ورقة بيانات LED SMD طراز LTST-010TBKT - أزرق InGaN - 20mA - 80mW - وثيقة تقنية بالعربية

1. نظرة عامة على المنتج

توفر هذه الوثيقة المواصفات التقنية الكاملة لصمام ثنائي باعث للضوء (LED) من نوع جهاز التركيب السطحي (SMD). تم تصميم المكون لعمليات التجميع الآلي للوحات الدوائر المطبوعة (PCB) وهو مناسب للتطبيقات ذات المساحة المحدودة. يجعل حجمه المصغر وتوافقه مع العمليات الصناعية القياسية منه خيارًا متعدد الاستخدامات للإلكترونيات الحديثة.

1.1 الميزات

• متوافق مع توجيهات RoHS (تقييد المواد الخطرة).
• معبأ في شريط بعرض 12 مم على بكرات قطر 7 بوصات للتعامل الآلي.
• بصمة عبوة قياسية وفقًا لـ EIA (تحالف الصناعات الإلكترونية).
• مدخلات/مخرجات متوافقة مع مستويات منطق الدوائر المتكاملة (IC).
• مصمم للتوافق مع معدات الالتقاط والوضع الآلية.
• مناسب لعمليات لحام إعادة التدفق بالأشعة تحت الحمراء (IR).
• معالج مسبقًا للوصول إلى مستوى الحساسية للرطوبة 3 وفقًا لـ JEDEC (المجلس المشترك لهندسة الأجهزة الإلكترونية).

1.2 التطبيقات

يُقصد باستخدام هذا الصمام الثنائي في نطاق واسع من المعدات الإلكترونية، بما في ذلك على سبيل المثال لا الحصر:

• أجهزة الاتصالات (مثل الهواتف اللاسلكية، الهواتف المحمولة).
• معدات أتمتة المكاتب وأجهزة الكمبيوتر المحمولة.
• الأجهزة المنزلية والإلكترونيات الاستهلاكية.
• أنظمة الشبكات ومعدات التحكم الصناعي.
• مؤشرات الحالة والطاقة.
• الإضاءة الخلفية للوحات الأمامية ولوحات المفاتيح.
• إضاءة الإشارات والثريات الرمزية.
• اللافتات الداخلية والإضاءة الزخرفية العامة.

2. أبعاد العبوة

يتميز الجهاز بعلبة تركيب سطحي قياسية. يتم توفير الأبعاد الحرجة في الرسومات الفنية داخل الوثيقة المصدر. يتم تحديد جميع الأبعاد الأساسية بالمليمترات (مم). التسامح القياسي لهذه الأبعاد هو ±0.1 مم (±0.004 بوصة) ما لم يُذكر خلاف ذلك صراحةً في ملاحظات الرسم. العدسة شفافة تمامًا، ولون مصدر الضوء أزرق، باستخدام مادة شبه موصل من نيترايد الغاليوم الإنديوم (InGaN).

3. التقييمات والخصائص

يتم تحديد جميع التقييمات عند درجة حرارة محيطة (Ta) تبلغ 25 درجة مئوية. قد يتسبب تجاوز هذه الحدود في تلف دائم للجهاز.

3.1 الحدود القصوى المطلقة

• تبديد الطاقة (Pd):80 ملي واط
• تيار الأمامي الذروي (I_F(ذروة)):100 مللي أمبير (عند دورة عمل 1/10، وعرض نبضة 0.1 مللي ثانية)
• التيار الأمامي المستمر (I_F):20 مللي أمبير تيار مستمر
• نطاق درجة حرارة التشغيل:-40 درجة مئوية إلى +85 درجة مئوية
• نطاق درجة حرارة التخزين:-40 درجة مئوية إلى +100 درجة مئوية

3.2 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 ذروية، ومرحلة تبريد. يجب ألا تتجاوز درجة الحرارة الذروية القصوى 260 درجة مئوية، ويجب تحديد الوقت فوق 217 درجة مئوية وفقًا للمعيار لمنع التلف الحراري لعلبة الصمام الثنائي والرقاقة الداخلية.

3.3 الخصائص الكهربائية والبصرية

معايير الأداء النموذجية المقاسة عند Ta=25 درجة مئوية و I_F=20 مللي أمبير، ما لم يُذكر خلاف ذلك.

