Select Language

ورقة بيانات SMD LED 17-21 الأصفر اللامع - عبوة 1.6x0.8x0.6 مم - جهد 1.75-2.35 فولت - قدرة 60 مللي واط - وثيقة تقنية باللغة الإنجليزية

ورقة البيانات التقنية الكاملة لـ SMD LED 17-21 باللون الأصفر اللامع. تتضمن الميزات، والحدود القصوى المطلقة، والخصائص الكهروضوئية، ومعلومات التصنيف، وأبعاد العبوة، وإرشادات التعامل.
smdled.org | حجم PDF: 0.4 ميجابايت
التقييم: 4.5/5
تقييمك
لقد قمت بتقييم هذا المستند بالفعل
غلاف مستند PDF - ورقة بيانات SMD LED 17-21 أصفر لامع - عبوة 1.6x0.8x0.6mm - جهد 1.75-2.35V - طاقة 60mW - وثيقة تقنية باللغة الإنجليزية

نظرة عامة على المنتج

17-21 SMD LED هو جهاز مثبت على السطح مصمم لتطبيقات لوحات الدوائر المطبوعة عالية الكثافة. يستخدم تقنية أشباه الموصلات AlGaInP لإنتاج إخراج ضوئي أصفر ساطع. الميزة الأساسية لهذا المكون هي بصمته المصغرة، التي تبلغ مقاساتها 1.6 مم × 0.8 مم × 0.6 مم، مما يتيح توفيرًا كبيرًا في المساحة على لوحات الدوائر مقارنة بمصابيح LED التقليدية ذات الأسلاك. يساهم هذا التخفيض في الحجم مباشرة في تصميمات المنتجات النهائية الأصغر حجمًا، وتقليل متطلبات التخزين للمكونات، وكثافة تعبئة أعلى على لوحات الدوائر المطبوعة. الجهاز خفيف الوزن أيضًا، مما يجعله مثاليًا للتطبيقات الإلكترونية المحمولة والمصغرة حيث يكون الوزن عاملاً حاسمًا.

يتم تصنيف LED كنوع أحادي اللون وهو مصنوع باستخدام مواد خالية من الرصاص. وهو يتوافق مع اللوائح البيئية والسلامة الرئيسية، بما في ذلك توجيه الاتحاد الأوروبي RoHS، ولوائح الاتحاد الأوروبي REACH، ويصنف على أنه خالٍ من الهالوجين، حيث يكون محتوى البروم (Br) والكلور (Cl) أقل من 900 جزء في المليون لكل منهما ومجموعهما أقل من 1500 جزء في المليون. يتم توريد المنتج على شريط بعرض 8 مم، ملفوف على بكرات قطرها 7 بوصات، مما يجعله متوافقًا تمامًا مع معدات التجميع الآلية القياسية للالتقاط والوضع. كما أنه مصمم لتحمل عمليات اللحام الشائعة، بما في ذلك إعادة التدفق بالأشعة تحت الحمراء وبالطور البخاري.

المواصفات الفنية والتفسير الموضوعي المتعمق

2.1 الحدود القصوى المطلقة

تحدد التصنيفات القصوى المطلقة حدود الإجهاد التي بعدها قد يحدث تلف دائم للجهاز. هذه القيم ليست مخصصة للعمل العادي.

2.2 الخصائص الكهروضوئية

يتم قياس هذه المعلمات في حالة اختبار قياسية حيث Ta=25°C و IF=20mA، ما لم يُذكر خلاف ذلك. وهي تحدد الأداء البصري والكهربائي لـ LED.

3. شرح نظام Binning

لضمان الاتساق في الإنتاج، يتم فرز مصابيح LED إلى مجموعات بناءً على المعايير الرئيسية. وهذا يسمح للمصممين باختيار المكونات التي تلبي معايير أداء محددة لتطبيقهم.

3.1 تصنيف شدة الإضاءة

يتم تصنيف مصابيح LED إلى أربع فئات (N1, N2, P1, P2) بناءً على شدة إضاءتها المقاسة عند 20 مللي أمبير.

3.2 تصنيف الطول الموجي السائد

يتم التحكم في اللون (الصبغة) من خلال تصنيف الطول الموجي السائد إلى مجموعتين.

