ورقة بيانات LED SMD 17-21 الأخضر النقي - الأبعاد 1.6x0.8x0.6 مم - الجهد 1.55-2.35 فولت - الطاقة 60 ميغاواط - وثيقة تقنية باللغة العربية

1. نظرة عامة على المنتج مصباح LED SMD 17-21 هو جهاز صغير الحجم مُصمم للتركيب السطحي، مخصص للتجميعات الإلكترونية عالية الكثافة. وظيفته الأساسية هي إصدار ضوء أخضر نقي، مما يجعله مناسبًا لمجموعة متنوعة من تطبيقات المؤشرات والإضاءة الخلفية. تكمن الميزة الأساسية لهذا المكون في بصمته المصغرة للغاية، مما يتيح تقليصًا كبيرًا في حجم اللوحة الإلكترونية وأبعاد الجهاز. كما أن بنيته خفيفة الوزن تعزز من ملاءمته للأجهزة المحمولة والمحدودة المساحة. المنتج متوافق بالكامل مع المعايير البيئية الحديثة، فهو خالٍ من الرصاص، ومتوافق مع RoHS وREACH، وخالٍ من الهالوجين، مما يضمن استخدامه في الأسواق العالمية ذات المتطلبات التنظيمية الصارمة.

2. الغوص العميق في المعلمات التقنية

2.1 القيم القصوى المطلقة يتم تصنيف الجهاز لتحمل جهد عكسي أقصى (VR) يبلغ 5 فولت. يجب ألا يتجاوز تيار التشغيل الأمامي المستمر (IF) 25 مللي أمبير، بينما يُسمح بتيار أمامي ذروة (IFP) يصل إلى 60 مللي أمبير في ظل ظروف النبض (دورة عمل 1/10 عند تردد 1 كيلو هرتز). أقصى قدرة تبديد (Pd) هي 60 ميغاواط. نطاق درجة حرارة التشغيل محدد من -40°C إلى +85°C، ونطاق درجة حرارة التخزين من -40°C إلى +90°C. يمكن للمصباح تحمل لحام إعادة الانصهار عند 260°C لمدة تصل إلى 10 ثوانٍ أو اللحام اليدوي عند 350°C لمدة تصل إلى 3 ثوانٍ.

2.2 الخصائص الكهروضوئية في ظل ظروف الاختبار القياسية (Ta=25°C، IF=20mA)، تتراوح شدة الإضاءة (Iv) من حد أدنى 7.20 mcd إلى حد أقصى 22.50 mcd. يتميز الجهاز بزاوية رؤية واسعة (2θ1/2) تبلغ 140 درجة، مما يوفر إضاءة واسعة الانتشار. الطول الموجي الذروة (λp) هو 561 نانومتر، مع نطاق للطول الموجي السائد (λd) بين 557.50 نانومتر و567.50 نانومتر، مما يحدد لونه الأخضر النقي. عرض النطاق الطيفي (Δλ) هو عادة 20 نانومتر. يتراوح جهد التشغيل الأمامي (VF) من 1.55 فولت إلى 2.35 فولت عند تيار الاختبار. الحد الأقصى للتيار العكسي (IR) هو 10 ميكرو أمبير عند تطبيق جهد عكسي 5 فولت، على الرغم من أن الجهاز غير مصمم للعمل في الاتجاه العكسي.

3. شرح نظام التصنيف (Binning) يتم تصنيف المنتج إلى مجموعات (Bins) للمعلمات الرئيسية لضمان الاتساق في تصميم التطبيق.

3.1 تصنيف شدة الإضاءة يتم فرز شدة الإضاءة إلى أربع رموز تصنيف: K0 (7.20-11.50 mcd)، L1 (11.50-14.50 mcd)، L2 (14.50-18.00 mcd)، و M1 (18.00-22.50 mcd). ينطبق تسامح ±11%.

3.2 تصنيف الطول الموجي السائد يتم فرز الطول الموجي السائد إلى خمسة رموز تصنيف: C10 (557.50-559.50 نانومتر)، C11 (559.50-561.50 نانومتر)، C12 (561.50-563.50 نانومتر)، C13 (563.50-565.50 نانومتر)، و C14 (565.50-567.50 نانومتر). ينطبق تسامح ±1 نانومتر.

