ورقة بيانات LED SMD 23-21/G6C-AL2N1/2A - أصفر لامع - 2.0 فولت نموذجي - 25 مللي أمبير - وثيقة تقنية بالعربية

1. نظرة عامة على المنتج

توفر هذه الوثيقة المواصفات التقنية الكاملة لصمام ثنائي باعث للضوء (LED) من نوع السطح (SMD) يُعرف بالرقم 23-21/G6C-AL2N1/2A. هذا المكون هو LED أصفر لامع مصمم للتجميعات الإلكترونية الحديثة والمدمجة.

1.1 الميزات الأساسية والمزايا

تنبع المزايا الأساسية لهذا LED من عبوته من نوع SMD. فهو أصغر بكثير من مكونات الإطار الرصاصي التقليدية، مما يتيح كثافة أعلى للوحة الدوائر، وتقليل حجم المعدات، وتقليل متطلبات التخزين. يجعل بنيته الخفيفة منه مثاليًا للتطبيقات المصغرة والمحمولة. يتم تعبئة الجهاز على شريط بعرض 8 مم ملفوف على بكرة قطرها 7 بوصات، مما يضمن التوافق مع معدات اللصق والتركيب الآلية القياسية. تم تصميمه للاستخدام مع عمليات لحام إعادة التدفق بالأشعة تحت الحمراء والطور البخاري.

1.2 الامتثال والمواصفات البيئية

يلتزم هذا المنتج بعدة معايير صناعية وبيئية رئيسية. إنه مكون خالٍ من الرصاص (Pb-free). يظل المنتج نفسه متوافقًا مع توجيهية RoHS (تقييد المواد الخطرة). كما أنه يتوافق مع لوائح الاتحاد الأوروبي REACH ويُصنف على أنه خالٍ من الهالوجين، حيث يكون محتوى البروم (Br) والكلور (Cl) أقل من 900 جزء في المليون لكل منهما ومجموعهما الإجمالي أقل من 1500 جزء في المليون.

1.3 التطبيقات المستهدفة

يتميز LED SMD 23-21 بتنوعه وهو مناسب لأغراض الإضاءة والإشارة المختلفة. تشمل مجالات التطبيق الرئيسية: الإضاءة الخلفية لألواح العدادات والمفاتيح والرموز؛ مؤشرات الحالة والإضاءة الخلفية في أجهزة الاتصالات مثل الهواتف وأجهزة الفاكس؛ الإضاءة الخلفية المسطحة لعروض LCD؛ والاستخدام العام كمؤشر.

2. الغوص العميق في المعلمات التقنية

يقدم هذا القسم تفاصيل الحدود القصوى المطلقة وخصائص التشغيل القياسية للـ LED. يتم تحديد جميع المعلمات عند درجة حرارة محيطة (Ta) تبلغ 25 درجة مئوية ما لم يُذكر خلاف ذلك.

2.1 التقييمات القصوى المطلقة

قد يؤدي تجاوز هذه التقييمات إلى تلف دائم للجهاز. أقصى جهد عكسي (VR) هو 5 فولت. يجب ألا يتجاوز تيار الأمام المستمر (IF) 25 مللي أمبير. يُسمح بتيار أمامي ذروي (IFP) قدره 60 مللي أمبير في ظل ظروف النبض بدورة عمل 1/10 عند تردد 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 درجة مئوية إلى +85 درجة مئوية، بينما نطاق درجة حرارة التخزين (Tstg) هو من -40 درجة مئوية إلى +90 درجة مئوية. بالنسبة للحام، يتم تحديد ملف تعريف إعادة التدفق بذروة 260 درجة مئوية لمدة 10 ثوانٍ أو اللحام اليدوي عند 350 درجة مئوية لمدة 3 ثوانٍ.