3.3 فرز جهد الأمام

يتم فرز الجهد الأمامي لمساعدة تصميم مصدر الطاقة ولتجميع مصابيح LED ذات الخصائص الكهربائية المتشابهة.

عادةً ما يُشار إلى مجموعة رموز التصنيف هذه (مثل CAT للشدة، وHUE للطول الموجي، وREF للجهد الكهربائي) على ملصق عبوة المنتج، مما يسمح باختيار المكونات بدقة.

4. تحليل منحنى الأداء

تشير ورقة البيانات إلى منحنيات الخصائص الكهروضوئية النموذجية. بينما لا يتم تقديم الرسوم البيانية المحددة في النص، فإن المنحنيات القياسية لمثل هذه الثنائيات الباعثة للضوء (LEDs) تشمل عادةً:

هذه المنحنيات ضرورية لفهم سلوك الجهاز في ظل ظروف غير قياسية (تيارات أو درجات حرارة مختلفة) ولتحسين دائرة القيادة من أجل الكفاءة والعمر الطويل.

5. المعلومات الميكانيكية ومعلومات العبوة

5.1 أبعاد العبوة

تحتوي صمامات الثنائي الباعث للضوء 17-21 SMD على عبوة مستطيلة مدمجة. تشمل الأبعاد الرئيسية (بالمليمتر) طول الجسم 1.6، وعرض 0.8، وارتفاع 0.6. تم تصميم وسادات التوصيل للحام موثوق. توجد علامة تعريف للقطب السالب على العبوة، وهو أمر بالغ الأهمية للتوجيه الصحيح أثناء التجميع. جميع التسامحات غير المحددة هي ±0.1 مم.

5.2 تحديد القطبية

القطبية الصحيحة حيوية لتشغيل LED. يتميز الغلاف بعلامة مميزة لتحديد طرف الكاثود (-). يجب على المصممين التأكد من أن بصمة PCB تتضمن علامة مقابلة وأن عمليات التجميع تُحاذي المكون بشكل صحيح.

6. إرشادات اللحام والتجميع

المعالجة السليمة أمر بالغ الأهمية للحفاظ على موثوقية وأداء الجهاز.

6.1 تحديد التيار

استخدام مقاومة خارجية للحد من التيار إلزامي. تعني الخاصية الأسية للتيار والجهد في الصمام الثنائي الباعث للضوء أن زيادة صغيرة في الجهد يمكن أن تسبب زيادة كبيرة، وربما مدمرة، في التيار. يجب حساب قيمة المقاومة بناءً على جهد التغذية، وجهد التقدم للصمام الثنائي الباعث للضوء (باستخدام القيمة القصوى من التصنيف أو ورقة البيانات للسلامة)، والتيار الأمامي المطلوب (لا يتجاوز 25 مللي أمبير بشكل مستمر).

6.2 التخزين والحساسية للرطوبة

يتم تعبئة المنتج في كيس مقاوم للرطوبة مع مجفف. لمنع التلف الناجم عن الرطوبة أثناء إعادة التدفق ("الانفراج")، يجب اتخاذ الاحتياطات التالية:

6.3 ملف لحام إعادة التدفق

يتم تحديد منحنى إعادة تدفق خالي من الرصاص (Pb-free):

لا ينبغي إجراء إعادة التدفق أكثر من مرتين. تجنب الإجهاد الميكانيكي على العبوة أثناء التسخين ولا تشوه لوحة الدوائر المطبوعة بعد اللحام.

6.4 اللحام اليدوي وإعادة العمل

إذا كان اللحام اليدوي ضرورياً، استخدم مكواة لحام بدرجة حرارة طرف لا تتجاوز 350 درجة مئوية وقدرة لا تزيد عن 25 واط. يجب ألا يتجاوز وقت التلامس لكل طرف 3 ثوانٍ. اترك فترة تبريد لا تقل عن ثانيتين بين لحام كل طرف. يوصى بشدة بعدم إعادة العمل. إذا كان ذلك لا مفر منه، يجب استخدام مكواة لحام مزدوجة الرأس متخصصة لتسخين كلا الطرفين في وقت واحد، لمنع الإجهاد الحراري على رقاقة السيليكون. يجب التحقق مسبقاً من تأثير إعادة العمل على خصائص LED.