3.3 تصنيف جهد التشغيل الأمامي يتم فرز جهد التشغيل الأمامي إلى ثلاثة رموز تصنيف: 0 (1.75-1.95 فولت)، 1 (1.95-2.15 فولت)، و 2 (2.15-2.35 فولت). ينطبق تسامح ±0.1 فولت.

4. تحليل منحنيات الأداء بينما يتم الإشارة إلى منحنيات أداء محددة في ورقة البيانات، يمكن استنتاج الاتجاهات النموذجية للأداء من المعلمات. سيعرض جهد التشغيل الأمامي علاقة لوغاريتمية مع تيار التشغيل الأمامي. شدة الإضاءة تتناسب طرديًا مع تيار التشغيل الأمامي ضمن الحدود المحددة ولكنها ستنخفض مع زيادة درجة حرارة التقاطع. قد يحدث تحول طفيف في الطول الموجي السائد (عادة نحو الأطوال الموجية الأطول) مع ارتفاع درجة حرارة التقاطع. فهم هذه العلاقات أمر بالغ الأهمية لتصميم دوائر تشغيل مستقرة وفعالة.

5. المعلومات الميكانيكية ومواصفات الغلاف

5.1 أبعاد الغلاف مصباح LED SMD 17-21 له غلاف مضغوط بأبعاد تقريبية: الطول 1.6 مم، العرض 0.8 مم، والارتفاع 0.6 مم (تسامح ±0.1 مم). يتضمن الغلاف علامة واضحة للقطب السالب (الكاثود) لتحديد القطبية الصحيحة أثناء التركيب. يوفر الرسم التفصيلي للأبعاد قياسات دقيقة لتصميم تخطيط نقاط اللحام (Pads) لضمان اللحام السليم وإدارة الحرارة المناسبة.

5.2 تحديد قطبية الأطراف علامة مميزة على جسم الغلاف تشير إلى طرف الكاثود (القطب السالب). الاتجاه الصحيح ضروري لوظيفة الدائرة الكهربائية ولمنع التلف الناتج عن الجهد العكسي.

6. إرشادات اللحام والتركيب

6.1 ملف درجة حرارة اللحام بإعادة الانصهار (Reflow) للحام الخالي من الرصاص، يجب اتباع ملف درجة حرارة محدد: التسخين المسبق بين 150-200°C لمدة 60-120 ثانية، الوقت فوق 217°C لمدة 60-150 ثانية، درجة الحرارة القصوى عند 260°C كحد أقصى لمدة 10 ثوانٍ كحد أقصى، مع معدلات تسخين وتبريد مضبوطة (6°C/ثانية كحد أقصى للتسخين فوق 255°C، 3°C/ثانية كحد أقصى للتبريد). لا ينبغي إجراء لحام إعادة الانصهار أكثر من مرتين.

6.2 اللحام اليدوي إذا كان اللحام اليدوي ضروريًا، يجب أن تكون درجة حرارة طرف المكواة أقل من 350°C، ويتم تطبيقها لمدة لا تزيد عن 3 ثوانٍ لكل طرف. استخدم مكواة لحام بقدرة 25 واط أو أقل. اترك فاصلًا زمنيًا لا يقل عن ثانيتين بين لحام كل طرف لمنع التلف الحراري.

6.3 التخزين والتعامل يتم تغليف مصابيح LED في أكياس مقاومة للرطوبة مع مجفف. لا يجب فتح الكيس حتى تكون المكونات جاهزة للاستخدام. بعد الفتح، يجب تخزين مصابيح LED غير المستخدمة عند درجة حرارة ≤30°C ورطوبة نسبية ≤60% واستخدامها خلال 168 ساعة (7 أيام). إذا تم تجاوز هذه الفترة أو تغير لون مؤشر المجفف، يلزم معالجة بالتسخين (Baking) عند 60±5°C لمدة 24 ساعة قبل الاستخدام.