2.2 الخصائص الكهروضوئية

تحدد هذه المعلمات ناتج الضوء والسلوك الكهربائي في ظل ظروف التشغيل العادية (IF=20mA). نطاق شدة الإضاءة (Iv) نموذجي، مع تحديد القيم الدنيا والقصوى بواسطة نظام التصنيف. زاوية المشاهدة (2θ1/2) هي عادة 130 درجة، مما يشير إلى نمط إشعاع واسع. الطول الموجي الذروي (λp) هو عادة 575 نانومتر، والطول الموجي السائد (λd) يتراوح من 569.5 نانومتر إلى 577.5 نانومتر، وهو ما يتوافق مع اللون الأصفر اللامع. عرض النطاق الطيفي (Δλ) هو عادة 20 نانومتر. جهد الأمام (VF) يقيس عادة 2.0 فولت، مع نطاق من 1.70 فولت إلى 2.40 فولت. الحد الأقصى للتيار العكسي (IR) هو 10 ميكرو أمبير عند تطبيق انحياز عكسي 5 فولت. تشمل الملاحظات المهمة تحديد التفاوتات لشدة الإضاءة (±11%) والطول الموجي السائد (±1 نانومتر)، وتوضيح أن تقييم 5 فولت العكسي هو لاختبار IR فقط؛ لم يتم تصميم الجهاز للعمل تحت انحياز عكسي.

3. شرح نظام التصنيف

لضمان اتساق اللون والسطوع، يتم فرز مصابيح LED إلى مجموعات. يستخدم هذا الجهاز معلمتين مستقلتين للتصنيف.

3.1 تصنيف شدة الإضاءة

يتم تصنيف ناتج الإضاءة إلى أربع مجموعات (L2, M1, M2, N1) عند تشغيله بتيار 20 مللي أمبير. تتراوح المجموعة L2 من 14.5 مللي كانديلا إلى 18.0 مللي كانديلا. تغطي المجموعة M1 من 18.0 مللي كانديلا إلى 22.5 مللي كانديلا. تمتد المجموعة M2 من 22.5 مللي كانديلا إلى 28.5 مللي كانديلا. المجموعة ذات أعلى ناتج، N1، تتراوح من 28.5 مللي كانديلا إلى 36.0 مللي كانديلا. يشير رقم الجزء المحدد 23-21/G6C-AL2N1/2A إلى أنه ينتمي إلى المجموعة N1 لشدة الإضاءة.

3.2 تصنيف الطول الموجي السائد

يتم فرز اللون، المحدد بالطول الموجي السائد، إلى أربع مجموعات (C16, C17, C18, C19). تغطي المجموعة C16 من 569.5 نانومتر إلى 571.5 نانومتر. تغطي المجموعة C17 من 571.5 نانومتر إلى 573.5 نانومتر. تغطي المجموعة C18 من 573.5 نانومتر إلى 575.5 نانومتر. تغطي المجموعة C19 من 575.5 نانومتر إلى 577.5 نانومتر. من المرجح أن يرتبط اللاحق \"C\" في رقم الجزء بإحدى مجموعات اللونية هذه، مما يضمن درجة صفراء محددة.

4. تحليل منحنيات الأداء

توفر البيانات الرسومية نظرة ثاقبة على سلوك LED في ظل ظروف مختلفة. يُظهر منحنى توزيع الطيف القدرة الإشعاعية النسبية كدالة للطول الموجي، ومركزه حوالي 575 نانومتر بعرض نموذجي 20 نانومتر. يوضح منحنى التيار الأمامي مقابل الجهد الأمامي (I-V) العلاقة الأسية، وهي أمر بالغ الأهمية لتصميم دوائر تحديد التيار. يُظهر منحنى شدة الإضاءة النسبية مقابل درجة الحرارة المحيطة كيف ينخفض ناتج الضوء مع ارتفاع درجة الحرارة، وهو أمر بالغ الأهمية لإدارة الحرارة في التصميمات. يُظهر منحنى شدة الإضاءة النسبية مقابل التيار الأمامي الزيادة شبه الخطية في السطوع مع التيار، مما يسلط الضوء على نقطة تناقص العوائد وزيادة الحرارة. يحدد منحنى تخفيض التيار الأمامي أقصى تيار مستمر مسموح به كدالة لدرجة الحرارة المحيطة لمنع ارتفاع درجة الحرارة. يصور مخطط الإشعاع التوزيع المكاني لشدة الضوء، مؤكدًا زاوية المشاهدة الواسعة البالغة 130 درجة.

