ورقة بيانات شاشة LED طراز LTS-4817CTB-P - ارتفاع الرقم 0.39 بوصة - لون أزرق من InGaN - جهد أمامي 3.8 فولت - استطاعة 70 ميلي واط - وثيقة تقنية بالعربية

1. نظرة عامة على المنتج

شاشة LTS-4817CTB-P هي جهاز ذو تركيب على السطح (SMD) مصمم كشاشة عرض رقمية أحادية الرقم. وظيفتها الأساسية هي توفير مؤشر أبجدي رقمي أو رقمي واضح وموثوق في المعدات الإلكترونية. المكون الأساسي هو استخدام مادة أشباه الموصلات من نيترايد الغاليوم الإنديوم (InGaN) المزروعة على ركيزة من الياقوت لإنتاج انبعاث الضوء الأزرق. يُصنف هذا الجهاز كنوع ذو أنود مشترك، مما يعني أن أقطاب الأنود لجميع مقاطع LED متصلة داخليًا، مما يبسط تصميم الدائرة للتعددية. تم تصميمه خصيصًا لعمليات التجميع بالتركيب العكسي.

1.1 الميزات والمزايا الرئيسية

• ارتفاع الرقم:يتميز بارتفاع حرف يبلغ 0.39 بوصة (10.0 ملم)، مما يوفر قابلية قراءة جيدة لحجمه المدمج.
• الجودة البصرية:يوفر إضاءة مستمرة وموحدة للمقاطع، ومظهر ممتاز للأحرف، وسطوع عالي، وتباين عالي، وزاوية مشاهدة واسعة.
• الكفاءة والموثوقية:مصمم لمتطلبات طاقة منخفضة ويوفر موثوقية الحالة الصلبة المتأصلة في تقنية LED.
• مراقبة الجودة:يتم تصنيف الوحدات (تجميعها في مجموعات) وفقًا للشدة الضوئية، مما يضمن اتساق السطوع عبر دفعات الإنتاج.
• الامتثال البيئي:العبوة خالية من الرصاص ومتوافقة مع توجيهات RoHS (تقييد المواد الخطرة).

1.2 تعريف الجهاز

يفك رقم الجزء LTS-4817CTB-P نوع الجهاز: شاشة عرض أحادية الرقم مع فاصلة عشرية على اليمين، تستخدم رقائق LED زرقاء من InGaN في تكوين أنود مشترك.

2. المعلومات الميكانيكية والمتعلقة بالعبوة

2.1 أبعاد العبوة

يتوافق الجهاز مع بصمة SMD محددة. تشمل الملاحظات الأبعادية الحرجة: جميع القياسات بالمليمترات مع تسامح قياسي ±0.25 ملم ما لم يُذكر خلاف ذلك. تتضمن العبوة علامات لرقم الجزء، ورمز التاريخ، ودفعة LED. تحدد مواصفات الجودة المواد الغريبة، وتلوث الحبر، والفقاعات داخل منطقة المقطع، وانحناء العبوة، ونفايات الأطراف لضمان التجميع والأداء السليمين.

2.2 تكوين الأطراف ومخطط الدائرة

تحتوي الشاشة على تكوين 10 أطراف. يظهر مخطط الدائرة الداخلي بنية أنود مشترك. توزيع الأطراف كما يلي: الطرف 1 (كاثود E)، الطرف 2 (كاثود D)، الطرف 3 (الأنود المشترك)، الطرف 4 (كاثود C)، الطرف 5 (كاثود DP للفاصلة العشرية)، الطرف 6 (كاثود B)، الطرف 7 (كاثود A)، الطرف 8 (الأنود المشترك)، الطرف 9 (كاثود F)، الطرف 10 (كاثود G). يُشار إلى الطرف 8 على أنه \"غير متصل\" في المخطط المقدم، والذي قد يكون محجوزًا أو اتصال أنود مكررًا اعتمادًا على التصميم الداخلي.

3. المعلمات والخصائص التقنية

3.1 الحدود القصوى المطلقة

هذه هي حدود الإجهاد التي إذا تجاوزتها قد يحدث تلف دائم. يتم تحديد التقييمات عند درجة حرارة محيطة (Ta) تبلغ 25°م.

