ورقة بيانات LED SMD 19-217 أصفر براق - أبعاد العبوة - جهد أمامي 1.7-2.2 فولت - شدة إضاءة 18-36 مكد - وثيقة تقنية بالعربية

1. نظرة عامة على المنتج

يُعد 19-217 مصباح LED من نوع الأجهزة السطحية (SMD) مصممًا للتجميعات الإلكترونية المدمجة وعالية الكثافة. يستخدم تقنية شريحة AlGaInP لإنتاج إضاءة صفراء براقة. تشمل مزاياه الرئيسية تقليل البصمة بشكل كبير مقارنة بمصابيح LED ذات الأطراف، مما يتيح تصميمات لوحات دوائر مطبوعة (PCB) أصغر وكثافة تعبئة أعلى. يجعل البناء خفيف الوزن المنتج مناسبًا للتطبيقات المصغرة والمحمولة. يتوافق هذا المكون مع معايير RoHS وREACH والخالية من الهالوجين، مما يجعله مناسبًا للتصنيع الإلكتروني الحديث.

1.1 الميزات الأساسية والسوق المستهدف

يتم توريد LED على شريط بعرض 8 مم ملفوف على بكرة قطرها 7 بوصات، متوافق مع معدات اللصق والتركيب الآلية القياسية. تم تصميمه للاستخدام مع عمليات لحام إعادة التدفق بالأشعة تحت الحمراء والطور البخاري. باعتباره من النوع أحادي اللون، فهو مُحسّن للتطبيقات التي تتطلب مؤشرًا أو إضاءة خلفية صفراء براقة ومتسقة. تشمل أسواقه الرئيسية الإلكترونيات الاستهلاكية، ومعدات الاتصالات (للمؤشرات والإضاءة الخلفية للوحة المفاتيح)، وإضاءة لوحة القيادة والمفاتيح في السيارات، والإضاءة الخلفية العامة للشاشات الكريستالية السائلة (LCD) والرموز.

2. الغوص العميق في المعلمات التقنية

2.1 القيم القصوى المطلقة

تُحدد هذه القيم الحدود التي إذا تم تجاوزها قد يحدث تلف دائم للجهاز. أقصى جهد عكسي (VR) هو 5 فولت. يجب ألا يتجاوز التيار الأمامي المستمر (IF) 25 مللي أمبير، مع السماح بتيار أمامي ذروة (IFP) يصل إلى 60 مللي أمبير في ظل ظروف النبض (دورة عمل 1/10 عند 1 كيلو هرتز). أقصى تبديد للطاقة (Pd) هو 60 مللي واط. يمكن للجهاز تحمل تفريغ كهروستاتيكي (ESD) بقيمة 2000 فولت (نموذج جسم الإنسان). نطاق درجة حرارة التشغيل (Topr) هو من -40°C إلى +85°C، ونطاق درجة حرارة التخزين (Tstg) من -40°C إلى +90°C. تم تحديد حدود درجة حرارة اللحام لكل من إعادة التدفق (260°C كحد أقصى لمدة 10 ثوانٍ) واللحام اليدوي (350°C كحد أقصى لمدة 3 ثوانٍ).

2.2 الخصائص الكهروضوئية

يتم تعريف معايير الأداء الرئيسية عند قياسها بتيار اختبار قياسي قدره 5 مللي أمبير ودرجة حرارة محيطة 25°C. تتراوح شدة الإضاءة (Iv) بشكل نموذجي من 18.0 مكد إلى 36.0 مكد. يتميز الجهاز بزاوية مشاهدة واسعة (2θ1/2) تبلغ 120 درجة. الطول الموجي الذروي (λp) هو عادة 591 نانومتر، مع تحديد الطول الموجي السائد (λd) بين 585.5 نانومتر و 594.5 نانومتر. عرض النطاق الطيفي (Δλ) هو حوالي 15 نانومتر. يتراوح الجهد الأمامي (VF) من 1.7 فولت إلى 2.2 فولت. يتم ضمان أن يكون التيار العكسي (IR) أقل من 10 ميكرو أمبير عند أقصى جهد عكسي 5 فولت. تم ملاحظة التسامحات المهمة: شدة الإضاءة (±11%)، الطول الموجي السائد (±1 نانومتر)، والجهد الأمامي (±0.05 فولت).

