ورقة بيانات ثنائي باعث للضوء SMD طراز LTST-T180KGKT - زاوية رؤية 120 درجة - جهد أمامي 1.7-2.5 فولت - تيار 30 مللي أمبير - أخضر بتقنية AlInGaP - وثيقة تقنية باللغة العربية

1. نظرة عامة على المنتج

تقدم هذه الوثيقة تفاصيل مواصفات ثنائي باعث للضوء (LED) صغير الحجم ومركب على السطح، مُصمم لعمليات التجميع الآلي. يستخدم الجهاز تقنية AlInGaP (فوسفيد الألومنيوم إنديوم غاليوم) لإنتاج الضوء الأخضر، مما يوفر توازنًا بين الأداء والكفاءة مناسبًا للتطبيقات الإلكترونية الحديثة.

1.1 الميزات والمزايا الأساسية

تم تصميم هذا الثنائي الباعث للضوء ليكون موثوقًا وسهل التكامل. تشمل الميزات الرئيسية المطابقة لمعايير RoHS البيئية، والتعبئة على شريط بعرض 8 مم داخل بكرات قطر 7 بوصات لأنظمة التركيب الآلي (pick-and-place)، والتوافق مع عمليات اللحام بإعادة التدفق بالأشعة تحت الحمراء. تصميمه متوافق مع الدوائر المتكاملة (I.C.) ويطابق أبعاد العبوة القياسية EIA، مما يضمن قابلية تطبيق واسعة.

1.2 السوق المستهدف والتطبيقات

يستهدف هذا المكون التجميعات الإلكترونية ذات الحجم الكبير والمقيدة المساحة. تشمل مجالات التطبيق الرئيسية معدات الاتصالات السلكية واللاسلكية، وأجهزة أتمتة المكاتب، والأجهزة المنزلية، وأنظمة التحكم الصناعي. يُستخدم عادةً للإشارة إلى الحالة، وإضاءة الإشارات والرموز، والإضاءة الخلفية للواجهات الأمامية.

2. المعلمات التقنية: تفسير موضوعي متعمق

2.1 القيم القصوى المطلقة

يتم تحديد الحدود القصوى للتشغيل عند درجة حرارة محيطة (Ta) تبلغ 25 درجة مئوية. أقصى تبديد للطاقة هو 75 مللي واط. يمكن للجهاز تحمل تيار أمامي ذروي يصل إلى 80 مللي أمبير في ظل ظروف النبض (دورة عمل 1/10، وعرض نبضة 0.1 مللي ثانية)، بينما التصنيف المستمر للتيار المباشر الأمامي هو 30 مللي أمبير. نطاق درجة حرارة التشغيل والتخزين محدد من -40 درجة مئوية إلى +100 درجة مئوية.

2.2 الخصائص الحرارية

أقصى درجة حرارة تقاطع مسموح بها (Tj) هي 115 درجة مئوية. المقاومة الحرارية النموذجية من التقاطع إلى البيئة المحيطة (Rθj-a) هي 140 درجة مئوية/واط. هذه المعلمة حاسمة لتصميم إدارة الحرارة، حيث تشير إلى مدى فعالية نقل الحرارة بعيدًا عن تقاطع أشباه الموصلات.

2.3 الخصائص الكهربائية والبصرية

يتم القياس عند Ta=25 درجة مئوية وتيار اختبار (IF) قدره 20 مللي أمبير. تتراوح شدة الإضاءة (Iv) من حد أدنى 56.0 مللي كانديلا إلى حد أقصى 180.0 مللي كانديلا. زاوية الرؤية (2θ1/2)، المُعرَّفة على أنها الزاوية الكاملة التي تنخفض عندها الشدة إلى نصف قيمتها المحورية، هي 120 درجة واسعة. يتراوح الطول الموجي السائد (λd) من 566 نانومتر إلى 578 نانومتر، مما يحدد اللون الأخضر. يقع الجهد الأمامي (VF) عادةً بين 1.7 فولت و 2.5 فولت عند تيار تشغيل 20 مللي أمبير. يقتصر التيار العكسي (IR) على أقصى حد 10 ميكرو أمبير عند جهد عكسي (VR) قدره 5 فولت، مع ملاحظة أن الجهاز غير مخصص للعمل بجهد عكسي.