• شدة الإضاءة (I_V):90.0 - 224.0 ملي كانديلا. تم القياس باستخدام مرشح يقارب منحنى استجابة العين الضوئي لـ CIE.
• زاوية الرؤية (2θ_1/2):110 درجة (نموذجي). تُعرّف على أنها الزاوية الكاملة التي تكون عندها الشدة نصف القيمة المحورية (على المحور).
• طول موجة الانبعاث الذروي (λ_p):468 نانومتر (نموذجي).
• الطول الموجي السائد (λ_d):465 - 475 نانومتر. مُستمد من إحداثيات اللونية لـ CIE.
• نصف عرض الخط الطيفي (Δλ):35 نانومتر (نموذجي). عرض طيف الانبعاث عند نصف شدته القصوى.
• الجهد الأمامي (V_F):2.8 - 3.8 فولت.
• التيار العكسي (I_R):10 ميكرو أمبير (أقصى) عند جهد عكسي (V_R) بقيمة 5 فولت. لم يتم تصميم الجهاز للعمل تحت انحياز عكسي.

3.4 ملاحظات القياس

1. يتبع قياس شدة الإضاءة معايير CIE للرؤية الضوئية.
2. تسامح الطول الموجي السائد هو ±1 نانومتر.
3. تسامح الجهد الأمامي لفئة معينة هو ±0.1 فولت.
4. اختبار الجهد العكسي هو لأغراض إعلامية/جودة فقط؛ الصمام الثنائي جهاز يعمل بانحياز أمامي.

4. نظام تصنيف الفئات

يتم فرز المكونات (تصنيفها) وفقًا للمعايير الرئيسية لضمان الاتساق في التطبيق. تحدد رموز الفئات التالية النطاقات المضمونة لكل معيار.

4.1 تصنيف الجهد الأمامي (V_F)

يتم التصنيف عند I_F= 20 مللي أمبير. التسامح لكل فئة هو ±0.1 فولت.
رموز الفئات: D7 (2.8-3.0 فولت)، D8 (3.0-3.2 فولت)، D9 (3.2-3.4 فولت)، D10 (3.4-3.6 فولت)، D11 (3.6-3.8 فولت).

4.2 تصنيف شدة الإضاءة (I_V)

يتم التصنيف عند I_F= 20 مللي أمبير. التسامح لكل فئة هو ±11%.
رموز الفئات: Q2 (90.0-112.0 ملي كانديلا)، R1 (112.0-140.0 ملي كانديلا)، R2 (140.0-180.0 ملي كانديلا)، S1 (180.0-224.0 ملي كانديلا).

4.3 تصنيف الطول الموجي السائد (λ_d)

يتم التصنيف عند I_F= 20 مللي أمبير. التسامح لكل فئة هو ±1 نانومتر.
رموز الفئات: AC (465.0-470.0 نانومتر)، AD (470.0-475.0 نانومتر).

5. منحنيات الأداء النموذجية

تتضمن الوثيقة المصدر تمثيلات بيانية للخصائص الرئيسية كدالة لمختلف المعايير. هذه المنحنيات ضرورية لتحليل التصميم التفصيلي.

• شدة الإضاءة النسبية مقابل التيار الأمامي:يوضح كيف يزداد خرج الضوء مع تيار القيادة، عادةً بطريقة شبه خطية عند التيارات الأعلى بسبب التسخين وانخفاض الكفاءة.
• شدة الإضاءة النسبية مقابل درجة الحرارة المحيطة:يوضح تأثير الإخماد الحراري، حيث ينخفض خرج الضوء مع ارتفاع درجة حرارة الوصلة.
• الجهد الأمامي مقابل التيار الأمامي:يوضح خاصية I-V للثنائي، مُظهرًا جهد التشغيل والمقاومة الديناميكية.
• الجهد الأمامي مقابل درجة الحرارة المحيطة:يوضح معامل درجة الحرارة السالب للجهد الأمامي، وهي خاصية مفيدة لاستشعار درجة الحرارة.
• التوزيع الطيفي:رسم بياني للقوة الإشعاعية النسبية مقابل الطول الموجي، متمركز حول طول الموجة الذروي 468 نانومتر مع نصف عرض نموذجي 35 نانومتر.
• نمط زاوية الرؤية:رسم قطبي يصور التوزيع المكاني لشدة الإضاءة، مؤكدًا زاوية الرؤية البالغة 110 درجة.