6.4 احتياطات السلامة مقاومة خارجية محددة للتيار إلزامية للتشغيل، نظرًا لأن خاصية التيار-الجهد الأسية لمصباح LED تجعله حساسًا للغاية لتغيرات الجهد، مما قد يؤدي إلى تيار زائد وتعطل. تجنب تطبيق إجهاد ميكانيكي على مصباح LED أثناء التسخين أو ثني اللوحة الإلكترونية بعد اللحام. لا يُنصح بالإصلاح بعد اللحام، ولكن إذا كان لا مفر منه، فيجب استخدام مكواة لحام مزدوجة الرأس متخصصة لتسخين كلا الطرفين في وقت واحد، لتقليل الإجهاد الحراري.

7. معلومات التغليف والطلب يتم توريد مصابيح LED على شريط ناقل بعرض 8 مم، ملفوف على بكرات قطرها 7 بوصات. تحتوي كل بكرة على 3000 قطعة. يشمل التغليف أكياس ألومنيوم مقاومة للرطوبة مع مجفف وملصقات. يحتوي الملصق على معلومات رئيسية: رقم منتج العميل (CPN)، رقم المنتج (P/N)، كمية التعبئة (QTY)، رتبة شدة الإضاءة (CAT)، رتبة اللون/الطول الموجي السائد (HUE)، رتبة جهد التشغيل الأمامي (REF)، ورقم الدفعة (LOT No).

8. توصيات التطبيق

8.1 سيناريوهات التطبيق النموذجية هذا المصباح LED مناسب تمامًا لتطبيقات الإضاءة الخلفية في لوحات عدادات السيارات والمفاتيح. في مجال الاتصالات، يعمل كمؤشرات حالة وإضاءة خلفية للأزرار في الهواتف وآلات الفاكس. كما أنه قابل للتطبيق للإضاءة الخلفية المسطحة للشاشات الكريستالية السائلة (LCD)، والمفاتيح، والرموز، بالإضافة إلى الاستخدام العام كمؤشر.

8.2 اعتبارات التصميم يجب على المصممين دمج مقاومة محددة للتيار على التوالي مع مصباح LED. يجب حساب قيمة المقاومة بناءً على جهد التغذية، ورتبة جهد التشغيل الأمامي للمصباح (باستخدام القيمة القصوى للسلامة)، وتيار التشغيل المطلوب (≤20mA للتشغيل المستمر). ضع في اعتبارك رتبة شدة الإضاءة عند التصميم لمستويات السطوع المطلوبة. تأكد من تطابق تخطيط نقاط اللحام على اللوحة الإلكترونية مع أبعاد الغلاف لمنع ظاهرة "اللوحة القبرية" (Tombstoning) أو نقاط لحام رديئة.

9. المقارنة التقنية والتمييز التمييز الأساسي لمصباح LED 17-21 هو عامل شكله الصغير للغاية (1.6x0.8 مم) مقارنة بمصابيح LED التقليدية ذات الأطراف السلكية، مما يتيح كثافة تعبئة أعلى. يوفر استخدام مادة شريحة AIGaInP انبعاثًا أخضر نقيًا بكفاءة. توفر زاوية الرؤية الواسعة البالغة 140 درجة إضاءة أكثر تجانسًا مقارنة بالأجهزة ذات زوايا الرؤية الضيقة. امتثاله الكامل لمعايير الخلو من الرصاص، وRoHS، وREACH، والخلو من الهالوجين يجعله خيارًا مستقبليًا لتصنيع الإلكترونيات العالمي.

10. الأسئلة الشائعة (FAQ)

س: ما هو الغرض من رموز التصنيف (Binning Codes)؟ ج: يضمن التصنيف الاتساق الكهربائي والبصري داخل الدفعة. يمكن للمصممين اختيار مجموعات تصنيف محددة (مثلًا للسطوع أو الجهد) لتحقيق أداء موحد في منتجاتهم النهائية، خاصة عند استخدام مصابيح LED متعددة في مصفوفة.

س: لماذا تعتبر المقاومة المحددة للتيار إلزامية؟ ج: مصابيح LED هي ثنائيات ذات منحنى تيار-جهد غير خطي. يمكن أن يؤدي زيادة صغيرة في الجهد تتجاوز جهد التشغيل الأمامي إلى زيادة كبيرة، وربما مدمرة، في التيار. توفر المقاومة المتسلسلة طريقة خطية وقابلة للتنبؤ لضبط تيار التشغيل.