5. المعلومات الميكانيكية والتعبئة

5.1 أبعاد العبوة

يتوافق LED مع مخطط عبوة SMD 23-21. تحدد الرسومات التفصيلية للأبعاد الطول والعرض والارتفاع وأحجام الوسادات ومواقعها. جميع التفاوتات غير المحددة هي ±0.1 مم. هذه المعلومات ضرورية لتصميم بصمة PCB وضمان التثبيت واللحام المناسبين.

5.2 تحديد القطبية

تتضمن ورقة البيانات رسومًا تظهر علامات الكاثود والأنود على جسم الجهاز، وهي أمر بالغ الأهمية للتوجيه الصحيح أثناء التجميع.

6. دليل اللحام والتجميع

6.1 ملف تعريف لحام إعادة التدفق

يتم توفير ملف تعريف درجة حرارة مفصل للحام إعادة التدفق الخالي من الرصاص. تشمل المراحل الرئيسية: التسخين المسبق بين 150 درجة مئوية و200 درجة مئوية لمدة 60-120 ثانية؛ وقت فوق السائل (217 درجة مئوية) من 60-150 ثانية؛ درجة حرارة ذروة لا تتجاوز 260 درجة مئوية لمدة أقصاها 10 ثوانٍ؛ ومعدلات تسخين وتبريد مضبوطة (بحد أقصى 6 درجات مئوية/ثانية و3 درجات مئوية/ثانية على التوالي). لا ينبغي إجراء إعادة التدفق أكثر من مرتين.

6.2 تعليمات اللحام اليدوي

إذا كان اللحام اليدوي ضروريًا، فيجب أن تكون درجة حرارة طرف مكواة اللحام أقل من 350 درجة مئوية، ويجب ألا يتجاوز وقت التلامس لكل طرف 3 ثوانٍ. يُوصى باستخدام مكواة منخفضة الطاقة (≤25 واط). يجب مراعاة فاصل زمني لا يقل عن ثانيتين بين لحام كل طرف لمنع التلف الحراري.

6.3 التخزين وحساسية الرطوبة

يتم تعبئة مصابيح LED في كيس حاجز مقاوم للرطوبة مع مجفف. يجب عدم فتح الكيس حتى تكون المكونات جاهزة للاستخدام. بعد الفتح، يجب تخزين مصابيح LED غير المستخدمة عند ≤30 درجة مئوية و≤60% رطوبة نسبية (RH) واستخدامها خلال 168 ساعة (7 أيام). إذا تم تجاوز هذه الفترة الزمنية أو أشار المجفف إلى التشبع، فإنه يلزم عملية تجفيف عند 60±5 درجة مئوية لمدة 24 ساعة قبل الاستخدام لمنع ظاهرة \"الفشار\" أثناء إعادة التدفق.

7. معلومات التعبئة والطلب

7.1 مواصفات البكرة والشريط

يتم توريد المكونات على شريط حامل بارز بعرض 8 مم، ملفوف على بكرة قطرها 7 بوصات (178 مم). تحتوي كل بكرة على 2000 قطعة. يتم توفير رسومات تفصيلية لأبعاد البكرة والشريط الحامل وشريط الغطاء، مع تفاوتات قياسية تبلغ ±0.1 مم.

