ورقة بيانات LED SMD طراز LTST-C21TGKT - 3.2x1.6x1.1مم - 2.8-3.8 فولت - 76 ميغاواط - عدسة شفافة خضراء - وثيقة تقنية بالعربية

1. نظرة عامة على المنتج

توفر هذه الوثيقة المواصفات التقنية الكاملة لـ LTST-C21TGKT، وهو مصباح LED من نوع جهاز التركيب السطحي (SMD). ينتمي هذا المكون إلى عائلة مصابيح LED المصغرة المصممة خصيصًا للتجميع الآلي للوحات الدوائر المطبوعة (PCB) والتطبيقات التي يكون فيها المساحة قيدًا حرجًا. يجعل الشكل المضغوط والتعبئة القياسية هذا المكون مناسبًا للغاية للدمج في عمليات التصنيع الإلكتروني الحديثة.

مجالات التطبيق الأساسية لهذا LED واسعة، وتشمل معدات الاتصالات، وأجهزة أتمتة المكاتب، والأجهزة المنزلية المتنوعة، وأنظمة التحكم الصناعية. تشمل وظائفه الأساسية العمل كمؤشر حالة، وتوفير إضاءة خلفية للأزرار ولوحات المفاتيح، وتمكين الشاشات الدقيقة، والعمل كمصدر إضاءة للإشارات أو الرموز في اللافتات الداخلية.

1.1 الميزات الرئيسية

• الامتثال لـ RoHS:يتم تصنيع الجهاز ليلبي توجيهية تقييد المواد الخطرة، مما يضمن خلوه من مواد خطرة محددة مثل الرصاص والزئبق والكادميوم.
• تصميم التركيب العكسي:يتميز ببنية فريدة حيث يتم تركيب شريحة LED في اتجاه معكوس، مما يمكن أن يوفر مزايا في تصاميم بصرية وسيناريوهات تجميع محددة.
• شريحة InGaN فائقة السطوع:يستخدم مادة أشباه الموصلات من نوع إنديوم جاليوم نيتريد (InGaN) لإنتاج ضوء أخضر عالي الكثافة.
• متوافق مع التجميع الآلي:يتم توريده على شكل شريط قياسي بعرض 8 مم ملفوف على بكرات قطرها 7 بوصات، متوافق مع معايير EIA، مما يجعله متوافقًا تمامًا مع معدات اللصق والتركيب الآلية عالية السرعة.
• قابل للّحام بإعادة التدفق:تم تصميم العبوة لتحمل عمليات اللحام بإعادة التدفق بالأشعة تحت الحمراء (IR) القياسية المستخدمة في خطوط تجميع تقنية التركيب السطحي (SMT).
• متوافق مع الدوائر المتكاملة (IC):الخصائص الكهربائية مناسبة للاتصال المباشر بمخرجات الدوائر المتكاملة القياسية.

2. أبعاد العبوة والتكوين

يتم إيواء LTST-C21TGKT في عبوة SMD مضغوطة قياسية في الصناعة. تظهر العدسة شفافة، بينما مصدر الضوء نفسه هو باعث أخضر يعتمد على InGaN. أبعاد مخطط العبوة النموذجية هي تقريبًا 3.2 مم طولاً، و1.6 مم عرضاً، و1.1 مم ارتفاعاً، على أن يرجع المصممون دائمًا إلى الرسم التفصيلي للأبعاد للتصميم الميكانيكي الحرج. جميع الأبعاد المحددة بالمليمترات، مع تسامح قياسي ±0.1 مم ما لم يُذكر خلاف ذلك في الرسم.

3. التقييمات والخصائص

فهم التقييمات القصوى المطلقة أمر بالغ الأهمية لضمان التشغيل الموثوق ومنع فشل الجهاز المبكر. تحدد هذه التقييمات الحدود التي بعدها قد يحدث تلف دائم.

