ورقة بيانات ثنائي باعث للضوء SMD طراز 19-226/R6GHC-A 03/2T - متعدد الألوان - أحمر ساطع وأخضر ساطع - 20 مللي أمبير - وثيقة تقنية باللغة العربية

1. نظرة عامة على المنتج

يُعد 19-226/R6GHC-A 03/2T مكونًا مضغوطًا من نوع ثنائي باعث للضوء ذو تركيب سطحى (SMD)، مُصممًا للتطبيقات الإلكترونية الحديثة التي تتطلب تعبئة عالية الكثافة وأداءً موثوقًا. يجمع هذا الجهاز متعدد الألوان بين تقنيتين مختلفتين لرقائق الـ LED ضمن إطار عبوة واحدة، مما يوفر مرونة في التصميم.

المزايا الأساسية:الميزة الأساسية لهذا الـ LED ذو التركيب السطحي هي بصمته الأصغر بكثير مقارنة بمكونات الإطار الرصاصي التقليدية. وهذا يتيح تصميمات أصغر للوحات الدوائر المطبوعة (PCB)، وكثافة تعبئة أعلى للمكونات، وتقليل متطلبات التخزين، ويساهم في النهاية في تصغير حجم المعدات النهائية. كما أن بنيته خفيفة الوزن تجعله مثاليًا للتطبيقات المحمولة والمصغرة.

التطبيقات المستهدفة:هذا الـ LED مناسب لمجموعة متنوعة من وظائف المؤشرات والإضاءة الخلفية. تشمل مجالات التطبيق الرئيسية: الإضاءة الخلفية لطبلون السيارات والمفاتيح، ومؤشرات الحالة والإضاءة الخلفية للأزرار في أجهزة الاتصالات مثل الهواتف وأجهزة الفاكس، والإضاءة الخلفية المسطحة لعروض الكريستال السائل (LCD)، والاستخدام العام كمؤشر.

2. الغوص العميق في المواصفات الفنية

2.1 القيم القصوى المطلقة

تحدد هذه القيم الحدود التي إذا تم تجاوزها قد يحدث تلف دائم للجهاز. لا يتم ضمان التشغيل تحت أو عند هذه الظروف.

• الجهد العكسي (V_R):5 فولت (ملاحظة: هذه المعلمة لظروف اختبار IR فقط؛ الجهاز غير مصمم للعمل بتحيز عكسي).
• التيار الأمامي (I_F):25 مللي أمبير لكل من رقائق R6 (الأحمر) و GH (الأخضر).
• تيار الذروة الأمامي (I_FP):60 مللي أمبير لـ R6 و 100 مللي أمبير لـ GH، مسموح به عند دورة عمل 1/10 وتردد 1 كيلو هرتز.
• تبديد الطاقة (P_d):60 ملي واط لـ R6 و 95 ملي واط لـ GH.
• التفريغ الكهروستاتيكي (ESD) نموذج جسم الإنسان (HBM):2000 فولت لـ R6 و 1000 فولت لـ GH.
• درجة حرارة التشغيل (T_opr):-40 درجة مئوية إلى +85 درجة مئوية.
• درجة حرارة التخزين (T_stg):-40 درجة مئوية إلى +90 درجة مئوية.
• درجة حرارة اللحام (T_sol):متوافق مع لحام إعادة التدفق (260 درجة مئوية لمدة 10 ثوانٍ) واللحام اليدوي (350 درجة مئوية لمدة 3 ثوانٍ).

2.2 الخصائص الكهروضوئية

يتم قياس هذه المعلمات عند درجة حرارة محيطة قياسية (T_a) تبلغ 25 درجة مئوية وتحدد الأداء النموذجي للجهاز.

• شدة الإضاءة (I_v):تُقاس عند I_F= 20 مللي أمبير. بالنسبة لرقاقة R6 (الأحمر)، يتراوح النطاق النموذجي من 72.0 إلى 140.0 ملي شمعة. بالنسبة لرقاقة GH (الأخضر)، يتراوح النطاق النموذجي من 112.0 إلى 285.0 ملي شمعة. ينطبق تسامح ±11%.
• زاوية الرؤية (2θ_1/2):حوالي 120 درجة، مما يوفر نمط إشعاع واسع.
• الطول الموجي القيمي (λ_p):عادة 632 نانومتر لـ R6 (الأحمر) و 518 نانومتر لـ GH (الأخضر).
• الطول الموجي السائد (λ_d):R6: 615.0 إلى 625.0 نانومتر. GH: 520.0 إلى 530.0 نانومتر. التسامح هو ±1 نانومتر.
• عرض النطاق الطيفي (Δλ):عادة 20 نانومتر لـ R6 و 35 نانومتر لـ GH.
• الجهد الأمامي (V_F):عند I_F= 20 مللي أمبير. R6: 1.7 إلى 2.4 فولت (نموذجي 2.0 فولت). GH: 2.7 إلى 3.7 فولت (نموذجي 3.3 فولت). التسامح هو ±0.1 فولت.
• التيار العكسي (I_R):أقصى 10 ميكرو أمبير لـ R6 و 50 ميكرو أمبير لـ GH عند V_R= 5 فولت.