6. دليل المستخدم والتعامل

6.1 التنظيف

يجب استخدام مواد التنظيف المحددة فقط. قد تتسبب المواد الكيميائية غير المحددة في تلف راتنج علبة الصمام الثنائي. إذا كان التنظيف ضروريًا، فإن الغمر في كحول الإيثيل أو كحول الأيزوبروبيل في درجة حرارة الغرفة لأقل من دقيقة واحدة مقبول. يجب تجنب التحريك أو التنظيف بالموجات فوق الصوتية ما لم يكن مؤهلاً خصيصًا.

6.2 تخطيط وسادة PCB الموصى به

يتم توفير تصميم نمط الأرضية (البصمة) للـ PCB. تم تحسين هذا النمط للحام موثوق باستخدام عمليات إعادة التدفق بالأشعة تحت الحمراء أو الطور البخاري. الالتزام بهذا الشكل الهندسي الموصى به للوسادة يضمن تكوين وصلة لحام صحيحة، والمحاذاة الذاتية أثناء إعادة التدفق، والاستقرار الميكانيكي.

6.3 التعبئة بالشريط والبكرة

يتم توريد الصمامات الثنائية في شريط حامل بارز بشريط غطاء واقي. يتم تحديد الأبعاد التفصيلية لجيوب الشريط، والخطوة، وعرض الشريط الكلي. يتم لف المكونات على بكرات قطر 7 بوصات (178 مم). الكميات القياسية للبكرة هي 4000 قطعة لكل بكرة كاملة، مع حد أدنى لكمية التعبئة يبلغ 500 قطعة للبكرات الجزئية. تتوافق التعبئة مع مواصفات ANSI/EIA-481.

7. تحذيرات وملاحظات التطبيق

7.1 التطبيق المقصود

تم تصميم هذه الصمامات الثنائية للاستخدام في معدات إلكترونية تجارية واستهلاكية قياسية. لم يتم تقييمها أو تصميمها للتطبيقات الحرجة للسلامة حيث قد يؤدي الفشل إلى خطر مباشر على الحياة أو الصحة، كما في الطيران، أو دعم الحياة الطبي، أو أنظمة التحكم في النقل. لمثل هذه التطبيقات، يجب اختيار مكونات ذات شهادات موثوقية مناسبة.

7.2 ظروف التخزين

العبوة المغلقة:قم بالتخزين عند ≤30 درجة مئوية و ≤70% رطوبة نسبية (RH). العمر الافتراضي في كيس الحاجز الرطوبي المغلق مع مجفف هو سنة واحدة.
العبوة المفتوحة:للمكونات المُزالَة من الكيس المغلق، يجب ألا تتجاوز بيئة التخزين 30 درجة مئوية و 60% رطوبة نسبية. يجب إخضاع المكونات لعملية لحام إعادة التدفق بالأشعة تحت الحمراء خلال 168 ساعة (7 أيام) من التعرض لهذه البيئة (مستوى الحساسية للرطوبة 3). للتعرض لفترات أطول، قم بالتخزين في وعاء مغلق مع مجفف أو في جو نيتروجين. تتطلب المكونات المعرضة لأكثر من 168 ساعة عملية تجفيف (على سبيل المثال، 60 درجة مئوية لمدة 48 ساعة) قبل اللحام لإزالة الرطوبة الممتصة ومنع تلف \"الفرقعة\" أثناء إعادة التدفق.

7.3 توصيات اللحام

لحام إعادة التدفق (موصى به):
- درجة حرارة التسخين المسبق: 150-200 درجة مئوية
- وقت التسخين المسبق: 120 ثانية كحد أقصى
- درجة الحرارة الذروية: 260 درجة مئوية كحد أقصى
- الوقت عند الذروة/وقت اللحام: 10 ثوانٍ كحد أقصى (يُسمح بحد أقصى دورتين إعادة تدفق)
اللحام اليدوي (إذا لزم الأمر):
- درجة حرارة المكواة: 300 درجة مئوية كحد أقصى
- وقت اللحام لكل طرف: 3 ثوانٍ كحد أقصى (عملية لمرة واحدة فقط)

ملاحظة هامة:يعتمد ملف إعادة التدفق الأمثل على تصميم PCB المحدد، وكثافة المكونات، ومعجون اللحام، والفرن. المعايير المقدمة هي إرشادات. يُوصى بتوصيف على مستوى اللوحة لتحقيق وصلات لحام موثوقة دون إجهاد حراري للصمام الثنائي.

