ورقة بيانات LED SMD 19-223/R6G6C-A01/2T - متعدد الألوان - 20 مللي أمبير - أحمر ساطع وأخضر مصفر - وثيقة تقنية بالعربية

1. نظرة عامة على المنتج

يعد 19-223 مصباح LED SMD مضغوطًا ومتعدد الألوان مصممًا لتطبيقات اللوحات الإلكترونية عالية الكثافة. تكمن ميزته الأساسية في بصمته المادية المخفضة بشكل كبير مقارنة بمصابيح LED التقليدية ذات الإطارات الرصاصية، مما يتيح تصغير المنتجات النهائية، وكثافة أعلى للمكونات على اللوحات، وتقليل متطلبات التخزين. الجهاز خفيف الوزن، مما يجعله مناسبًا للتطبيقات الإلكترونية المحمولة والمصغرة. يُعرض بنوعين متميزين من الألوان: R6 (أحمر ساطع) و G6 (أخضر مصفر ساطع)، وكلاهما يستخدم تقنية رقاقة AlGaInP مغلفة براتنج صافٍ مثل الماء.

1.1 الميزات الأساسية والامتثال

يتم توريد LED على شريط بعرض 8 مم مثبت على بكرات قطرها 7 بوصات، مما يضمن التوافق مع معدات التجميع الآلي القياسية (pick-and-place). تم تصميمه للاستخدام مع عمليات لحام الريفيو بالأشعة تحت الحمراء والطور البخاري. يلتزم المنتج بعدة معايير بيئية وأمان رئيسية: فهو خالٍ من الرصاص، ومتوافق مع توجيهية RoHS التابعة للاتحاد الأوروبي، ويلبي متطلبات REACH التابعة للاتحاد الأوروبي، 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.

2. الغوص العميق في المعلمات التقنية

2.1 الحدود القصوى المطلقة

تحدد هذه التصنيفات الحدود التي بعدها قد يحدث تلف دائم للجهاز. يجب أن تظل ظروف التشغيل ضمن هذه الحدود.

• التيار الأمامي (I_F): 25 مللي أمبير لكلا النوعين R6 و G6.
• تيار الذروة الأمامي (I_FP): 50 مللي أمبير، مسموح به في ظروف النبض (دورة عمل 1/10 عند 1 كيلو هرتز).
• تبديد الطاقة (P_d): 60 ملي واط.
• التفريغ الكهروستاتيكي (ESD) نموذج جسم الإنسان (HBM): 2000 فولت، مما يشير إلى مستوى متوسط من متانة ESD للمناولة.
• درجة حرارة التشغيل (T_opr): من -40°C إلى +85°C.
• درجة حرارة التخزين (T_stg): من -40°C إلى +90°C.
• درجة حرارة اللحام: بالنسبة للريفيو، يتم تحديد ذروة 260°C كحد أقصى لمدة 10 ثوانٍ. بالنسبة للحام اليدوي، يجب ألا تتجاوز درجة حرارة طرف المكواة 350°C لمدة 3 ثوانٍ.

2.2 الخصائص الكهروضوئية

تم القياس في ظروف اختبار قياسية بدرجة حرارة محيطة 25°C وتيار أمامي 20 مللي أمبير.

• شدة الإضاءة (I_v): R6: 72.0 - 180.0 ملي كانديلا (نموذجي 112-180 ملي كانديلا بناءً على التصنيف). G6: 22.5 - 57.0 ملي كانديلا (نموذجي 36-57 ملي كانديلا بناءً على التصنيف). ينطبق تسامح ±11%.
• زاوية الرؤية (2θ_1/2): 130 درجة، مما يوفر مجال إضاءة واسع.
• الطول الموجي القمة (λ_p): R6: 632 نانومتر (نموذجي). G6: 575 نانومتر (نموذجي).
• الطول الموجي السائد (λ_d): R6: 624 نانومتر (نموذجي). G6: 573 نانومتر (نموذجي).
• عرض النطاق الطيفي (Δλ): 20 نانومتر (نموذجي) لكلا اللونين.
• الجهد الأمامي (V_F): 1.70 - 2.40 فولت (نموذجي 2.00 فولت) لكل من R6 و G6 عند I_F=20mA.
• التيار العكسي (I_R): أقصى 10 ميكرو أمبير عند جهد عكسي (V_R) بقيمة 5 فولت. الجهاز غير مخصص للعمل بالتحيز العكسي.