3. شرح نظام التصنيف (Binning)

يتم فرز (تصنيف) ثنائيات الـ LED بناءً على المعلمات البصرية الرئيسية لضمان الاتساق داخل دفعة الإنتاج. وهذا يسمح للمصممين باختيار الأجزاء التي تلبي متطلبات سطوع ولون محددة.

3.1 تصنيف R6 (الأحمر الساطع)

فئات شدة الإضاءة:

• Q1: 72.0 - 90.0 ملي شمعة
• Q2: 90.0 - 112.0 ملي شمعة
• R1: 112.0 - 140.0 ملي شمعة

• 1: 615.0 - 620.0 نانومتر
• 2: 620.0 - 625.0 نانومتر

3.2 تصنيف GH (الأخضر الساطع)

فئات شدة الإضاءة:

• R1: 112.0 - 140.0 ملي شمعة
• R2: 140.0 - 180.0 ملي شمعة
• S1: 180.0 - 225.0 ملي شمعة
• S2: 225.0 - 285.0 ملي شمعة

• 1: 520.0 - 525.0 نانومتر
• 2: 525.0 - 530.0 نانومتر

4. تحليل منحنيات الأداء

توفر ورقة البيانات منحنيات الخصائص النموذجية لكلا نوعي الرقائق. من المهم ملاحظة أن هذه الرسوم البيانية تمثل بيانات نموذجية ولا تُظهر قيمًا دنيا أو قصوى مضمونة.

4.1 خصائص R6 (الأحمر)

توزيع الطيف:يُظهر المنحنى ذروة إشعاع ضيقة تتمحور حول 632 نانومتر، وهي سمة مميزة لثنائيات الـ LED الحمراء القائمة على AlGaInP.نمط الإشعاع:يؤكد الرسم القطبي زاوية الرؤية البالغة حوالي 120 درجة مع توزيع شبه لامبرتي.التيار الأمامي مقابل الجهد الأمامي (منحنى I-V):يُظهر العلاقة الأسية، حيث يكون V_Fالنموذجي حوالي 2.0 فولت عند 20 مللي أمبير.شدة الإضاءة النسبية مقابل التيار الأمامي:تزداد الشدة مع زيادة التيار ولكن قد تتشبع أو تتدهور عند تيارات أعلى تتجاوز التصنيف الأقصى.شدة الإضاءة النسبية مقابل درجة الحرارة المحيطة:ينخفض الناتج الضوئي مع زيادة درجة الحرارة المحيطة، وهي سمة شائعة لثنائيات الـ LED. يُظهر منحنى التخفيض كيف يجب تقليل أقصى تيار أمامي مسموح به مع ارتفاع درجة الحرارة المحيطة فوق 25 درجة مئوية لتجنب تجاوز حد تبديد الطاقة.

4.2 خصائص GH (الأخضر)

توزيع الطيف:يُظهر ذروة أوسع تتمحور حول 518 نانومتر، وهي نموذجية لثنائيات الـ LED الخضراء القائمة على InGaN.التيار الأمامي مقابل الجهد الأمامي (منحنى I-V):يُظهر V_Fنموذجيًا أعلى يبلغ حوالي 3.3 فولت عند 20 مللي أمبير مقارنة برقاقة الأحمر.شدة الإضاءة النسبية مقابل التيار الأمامي / درجة الحرارة المحيطة:يُلاحظ اتجاهات مشابهة لرقاقة الأحمر، على الرغم من اختلاف منحنيات التخفيض والكفاءة المحددة بسبب اختلاف مادة أشباه الموصلات.

5. المعلومات الميكانيكية ومواصفات العبوة

يتم توفير الجهاز في عبوة ذات تركيب سطحى. يتم توفير الرسم البعدي الدقيق في ورقة البيانات مع تسامح عام يبلغ ±0.1 مم ما لم يُذكر خلاف ذلك. تشمل الميزات الرئيسية: مخطط العبوة، وأبعاد الأطراف/الوسادات، وبصمة PCB الموصى بها لضمان اللحام والمحاذاة المناسبة. يُشار إلى القطبية بواسطة علامة العبوة أو معرف الكاثود.

6. إرشادات اللحام والتجميع

المكون متوافق مع معدات الاختيار والوضع التلقائية، ويتم توريده على شريط بعرض 8 مم على بكرات قطرها 7 بوصات. وهو مؤهل لعمليات لحام إعادة التدفق القياسية بالأشعة تحت الحمراء (IR) والطور البخاري.