س: هل يمكنني استخدام هذا المصباح LED لإضاءة السيارات الخارجية؟ ج: لا. تتضمن ورقة البيانات قيدًا على التطبيق ينص على أن هذا المنتج غير مخصص للتطبيقات عالية الموثوقية مثل أنظمة السلامة/الأمان في السيارات، أو التطبيقات العسكرية/الجوية، أو المعدات الطبية دون استشارة مسبقة وتأهيل.

س: كم مرة يمكنني إعادة لحام هذا المكون بإعادة الانصهار؟ ج: الحد الأقصى الموصى به هو دورتي إعادة انصهار. تتعرض كل دورة المكون لإجهاد حراري، مما قد يؤدي إلى تدهور المواد الداخلية وسلامة نقطة اللحام بمرور الوقت.

11. حالة عملية للتصميم والاستخدام فكر في تصميم لوحة مؤشر حالة منخفضة الطاقة لجهاز استهلاكي. باستخدام مصباح LED 17-21 في مجموعة التصنيف M1 (أعلى سطوع) ومجموعة التصنيف C12 (درجة لون أخضر محددة)، يمكن للمصمم إنشاء عرض موحد وساطع. من خلال حساب المقاومة المتسلسلة لتغذية 3.3 فولت (R = (3.3V - 2.35V) / 0.02A ≈ 47.5Ω، استخدم 47Ω)، يضمنون تشغيلًا مستقرًا عند ~20 مللي أمبير. سيتم وضع مصابيح LED على الشريط والبكرة للتجميع الآلي (Pick-and-Place)، باتباع ملف إعادة الانصهار المحدد. تستفيد اللوحة النهائية من الحجم الصغير للمصباح، مما يسمح بتصميم أنيق، وتضمن زاوية الرؤية الواسعة رؤية المؤشر من مواضع مختلفة.

12. مقدمة عن مبدأ التشغيل يعمل هذا المصباح LED على مبدأ الإضاءة الكهربائية (Electroluminescence) في وصلة أشباه الموصلات من النوع p-n. مادة الشريحة هي فوسفيد الألومنيوم إنديوم جاليوم (AIGaInP). عند تطبيق جهد أمامي يتجاوز الجهد المدمج في الوصلة، يتم حقن الإلكترونات والثقوب عبر الوصلة. يؤدي إعادة اتحادها إلى إطلاق الطاقة في شكل فوتونات (ضوء). طاقة فجوة النطاق المحددة لسبيكة AIGaInP تحدد الطول الموجي للضوء المنبعث، في هذه الحالة، الأخضر النقي (~561 نانومتر). يقوم الغطاء الراتنجي الشفاف بحماية الشريحة ويعمل كعدسة، مشكلاً خرج الضوء لتحقيق زاوية الرؤية المحددة البالغة 140 درجة.

13. اتجاهات وتطورات التكنولوجيا يستمر الاتجاه في مصابيح LED السطحية مثل 17-21 نحو كفاءة أعلى (مزيد من اللومن لكل واط)، وأحجام غلاف أصغر لزيادة الكثافة، وتحسين اتساق اللون واستقراره عبر درجات الحرارة وعمر التشغيل. هناك أيضًا دافع قوي لاعتماد أوسع للمواد وعمليات التصنيع الصديقة للبيئة، كما يتضح من امتثال هذا المنتج لمعايير بيئية متعددة. التكامل مع مشغلات وأنظمة تحكم ذكية لتطبيقات الإضاءة الذكية هو مجال آخر متنامٍ، رغم أنه على مستوى المكون، يظل التركيز على توفير مصادر ضوء عالية الأداء وموثوقة للأجهزة الإلكترونية المتزايدة في التصغير والحساسية للطاقة.

An external current-limiting resistor is mandatory for operation, as the LED's exponential I-V characteristic makes it highly sensitive to voltage variations, which can lead to overcurrent and failure. Avoid applying mechanical stress to the LED during heating or bending the PCB after soldering. Repair after soldering is not recommended, but if unavoidable, a specialized double-head soldering iron should be used to simultaneously heat both terminals, minimizing thermal stress.