3. شرح نظام التصنيف

لضمان الاتساق في الإنتاج، يتم فرز مصابيح LED إلى فئات بناءً على المعلمات الرئيسية. يسمح هذا للمصممين باختيار المكونات التي تلبي متطلبات التطبيق المحددة للسطوع واللون.

3.1 تصنيف شدة الإضاءة

يتم تصنيف مصابيح LED إلى ثلاث فئات (M1، M2، N1) بناءً على شدة إضاءتها المقاسة عند 5 مللي أمبير. تغطي الفئة M1 نطاق 18.0-22.5 مكد، والفئة M2 تغطي 22.5-28.5 مكد، والفئة N1 تغطي 28.5-36.0 مكد.

3.2 تصنيف الطول الموجي السائد

يتم إدارة اتساق اللون من خلال فئات الطول الموجي السائد D3 (585.5-588.5 نانومتر)، و D4 (588.5-591.5 نانومتر)، و D5 (591.5-594.5 نانومتر).

3.3 تصنيف الجهد الأمامي

يتم تصنيف الجهد الأمامي بخطوات 0.1 فولت من 1.7 فولت إلى 2.2 فولت، مع تسمية الفئات من 19 إلى 23 (على سبيل المثال، الفئة 19: 1.7-1.8 فولت، الفئة 20: 1.8-1.9 فولت، إلخ). يساعد هذا في تصميم دوائر قيادة تيار متسقة.

4. تحليل منحنيات الأداء

تشير ورقة البيانات إلى منحنيات الخصائص الكهروضوئية النموذجية. على الرغم من عدم عرضها في النص المقدم، فإن هذه المنحنيات توضح عادة العلاقة بين التيار الأمامي وشدة الإضاءة، وتأثير درجة الحرارة المحيطة على خرج الضوء، وتوزيع القدرة الطيفية. يعد تحليل هذه المنحنيات أمرًا بالغ الأهمية لفهم الأداء في ظل ظروف غير قياسية، مثل تشغيل LED بتيارات غير 5 مللي أمبير أو التشغيل في بيئات مرتفعة الحرارة. يجب على المصممين الرجوع إلى ورقة البيانات الرسومية الكاملة لهذا التحليل التفصيلي.

5. المعلومات الميكانيكية ومواصفات العبوة

5.1 أبعاد العبوة

يتمتع LED 19-217 ببصمة SMD مدمجة. يحدد الرسم التفصيلي ذو الأبعاد الطول والعرض والارتفاع وأحجام الوسادات ومواضعها النسبية. جميع التسامحات غير المحددة هي ±0.1 مم. يعد الالتزام الدقيق بهذه الأبعاد أمرًا حيويًا لتصميم نمط اللوحة على PCB لضمان اللحام والمحاذاة المناسبين.

5.2 تحديد القطبية

تشير علامة المكون و/أو شكل العبوة عادةً إلى الطرف الكاثود (السالب). يجب مراعاة القطبية الصحيحة أثناء التجميع لمنع فشل الجهاز.

6. إرشادات اللحام والتجميع

6.1 ملف تعريف لحام إعادة التدفق

يوصى بملف تعريف إعادة تدفق خالٍ من الرصاص. تشمل المراحل الرئيسية: التسخين المسبق بين 150-200°C لمدة 60-120 ثانية؛ وقت فوق السائل (217°C) من 60-150 ثانية؛ درجة حرارة ذروة لا تتجاوز 260°C، يتم الاحتفاظ بها لمدة أقصاها 10 ثوانٍ؛ ومعدلات تبريد مضبوطة. يجب ألا يتجاوز معدل التسخين الأقصى 6°C/ثانية، ويجب ألا يتجاوز الوقت فوق 255°C 30 ثانية. يجب ألا يتم إجراء إعادة التدفق أكثر من مرتين.

6.2 اللحام اليدوي

إذا كان اللحام اليدوي ضروريًا، فيجب أن تكون درجة حرارة طرف المكواة أقل من 350°C، ويجب أن يقتصر وقت التلامس لكل طرف على 3 ثوانٍ أو أقل. استخدم مكواة لحام بسعة أقل من 25 واط. اسمح بفترة تبريد لا تقل عن ثانيتين بين لحام كل طرف لمنع التلف الحراري.