3. شرح نظام التصنيف (Bin Rank)

يتم فرز المنتج إلى مجموعات (Bins) بناءً على معايير الأداء الرئيسية لضمان الاتساق للمستخدم النهائي.

3.1 تصنيف شدة الإضاءة (IV)

يتم تصنيف الثنائيات الباعثة للضوء إلى مجموعات محددة وفقًا لشدة إضاءتها المقاسة عند 20 مللي أمبير. تحدد رموز المجموعات (P2, Q1, Q2, R1, R2) نطاقات الشدة الدنيا والقصوى، من 56.0-71.0 مللي كانديلا (P2) حتى 140.0-180.0 مللي كانديلا (R2). ينطبق تسامح +/-11% داخل كل مجموعة شدة.

3.2 تصنيف الطول الموجي السائد (WD)

وبالمثل، يتم تصنيف الطول الموجي السائد للتحكم في اتساق اللون. تتوافق رموز المجموعات C و D و E و F مع نطاقات الطول الموجي: C (566-569 نانومتر)، D (569-572 نانومتر)، E (572-575 نانومتر)، و F (575-578 نانومتر). التسامح لكل مجموعة طول موجي هو +/- 1 نانومتر.

4. تحليل منحنيات الأداء

توفر منحنيات الأداء النموذجية نظرة ثاقبة على سلوك الجهاز تحت ظروف مختلفة. تشمل هذه العلاقة بين التيار الأمامي وشدة الإضاءة (منحنى I-V)، وتأثير درجة الحرارة المحيطة على خرج الضوء، وتوزيع القدرة الطيفي الذي يظهر تركيز الضوء المنبعث حول الطول الموجي الذروي. يساعد تحليل هذه المنحنيات المصممين على تحسين ظروف التشغيل وفهم المقايضات في الأداء.

5. المعلومات الميكانيكية ومواصفات العبوة

5.1 أبعاد العبوة

يتوافق الجهاز مع البصمة القياسية للتركيب السطحي (SMD). يتم توفير جميع الأبعاد الحرجة، بما في ذلك الطول والعرض والارتفاع وتباعد المساند، بالمليمترات مع تسامح عام ±0.2 مم ما لم يُذكر خلاف ذلك. العدسة شفافة.

5.2 تخطيط مساند اللحام الموصى به للوحة الدوائر المطبوعة (PCB)

يوصى بتصميم نمط أرضي (land pattern) للحصول على لحام موثوق، خاصةً لعمليات إعادة التدفق بالأشعة تحت الحمراء أو الطور البخاري. يضمن هذا التخطيط تكوين حشوة لحام مناسبة واستقرارًا ميكانيكيًا.

5.3 تحديد القطبية

يُشار إلى القطب السالب عادةً بواسطة علامة على جسم العبوة أو شكل هندسي محدد للمسند (مثل شق أو زاوية مشطوفة على البصمة). اتجاه القطبية الصحيح ضروري لوظيفة الدائرة.

6. إرشادات اللحام والتجميع

6.1 ملف تعريف اللحام بإعادة التدفق بالأشعة تحت الحمراء (IR)

يتم توفير ملف إعادة تدفق مقترح متوافق مع J-STD-020B للعمليات الخالية من الرصاص. تشمل المعلمات الرئيسية منطقة التسخين المسبق، ووقت محدد فوق نقطة الانصهار، ودرجة حرارة ذروية لا تتجاوز 260 درجة مئوية. يجب تحديد إجمالي الوقت ضمن 5 درجات مئوية من درجة الحرارة القصوى. كما أن الالتزام بمواصفات مصنع معجون اللحام أمر بالغ الأهمية أيضًا.

