ورقة بيانات LED SMD طراز LTST-C250TGKT - عدسة شفافة - أخضر InGaN - 2.8-3.6 فولت - 76 ميغاواط - وثيقة تقنية بالعربية

1. نظرة عامة على المنتج

يُعد LTST-C250TGKT مصباح LED من نوع جهاز السطح المُركب (SMD) مُصمم للتجميع الآلي للوحات الدوائر المطبوعة (PCB). يتميز بحجم صغير مناسب للتطبيقات ذات المساحة المحدودة. يستخدم الجهاز شريحة InGaN (نيترايد الإنديوم والغاليوم) فائقة السطوع لإنتاج الضوء الأخضر، وهو مُغلف بعلبة ذات عدسة شفافة. تم هندسة هذا LED ليكون متوافقًا مع عمليات التصنيع الآلي عالية الإنتاجية، بما في ذلك لحام إعادة التدفق بالأشعة تحت الحمراء.

1.1 المزايا الأساسية

• الامتثال لـ RoHS:مُصنع ليلبي توجيهات تقييد المواد الخطرة.
• سطوع عالٍ:يتميز بشريحة أشباه موصلات InGaN فائقة السطوع لإنتاج إضاءة ممتازة.
• ملاءمة للتصنيع:مُعبأ في شريط بعرض 8 مم على بكرات قطر 7 بوصات، متوافق مع معدات التجميع الآلي (pick-and-place).
• توافق مع العمليات:مناسب لعمليات لحام إعادة التدفق بالأشعة تحت الحمراء (IR)، متوافق مع متطلبات التجميع الخالي من الرصاص الحديثة.
• تصميم التركيب العكسي:يتيح تكوين الشريحة تركيبًا حيث يكون انبعاث الضوء مطلوبًا من الجانب المقابل لوضع المكون.

1.2 الأسواق المستهدفة والتطبيقات

هذا LED متعدد الاستخدامات ويستهدف مجموعة واسعة من المعدات الإلكترونية. تشمل مجالات التطبيق الرئيسية:

• الاتصالات:مؤشرات الحالة في الهواتف اللاسلكية والهواتف المحمولة ومعدات أنظمة الشبكات.
• الحوسبة:الإضاءة الخلفية للأزرار ولوحات المفاتيح في أجهزة الكمبيوتر المحمولة.
• الإلكترونيات الاستهلاكية والصناعية:مؤشرات في الأجهزة المنزلية ومعدات أتمتة المكاتب ولوحات التحكم الصناعية.
• العروض والإعلانات:الشاشات الدقيقة وإضاءة اللافتات أو الرموز الداخلية.

2. الغوص العميق في المواصفات الفنية

2.1 الحدود القصوى المطلقة

تحدد هذه القيم الحدود التي بعدها قد يحدث تلف دائم للجهاز. جميع القيم مُحددة عند درجة حرارة محيطة (Ta) تبلغ 25°م.

• تبديد الطاقة (Pd):76 ميغاواط. هذه هي أقصى قدرة يمكن لـ LED تبديدها كحرارة.
• تيار الذروة الأمامي (I_FP):100 مللي أمبير. هذا مسموح به فقط في ظل ظروف النبض (دورة عمل 1/10، عرض نبضة 0.1 مللي ثانية) ولا يجب استخدامه للتشغيل المستمر.
• التيار الأمامي المستمر (I_F):20 مللي أمبير. هذا هو تيار التشغيل المستمر الموصى به لأداء طويل الأمد موثوق.
• نطاق درجة حرارة التشغيل:من -20°م إلى +80°م. يتم ضمان عمل الجهاز ضمن نطاق درجة الحرارة المحيطة هذا.
• نطاق درجة حرارة التخزين:من -30°م إلى +100°م.
• ظروف لحام إعادة التدفق بالأشعة تحت الحمراء:يتحمل درجة حرارة ذروة تصل إلى 260°م لمدة أقصاها 10 ثوانٍ، وهو المعيار لعمليات اللحام الخالية من الرصاص.

2.2 الخصائص الكهروضوئية

هذه هي معايير الأداء النموذجية المقاسة عند Ta=25°م و I_F=20 مللي أمبير، ما لم يُذكر خلاف ذلك.

• شدة الإضاءة (I_V):تتراوح من حد أدنى 71.0 مللي شمعة إلى حد أقصى 450.0 مللي شمعة. القيمة الفعلية مُصنفة (انظر القسم 3). يتم القياس وفقًا لمنحنى استجابة العين CIE.
• زاوية الرؤية (2θ_1/2):130 درجة. تشير زاوية الرؤية الواسعة هذه إلى نمط ضوء منتشر، مناسب للإضاءة المساحية أو المؤشرات التي تتطلب رؤية واسعة.
• طول موجة الانبعاث الذروي (λ_P):عادةً 525.0 نانومتر. هذا هو الطول الموجي الذي يكون فيه الناتج الطيفي أقوى.
• الطول الموجي السائد (λ_d):يتراوح من 520.0 نانومتر إلى 535.0 نانومتر. هذه المعلمة، المشتقة من مخطط لونية CIE، تحدد اللون المُدرك للضوء وهي أيضًا مُصنفة.
• نصف عرض الخط الطيفي (Δλ):عادةً 17 نانومتر. يشير هذا إلى نقاء الطيف للضوء الأخضر؛ تشير القيمة الأصغر إلى مصدر أكثر أحادية اللون.
• الجهد الأمامي (V_F):يتراوح من 2.8 فولت إلى 3.6 فولت عند 20 مللي أمبير. القيمة الدقيقة مُصنفة. هذه المعلمة حاسمة لتصميم دائرة تحديد التيار.
• التيار العكسي (I_R):أقصى 10 ميكرو أمبير عند جهد عكسي (V_R) بقيمة 5 فولت.مهم:لم يتم تصميم هذا LED للعمل في حالة انحياز عكسي؛ حالة الاختبار هذه لأغراض إعلامية فقط.