6.3 التخزين والحساسية للرطوبة

يتم تعبئة مصابيح LED في أكياس مقاومة للرطوبة مع مجفف. يجب عدم فتح الكيس حتى تكون المكونات جاهزة للاستخدام. بعد الفتح، يجب تخزين مصابيح LED غير المستخدمة عند ≤30°C و ≤60% رطوبة نسبية واستخدامها خلال 168 ساعة (7 أيام). إذا تم تجاوز وقت التخزين أو أشار المجفف إلى امتصاص الرطوبة، فإنه يلزم معالجة بالخبز عند 60±5°C لمدة 24 ساعة قبل الاستخدام.

7. معلومات التعبئة والطلب

7.1 مواصفات البكرة والشريط

يتم توريد المكونات على شريط ناقل بعرض 8 مم ملفوف على بكرة قطرها 7 بوصات. تحتوي كل بكرة على 3000 قطعة. يتم توفير أبعاد البكرة والشريط الناقل التفصيلية، مع تسامحات قياسية ±0.1 مم ما لم يُذكر خلاف ذلك.

7.2 شرح الملصق

يحتوي ملصق البكرة على معلومات حرجة: رقم منتج العميل (CPN)، رقم المنتج (P/N)، كمية التعبئة (QTY)، رتبة شدة الإضاءة (CAT)، رتبة اللون/الطول الموجي السائد (HUE)، رتبة الجهد الأمامي (REF)، ورقم الدفعة (LOT No).

8. اقتراحات التطبيق

8.1 سيناريوهات التطبيق النموذجية

• السيارات:الإضاءة الخلفية لأدوات لوحة القيادة والمفاتيح ولوحات التحكم.
• الاتصالات:مؤشرات الحالة والإضاءة الخلفية للوحة المفاتيح في الهواتف وآلات الفاكس.
• الإلكترونيات الاستهلاكية:إضاءة خلفية مسطحة للشاشات الكريستالية السغيرة، إضاءة المفاتيح، والمؤشرات الرمزية.
• الاستخدام العام:أي تطبيق يتطلب ضوء مؤشر أصفر براق صغير وموثوق.

8.2 اعتبارات التصميم

الحد من التيار:مقاومة خارجية للحد من التيارإلزامية. يتمتع جهد LED الأمامي بمعامل درجة حرارة سالب، مما يعني أن زيادة طفيفة في الجهد يمكن أن تسبب زيادة كبيرة وربما مدمرة في التيار. يجب حساب قيمة المقاومة بناءً على جهد الإمداد، وجهد LED الأمامي (استخدم القيمة القصوى من الفئة أو ورقة البيانات للسلامة)، والتيار الأمامي المطلوب (ألا يتجاوز 25 مللي أمبير مستمر).



إدارة الحرارة:على الرغم من أن تبديد الطاقة منخفض، فإن ضمان مساحة نحاسية كافية على PCB حول الوسادات الحرارية (إن وجدت) وتجنب وضعها بالقرب من المكونات الأخرى المولدة للحرارة سيساعد في الحفاظ على أداء LED وطول عمره، خاصة في درجات الحرارة المحيطة المرتفعة.



حماية ESD:على الرغم من تصنيفه بـ 2000 فولت HBM، يجب اتباع احتياطات التعامل القياسية مع ESD أثناء التجميع والتعامل.

9. المقارنة التقنية والتمييز

يتمثل التمييز الرئيسي لـ LED 19-217 في جمعه بين تقنية AlGaInP لإنتاج ضوء أصفر عالي الكفاءة، وعبوة SMD مدمجة لتوفير المساحة، والامتثال للوائح البيئية الحديثة (RoHS، خالٍ من الهالوجين). مقارنة بمصابيح LED الصفراء ذات الثقب القديمة، فإنه يوفر سرعة وضع وموثوقية ومرونة تصميم فائقة. تجعل زاوية المشاهدة الواسعة البالغة 120 درجة المنتج مناسبًا للتطبيقات التي تحتاج إلى أن يكون الضوء مرئيًا من مجموعة واسعة من الزوايا.

10. الأسئلة الشائعة (FAQs)

س: هل يمكنني تشغيل هذا LED بدون مقاومة متسلسلة؟

أ:No.تحذر ورقة البيانات صراحةً من أن تحولًا طفيفًا في الجهد يمكن أن يسبب تغيرًا كبيرًا في التيار، مما يؤدي إلى الاحتراق. تعد مقاومة الحد من التيار ضرورية للتشغيل الموثوق.