. Packaging and Ordering Information

The LEDs are supplied on 8mm wide carrier tape, wound onto 7-inch diameter reels. Each reel contains 3000 pieces. The packaging includes moisture-proof aluminum bags with desiccant and labels. The label contains key information: Customer's Product Number (CPN), Product Number (P/N), Packing Quantity (QTY), Luminous Intensity Rank (CAT), Chromaticity/Dominant Wavelength Rank (HUE), Forward Voltage Rank (REF), and Lot Number (LOT No).

. Application Recommendations

.1 Typical Application Scenarios

This LED is well-suited for backlighting applications in automotive dashboards and switches. In telecommunications, it serves as status indicators and keypad backlights in phones and fax machines. It is also applicable for flat backlighting of LCDs, switches, and symbols, as well as general-purpose indicator use.

.2 Design Considerations

Designers must incorporate a suitable current-limiting resistor in series with the LED. The resistor value should be calculated based on the supply voltage, the forward voltage bin of the LED (using the maximum value for safety), and the desired operating current (≤20mA for continuous operation). Consider the luminous intensity bin when designing for required brightness levels. Ensure the PCB pad layout matches the package dimensions to prevent tombstoning or poor solder joints.

. Technical Comparison and Differentiation

The primary differentiation of the 17-21 LED is its extremely small form factor (1.6x0.8mm) compared to traditional leaded LEDs, enabling higher packing density. The use of an AIGaInP chip material provides efficient pure green emission. The wide 140-degree viewing angle offers more uniform illumination compared to narrower-angle devices. Its full compliance with Pb-free, RoHS, REACH, and Halogen-Free standards makes it a future-proof choice for global electronics manufacturing.

. Frequently Asked Questions (FAQ)

Q: What is the purpose of the binning codes?

A: Binning ensures electrical and optical consistency within a batch. Designers can select specific bins (e.g., for brightness or voltage) to achieve uniform performance in their end products, especially when multiple LEDs are used in an array.

Q: Why is a current-limiting resistor mandatory?

A: LEDs are diodes with a non-linear I-V curve. A small increase in voltage beyond the forward voltage can cause a large, potentially destructive increase in current. A series resistor provides a linear, predictable method to set the operating current.

Q: Can I use this LED for automotive exterior lighting?

A: No. The datasheet includes an application restriction stating that this product is not intended for high-reliability applications like automotive safety/security systems, military/aerospace, or medical equipment without prior consultation and qualification.

Q: How many times can I reflow solder this component?

A: The maximum recommended is two reflow cycles. Each cycle subjects the component to thermal stress, which can degrade internal materials and solder joint integrity over time.

. Practical Design and Usage Case

Consider designing a low-power status indicator panel for a consumer device. Using the 17-21 LED in bin M1 (highest brightness) and bin C12 (specific green hue), a designer can create a uniform, bright display. By calculating the series resistor for a 3.3V supply (R = (3.3V - 2.35V) / 0.02A ≈ 47.5Ω, use 47Ω), they ensure stable operation at ~20mA. The LEDs would be placed on tape and reel for automated pick-and-place assembly, following the specified reflow profile. The final panel benefits from the LED's small size, allowing for a sleek design, and its wide viewing angle ensures the indicator is visible from various positions.

. Operating Principle Introduction

This LED operates on the principle of electroluminescence in a semiconductor p-n junction. The chip material is Aluminum Indium Gallium Phosphide (AIGaInP). When a forward voltage exceeding the junction's built-in potential is applied, electrons and holes are injected across the junction. Their recombination releases energy in the form of photons (light). The specific bandgap energy of the AIGaInP alloy determines the wavelength of the emitted light, in this case, pure green (~561 nm). The clear resin encapsulant protects the chip and acts as a lens, shaping the light output to achieve the specified 140-degree viewing angle.

. Technology Trends and Developments

The trend in SMD LEDs like the 17-21 continues towards higher efficiency (more lumens per watt), smaller package sizes for increased density, and improved color consistency and stability over temperature and lifetime. There is also a strong drive for broader adoption of environmentally friendly materials and manufacturing processes, as evidenced by this product's compliance with multiple green standards. Integration with intelligent drivers and controls for smart lighting applications is another growing area, though at the component level, the focus remains on providing reliable, high-performance light sources for increasingly miniaturized and power-sensitive electronic devices.