3.1 التقييمات القصوى المطلقة (درجة حرارة المحيط = 25°م)

• تبديد الطاقة (Pd):76 ميغاواط. هذه هي أقصى كمية من الطاقة يمكن للجهاز تبديدها كحرارة.
• تيار الأمام الذروي (I_F(PEAK)):100 مللي أمبير. هذا هو أقصى تيار أمامي لحظي مسموح به، يُحدد عادةً في ظل ظروف النبض (دورة عمل 1/10، عرض نبضة 0.1 مللي ثانية) لمنع ارتفاع درجة الحرارة.
• تيار الأمام المستمر (I_F):20 مللي أمبير. هذا هو الحد الأقصى الموصى به للتيار المستمر للتشغيل المستمر.
• نطاق درجة حرارة التشغيل (T_opr):من -20°م إلى +80°م. نطاق درجة حرارة المحيط الذي صُمم الجهاز للعمل ضمنه.
• نطاق درجة حرارة التخزين (T_stg):من -30°م إلى +100°م. نطاق درجة الحرارة للتخزين غير التشغيلي.
• ظروف اللحام بإعادة التدفق بالأشعة تحت الحمراء:يتحمل درجة حرارة ذروية تبلغ 260°م لمدة أقصاها 10 ثوانٍ. هذا يحدد تحمل المظهر الحراري أثناء تجميع PCB.

3.2 الخصائص الكهربائية والبصرية (درجة حرارة المحيط = 25°م)

تحدد هذه المعلمات الأداء النموذجي لـ LED في ظل ظروف الاختبار القياسية.

• شدة الإضاءة (I_V):تتراوح من حد أدنى 180.0 مللي كانديلا إلى حد أقصى 1120.0 مللي كانديلا عند تيار أمامي (I_F) بقيمة 20 مللي أمبير. القيمة الفعلية مصنفة (انظر القسم 4). يتم قياس الشدة باستخدام مستشعر مُرشح لمطابقة منحنى استجابة العين الضوئي CIE.
• زاوية الرؤية (2θ_1/2):70 درجة. هذه هي الزاوية الكاملة التي تنخفض عندها شدة الإضاءة إلى نصف قيمتها الذروية (على المحور)، مما يحدد انتشار الحزمة.
• طول موجة الانبعاث الذروي (λ_P):عادة 530 نانومتر. الطول الموجي الذي يكون عنده ناتج القدرة الطيفية في أعلى مستوياته.
• الطول الموجي السائد (λ_d):عادة 525 نانومتر عند I_F=20 مللي أمبير. هذا هو الطول الموجي الفردي الذي تدركه العين البشرية والذي يمثل بشكل أفضل لون الضوء، والمستمد من مخطط لونية CIE.
• نصف عرض الخط الطيفي (Δλ):حوالي 35 نانومتر. عرض النطاق الترددي للطيف المنبعث المقاس عند نصف شدة الذروة.
• الجهد الأمامي (V_F):بين 2.8 فولت و 3.8 فولت عند I_F=20 مللي أمبير. انخفاض الجهد عبر LED عند مرور التيار.
• التيار العكسي (I_R):أقصى 10 ميكرو أمبير عند جهد عكسي (V_R) بقيمة 5 فولت. لم يتم تصميم مصابيح LED للعمل بتحيز عكسي؛ هذه المعلمة لأغراض الاختبار فقط.

3.3 ملاحظات مهمة حول الخصائص

• حساسية التفريغ الكهروستاتيكي (ESD):مصابيح LED عرضة للتلف من الكهرباء الساكنة وارتفاعات الجهد. ضوابط ESD المناسبة، مثل استخدام أسوار المعصم المؤرضة والقفازات المضادة للكهرباء الساكنة، وضمان تأريض جميع المعدات، إلزامية أثناء التعامل.
• التشغيل بجهد عكسي:لم يتم تصميم الجهاز للعمل بتحيز عكسي. معلمة التيار العكسي لأغراض إعلامية واختبارية فقط.

4. نظام التصنيف (Bin)

لضمان الاتساق في التطبيقات، يتم فرز (تصنيف) مصابيح LED بناءً على معايير الأداء الرئيسية. يستخدم LTST-C21TGKT نظام تصنيف ثنائي الأبعاد.

4.1 تصنيفات شدة الإضاءة (I_V)

اللون الأخضر، مقاسًا بالمللي كانديلا (mcd) عند 20 مللي أمبير. التسامح داخل كل تصنيف هو ±15%.

• رمز التصنيف S:180.0 – 280.0 مللي كانديلا
• رمز التصنيف T:280.0 – 450.0 مللي كانديلا
• رمز التصنيف U:450.0 – 710.0 مللي كانديلا
• رمز التصنيف V:710.0 – 1120.0 مللي كانديلا

4.2 تصنيفات اللون (الطول الموجي السائد)

اللون الأخضر، مقاسًا بالنانومتر (nm) عند 20 مللي أمبير. التسامح لكل تصنيف هو ±1 نانومتر.