3. شرح نظام التصنيف (Binning)

يتم فرز (تصنيف) مصابيح LED بناءً على معايير الأداء الرئيسية لضمان الاتساق داخل دفعة الإنتاج.

3.1 تصنيف شدة الإضاءة (R6)

• رمز التصنيف Q: الحد الأدنى 72.0 ملي كانديلا، الحد الأقصى 112.0 ملي كانديلا.
• رمز التصنيف R: الحد الأدنى 112.0 ملي كانديلا، الحد الأقصى 180.0 ملي كانديلا.

3.2 تصنيف شدة الإضاءة (G6)

• رمز التصنيف 1: الحد الأدنى 22.5 ملي كانديلا، الحد الأقصى 36.0 ملي كانديلا.
• رمز التصنيف 2: الحد الأدنى 36.0 ملي كانديلا، الحد الأقصى 57.0 ملي كانديلا.

ملاحظة: تُظهر ورقة البيانات "نطاق التصنيف للجهد الأمامي" لـ G6 ولكنها تسرد قيم شدة الإضاءة. يُفترض أن هذا تناقض في التسمية، وأن التصنيفات تشير إلى شدة الإضاءة.

4. تحليل منحنيات الأداء

تتضمن ورقة البيانات منحنيات الخصائص النموذجية لكل من نوعي R6 و G6. بينما لا يتم توفير نقاط بيانات الرسم البياني المحددة في النص، فإن هذه المنحنيات توضح عادة العلاقة بين التيار الأمامي وشدة الإضاءة، والجهد الأمامي، وتأثير درجة الحرارة المحيطة على خرج الضوء. يعد تحليل هذه المنحنيات أمرًا بالغ الأهمية لفهم سلوك LED في ظل ظروف تشغيل غير قياسية، مثل التشغيل بتيارات غير 20 مللي أمبير أو في بيئات ذات اختلافات في درجة الحرارة. يجب على المصممين الرجوع إلى البيانات الرسومية في المستند الأصلي للحصول على تفاصيل خفض التصنيف والتنبؤ بالأداء.

5. المعلومات الميكانيكية ومواصفات العبوة

5.1 أبعاد العبوة

يتميز LED بغلاف SMD قياسي. يحدد الرسم البعدي القياسات الرئيسية بما في ذلك طول الجسم، والعرض، والارتفاع، وحجم الوسادة، والتباعد. جميع التسامحات غير المحددة هي ±0.1 مم. يجب الحصول على الأبعاد الدقيقة من رسم العبوة في ورقة البيانات الأصلية لتصميم بصمة PCB دقيقة.

5.2 تحديد القطبية

يتم عادةً تمييز الكاثود على الجهاز، غالبًا بشق، أو نقطة خضراء، أو زاوية مقطوعة على العدسة أو جسم العبوة. يجب أن يتوافق تصميم بصمة PCB مع علامة القطبية هذه لضمان الاتصال الكهربائي الصحيح.

6. دليل اللحام والتجميع

6.1 ملف تعريف لحام الريفيو

يوصى بملف تعريف ريفيو خالٍ من الرصاص:

• التسخين المسبق: 150-200°C لمدة 60-120 ثانية.
• الوقت فوق السائل (217°C): 60-150 ثانية.
• درجة حرارة الذروة: الحد الأقصى 260°C.
• الوقت عند الذروة: الحد الأقصى 10 ثوانٍ.
• معدل التسخين: الحد الأقصى 6°C/ثانية حتى 255°C.
• الوقت فوق 255°C: الحد الأقصى 30 ثانية.
• معدل التبريد: الحد الأقصى 3°C/ثانية.

يجب ألا يتم إجراء لحام الريفيو أكثر من مرتين على نفس الجهاز.

6.2 اللحام اليدوي

إذا كان اللحام اليدوي ضروريًا، فاستخدم مكواة لحام بدرجة حرارة طرف أقل من 350°C. يجب ألا تتجاوز مدة التلامس لكل طرف 3 ثوانٍ. استخدم مكواة بقوة تصنيفية 25 واط أو أقل. اسمح بفاصل زمني لا يقل عن ثانيتين بين لحام كل طرف لمنع التلف الحراري.

6.3 التخزين والحساسية للرطوبة

يتم تعبئة المنتج في كيس مقاوم للرطوبة مع مجفف.

