضاءة. |
| الشيخوخة الحرارية | تدهور المادة | التدهور بسبب درجة الحرارة العالية على المدى الطويل. | قد يسبب انخفاض السطوع، تغير اللون، أو فشل الدائرة المفتوحة. |
التعبئة والمواد
| المصطلح | الأنواع الشائعة | شرح مبسط | الميزات والتطبيقات |
|---|---|---|---|
| نوع التغليف | EMC، PPA، السيراميك | مادة الغلاف التي تحمي الشريحة، توفر واجهة بصرية/حرارية. | EMC: مقاومة حرارة جيدة، تكلفة منخفضة؛ السيراميك: تبديد حرارة أفضل، عمر أطول. |
| هيكل الشريحة | أمامي، شريحة معكوسة | ترتيب أقطاب الشريحة. | الشريحة المعكوسة: تبديد حرارة أفضل، كفاءة ضوئية أعلى، للطاقة العالية. |
| طلاء الفسفور | YAG، السيليكات، النتريدات | يغطي الشريحة الزرقاء، يحول بعضها إلى أصفر/أحمر، يخلط إلى أبيض. | الفسفورات المختلفة تؤثر على الكفاءة الضوئية، درجة حرارة اللون، ومؤشر تجسيد اللون. |
| العدسة/البصريات | مسطحة، العدسات الدقيقة، الانعكاس الداخلي الكلي | الهيكل البصري على السطح يتحكم في توزيع الضوء. | يحدد زاوية الرؤية ومنحنى توزيع الضوء. |
مراقبة الجودة والتصنيف
| المصطلح | محتوى الفرز | شرح مبسط | الغرض |
|---|---|---|---|
| فرز التدفق الضوئي | الرمز مثل 2G، 2H | مجمعة حسب السطوع، كل مجموعة لها قيم لومن دنيا/قصوى. | يضمن سطوعًا موحدًا في نفس الدفعة. |
| فرز الجهد | الرمز مثل 6W، 6X | مجمعة حسب نطاق الجهد الأمامي. | يسهل مطابقة مصدر التشغيل، يحسن كفاءة النظام. |
| فرز اللون | 5 خطوات بيضاوي ماك آدم | مجمعة حسب إحداثيات اللون، تضمن نطاق ضيق. | يضمن اتساق اللون، يتجنب لون غير متساوٍ داخل التركيبة. |
| فرز درجة حرارة اللون | 2700K، 3000K إلخ. | مجمعة حسب درجة حرارة اللون، لكل منها نطاق إحداثي مقابل. | يلبي متطلبات درجة حرارة اللون لمشاهد مختلفة. |
الاختبار والشهادات
| المصطلح | المعيار/الاختبار | شرح مبسط | الأهمية |
|---|---|---|---|
| LM-80 | اختبار الحفاظ على التدفق الضوئي | إضاءة طويلة الأمد في درجة حرارة ثابتة، تسجيل بيانات تدهور السطوع. | يُستخدم لتقدير عمر مصباح LED (مع TM-21). |
| TM-21 | معيار تقدير العمر | يقدر العمر تحت الظروف الفعلية بناءً على بيانات LM-80. | يوفر تنبؤ علمي للعمر. |
| IESNA | جمعية هندسة الإضاءة | يغطي طرق الاختبار البصرية، الكهربائية، الحرارية. | أساس اختبار معترف به في الصناعة. |
| RoHS / REACH | شهادة بيئية | يضمن عدم وجود مواد ضارة (الرصاص، الزئبق). | شرط الوصول إلى السوق دوليًا. |
| ENERGY STAR / DLC | شهادة كفاءة الطاقة | شهادة كفاءة الطاقة والأداء لمنتجات الإضاءة. | يُستخدم في المشتريات الحكومية، برامج الدعم، يعزز القدرة التنافسية. |