• رمز التصنيف AP:520.0 – 525.0 نانومتر
• رمز التصنيف AQ:525.0 – 530.0 نانومتر
• رمز التصنيف AR:530.0 – 535.0 نانومتر

يتضمن رقم الجزء الكامل عادةً رموز التصنيف هذه لتحديد درجة الأداء الدقيقة.

5. منحنيات الأداء النموذجية

توفر البيانات الرسومية رؤية أعمق لسلوك الجهاز في ظل ظروف مختلفة. بينما لا يتم عرض مخططات منحنية محددة هنا، تتضمن ورقة البيانات عادةً الرسوم البيانية الأساسية التالية لتحليل التصميم:

• شدة الإضاءة النسبية مقابل تيار الأمام (I_V/ I_F):يوضح كيف يزداد ناتج الضوء مع التيار، وغالبًا ما يصبح دون خطي عند التيارات الأعلى بسبب التسخين وانخفاض الكفاءة.
• الجهد الأمامي مقابل تيار الأمام (V_F/ I_F):يوضح خاصية I-V للدايود، وهي حاسمة لتصميم دائرة تحديد التيار.
• شدة الإضاءة النسبية مقابل درجة حرارة المحيط (I_V/ T_a):يوضح الاعتماد الحراري لناتج الضوء، والذي يتناقص عمومًا مع ارتفاع درجة حرارة الوصلة.
• توزيع القدرة الطيفية:رسم بياني للشدة النسبية مقابل الطول الموجي، يظهر الذروة عند ~530 نانومتر وعرض الطيف ~35 نانومتر.
• نمط زاوية الرؤية:رسم قطبي يصور التوزيع المكاني لشدة الضوء، مؤكدًا زاوية الرؤية البالغة 70 درجة.

6. إرشادات التجميع والتعامل

6.1 تخطيط وسادة التثبيت الموصى بها على PCB

يتم توفير نمط أرضي (footprint) مقترح لـ PCB لضمان تكوين وصلة لحام صحيحة، واستقرار ميكانيكي، وإدارة حرارية. يتضمن هذا النمط عادةً أبعاد وتباعد الوسائد أكبر قليلاً من أطراف الجهاز لتسهيل الترطيب الجيد للحام وتكوين حشوة اللحام.

6.2 عملية اللحام

الجهاز مؤهل لعمليات اللحام الخالية من الرصاص. يتم توفير مظهر إعادة التدفق بالأشعة تحت الحمراء المقترح، متوافق مع معايير JEDEC. تشمل المعلمات الرئيسية:

• التسخين المسبق:150°م – 200°م.
• زمن التسخين المسبق:أقصى 120 ثانية للسماح بالتسخين الموحد وتنشيط المعجون.
• درجة الحرارة الذروية:أقصى 260°م.
• الزمن فوق السائل (عند الذروة):أقصى 10 ثوانٍ. لا ينبغي تعريض الجهاز لأكثر من دورتي إعادة تدفق.

للإصلاح اليدوي باستخدام مكواة اللحام، يجب ألا تتجاوز درجة حرارة الطرف 300°م، ويجب أن يقتصر زمن التلامس على 3 ثوانٍ كحد أقصى لحدث إصلاح واحد فقط. من الأهمية بمكان اتباع إرشادات مصنع معجون اللحام وتوصيف المظهر الحراري للتصميم المحدد لـ PCB.

6.3 التنظيف

إذا كان التنظيف بعد اللحام مطلوبًا، فيجب استخدام المذيبات القائمة على الكحول المحددة فقط مثل الإيثانول أو الأيزوبروبانول. يجب غمر LED في درجة حرارة عادية لأقل من دقيقة واحدة. قد تتلف المنظفات الكيميائية غير المحددة عدسة الإيبوكسي أو العبوة.

6.4 التخزين وحساسية الرطوبة

يتم تعبئة مصابيح LED في كيس حاجز للرطوبة مع مجفف. أثناء الإغلاق، يجب تخزينها عند ≤ 30°م و ≤ 90% رطوبة نسبية (RH) واستخدامها خلال عام واحد. بمجرد فتح الكيس الأصلي، يتم تصنيف المكونات عند مستوى حساسية الرطوبة (MSL) 3. هذا يعني أنه يجب إخضاعها للّحام بإعادة التدفق بالأشعة تحت الحمراء في غضون أسبوع واحد من التعرض لظروف المحيط في المصنع (≤ 30°م / 60% RH). للتخزين لأكثر من أسبوع خارج الكيس الأصلي، يجب تخزينها في حاوية محكمة الإغلاق مع مجفف أو في جو نيتروجين. تتطلب المكونات المعرضة لأكثر من أسبوع عملية تجفيف عند حوالي 60°م لمدة 20 ساعة على الأقل قبل التجميع لإزالة الرطوبة الممتصة ومنع تلف \"الانفجار\" أثناء إعادة التدفق.