س: ما الفرق بين الطول الموجي الذروي والطول الموجي السائد؟

أ: الطول الموجي الذروي (λp) هو الطول الموجي الفردي حيث يكون الناتج الطيفي في أعلى مستوياته. الطول الموجي السائد (λd) هو الطول الموجي الفردي للضوء أحادي اللون الذي ينتج نفس اللون المُدرك. λd أكثر صلة بتحديد اللون في تطبيقات الإضاءة.



س: كيف أفسر رموز الفئات على الملصق؟

أ: رمز CAT يتوافق مع فئة شدة الإضاءة (M1، M2، N1). رمز HUE يتوافق مع فئة الطول الموجي السائد (D3، D4، D5). رمز REF يتوافق مع فئة الجهد الأمامي (19-23). يتيح مطابقة هذه الرموز أداءً متسقًا عبر وحدات متعددة في عملية إنتاج واحدة.



س: لماذا هناك نافذة استخدام صارمة مدتها 7 أيام بعد فتح الكيس المضاد للرطوبة؟

أ: يمكن للمكونات SMD امتصاص الرطوبة من الغلاف الجوي. أثناء لحام إعادة التدفق، يمكن لهذه الرطوبة المحتبسة أن تتبخر بسرعة، مما يسبب انفصالًا داخليًا أو \"انفجارًا\"، مما يتلف الجهاز. تفترض نافذة الـ 7 أيام ظروف أرضية المصنع القياسية.

11. حالة عملية للتصميم والاستخدام

الحالة: تصميم لوحة مؤشرات حالة

يقوم مصمم بإنشاء لوحة تحكم مدمجة تحتوي على مؤشرات حالة صفراء متعددة. يختارون LED 19-217 لحجمه الصغير ولونه البراق. باستخدام أقصى جهد أمامي (2.2 فولت) من ورقة البيانات وتيار مستهدف قدره 20 مللي أمبير (ضمن حد 25 مللي أمبير) مع إمداد 5 فولت، يحسبون المقاومة المتسلسلة: R = (Vsupply - Vf) / If = (5V - 2.2V) / 0.020A = 140 أوم. يتم اختيار مقاومة قياسية 150 أوم. تم تصميم نمط اللوحة على PCB تمامًا وفقًا لرسم أبعاد العبوة. أثناء التجميع، يتم الاحتفاظ بالبكرات مغلقة حتى يتم تحميلها في آلة اللصق والتركيب. يتم استخدام ملف إعادة التدفق المحدد. بعد التجميع، توفر اللوحة مؤشرات صفراء ساطعة وموحدة بزاوية مشاهدة واسعة للمشغلين.

12. مقدمة عن مبدأ التشغيل

يعد LED 19-217 مصدر ضوء صلب يعتمد على شريحة أشباه موصلات مصنوعة من فوسفيد الألومنيوم الغاليوم الإنديوم (AlGaInP). عند تطبيق جهد أمامي عبر وصلة P-N، يتم حقن الإلكترونات والثقوب في المنطقة النشطة حيث تتحد. تطلق عملية إعادة التركيب هذه الطاقة في شكل فوتونات (ضوء). يحدد التركيب المحدد لسبيكة AlGaInP طاقة فجوة النطاق، والتي بدورها تحدد الطول الموجي (اللون) للضوء المنبعث - في هذه الحالة، الأصفر البراق (~591 نانومتر). يعمل غلاف راتنج الإيبوكسي على حماية الشريحة، وتشكيل حزمة خرج الضوء (لتحقيق زاوية المشاهدة 120 درجة)، وتوفير الاستقرار الميكانيكي.

13. اتجاهات التطورات والتكنولوجيا

يستمر الاتجاه في مصابيح LED SMD مثل 19-217 نحو كفاءة أعلى (المزيد من اللومن أو المليكانديلا لكل واط)، وتحسين اتساق اللون من خلال تصنيف أكثر دقة، وحتى أحجام عبوات أصغر لتمكين المزيد من التصغير للمنتجات النهائية. هناك أيضًا تركيز قوي على تعزيز الموثوقية وطول العمر تحت نطاق أوسع من الضغوط البيئية، بما في ذلك التشغيل في درجات حرارة أعلى للتطبيقات السيارات. يدفع السعي نحو الاستدامة للامتثال الكامل للتوجيهات البيئية المتطورة وتقليل أو إزالة المواد الأرضية النادرة حيثما أمكن. تظل تقنية AlGaInP الأساسية خيارًا ناضجًا وموثوقًا لإنتاج ضوء أحمر وبرتقالي وأصفر عالي الجودة.