ورقة بيانات LED SMD 17-21/G6C-AN1P1B/3T - الحجم 1.6x0.8x0.6mm - الجهد 1.75-2.35V - اللون الأصفر الأخضر اللامع - وثيقة تقنية بالعربية

1. نظرة عامة على المنتج

يُعد LED 17-21/G6C-AN1P1B/3T ثنائي باعث للضوء ذو تركيب سطح مصمم للتطبيقات عالية الكثافة والمصغرة. تتيح معامل شكله المدمج تقليصًا كبيرًا في حجم اللوحة والمساحة المطلوبة للمعدات مقارنة بمكونات الإطار الرصاصي التقليدية. الجهاز من النوع أحادي اللون، ويبعث ضوءًا أصفر أخضر لامع، ويتم تصنيعه باستخدام تقنية شريحة AIGaInP مع تغليف راتنجي شفاف.

تشمل المزايا الرئيسية توافقه مع معدات التركيب الآلي وعمليات لحام الريفو بالأشعة تحت الحمراء أو الطور البخاري القياسية. المنتج متوافق بالكامل مع اللوائح البيئية، فهو خالٍ من الرصاص، متوافق مع RoHS، متوافق مع EU REACH، وخالٍ من الهالوجين (Br <900 جزء في المليون، Cl <900 جزء في المليون، Br+Cl < 1500 جزء في المليون). طبيعته خفيفة الوزن تجعله مناسبًا بشكل خاص للتصاميم ذات المساحة المحدودة.

2. الغوص العميق في المعلمات التقنية

2.1 القيم القصوى المطلقة

يتم تحديد الحدود التشغيلية للجهاز تحت درجة الحرارة المحيطة القياسية (Ta=25°C). الحد الأقصى لجهد الانعكاس (VR) هو 5 فولت. تصنيف التيار الأمامي المستمر (IF) هو 25 مللي أمبير، مع تيار أمامي ذروي (IFP) يصل إلى 60 مللي أمبير مسموح به في ظل ظروف النبض (دورة عمل 1/10 @ 1 كيلو هرتز). الحد الأقصى لتبديد الطاقة (Pd) هو 60 ملي واط. يمكن للجهاز تحمل تفريغ كهروستاتيكي (ESD) بقيمة 2000 فولت وفقًا لنموذج جسم الإنسان (HBM). نطاق درجة حرارة التشغيل (Topr) هو من -40°C إلى +85°C، بينما نطاق درجة حرارة التخزين (Tstg) هو من -40°C إلى +90°C. يتم تحديد حدود درجة حرارة اللحام للحام الريفو (260°C لمدة 10 ثوانٍ كحد أقصى) واللحام اليدوي (350°C لمدة 3 ثوانٍ كحد أقصى).

2.2 الخصائص الكهروضوئية

يتم قياسها عند Ta=25°C وتيار أمامي قدره 20mA. تتراوح شدة الإضاءة (Iv) من 28.5 mcd إلى 57.0 mcd. زاوية الرؤية (2θ1/2) هي 140 درجة بشكل نموذجي. يتركز الطول الموجي الذروي (λp) حول 575 نانومتر، مع نطاق الطول الموجي السائد (λd) من 569.50 نانومتر إلى 577.50 نانومتر. عرض النطاق الطيفي (Δλ) هو 20 نانومتر بشكل نموذجي. يتراوح جهد التشغيل الأمامي (VF) من 1.75V إلى 2.35V. الحد الأقصى للتيار العكسي (IR) هو 10 ميكرو أمبير عند تطبيق جهد عكسي قدره 5V. تم ملاحظة التسامحات المهمة: شدة الإضاءة (±11%)، الطول الموجي السائد (±1nm)، وجهد التشغيل الأمامي (±0.1V). من المهم ملاحظة أن الجهاز غير مصمم للعمل العكسي؛ تصنيف 5V العكسي هو لاختبار IR فقط.

3. شرح نظام التصنيف

يتم تصنيف المنتج إلى مجموعات بناءً على معايير الأداء الرئيسية لضمان الاتساق في تصميم التطبيق.

3.1 تصنيف شدة الإضاءة

يتم تعريف ثلاثة رموز تصنيف لشدة الإضاءة عند IF=20mA: N1 (28.5-36.0 mcd)، N2 (36.0-45.0 mcd)، و P1 (45.0-57.0 mcd).