7. معلومات التعبئة والتغليف والطلب

7.1 مواصفات البكرة والشريط

يتم توريد مصابيح LED في شريط حامل بارز بجيوب مناسبة لعبوة 17-21. عرض الشريط هو 8 مم، ويتم لفه على بكرة قياسية بقطر 7 بوصات (178 مم). تحتوي كل بكرة على 3000 قطعة. يتم توفير أبعاد البكرة والشريط الحامل التفصيلية في ورقة البيانات لضمان التوافق مع مغذيات التجميع الآلي.

7.2 معلومات الملصق

تحتوي ملصق التغليف على عدة رموز رئيسية:

8. اقتراحات التطبيق

8.1 سيناريوهات التطبيق النموذجية

8.2 اعتبارات التصميم

9. المقارنة والتمييز التقني

تقدم مصابيح LED 17-21 مزايا محددة في فئتها:

10. الأسئلة الشائعة (بناءً على المعايير التقنية)

Q1: ما قيمة المقاومة التي يجب استخدامها مع مصدر طاقة 5 فولت؟
A: باستخدام أقصى جهد أمامي VF بقيمة 2.35 فولت (من Bin 2) وتيار أمامي مستهدف IF بقيمة 20 مللي أمبير لأغراض السلامة: R = (Vsupply - VF) / IF = (5V - 2.35V) / 0.020A = 132.5 أوم. استخدم القيمة القياسية الأقرب (مثل 130 أو 150 أوم). تحقق دائمًا من التيار الفعلي في الدائرة.

Q2: هل يمكنني تشغيل هذا الصمام الثنائي الباعث للضوء LED عند 30 مللي أمبير للحصول على سطوع أعلى؟
A: لا. الحد الأقصى المطلق للتصنيف للتيار الأمامي المستمر IF هو 25 مللي أمبير. التشغيل عند 30 مللي أمبير يتجاوز هذا التصنيف، مما سيقلل من الموثوقية والعمر الافتراضي، وقد يتسبب في عطل فوري بسبب ارتفاع درجة الحرارة.

Q3: زاوية الرؤية هي 140 درجة. كيف يمكنني الحصول على حزمة ضوئية أكثر تركيزًا؟
A: ستحتاج إلى استخدام مكون بصري خارجي، مثل عدسة توضع فوق LED. الحزمة الأصلية تبعث نمطًا واسعًا ولامبرتيًا.

Q4: نظام الفحص البصري الآلي (AOI) الخاص بي يواجه مشكلة مع علامة الكاثود. هل هناك طريقة موصى بها لتحديد القطبية على لوحة الدوائر المطبوعة (PCB)؟
A: نعم. يجب أن تتضمن بصمة PCB على لوحة الدوائر المطبوعة ميزة على طباعة الحرير (silkscreen) أو النحاس تتطابق مع علامة الكاثود على الغلاف. تأكد من برمجة نظام الرؤية في آلة الاختيار والوضع (pick-and-place machine) للتعرف على عدم التناظر هذا. راجع رسم أبعاد الغلاف (package dimension drawing) للحصول على الموقع الدقيق للعلامة.

Q5: هل أحتاج إلى خَبز المكونات إذا كان الكيس مفتوحًا لمدة 10 أيام؟
A: نعم. تشير المواصفات إلى "عمر أرضية" مدته 168 ساعة (7 أيام) بعد فتح كيس الحاجز الرطوبي. نظرًا لأن 10 أيام (240 ساعة) تتجاوز هذه المدة، يجب عليك إجراء معالجة الخَبز (60±5 درجة مئوية لمدة 24 ساعة) قبل تعريض مصابيح LED لعملية لحام إعادة التدفق لمنع التلف المرتبط بالرطوبة.

11. دراسة حالة التطبيق العملي

السيناريو: تصميم لوحة مؤشرات مضغوطة متعددة الحالات لجهاز طبي محمول.

المتطلبات: تحتاج الجهاز إلى 6 مؤشرات حالة مستقلة (الطاقة، بطارية منخفضة، بلوتوث، خطأ، الوضع أ، الوضع ب) في مساحة محدودة جدًا على اللوحة الأمامية. يجب أن تكون المؤشرات مرئية بوضوح في ظروف إضاءة مختلفة، وتستهلك الحد الأدنى من الطاقة، وتتحمل التنظيف بالمطهرات.