• تبديد الطاقة لكل مقطع:70 ميلي واط كحد أقصى.
• التيار الأمامي الذروي لكل مقطع:50 مللي أمبير (في ظروف النبض: دورة عمل 1/10، عرض النبضة 0.1 مللي ثانية).
• التيار الأمامي المستمر لكل مقطع:20 مللي أمبير عند 25°م، مع تخفيض خطي بمعدل 0.21 مللي أمبير/°م فوق 25°م.
• نطاق درجة حرارة التشغيل والتخزين:من -35°م إلى +105°م.
• درجة حرارة اللحام:يتحمل 260°م لمدة 3 ثوانٍ على بعد 1/16 بوصة (حوالي 1.6 ملم) أسفل مستوى الجلوس.

3.2 الخصائص الكهربائية والبصرية

يتم قياس معلمات الأداء النموذجية عند Ta=25°م.

• الشدة الضوئية (I_V):8.4 مللي شمعة (الحد الأدنى)، 26.8 مللي شمعة (النموذجي) عند تيار أمامي (I_F) قدره 10 مللي أمبير.
• الطول الموجي الذروي (λ_p):468 نانومتر (النموذجي) عند I_F=20 مللي أمبير.
• عرض النطاق النصفي الطيفي (Δλ):25 نانومتر (النموذجي) عند I_F=20 مللي أمبير.
• الطول الموجي السائد (λ_d):470 نانومتر (النموذجي) عند I_F=20 مللي أمبير.
• الجهد الأمامي (V_F):3.3 فولت (الحد الأدنى)، 3.8 فولت (النموذجي) لكل رقاقة عند I_F=20 مللي أمبير.
• التيار العكسي (I_R):100 ميكرو أمبير (الحد الأقصى) عند جهد عكسي (V_R) قدره 5 فولت. هذه حالة اختبار، وليست وضع تشغيل.
• نسبة مطابقة الشدة الضوئية:2:1 كحد أقصى بين المقاطع في ظروف مماثلة (I_F=10 مللي أمبير)، مما يضمن سطوعًا موحدًا.
• التداخل:محدد بـ ≤ 2.5%، مما يقلل من الإضاءة غير المرغوب فيها للمقاطع المجاورة.

3.3 حساسية التفريغ الكهروستاتيكي (ESD)

تعتبر مصابيح LED عرضة للتلف من التفريغ الكهروستاتيكي. تشمل احتياطات التعامل الإلزامية: استخدام أساور معصم مؤرضة أو قفازات مضادة للكهرباء الساكنة؛ التأكد من أن جميع المعدات ومحطات العمل والتخزين مؤرضة بشكل صحيح؛ واستخدام مؤينات لتحييد الشحنات الساكنة التي قد تتراكم على العبوة البلاستيكية أثناء التعامل.

4. منحنيات الأداء والبيانات الرسومية

تتضمن ورقة البيانات منحنيات الخصائص النموذجية (على الرغم من عدم تفصيلها في النص المقدم). هذه الرسوم البيانية ضرورية للتصميم وتوضح عادة العلاقة بين التيار الأمامي والشدة الضوئية (منحنى I-V)، وتأثير درجة الحرارة المحيطة على الشدة الضوئية، وتوزيع القدرة الطيفية النسبي الذي يظهر ذروة انبعاث الضوء الأزرق حول 468-470 نانومتر. يتيح تحليل هذه المنحنيات للمصممين تحسين تيار القيادة للسطوع المطلوب وفهم المقايضات في الأداء تحت ظروف حرارية مختلفة.

5. إرشادات التجميع والمعالجة

5.1 تعليمات لحام SMT

الجهاز مناسب للحام بإعادة التدفق. حدود العملية الحرجة:

• لحام إعادة التدفق (حد أقصى دورتين):التسخين المسبق: 120-150°م لمدة تصل إلى 120 ثانية كحد أقصى. درجة الحرارة الذروية: 260°م كحد أقصى. لا يجب أن يتجاوز إجمالي وقت اللحام حدود الملف الشخصي.
• اللحام اليدوي (مكواة، حد أقصى دورة واحدة):درجة حرارة طرف المكواة: 300°م كحد أقصى. وقت التلامس: 3 ثوانٍ كحد أقصى لكل وصلة.
• مطلوب فترة تبريد إلزامية إلى درجة الحرارة العادية بين عملية إعادة التدفق الأولى والثانية إذا كان التمرير المزدوج ضروريًا.