• ملف لحام إعادة التدفق:يمكن للجهاز تحمل درجة حرارة ذروية تبلغ 260 درجة مئوية لمدة تصل إلى 10 ثوانٍ.
• اللحام اليدوي:إذا لزم الأمر، يمكن تطبيق درجة حرارة طرف مكواة اللحام عند 350 درجة مئوية لمدة أقصاها 3 ثوانٍ.
• حساسية الرطوبة:يتم تعبئة المكونات في أكياس حاجزة مقاومة للرطوبة مع مجفف. لا يجب فتح الكيس حتى تصبح الأجزاء جاهزة للاستخدام. بعد الفتح، يجب تخزين ثنائيات الـ LED غير المستخدمة في ظروف 30 درجة مئوية أو أقل ورطوبة نسبية (RH) 60% أو أقل لمنع امتصاص الرطوبة الذي قد يسبب ظاهرة "الفرقعة" أثناء إعادة التدفق.

7. معلومات التعبئة والطلب

يتم تعبئة المنتج للتجميع الآلي.

• الشريط الحامل:يحمل المكونات. يتم تحديد أبعاد الشريط والجيب لضمان التوافق مع المغذيات.
• البكرة:بكرة قياسية قطرها 7 بوصات تحتوي على 2000 قطعة.
• الكيس المقاوم للرطوبة:يتضمن مجففًا وملصق مؤشر الرطوبة.
• معلومات الملصق:يتضمن ملصق البكرة حقولًا لرقم منتج العميل (CPN)، ورقم المنتج (P/N)، والكمية (QTY)، ورتبة شدة الإضاءة (CAT)، ورتبة اللون/الطول الموجي (HUE)، ورتبة الجهد الأمامي (REF)، ورقم الدفعة (LOT No).

8. اعتبارات تصميم التطبيق

8.1 تحديد التيار إلزامي

قاعدة تصميم حرجة:ثنائيات الـ LED هي أجهزة تعمل بالتيار. يجب استخدام مقاومة خارجية لتحديد التيار (أو محرك تيار ثابت)بشكل إلزاميعلى التوالي مع الـ LED. الجهد الأمامي (V_F) له تسامح ومعامل درجة حرارة سالب (ينخفض مع ارتفاع درجة الحرارة). يمكن أن يؤدي زيادة طفيفة في جهد التغذية أو انخفاض في V_Fإلى زيادة كبيرة، وربما مدمرة، في التيار الأمامي إذا تم استخدام مصدر جهد فقط. يجب حساب قيمة المقاومة بناءً على جهد التغذية (V_CC)، و V_Fالنموذجي للـ LED عند التيار المطلوب، والتيار الأمامي المطلوب (I_F)، باستخدام قانون أوم: R = (V_CC- V_F) / I_F.

8.2 إدارة الحرارة

على الرغم من أن هذا جهاز منخفض الطاقة، إلا أن التصميم الحراري المناسب يطيل العمر الافتراضي ويحافظ على السطوع. تأكد من أن تخطيط وسادات PCB يتبع البصمة الموصى بها لتوفير تخفيف حراري كافٍ. قد يتطلب تشغيل الـ LED عند أو بالقرب من تصنيف التيار الأقصى له في درجات حرارة محيطة عالية تخفيض التيار كما هو موضح في منحنيات الخصائص.

8.3 احتياطات التفريغ الكهروستاتيكي (ESD)

على الرغم من أن الجهاز يحتوي على بعض الحماية من التفريغ الكهروستاتيكي (2000V/1000V HBM)، يجب اتباع إجراءات التعامل القياسية مع التفريغ الكهروستاتيكي أثناء التجميع والتعامل لمنع التلف الكامن.

9. المقارنة الفنية والتمييز

التمييز الرئيسي لهذا الجزء المحدد هوقدرته متعددة الألوان ضمن عبوة SMD قياسية. من خلال تقديم خيار رقاقة حمراء عالية الكفاءة (AlGaInP) ورقاقة خضراء (InGaN) تحت نفس بادئة رقم الجزء (19-226)، فإنه يبسط المخزون والتصميم للتطبيقات التي تتطلب ألوان مؤشرات متعددة. زاوية الرؤية الواسعة البالغة 120 درجة مناسبة للتطبيقات التي تتطلب رؤية واسعة. كما أن امتثاله لمعايير RoHS و REACH والخالية من الهالوجين يجعله مناسبًا للأسواق العالمية ذات اللوائح البيئية الصارمة.