7.2 شرح الملصق

يحتوي ملصق البكرة على عدة حقول رئيسية: CPN (رقم جزء العميل)، P/N (رقم جزء الشركة المصنعة، على سبيل المثال، 23-21/G6C-AL2N1/2A)، QTY (كمية التعبئة)، CAT (مجموعة شدة الإضاءة، على سبيل المثال، N1)، HUE (مجموعة اللونية/الطول الموجي السائد)، REF (رتبة جهد الأمام)، و LOT No (رقم الدفعة القابل للتتبع).

8. اقتراحات التطبيق واعتبارات التصميم

8.1 اعتبارات تصميم الدائرة

تحديد التيار إلزامي:مصابيح LED هي أجهزة تعمل بالتيار. يجب دائمًا استخدام مقاوم متسلسل لتحديد التيار الأمامي إلى القيمة الموصى بها وهي 20 مللي أمبير (أو أقل). يمكن أن يؤدي زيادة طفيفة في جهد التغذية إلى زيادة كبيرة، وربما مدمرة، في التيار بسبب الخاصية الأسية للثنائي (I-V).

8.2 إدارة الحرارة

على الرغم من أن العبوة صغيرة، إلا أنه يجب مراعاة تبديد الطاقة (حتى 60 ملي واط) والمعامل الحراري السلبي لشدة الإضاءة. للتشغيل المستمر في درجات حرارة محيطة عالية، راجع منحنى تخفيض التيار الأمامي. يمكن أن تساعد مساحة النحاس الكافية في PCB حول الوسادات الحرارية في تبديد الحرارة.

8.3 التصميم البصري

زاوية المشاهدة الواسعة البالغة 130 درجة تجعل هذا LED مناسبًا للتطبيقات التي تتطلب إضاءة واسعة ومتساوية بدلاً من شعاع مركز. للإضاءة الخلفية للألواح أو الرموز، يمكن استخدام موزعات الضوء لتوحيد الضوء.

9. احتياطات الاستخدام

يتم تلخيص التحذيرات التشغيلية الرئيسية: 1) استخدم دائمًا مقاومًا محددًا للتيار. 2) التزم بدقة بإجراءات التعامل مع الأجهزة الحساسة للرطوبة (MSD) فيما يتعلق بالتخزين والتجفيف. 3) اتبع ملفات تعريف اللحام المحددة (إعادة التدفق أو اليدوي) بدقة لتجنب التلف الحراري. 4) تجنب الإجهاد الميكانيكي على المكون أثناء اللحام وبعده. 5) لا يُوصى بالإصلاح بعد اللحام. إذا كان ذلك ضروريًا للغاية، فاستخدم مكواة لحام ذات طرفين لتسخين كلا الطرفين في وقت واحد ورفع المكون لتجنب تلف الوسادات، ولكن تحقق من وظيفة الجهاز بعد ذلك حيث قد تتغير خصائصه.

10. مقدمة تقنية وسياق

10.1 المادة شبه الموصلة

يستخدم هذا LED بنية شبه موصلة من AlGaInP (فوسفيد الألومنيوم الغاليوم الإنديوم) لإنتاج ضوء أصفر لامع. يُعرف AlGaInP بكفاءته العالية في الجزء الأحمر إلى البرتقالي المصفر من الطيف المرئي. عدسة الراتنج شفافة تمامًا، مما يسمح بانبعاث اللون النقي للشريحة دون تلوين.

10.2 ميزة تقنية SMD

يمثل الانتقال من تقنية الثقوب الممررة إلى تقنية التركيب السطحي (SMT) لمصابيح LED مثل عبوة 23-21 تقدمًا كبيرًا. فهو يتيح التجميع الآلي بالكامل، ويقلل من الحث الطفيلي للتطبيقات عالية السرعة، ويحسن الموثوقية الميكانيكية من خلال التخلص من الأطراف التي يمكن أن تنحني أو تنكسر، وهو أمر أساسي لاستمرار تصغير المنتجات الإلكترونية.