3.2 تصنيف الطول الموجي السائد

يتم تعريف أربعة رموز تصنيف للطول الموجي السائد عند IF=20mA: C16 (569.50-571.50 nm)، C17 (571.50-573.50 nm)، C18 (573.50-575.50 nm)، و C19 (575.50-577.50 nm).

3.3 تصنيف جهد التشغيل الأمامي

يتم تعريف ثلاثة رموز تصنيف لجهد التشغيل الأمامي عند IF=20mA: 0 (1.75-1.95 V)، 1 (1.95-2.15 V)، و 2 (2.15-2.35 V).

4. تحليل منحنيات الأداء

تشير ورقة البيانات إلى منحنيات الخصائص الكهروضوئية النموذجية. هذه المنحنيات، على الرغم من عدم عرضها في النص المقدم، ضرورية لفهم سلوك الجهاز في ظل ظروف غير قياسية. تشمل عادةً علاقات مثل شدة الإضاءة مقابل التيار الأمامي، جهد التشغيل الأمامي مقابل التيار الأمامي، وشدة الإضاءة مقابل درجة الحرارة المحيطة. يسمح تحليل هذه المنحنيات للمصممين بالتنبؤ بالأداء عند تيارات تشغيل ودرجات حرارة تشغيل مختلفة، وهو أمر بالغ الأهمية لضمان الموثوقية طويلة المدى وإخراج ضوء ثابت في التطبيق النهائي.

5. المعلومات الميكانيكية ومواصفات العبوة

5.1 أبعاد العبوة

يحتوي عبوة SMD على أبعاد اسمية: الطول 1.6 مم، العرض 0.8 مم، والارتفاع 0.6 مم (تسامح ±0.1 مم ما لم يُذكر خلاف ذلك). يتضمن الرسم علامة الكاثود لتحديد القطبية الصحيحة أثناء التجميع. بيانات الأبعاد الدقيقة ضرورية لتصميم وسادات PCB وضمان تكوين وصلة لحام مناسبة.

5.2 التعبئة في بكرات وأشرطة

يتم توريد المكونات في شريط بعرض 8 مم على بكرات قطرها 7 بوصات، متوافقة مع آلات التركيب الآلي. تحتوي كل بكرة على 3000 قطعة. يتم توفير أبعاد شريط الناقل والبكرة التفصيلية لضمان التوافق مع أنظمة التغذية. التعبئة مقاومة للرطوبة، حيث تستخدم مجففًا وأكياسًا واقية من الرطوبة من الألومنيوم لحماية المكونات أثناء التخزين والنقل.

6. دليل اللحام والتركيب

6.1 التخزين والتعامل

مصابيح LED حساسة للرطوبة. لا يجب فتح الكيس الواقي من الرطوبة حتى يصبح المنتج جاهزًا للاستخدام. قبل الفتح، قم بالتخزين عند ≤30°C و ≤90% رطوبة نسبية. بعد الفتح، يجب استخدام المكونات خلال 168 ساعة (7 أيام). يجب إعادة إغلاق الأجزاء غير المستخدمة في تغليف واقٍ من الرطوبة. إذا تم تجاوز وقت التخزين المحدد أو أشار المجفف إلى امتصاص الرطوبة، فإنه يلزم معالجة بالتسخين عند 60±5°C لمدة 24 ساعة قبل الاستخدام.

6.2 ملف تعريف لحام الريفو

يتم تحديد ملف تعريف لحام ريفو خالٍ من الرصاص: التسخين المسبق بين 150-200°C لمدة 60-120 ثانية. يجب أن يكون الوقت فوق 217°C (سائل) 60-150 ثانية. يجب ألا تتجاوز درجة الحرارة القصوى 260°C، ويجب ألا يتجاوز الوقت عند أو فوق 255°C 30 ثانية. الحد الأقصى لمعدل التسخين هو 6°C/ثانية، والحد الأقصى لمعدل التبريد هو 3°C/ثانية. لا يجب إجراء لحام الريفو أكثر من مرتين.