تنفيذ التصميم:

  1. اختيار المكونات: تم اختيار مؤشر LED الأصفر اللامع 17-21 لجميع المؤشرات نظرًا لصغر حجمه (يسمح بتثبيت 6 مصابيح LED في صف واحد مع تباعد)، وسطوعه الجيد، وزاوية رؤيته الواسعة التي تضمان الرؤية من زوايا مختلفة.
  2. تصميم الدائرة: يتم استخدام خط طاقة مشترك بجهد 3.3 فولت. باستخدام جهد التشغيل النموذجي VF=2.0 فولت والتيار الأمامي IF=15 مللي أمبير (لتحقيق توازن بين السطوع وتوفير الطاقة)، يتم حساب المقاوم المحدد للتيار: R = (3.3V - 2.0V) / 0.015A ≈ 87 أوم. تم اختيار مقاومة قيمتها 91 أوم، بمعدل تحمل 1% لكل مؤشر LED لضمان سطوع موحد.
  3. تخطيط لوحة الدوائر المطبوعة: يتم وضع مصابيح LED على مسافات مركزية تبلغ 3 مم. تم تصميم بصمة PCB وفقًا لتخطيط الوسائد الموصى به في ورقة البيانات، مع وجود نقطة واضحة على الحرير بجوار وسادة الكاثود. تم حذف صب أرضي صغير حول مصابيح LED لتبسيط عملية اللحام والتنظيف.
  4. تصميم اللوحة الأمامية: تحتوي اللوحة الأمامية على فتحات بقطر 1.2 مم محاذية لكل LED. يتم وضع فيلم موزع رقيق أبيض حليبي خلف اللوحة لتخفيف بقعة الضوء المركزة للـ LED وإنشاء نقطة إضاءة موحدة.
  5. التحكم البرمجي: يتحكم المتحكم الدقيق في تشغيل كل LED عبر دبوس GPIO مُهيأ كمخرج تصريف مفتوح مع تعطيل المقاومة الداخلية للسحب لأعلى، حيث يسحب التيار من خلال زوج LED/المقاوم إلى الأرض.
  6. النتيجة: لوحة مؤشرات نظيفة ومظهر احترافي تلبي جميع متطلبات الحجم والرؤية والموثوقية. التصنيف المتسق (تحديد CAT=P1 أو أعلى، HUE=D4) في قائمة المواد يضمن أن جميع الوحدات لها لون وسطوع موحدان.

12. مقدمة المبدأ التقني

يعتمد LED 17-21 على مادة أشباه الموصلات من فوسفيد الألومنيوم الغاليوم الإنديوم (AlGaInP) المزروعة على ركيزة. عند تطبيق جهد أمامي يتجاوز جهد تشغيل الصمام الثنائي (حوالي 1.8 فولت)، يتم حقن الإلكترونات والثقوب في المنطقة النشطة من الطبقات من النوع n والنوع p على التوالي. تتعادل حاملات الشحن هذه إشعاعيًا، مما يؤدي إلى إطلاق الطاقة في شكل فوتونات. يحدد التركيب المحدد لسبيكة AlGaInP طاقة فجوة النطاق، والتي تحدد مباشرة الطول الموجي (اللون) للضوء المنبعث. بالنسبة للون الأصفر اللامع، يتم هندسة الطول الموجي الذروي ليكون حوالي 591 نانومتر. يقوم مغلف راتنج الإيبوكسي الشفاف بالماء بحماية شريحة أشباه الموصلات، ويعمل كعدسة لتشكيل خرج الضوء (يساهم في زاوية الرؤية 140 درجة)، وقد يحتوي على مواد فسفورية أو أصباغ، على الرغم من أنه بالنسبة لهذا النوع أحادي اللون، فمن المرجح أنه غير معدل للحفاظ على نقاء اللون.

13. اتجاهات وتطورات الصناعة

يستمر سوق مصابيح LED الصغيرة ذات التركيب السطحي (SMD) مثل طراز 17-21 في التطور. تشمل الاتجاهات الرئيسية المؤثرة على هذا القطاع من المنتجات ما يلي:

تمثل أجهزة مثل 17-21 حلاً ناضجاً ومحسناً للاحتياجات الأساسية للإشارة، ومن المرجح أن تركز التطورات المستقبلية على الاتجاهات المذكورة أعلاه بدلاً من إجراء تغييرات جذرية في الشكل لهذه الفئة فائقة الصغر.