6.2 ظروف التخزين

للتعبئة الحساسة للرطوبة غير المفتوحة (مع مجفف)، يجب أن يكون التخزين عند ≤ 30 درجة مئوية و ≤ 70% رطوبة نسبية، مع فترة استخدام موصى بها خلال سنة واحدة. بمجرد الفتح، يجب تخزين المكونات عند ≤ 30 درجة مئوية و ≤ 60% رطوبة نسبية. إذا تعرضت لأكثر من 168 ساعة، يُوصى بالتجفيف عند حوالي 60 درجة مئوية لمدة 48 ساعة على الأقل قبل اللحام لمنع التلف الناجم عن الرطوبة (ظاهرة الفشار).

6.3 التنظيف

إذا كان التنظيف ضروريًا بعد اللحام، فيجب استخدام المذيبات المحددة فقط مثل كحول الإيثيل أو كحول الأيزوبروبيل. يجب غمر الثنائيات الباعثة للضوء في درجة حرارة عادية لأقل من دقيقة واحدة. قد تتسبب المواد الكيميائية غير المحددة في إتلاف العبوة.

7. معلومات التعبئة والطلب

7.1 مواصفات الشريط والبكرة

يتم توريد الثنائيات الباعثة للضوء على شريط ناقل بارز بعرض 8 مم ملفوف على بكرات قطر 7 بوصات (178 مم). الكمية القياسية للبكرة هي 5000 قطعة. تنطبق كمية تعبئة دنيا قدرها 500 قطعة للدفعات المتبقية. تتوافق التعبئة مع مواصفات ANSI/EIA 481.

7.2 قاعدة ترقيم الموديل

يشفر رقم الجزء LTST-T180KGKT سمات محددة: على الأرجح يشير إلى السلسلة، ونوع العبوة، واللون (G للأخضر)، ومجموعة الأداء (Bin). قد يتبع التفسير الدقيق مخططًا داخليًا.

8. اقتراحات التطبيق

8.1 دوائر التطبيق النموذجية

كجهاز يعمل بالتيار، يجب تشغيل الثنائي الباعث للضوء باستخدام مصدر تيار ثابت أو مصدر جهد مع مقاومة محددة للتيار على التوالي. يمكن حساب قيمة المقاومة باستخدام قانون أوم: R = (Vcc - VF) / IF، حيث Vcc هو جهد التغذية، وVF هو جهد الثنائي الأمامي (استخدم القيمة القصوى للموثوقية)، وIF هو تيار التشغيل الأمامي المطلوب (≤ 30 مللي أمبير تيار مستمر).

8.2 اعتبارات التصميم

ضع في اعتبارك إدارة الحرارة على لوحة الدوائر المطبوعة، خاصة عند التشغيل بتيارات عالية أو في درجات حرارة محيطة مرتفعة، بسبب المقاومة الحرارية البالغة 140 درجة مئوية/واط. تأكد من أن تصميم مساند اللحام على اللوحة يطابق التخطيط الموصى به للحصول على لحام موثوق. خذ في الاعتبار زاوية الرؤية الواسعة البالغة 120 درجة عند تصميم أدلة الضوء أو فتحات المؤشر.

9. المقارنة التقنية والتمييز

مقارنةً بتقنية أقدم مثل ثنائيات GaP (فوسفيد الغاليوم) الخضراء، تقدم تقنية AlInGaP كفاءة أعلى وإخراجًا أكثر سطوعًا. زاوية الرؤية البالغة 120 درجة أوسع من العديد من الثنائيات الباعثة للضوء "منخفضة المظهر"، مما يوفر نمط إشعاع أوسع مناسبًا لمؤشرات الحالة التي يجب أن تكون مرئية من زوايا مختلفة. يتمايز توافقها مع عمليات إعادة التدفق القياسية بالأشعة تحت الحمراء عن الثنائيات الباعثة للضوء التي تتطلب لحامًا يدويًا أو لحامًا بالغمر.