6.3 اللحام اليدوي والإصلاح

للحام اليدوي، استخدم مكواة لحام بدرجة حرارة طرف أقل من 350°C، تطبق لمدة لا تزيد عن 3 ثوانٍ لكل طرف. يجب أن تكون سعة المكواة أقل من 25 واط. اترك فاصلًا زمنيًا لا يقل عن ثانيتين بين لحام كل طرف. لا يُنصح بالإصلاح بعد اللحام الأولي. إذا كان لا مفر منه، فيجب استخدام مكواة لحام برأس مزدوج لتسخين كلا الطرفين في وقت واحد وتجنب الإجهاد الميكانيكي. احتمالية التلف أثناء اللحام اليدوي أو الإصلاح عالية.

7. معلومات التعبئة والطلب

يوفر الملصق على البكرة معلومات رئيسية: رقم منتج العميل (CPN)، رقم المنتج (P/N)، كمية التعبئة (QTY)، تصنيف شدة الإضاءة (CAT)، تصنيف اللون/الطول الموجي السائد (HUE)، تصنيف جهد التشغيل الأمامي (REF)، ورقم الدفعة (LOT No). تتيح معلومات التصنيف هذه على الملصق للمصممين اختيار وتتبع المكونات ذات خصائص الأداء المحددة لتطبيقهم.

8. اقتراحات التطبيق

8.1 سيناريوهات التطبيق النموذجية

تشمل التطبيقات الرئيسية لهذا LED الإضاءة الخلفية لألواح العدادات والمفاتيح، مؤشرات الحالة والإضاءة الخلفية في أجهزة الاتصالات (الهواتف، أجهزة الفاكس)، الإضاءة الخلفية المسطحة للشاشات LCD، إضاءة المفاتيح والرموز، والاستخدام العام كمؤشر.

8.2 اعتبارات التصميم

الحد من التيار:مقاومة خارجية للحد من التيار إلزامية. تعني الخاصية الأسية I-V لـ LED أن تغييرًا طفيفًا في الجهد يمكن أن يسبب طفرة كبيرة في التيار، مما يؤدي إلى فشل فوري. يجب حساب قيمة المقاومة بناءً على جهد الإمداد وتصنيف جهد التشغيل الأمامي لـ LED.
إدارة الحرارة:على الرغم من أن العبوة صغيرة، فإن ضمان مساحة نحاسية كافية في PCB لتبديد الحرارة أمر مهم، خاصة عند التشغيل بالقرب من التيار الأقصى أو في درجات حرارة محيطة عالية، للحفاظ على إخراج الضوء وطول العمر.
إجهاد التركيب:تجنب تطبيق إجهاد ميكانيكي على المكون أثناء عملية اللحام أو عند التعامل مع اللوحة المجمعة.

9. المقارنة التقنية والتمييز

مقارنة بمصابيح LED ذات الثقب المار الأكبر، تقدم عبوة 17-21 SMD تقليصًا كبيرًا في المساحة المطلوبة والوزن، مما يتيح إلكترونيات مصغرة حديثة. يوفر استخدام تقنية AIGaInP انبعاثًا فعالًا للون الأصفر الأخضر اللامع. يجعلها توافقها مع معايير خالية من الهالوجين ومعايير بيئية أخرى مناسبة للمنتجات التي تستهدف الأسواق العالمية ذات المتطلبات التنظيمية الصارمة. يوفر هيكل التصنيف المحدد مستوى من اتساق الأداء المهم للتطبيقات التي تتطلب مظهرًا بصريًا موحدًا، مثل مصفوفات الإضاءة الخلفية.

10. الأسئلة الشائعة (بناءً على المعلمات التقنية)

س: هل يمكنني تشغيل هذا LED بدون مقاومة متسلسلة؟
ج: لا. تحذر ورقة البيانات صراحة من أن "التحول الطفيف في الجهد سيسبب تغييرًا كبيرًا في التيار (سيحدث احتراق)." مقاومة خارجية للحد من التيار ضرورية للتشغيل الموثوق.

س: ما الفرق بين الطول الموجي الذروي والطول الموجي السائد؟
ج: الطول الموجي الذروي (λp) هو الطول الموجي الذي يكون فيه توزيع القدرة الطيفية في أقصى حد (575 نانومتر نموذجيًا). الطول الموجي السائد (λd) هو الطول الموجي الفردي للضوء أحادي اللون الذي يتطابق مع اللون الملاحظ لـ LED (569.5-577.5 نانومتر). الطول الموجي السائد أكثر صلة بتحديد اللون.