10. الأسئلة الشائعة (بناءً على المعاملات الفنية)

10.1 هل يمكنني تشغيل هذا الـ LED بدون مقاومة على التوالي؟

No.كما هو مذكور صراحةً في "احتياطات الاستخدام"، فإن المقاومة على التوالي إلزامية للحماية من التيار الزائد. من المرجح أن يؤدي الاتصال المباشر بمصدر جهد إلى فشل فوري.

10.2 ما الفرق بين الطول الموجي القيمي والطول الموجي السائد؟

الطول الموجي القيمي (λ_p):الطول الموجي الذي يكون عنده توزيع القدرة الطيفية في أقصى حد.الطول الموجي السائد (λ_d):الطول الموجي الواحد للضوء أحادي اللون الذي يتطابق مع اللون الملاحظ للـ LED. بالنسبة لثنائيات الـ LED، غالبًا ما يكون الطول الموجي السائد أكثر صلة بتحديد اللون. توفر ورقة البيانات التصنيف بناءً على الطول الموجي السائد.

10.3 لماذا تختلف التيارات القصوى لرقائق الأحمر والأخضر؟

مواد أشباه الموصلات المختلفة (AlGaInP للأحمر، InGaN للأخضر) لها خصائص كهربائية وحرارية مختلفة، مما يؤدي إلى تصنيفات تيار وتبديد طاقة قصوى مختلفة كما هو محدد في جدول القيم القصوى المطلقة.

11. مثال على التصميم وحالة الاستخدام

السيناريو: لوحة مؤشرات متعددة الحالات

يقوم مصمم بإنشاء لوحة تحكم مضغوطة مع مؤشرات LED للحالة: الطاقة (أخضر)، عطل (أحمر)، وضع الاستعداد (كهرماني). باستخدام سلسلة 19-226، يمكنهم اختيار فئة GH (الأخضر) لمؤشر الطاقة وفئة R6 (الأحمر) لمؤشر العطل. بالنسبة لمؤشر الكهرماني، سيكون عليهم اختيار رقم جزء مختلف مع رقاقة LED كهرمانية. باستخدام نفس عبوة 19-226 للأحمر والأخضر، يحافظون على بصمة مكون متسقة على PCB، مما يبسط التخطيط. يقومون بتصميم دائرة القيادة بمقاومات تحديد تيار مناسبة محسوبة لتغذية 5 فولت: R_Green= (5V - 3.3V) / 0.020A = 85 Ω (استخدم القيمة القياسية 82 Ω أو 91 Ω)، R_Red= (5V - 2.0V) / 0.020A = 150 Ω. ويضمنون ألا تتجاوز بيئة تشغيل اللوحة 85 درجة مئوية.

12. مقدمة عن مبدأ التشغيل

ثنائيات الـ LED هي أجهزة أشباه موصلات تشع الضوء عندما يمر تيار كهربائي عبرها. تُسمى هذه الظاهرة بالانبعاث الكهروضوئي. عند تطبيق جهد أمامي عبر وصلة p-n، تتحد الإلكترونات من المادة من النوع n مع الفجوات من المادة من النوع p، مما يؤدي إلى إطلاق الطاقة في شكل فوتونات (ضوء). يتم تحديد الطول الموجي (اللون) المحدد للضوء المنبعث بواسطة فجوة النطاق الطاقي لمادة أشباه الموصلات المستخدمة. تستخدم رقاقة R6 بنية AlGaInP (فوسفيد الألومنيوم جاليوم إنديوم) لإنتاج الضوء الأحمر، بينما تستخدم رقاقة GH بنية InGaN (نتريد الإنديوم جاليوم) لإنتاج الضوء الأخضر. تحتوي عبوة SMD على القطعة شبه الموصلة، وتوصل اتصالات كهربائية عبر أطراف أو وسادات معدنية، وتتضمن عدسة إيبوكسي مصبوبة تشكل ناتج الضوء وتحمي القطعة.

13. اتجاهات التكنولوجيا

الاتجاه العام في تكنولوجيا الـ LED، بما في ذلك مكونات مثل 19-226، هو نحو كفاءة أعلى (المزيد من اللومن لكل واط)، وتحسين اتساق اللون والتشبع، وزيادة الموثوقية، والاستمرار في التصغير. هناك أيضًا دافع قوي لاعتماد أوسع للمواد الصديقة للبيئة (خالية من الرصاص، خالية من الهالوجين) وعمليات التصنيع. يُعد دمج ألوان متعددة أو حتى رقائق RGB في عبوة SMD صغيرة واحدة تقدمًا شائعًا لتطبيقات المؤشرات والعروض الملونة المقيدة بالمساحة. علاوة على ذلك، تستمر التطورات في تكنولوجيا الفوسفور لثنائيات الـ LED البيضاء والهياكل شبه الموصلة الجديدة في دفع حدود الأداء لجميع أنواع الـ LED.