• لا تفتح الكيس حتى تصبح جاهزًا للاستخدام.
• بعد الفتح، يجب تخزين مصابيح LED غير المستخدمة عند ≤30°C و ≤60% رطوبة نسبية.
• "مدة الصلاحية" بعد فتح الكيس هي 168 ساعة (7 أيام).
• إذا تم تجاوز وقت التعرض أو تغير لون مؤشر المجفف، فإنه يلزم إجراء تجفيف عند 60±5°C لمدة 24 ساعة قبل لحام الريفيو.

7. معلومات التعبئة والطلب

7.1 مواصفات التعبئة

يتم توريد مصابيح LED في شريط حامل على بكرات 7 بوصات. تحتوي كل بكرة على 2000 قطعة. يتم توفير الأبعاد التفصيلية لجيوب الشريط الحامل والبكرة في رسومات ورقة البيانات.

7.2 شرح الملصق

يحتوي ملصق البكرة على عدة رموز:

• CPN: رقم منتج العميل.
• P/N: رقم منتج الشركة المصنعة (مثال: 19-223/R6G6C-A01/2T).
• QTY: كمية التعبئة.
• CAT: رتبة شدة الإضاءة (رمز التصنيف).
• HUE: إحداثيات اللونية ورتبة الطول الموجي السائد.
• REF: رتبة الجهد الأمامي.
• LOT No: رقم الدفعة القابل للتتبع.

8. اقتراحات التطبيق

8.1 سيناريوهات التطبيق النموذجية

• الإضاءة الخلفية: مؤشرات لوحة القيادة، إضاءة المفاتيح، إضاءة خلفية لوحة المفاتيح.
• معدات الاتصالات: مؤشرات الحالة والإضاءة الخلفية في الهواتف وآلات الفاكس.
• شاشات LCD: إضاءة خلفية مسطحة للوحات LCD الصغيرة، إضاءة المفاتيح والرموز.
• الاستخدام العام كمؤشر: حالة الطاقة، إشارة الوضع، إلخ.

8.2 اعتبارات التصميم

• تحديد التيار: مقاومة خارجية لتحديد التيار هيإلزامية. جهد LED الأمامي له نطاق، وتغيير صغير في جهد التغذية يمكن أن يسبب تغييرًا كبيرًا، وربما مدمرًا، في التيار الأمامي بسبب الخاصية الأسية لعلاقة التيار بالجهد في الثنائي.
• إدارة الحرارة: تأكد من أن تصميم PCB يسمح بتشتيت حرارة كافٍ، خاصة إذا كان التشغيل بالقرب من الحدود القصوى أو في درجات حرارة محيطة عالية، للحفاظ على عمر LED وأدائه.
• حماية ESDبينما يتمتع الجهاز بتصنيف ESD HBM بقيمة 2000 فولت، يجب مراعاة احتياطات التعامل القياسية مع ESD أثناء التجميع.

9. المقارنة التقنية والتمييز

المميزات الأساسية لـ LED 19-223 هيقدرته متعددة الألوان في نوع عبوة واحد(R6 و G6) واستخدامه لمادة أشباه الموصلاتAlGaInP. تشتهر تقنية AlGaInP بإنتاج ضوء أحمر وبرتقالي وعنبر وأخضر مصفر عالي الكفاءة. مقارنة بالتكنولوجيات الأقدم، فإنها توفر كفاءة إضاءة ونقاء لوني متفوقين لهذه الأطوال الموجية. زاوية الرؤية الواسعة البالغة 130 درجة تجعله مناسبًا للتطبيقات التي تتطلب رؤية واسعة، على عكس مصابيح LED المؤشر ذات الحزمة الضيقة.

10. الأسئلة الشائعة (FAQ)

10.1 هل يمكنني تشغيل هذا LED بدون مقاومة متسلسلة؟

No.تحذر ورقة البيانات صراحة من أنه يجب استخدام مقاومة حماية. LED هو جهاز يعمل بالتيار. توصيله مباشرة بمصدر جهد سيؤدي إلى تدفق تيار غير منضبط، مما يؤدي إلى فشل فوري.