LED Specification Terminology

شرح كامل للمصطلحات التقنية للـ LED

الأداء الكهروضوئي

مصطلح الوحدة/التمثيل شرح مبسط لماذا هو مهم
الفعالية الضوئية lm/W (لومن لكل واط) الناتج الضوئي لكل واط من الكهرباء، كلما زاد يعني ذلك كفاءة أكبر في استهلاك الطاقة. يحدد بشكل مباشر درجة كفاءة الطاقة وتكلفة الكهرباء.
Luminous Flux لومن (لومن) إجمالي الضوء المنبعث من المصدر، يُشار إليه عادةً باسم "السطوع". يحدد ما إذا كان الضوء ساطعًا بما يكفي.
زاوية الرؤية ° (درجات)، على سبيل المثال: 120° الزاوية التي ينخفض عندها شدة الضوء إلى النصف، تحدد عرض الحزمة. يؤثر على مدى الإضاءة وانتظامها.
CCT (درجة حرارة اللون) K (كلفن)، على سبيل المثال: 2700K/6500K دفء/برودة الضوء، القيم المنخفضة تميل للصفرة/الدفء، والقيم الأعلى تميل للبياض/البرودة. يحدد أجواء الإضاءة والسيناريوهات المناسبة.
CRI / Ra بلا وحدة، 0–100 القدرة على عرض ألوان الأجسام بدقة، Ra≥80 جيد. يؤثر على أصالة اللون، يُستخدم في أماكن عالية المتطلبات مثل المراكز التجارية والمتاحف.
SDCM خطوات قطع ناقص ماك آدم، على سبيل المثال "5 خطوات" مقياس اتساق اللون، الخطوات الأصغر تعني لونًا أكثر اتساقًا. يضمن لونًا موحدًا عبر نفس الدفعة من مصابيح LED.
Dominant Wavelength نانومتر (نانومتر)، على سبيل المثال: 620 نانومتر (أحمر) الطول الموجي المقابل للون مصابيح LED الملونة. يحدد درجة لون مصابيح LED أحادية اللون الحمراء والصفراء والخضراء.
Spectral Distribution منحنى الطول الموجي مقابل الشدة يُظهر توزيع الشدة عبر الأطوال الموجية. يؤثر على تجسيد الألوان والجودة.

المعلمات الكهربائية

مصطلح الرمز شرح مبسط اعتبارات التصميم
جهد الأمام Vf الحد الأدنى للجهد لتشغيل LED، مثل "عتبة البدء". يجب أن يكون جهد السائق ≥Vf، وتتجمع الجهود لـ LEDs المتصلة على التوالي.
Forward Current If قيمة التيار للتشغيل الطبيعي للصمام الثنائي الباعث للضوء. Usually constant current drive, current determines brightness & lifespan.
Max Pulse Current Ifp ذروة التيار التي يمكن تحملها لفترات قصيرة، تُستخدم للتعتيم أو الوميض. Pulse width & duty cycle must be strictly controlled to avoid damage.
الجهد العكسي Vr أقصى جهد عكسي يمكن لـ LED تحمله، تجاوزه قد يتسبب في الانهيار. يجب أن تمنع الدائرة الاتصال العكسي أو الارتفاعات المفاجئة في الجهد.
Thermal Resistance Rth (°C/W) مقاومة انتقال الحرارة من الشريحة إلى اللحام، كلما كانت أقل كان أفضل. المقاومة الحرارية العالية تتطلب تبديد حرارة أقوى.
مناعة ضد التفريغ الكهروستاتيكي V (HBM)، على سبيل المثال: 1000V القدرة على تحمل التفريغ الكهروستاتيكي، كلما زادت كانت أقل عرضة للتلف. هناك حاجة إلى إجراءات مضادة للكهرباء الساكنة في الإنتاج، خاصةً لمصابيح LED الحساسة.