7.4 طريقة القيادة

الصمام الثنائي الباعث للضوء هو جهاز يتم التحكم فيه بالتيار. لضمان شدة إضاءة ثابتة ومستقرة، يجب تشغيله بواسطة مصدر تيار مُتحكم به، وليس مصدر جهد. المقاوم المحدد للتيار على التوالي هو الطريقة الأكثر شيوعًا عند التشغيل من خط جهد. يتم حساب قيمة المقاومة باستخدام قانون أوم: R = (V_{التغذية}- V_F) / I_F. للتطبيقات الدقيقة أو للحفاظ على سطوع ثابت عبر تغيرات درجة الحرارة وجهد التغذية، يُوصى بدائرة قيادة تيار ثابت (خطي أو تبديل). تشغيل الصمام الثنائي بتيار مستقر ضمن حدوده المحددة (مثل 20 مللي أمبير تيار مستمر) أمر بالغ الأهمية لتحقيق خرج الضوء المطلوب، واللون، والموثوقية طويلة المدى.

8. اعتبارات التصميم واقتراحات التطبيق

8.1 الإدارة الحرارية

على الرغم من أن تبديد الطاقة منخفض نسبيًا (80 ملي واط كحد أقصى)، إلا أن الإدارة الحرارية الفعالة لا تزال مهمة لطول العمر والأداء المستقر. تتناقص شدة إضاءة الصمام الثنائي مع زيادة درجة حرارة الوصلة (الإخماد الحراري). تأكد من أن PCB بها تخفيف حراري كافٍ، خاصة إذا كان التشغيل عند التيار المستمر الأقصى أو بالقرب منه. تجنب وضع الصمام الثنائي بالقرب من مصادر حرارة كبيرة أخرى على اللوحة.

8.2 التصميم البصري

توفر زاوية الرؤية البالغة 110 درجة نمط انبعاث واسع منتشر مناسب لمؤشرات الحالة والإضاءة الخلفية. للتطبيقات التي تتطلب حزمة ضوئية أكثر تركيزًا، يجب استخدام بصريات ثانوية (عدسات أو عواكس). العدسة الشفافة تمامًا هي الأمثل لانبعاث اللون الحقيقي. عند تصميم أدلة الضوء أو المشتتات للإضاءة الخلفية، يجب مراعاة التوزيع المكاني للشدة (نمط زاوية الرؤية) لتحقيق إضاءة موحدة.

8.3 التصميم الكهربائي

ضع في اعتبارك تصنيف الجهد الأمامي في تصميمك. يجب أن تعمل الدائرة بشكل صحيح عبر نطاق V_Fالكامل (2.8 فولت إلى 3.8 فولت). إذا كنت تستخدم مقاومًا بسيطًا، فقم بحساب قيمته لأعلى V_Fفي فئتك المختارة لضمان الحد الأدنى المطلوب من التيار. للسلاسل المتوازية من الصمامات الثنائية، فكر في استخدام مقاومات محددة للتيار لكل سلسلة للتعويض عن اختلافات V_Fومنع احتكار التيار. قم دائمًا بتضمين حماية ضد توصيل الجهد العكسي والارتفاعات المفاجئة في الجهد على خط الطاقة، حيث أن الصمام الثنائي له تصنيف جهد عكسي أقصى منخفض.

8.4 التصنيع والتجميع

استفد من توافق المكون مع التجميع الآلي. تم تصميم التعبئة بالشريط والبكرة لآلات الالتقاط والوضع عالية السرعة. اتبع ملف إعادة التدفق بالأشعة تحت الحمراء الموصى به وتخطيط وسادة PCB بدقة لضمان عائد أولي عالٍ وموثوقية. التزم بدقة بإجراءات التعامل مع مستوى الحساسية للرطوبة (MSL 3) لمنع تشقق العلبة الناجم عن الرطوبة أثناء اللحام.