10.2 ما الفرق بين الطول الموجي القمة والطول الموجي السائد؟

الطول الموجي القمة (λ_p)هو الطول الموجي الذي يكون عنده توزيع القدرة الطيفية للضوء المنبعث في أقصى حد.الطول الموجي السائد (λ_d)هو الطول الموجي الفردي للضوء أحادي اللون الذي يتطابق مع اللون الملاحظ لـ LED عند مقارنته بمصدر ضوء أبيض قياسي. يرتبط الطول الموجي السائد ارتباطًا وثيقًا بإدراك اللون البشري.

10.3 لماذا هناك مدة صلاحية صارمة مدتها 7 أيام بعد فتح كيس الحاجز الرطوبي؟

يمكن أن تمتص عبوات SMD الرطوبة من الغلاف الجوي. أثناء عملية لحام الريفيو عالية الحرارة، يمكن أن تتمدد هذه الرطوبة المحتبسة بسرعة، مما يسبب انفصالًا داخليًا، أو تشققًا، أو ظاهرة "الفشار"، مما يتلف الجهاز. حد الـ 7 أيام وإجراء التجفيف أمران بالغا الأهمية لضمان عائد التجميع والموثوقية طويلة المدى.

11. حالة عملية للتصميم والاستخدام

السيناريو: تصميم لوحة مؤشر متعددة الحالات.يحتاج المصمم إلى مؤشرات حمراء وخضراء لحالات "التشغيل" و"الاستعداد" و"الخطأ" على وحدة تحكم مضغوطة. باستخدام سلسلة 19-223، يمكنهم الحصول على مصابيح LED حمراء ساطعة (R6) وخضراء مصفرة ساطعة (G6) بنفس البصمات وملفات تعريف اللحام. هذا يبسط تخطيط PCB، وقائمة المواد، وعملية التجميع. من خلال اختيار مصابيح LED من فئات شدة الإضاءة الأعلى (R للأحمر، 2 للأخضر)، فإنهم يضمنون رؤية جيدة. يحسبون مقاومات تحديد التيار المناسبة لنظام 5 فولت، مستهدفين تيار تشغيل 15 مللي أمبير لتحقيق التوازن بين السطوع واستهلاك الطاقة، باستخدام V_Fالنموذجي البالغ 2.0 فولت. يضمنون أن تصميم اللوحة يسمح بزاوية رؤية 130 درجة بحيث تكون المؤشرات مرئية من مجموعة واسعة من مواقع المشغل.

12. مقدمة عن مبدأ التشغيل

مصابيح LED هي أجهزة أشباه موصلات تشع الضوء من خلال عملية تسمى الإضاءة الكهربائية. عند تطبيق جهد أمامي عبر تقاطع p-n لمادة أشباه الموصلات (AlGaInP في هذه الحالة)، تتحد الإلكترونات من المنطقة من النوع n مع الفجوات من المنطقة من النوع p داخل الطبقة النشطة. يطلق هذا الاتحاد الطاقة في شكل فوتونات (جزيئات ضوء). يتم تحديد الطول الموجي المحدد (اللون) للضوء المنبعث بواسطة طاقة فجوة النطاق لمادة أشباه الموصلات. يعمل راتنج الإيبوكسي الصافي مثل الماء المغلف على حماية رقاقة أشباه الموصلات، ويعمل كعدسة لتشكيل حزمة خرج الضوء (مما يؤدي إلى زاوية رؤية 130 درجة)، ويوفر الاستقرار الميكانيكي.

13. اتجاهات التكنولوجيا والسياق

تمثل مصابيح LED SMD مثل 19-223 تقنية تغليف ناضجة ومعتمدة على نطاق واسع. يستمر الاتجاه في مصابيح LED المؤشر والإضاءة الخلفية نحو كفاءة أعلى (مزيد من خرج الضوء لكل مللي أمبير من التيار)، وتحسين اتساق اللون من خلال تصنيف أكثر دقة، وزيادة التصغير للأجهزة الأصغر حجمًا. هناك أيضًا تركيز متزايد على بيانات الموثوقية وتنبؤات العمر الافتراضي في ظل ظروف تشغيل مختلفة. بينما توفر ورقة البيانات هذه التصنيفات القياسية، قد تتطلب التطبيقات الأكثر تقدمًا منحنيات مفصلة للعمر الافتراضي وصيانة اللومن. إن التوجه نحو التصنيع الخالي من الرصاص والهالوجين، كما هو الحال في هذا المنتج، أصبح الآن معيارًا صناعيًا مدفوعًا باللوائح البيئية العالمية.