5.2 نمط وسادة اللحام الموصى به

تم توفير تصميم نمط الأرضية لضمان تكوين وصلة لحام موثوقة، ومحاذاة ذاتية سليمة أثناء إعادة التدفق، وقوة ميكانيكية كافية. الالتزام بهذا النمط أمر بالغ الأهمية لعائد التصنيع والموثوقية طويلة المدى.

6. التعبئة والتعامل

6.1 مواصفات التعبئة

يتم توريد الأجهزة في عبوة شريط وبكرة متوافقة مع آلات الالتقاط والوضع الآلية.

• أبعاد البكرة:تم توفير تفاصيل بكرة نوع PS6، بما في ذلك قطر البكرة، وعرض المحور، وأبعاد جيب الشريط.
• شريط الناقل:تفي الأبعاد والمواصفات بمعايير EIA-481-C. تشمل المعلمات الرئيسية تباعد الجيوب، وسُمك الشريط (0.40±0.05 ملم)، وتسامح الانحناء.
• كميات التعبئة:الطول القياسي للبكرة هو 45.5 مترًا للبكرة مقاس 22 بوصة، تحتوي على 800 قطعة. تم تحديد حد أدنى لكمية التعبئة يبلغ 200 قطعة للدفعات المتبقية.
• شريط البداية/النهاية:يتضمن حد أدنى 400 ملم شريط بداية و 40 ملم شريط نهاية للتعامل الآلي.

6.2 الحساسية للرطوبة والتخزين

عبوة SMD حساسة للرطوبة. يتم شحن الأجهزة في أكياس حاجزة ضد الرطوبة مع مجفف.

• ظروف التخزين:بعد فتح الكيس المغلق، يجب تخزين المكونات عند ≤30°م و ≤60% رطوبة نسبية.
• متطلبات التجفيف:إذا تعرضت للرطوبة المحيطة خارج المواصفات، يلزم التجفيف قبل إعادة التدفق لمنع تشقق \"الفرقعة\" أو التقشر. ظروف التجفيف المعتمدة: 60°م لمدة ≥48 ساعة (في البكرة)، أو 100°م لمدة ≥4 ساعات / 125°م لمدة ≥2 ساعة (بكميات كبيرة). يجب إجراء التجفيف مرة واحدة فقط.

7. ملاحظات التطبيق واعتبارات التصميم

7.1 سيناريوهات التطبيق النموذجية

شاشة LTS-4817CTB-P مثالية للتطبيقات التي تتطلب شاشات رقمية أحادية الرقم مدمجة ومشرقة. تشمل الاستخدامات الشائعة: لوحات العدادات (الملتيميترات، المؤقتات)، الأجهزة المنزلية (أفران الميكروويف، صانعات القهوة)، واجهات التحكم الصناعية، قراءات الأجهزة الطبية، وشاشات ملحقات السيارات حيث يُفضل المؤشر الأزرق لأسباب تتعلق بالرؤية أو الجماليات.

7.2 إرشادات تصميم الدائرة

كشاشة ذات أنود مشترك، يتم قيادة كاثود كل مقطع بشكل مستقل، عادةً بواسطة مقاومة محددة للتيار متصلة بمشغل قادر على استنزاف التيار (مثل دبوس GPIO لوحدة التحكم الدقيقة أو دائرة متكاملة مخصصة لمشغل LED). يجب مراعاة الجهد الأمامي (V_F) البالغ ~3.8 فولت في تصميم مصدر الطاقة. يجب ألا يتجاوز التيار المستمر 20 مللي أمبير لكل مقطع، مع تخفيض مناسب فوق درجة حرارة محيطة 25°م. للتعددية بين أرقام متعددة، تأكد من أن قدرة استنزاف التيار للمشغل وسرعة التبديل كافيتان.