س: كم مرة يمكنني إعادة لحام هذا المكون بالريفو؟
ج: تنص ورقة البيانات على أنه لا يجب إجراء لحام الريفو أكثر من مرتين. يمكن أن يتسبب تجاوز ذلك في تلف التثبيت الداخلي للشريحة أو روابط الأسلاك بسبب الإجهاد الحراري المتكرر.

س: لماذا يوجد حد صارم لمدة 7 أيام بعد فتح الكيس الواقي من الرطوبة؟
ج: يمكن لعبوة SMD امتصاص الرطوبة من الغلاف الجوي. أثناء لحام الريفو، يمكن أن تتمدد هذه الرطوبة المحتبسة بسرعة، مما يسبب انفصالًا داخليًا أو "انفجارًا"، مما يؤدي إلى تشقق العبوة والفشل. عمر التخزين لمدة 7 أيام هو وقت التعرض الآمن لمستوى الحساسية للرطوبة المحدد.

11. حالة استخدام عملية

السيناريو: تصميم لوحة مؤشر حالة منخفضة الطاقة.يحتاج المصمم إلى مؤشرات متعددة موحدة باللون الأصفر الأخضر على لوحة تحكم مدمجة. يختارون LED 17-21 لحجمه الصغير. من خلال تحديد التصنيف P1 لشدة الإضاءة و C18 للطول الموجي السائد، يضمنون أن جميع المؤشرات لها سطوع ولون متشابهين. يقومون بتصميم وسادات PCB وفقًا لرسم العبوة، وإضافة مقاومات للحد من التيار بقيمة 100 أوم (محسوبة لإمداد 5V وتصنيف VF 1)، واتباع ملف تعريف الريفو بدقة. يتم تخزين مصابيح LED في خزانة جافة حتى يوم التجميع، واستخدامها خلال عمر التخزين، مما يؤدي إلى لوحة مؤشر موثوقة ومتسقة بصريًا.

12. مقدمة عن المبدأ

يعتمد هذا LED على شريحة أشباه موصلات من فوسفيد الألومنيوم الغاليوم الإنديوم (AIGaInP). عند تطبيق جهد أمامي، تتحد الإلكترونات والثقوب في المنطقة النشطة من أشباه الموصلات، وتطلق الطاقة في شكل فوتونات. يحدد التركيب المحدد لسبيكة AIGaInP طاقة فجوة النطاق، والتي بدورها تحدد الطول الموجي (اللون) للضوء المنبعث - في هذه الحالة، الأصفر الأخضر اللامع. يقلل التغليف الراتنجي الشفاف من امتصاص الضوء ويسمح بزاوية رؤية واسعة.

13. اتجاهات التطوير

يستمر اتجاه مصابيح LED للمؤشرات والإضاءة الخلفية نحو كفاءة أعلى (مزيد من إخراج الضوء لكل وحدة طاقة كهربائية)، وحجم عبوة أصغر لزيادة كثافة التصميم، وتحسين اتساق اللون من خلال تصنيف أكثر دقة. هناك أيضًا تركيز قوي على تعزيز الموثوقية في ظل ظروف درجة حرارة أعلى وتبسيط التوافق مع عمليات التجميع الآلي المتقدمة عالية السرعة. يظل الامتثال البيئي محركًا أساسيًا، مما يدفع نحو مواد تتجاوز معايير RoHS والخالية من الهالوجين الحالية.

14. قيود التطبيق

هذا المنتج مخصص للتطبيقات التجارية والصناعية العامة. لم يتم تصميمه أو تأهيله للتطبيقات عالية الموثوقية حيث يمكن أن يؤدي الفشل إلى إصابة شخصية، أو تلف كبير في الممتلكات، أو ضرر مجتمعي كبير. يشمل ذلك صراحةً، على سبيل المثال لا الحصر، أنظمة الدفاع/الفضاء، أنظمة السلامة/الأمان للسيارات (مثل ضوابط الوسائد الهوائية، أنظمة الفرامل)، ومعدات الدعم الطبي للحياة. لمثل هذه التطبيقات، يلزم مكونات بمواصفات وتأهيلات وضمانات موثوقية مختلفة. تنطبق ضمانات الأداء في ورقة البيانات هذه فقط عند استخدام المنتج ضمن القيم القصوى المطلقة المذكورة وظروف التشغيل.