10. الأسئلة الشائعة بناءً على المعلمات التقنية

س: ما الفرق بين الطول الموجي الذروي والطول الموجي السائد؟

ج: الطول الموجي الذروي (λP) هو الطول الموجي الفردي الذي يكون فيه طيف الانبعاث بأقصى شدة. الطول الموجي السائد (λd) هو الطول الموجي الفردي للضوء أحادي اللون الذي يطابق اللون الملاحظ للثنائي الباعث للضوء عند مقارنته بضوء أبيض مرجعي. λd أكثر صلة بتحديد اللون.

س: هل يمكنني تشغيل هذا الثنائي الباعث للضوء بمصدر جهد 3.3 فولت بدون مقاومة؟

ج: لا. بدون مقاومة محددة للتيار، سيحاول الثنائي الباعث للضوء سحب تيار مفرط، ومن المحتمل أن يتجاوز تصنيفه الأقصى المطلق ويسبب فشلاً فوريًا. استخدم دائمًا مقاومة على التوالي أو محرك تيار ثابت.

س: ماذا يعني "التكييف المسبق: التسريع إلى مستوى JEDEC 3"؟

ج: يشير إلى مستوى حساسية الرطوبة (MSL) للعبوة. يعني MSL 3 أنه يمكن تعريض المكون لظروف أرضية المصنع (≤ 30 درجة مئوية / 60% رطوبة نسبية) لمدة تصل إلى 168 ساعة (7 أيام) قبل أن يجب لحامه أو تجفيفه مرة أخرى.

11. أمثلة حالات استخدام عملية

الحالة 1: لوحة حالة جهاز توجيه الشبكة:يمكن استخدام عدة ثنائيات LTST-T180KGKT للإشارة إلى الطاقة، واتصال الإنترنت، ونشاط Wi-Fi، وحالة المنافذ. تضمن زاوية رؤيتها الواسعة إمكانية الرؤية من جميع أنحاء الغرفة، ويتيح توافقها مع لحام إعادة التدفق تجميعًا آليًا فعالاً من حيث التكلفة للوحة الدوائر الرئيسية.

الحالة 2: واجهة الإنسان والآلة للتحكم الصناعي:عند دمجها في مفتاح غشائي أو خلف نافذة من البولي كربونات، يوفر هذا الثنائي الباعث للضوء إشارة خضراء واضحة مثل "النظام جاهز" أو "الجهاز قيد التشغيل". يضمن نظام تصنيف الطول الموجي المحدد اتساق اللون عبر جميع الوحدات على خط الإنتاج.

12. مقدمة عن مبدأ التشغيل

يعتمد انبعاث الضوء في هذا الثنائي الباعث للضوء AlInGaP على الإضاءة الكهربائية. عند تطبيق جهد أمامي عبر وصلة p-n، يتم حقن الإلكترونات والثقوب في المنطقة النشطة. يؤدي إعادة اتحادها إلى إطلاق الطاقة في شكل فوتونات (ضوء). يحدد التركيب المحدد لطبقات الألومنيوم والإنديوم والغاليوم والفوسفيد في بلورة أشباه الموصلات طاقة فجوة النطاق، والتي تحدد مباشرة الطول الموجي (اللون) للضوء المنبعث - في هذه الحالة، الأخضر.

13. الاتجاهات التكنولوجية

الاتجاه العام في ثنائيات SMD الباعثة للضوء هو نحو كفاءة إضاءة أعلى (مزيد من خرج الضوء لكل واط كهربائي)، وتحسين اتساق اللون من خلال تصنيف أكثر دقة، وزيادة الموثوقية تحت ملفات تعريف لحام بدرجات حرارة أعلى. تستمر أحجام العبوات في الانكماش لمرونة تصميم أكبر، مع الحفاظ على الأداء البصري أو تحسينه. هناك أيضًا تركيز قوي على تطوير المواد والعمليات التي تلبي اللوائح البيئية المتطورة التي تتجاوز RoHS.