Thermal Management & Reliability

مصطلح المقياس الرئيسي شرح مبسط التأثير
درجة حرارة الوصلة Tj (°C) درجة حرارة التشغيل الفعلية داخل شريحة LED. كل انخفاض بمقدار 10 درجات مئوية قد يضاعف العمر الافتراضي؛ الارتفاع الشديد يسبب توهين الضوء وتحول اللون.
Lumen Depreciation L70 / L80 (ساعات) الوقت اللازم لانخفاض السطوع إلى 70% أو 80% من القيمة الأولية. يُعرّف بشكل مباشر "العمر الافتراضي" لـ LED.
الحفاظ على التدفق الضوئي % (مثال: 70%) النسبة المئوية للسطوع المحتفظ به بعد مرور الوقت. يشير إلى الاحتفاظ بالسطوع خلال الاستخدام طويل الأمد.
Color Shift Δu′v′ أو قطع ناقص ماك آدم درجة تغير اللون أثناء الاستخدام. يؤثر على اتساق اللون في مشاهد الإضاءة.
Thermal Aging تدهور المواد تدهور بسبب التعرض الطويل الأمد لدرجات حرارة عالية. قد يؤدي إلى انخفاض السطوع، أو تغير اللون، أو فشل الدائرة المفتوحة.

Packaging & Materials

مصطلح الأنواع الشائعة شرح مبسط Features & Applications
نوع العبوة EMC, PPA, Ceramic مادة السكن تحمي الشريحة، وتوفر واجهة بصرية/حرارية. EMC: مقاومة جيدة للحرارة، تكلفة منخفضة؛ السيراميك: تبديد حراري أفضل، عمر أطول.
Chip Structure الأمامي، الشريحة المقلوبة ترتيب أقطاب الشريحة. رقاقة مقلوبة: تبديد حراري أفضل، وفعالية أعلى، للطاقة العالية.
طلاء الفوسفور YAG، سيليكات، نيتريد يغطي الشريحة الزرقاء، يحول بعضها إلى الأصفر/الأحمر، ويمزجها للحصول على الأبيض. تؤثر الفوسفورات المختلفة على الفعالية، ودرجة حرارة اللون المترابطة CCT، ومؤشر تجسيد اللون CRI.
العدسات/البصريات مسطحة، عدسات دقيقة، TIR الهيكل البصري على السطح المتحكم في توزيع الضوء. يحدد زاوية الرؤية ومنحنى توزيع الضوء.

Quality Control & Binning

مصطلح محتوى التصنيف شرح مبسط الغرض
Luminous Flux Bin الرمز، على سبيل المثال: 2G، 2H مجمعة حسب السطوع، لكل مجموعة قيم لومن دنيا/قصوى. يضمن سطوعًا موحدًا في نفس الدفعة.
Voltage Bin Code e.g., 6W, 6X مجمعة حسب نطاق الجهد الأمامي. يسهل مطابقة السائق، ويحسن كفاءة النظام.
حاوية الألوان 5-step MacAdam ellipse مجمعة حسب إحداثيات اللون، مما يضمن نطاقًا ضيقًا. يضمن اتساق اللون، ويتجنب التباين اللوني داخل الجهاز.
CCT Bin 2700K، 3000K، إلخ. مجمعة حسب CCT، ولكل منها نطاق إحداثيات مقابلة. تلبي متطلبات CCT لمشاهد مختلفة.

Testing & Certification

مصطلح Standard/Test شرح مبسط الأهمية
LM-80 اختبار الحفاظ على التدفق الضوئي إضاءة طويلة الأمد في درجة حرارة ثابتة، مع تسجيل توهين السطوع. يُستخدم لتقدير عمر LED (مع TM-21).
TM-21 معيار تقدير العمر الافتراضي يقدر العمر الافتراضي في ظل الظروف الفعلية بناءً على بيانات LM-80. يوفر توقعًا علميًا للعمر الافتراضي.
IESNA Illuminating Engineering Society يغطي طرق الاختبار البصرية والكهربائية والحرارية. أساس اختبار معترف به في الصناعة.
RoHS / REACH شهادة بيئية يضمن عدم وجود مواد ضارة (الرصاص، الزئبق). متطلب للوصول إلى الأسواق دولياً.
ENERGY STAR / DLC شهادة كفاءة الطاقة شهادة كفاءة الطاقة والأداء للإضاءة. يُستخدم في المشتريات الحكومية وبرامج الدعم، ويعزز القدرة التنافسية.