7.3 إدارة الحرارة

بينما تعتبر مصابيح LED فعالة، فإن تبديد الطاقة (حتى 70 ميلي واط لكل مقطع) يولد حرارة. يمكن أن يعمل تخطيط PCB المناسب مع مساحة نحاسية كافية لاتصالات الأنود المشترك كبالوعة حرارة. تأكد من ألا تتجاوز درجة حرارة التشغيل المحيطة 105°م، وضع في الاعتبار منحنى تخفيض التيار للبيئات عالية الحرارة.

8. المقارنة التقنية والتمييز

مقارنة بتقنيات أقدم مثل مصابيح LED الحمراء GaAsP، تقدم مصابيح LED الزرقاء هذه من InGaN سطوعًا أعلى ولونًا أزرقًا مميزًا. ضمن قطاع شاشات SMD الزرقاء، فإن عوامل التمييز الرئيسية لها هي ارتفاع الرقم 0.39 بوصة، والشدة الضوئية المصنفة للاتساق، والمواصفات الخاصة بالتداخل المنخفض ومطابقة المقاطع. تجعل العبوة القوية ومواصفات اللحام/التعبئة التفصيلية الجهاز مناسبًا للتجميع الآلي بكميات كبيرة.

9. الأسئلة المتكررة (FAQ)

س: ما هو الغرض من الطرف \"غير المتصل\" (الطرف 8)؟

ج: هذا الطرف غير متصل داخليًا. قد يكون موجودًا للتماثل الميكانيكي، أو توحيد العبوة، أو كعنصر نائب. لا يجب استخدامه كاتصال كهربائي.

س: هل يمكنني تشغيل هذه الشاشة بمصدر طاقة 5 فولت؟

ج: نعم، لكن مقاومة محددة للتيار على التوالي إلزامية لكل كاثود مقطع. يتم حساب قيمة المقاومة كـ R = (V_supply- V_F) / I_F. لمصدر طاقة 5 فولت، V_Fبقيمة 3.8 فولت، و I_Fبقيمة 10 مللي أمبير، R ≈ (5 - 3.8) / 0.01 = 120 أوم.

س: لماذا التجفيف ضروري، وهل يمكنني تجفيف القطع أكثر من مرة؟

ج: تمتص العبوة البلاستيكية الرطوبة. أثناء إعادة التدفق، يحول التسخين السريع هذه الرطوبة إلى بخار، مما قد يسبب تلفًا داخليًا. يزيل التجفيف هذه الرطوبة. تنص ورقة البيانات صراحةً على أنه يجب إجراء التجفيف مرة واحدة فقط لتجنب الشيخوخة الحرارية للمواد.

س: ماذا يعني \"تجميع التركيب العكسي\"؟

ج: يشير إلى أن الجهاز مصمم ليتم تركيبه على الجانب المقابل للوحة الدوائر المطبوعة (PCB) من جانب المكونات النموذجي، غالبًا لأسباب جمالية (المشاهدة عبر اللوحة). تم تصميم نمط اللحام الموصى به لهذا الغرض.

10. مبادئ التشغيل واتجاهات التكنولوجيا

10.1 مبدأ التشغيل الأساسي

مصباح LED هو ثنائي أشباه الموصلات. عندما يتم تطبيق جهد أمامي يتجاوز فجوة النطاق عبر وصلة p-n، تتحد الإلكترونات والثقوب، وتطلق الطاقة في شكل فوتونات (ضوء). المادة المحددة، InGaN، لها فجوة نطاق تتوافق مع انبعاث الضوء الأزرق. توفر ركيزة الياقوت قاعدة بلورية لزراعة طبقات InGaN البلورية.

10.2 اتجاهات الصناعة

يمثل استخدام تقنية InGaN لمصابيح LED الزرقاء (وبالتالي، البيضاء عبر تحويل الفوسفور) تقدمًا كبيرًا في الإضاءة ذات الحالة الصلبة. تشمل الاتجاهات في مكونات العرض استمرار الزيادة في الفعالية الضوئية (السطوع لكل واط)، والتقليل المستمر للحجم، وتحسين اتساق اللون من خلال تصنيف أكثر دقة، وتعزيز الموثوقية للبيئات القاسية. الانتقال نحو عبوات خالية من الرصاص ومتوافقة مع RoHS، كما هو الحال في هذا الجهاز، هو متطلب قياسي في الصناعة.