7. مواصفات التعبئة

يتم توريد المنتج بتنسيق الشريط والبكرة المتوافق مع معدات التجميع الآلية.

• عرض الشريط:8 مم.
• قطر البكرة:7 بوصات (178 مم).
• الكمية لكل بكرة:3000 قطعة.
• الحد الأدنى لكمية الطلب (MOQ):500 قطعة للكميات المتبقية.
• إغلاق الجيوب:يتم تغطية الجيوب الفارغة في الشريط بشريط غطاء علوي.
• المكونات المفقودة:يُسمح بحد أقصى اثنين من مصابيح LED المفقودة متتالية وفقًا للمعيار التعبئي.
• المعيار:تتوافق التعبئة مع مواصفات ANSI/EIA-481.

8. ملاحظات التطبيق واعتبارات التصميم

8.1 طريقة القيادة

LED هو جهاز يتحكم فيه التيار. لضمان شدة إضاءة ولون وعمر افتراضي ثابتين ومستقرين، يجب تشغيله بواسطة مصدر تيار ثابت، وليس مصدر جهد ثابت. الجهد الأمامي (V_F) له تسامح ومعامل درجة حرارة سالب (ينخفض مع زيادة درجة الحرارة). استخدام مقاومة متسلسلة بسيطة مع مصدر جهد شائع لمؤشرات الأساسية، ولكن للتطبيقات التي تتطلب سطوعًا مستقرًا، يوصى باستخدام IC سائق LED مخصص أو دائرة تنظيم تيار أكثر تطورًا. يجب أن يحترم التصميم التقييمات القصوى المطلقة للتيار المستمر (20 مللي أمبير) والنبضي (100 مللي أمبير).

8.2 الإدارة الحرارية

على الرغم من أن تبديد الطاقة منخفض نسبيًا عند 76 ميغاواط، إلا أن الإدارة الحرارية الفعالة لا تزال مهمة للحفاظ على الأداء والموثوقية، خاصة في درجات حرارة المحيط العالية أو عند التشغيل بالقرب من التقييمات القصوى. تعمل وسادات النحاس على PCB كمشتت حراري أساسي. يضمن اتباع تخطيط الوسادة الموصى به، واستخدام الثقاب الحرارية تحت الوسادة (إذا كان ذلك ينطبق على العبوة)، وضمان تدفق هواء كافٍ الحفاظ على درجة حرارة وصلة LED ضمن الحدود الآمنة، وبالتالي الحفاظ على ناتج الإضاءة والعمر التشغيلي.

8.3 التكامل البصري

توفر زاوية الرؤية البالغة 70 درجة نمط انبعاث واسع منتشر مناسب للإضاءة المساحية ومؤشرات الحالة. للتطبيقات التي تتطلب حزمة مركزة أكثر، قد تكون البصريات الثانوية مثل العدسات أو أدلة الضوء ضرورية. تسمح العدسة الشفافة بانبعاث اللون الحقيقي للشريحة (الأخضر) دون تلوين.

8.4 القطبية والتوجيه

كدايود، يحتوي LED على أنود (+) وكاثود (-). تتضمن العبوة مؤشر قطبية، عادةً شق، أو نقطة خضراء، أو زاوية مقطوعة على جانب الكاثود. التوجيه الصحيح على PCB ضروري لإضاءة الجهاز. قد يكون لتصميم التركيب العكسي آثار محددة على كيفية استخراج الضوء من العبوة، والتي يجب أخذها في الاعتبار في التصميم البصري.

9. الموثوقية ونطاق التطبيق

مصابيح LED الموصوفة مخصصة للاستخدام في المعدات الإلكترونية التجارية والصناعية القياسية، بما في ذلك أتمتة المكاتب والاتصالات وأنظمة الشبكات والأجهزة المنزلية. للتطبيقات التي تتطلب موثوقية استثنائية حيث قد يعرض الفشل السلامة أو الصحة أو الحياة للخطر - كما في الطيران أو النقل أو الطبية أو أنظمة السلامة الحرجة - تكون المؤهلات الخاصة والاستشارة ضرورية قبل التضمين في التصميم. التحذيرات المقدمة بشأن التخزين والتعامل واللحام أساسية لتحقيق الموثوقية المتوقعة في التطبيقات المقصودة.