3. نظام التصنيف (Bin Ranking)

لضمان اتساق اللون والسطوع في عمليات الإنتاج، يتم فرز مصابيح LED إلى مجموعات (Bins) بناءً على معايير رئيسية.

3.1 تصنيف الجهد الأمامي (V_F)

يضمن التصنيف أن يكون لمصابيح LED خصائص كهربائية متشابهة، مما يبسط تصميم السائق. التسامح لكل مجموعة هو ±0.1 فولت.

• D7:2.8 فولت - 3.0 فولت
• D8:3.0 فولت - 3.2 فولت
• D9:3.2 فولت - 3.4 فولت
• D10:3.4 فولت - 3.6 فولت

3.2 تصنيف شدة الإضاءة (I_V)

يقوم هذا التصنيف بتجميع مصابيح LED حسب ناتج السطوع. التسامح لكل مجموعة هو ±15%.

• Q:71.0 مللي شمعة - 112.0 مللي شمعة
• R:112.0 مللي شمعة - 180.0 مللي شمعة
• S:180.0 مللي شمعة - 280.0 مللي شمعة
• T:280.0 مللي شمعة - 450.0 مللي شمعة

3.3 تصنيف الصبغة / الطول الموجي السائد (λ_d)

يضمن هذا اتساق اللون عبر مصابيح LED متعددة في التجميع. التسامح لكل مجموعة هو ±1 نانومتر.

• AP:520.0 نانومتر - 525.0 نانومتر
• AQ:525.0 نانومتر - 530.0 نانومتر
• AR:530.0 نانومتر - 535.0 نانومتر

4. تحليل منحنيات الأداء

بينما لا يتم تفصيل رسوم بيانية محددة في النص المقدم، فإن المنحنيات النموذجية لهذا النوع من LED ستشمل:

• التيار الأمامي مقابل الجهد الأمامي (منحنى I-V):يوضح العلاقة الأسية. التشغيل عند 20 مللي أمبير الموصى به يضمن أداءً مستقرًا ضمن نطاق V_F range.
• شدة الإضاءة مقابل التيار الأمامي:تزداد الشدة عمومًا مع التيار ولكن قد تتشبع أو تتدهور عند تيارات أعلى من المواصفات.
• شدة الإضاءة مقابل درجة الحرارة المحيطة:ينخفض ناتج الضوء عادةً مع ارتفاع درجة حرارة التقاطع. الإدارة الحرارية المناسبة ضرورية للحفاظ على السطوع.
• التوزيع الطيفي:رسم بياني يوضح شدة الضوء عبر الأطوال الموجية، مع ذروة حول 525 نانومتر وعرض نصف مقداره ~17 نانومتر.

5. المعلومات الميكانيكية والتعبئة

5.1 أبعاد العلبة

يتوافق LED مع أبعاد العلبة القياسية EIA. جميع الأبعاد بالميليمترات مع تسامح قياسي ±0.1 مم ما لم يُذكر خلاف ذلك. تتميز العلبة بعدسة شفافة.

5.2 تخطيط وسادة التثبيت الموصى بها على PCB

يتم توفير نمط أرضي مقترح لضمان لحام موثوق ومحاذاة صحيحة أثناء إعادة التدفق. اتباع هذا الإرشاد يساعد في منع ظاهرة "اللوح القبري" ويضمن تكوين وصلة لحام جيدة.

5.3 تحديد القطبية

كمصباح LED ذو شريحة تركيب عكسي، يجب الانتباه بعناية إلى علامات الأنود والكاثود على العلبة أو الشريط لضمان الاتجاه الصحيح على PCB.

6. إرشادات التجميع والتعامل

6.1 عملية اللحام

لحام إعادة التدفق بالأشعة تحت الحمراء (يوصى بعملية خالية من الرصاص):

• درجة حرارة التسخين المسبق:150°م - 200°م
• وقت التسخين المسبق:أقصى 120 ثانية.
• درجة حرارة الذروة:أقصى 260°م.
• الوقت فوق نقطة السيولة:أقصى 10 ثوانٍ. يمكن للجهاز تحمل أقصى دورتين إعادة تدفق في ظل هذه الظروف.

اللحام اليدوي (إذا لزم الأمر):

• درجة حرارة المكواة:أقصى 300°م.
• وقت اللحام:أقصى 3 ثوانٍ لكل وسادة. يقتصر على دورة لحام واحدة فقط.

ملاحظة:يجب توصيف ملف الحرارة لتصميم PCB المحدد والمكونات ولحام العجينة المستخدم.

6.2 التنظيف

إذا كان التنظيف مطلوبًا بعد اللحام، استخدم فقط المذيبات المحددة لتجنب إتلاف العدسة الإيبوكسية. تشمل الطرق الموصى بها:

• الغمر في كحول الإيثيل أو كحول الأيزوبروبيل في درجة حرارة الغرفة لأقل من دقيقة واحدة.
• تجنب التنظيف بالموجات فوق الصوتية ما لم يتم التحقق من أنه آمن للعلبة.

6.3 التخزين والحساسية للرطوبة

مصابيح LED حساسة للرطوبة (MSL 3).

• العبوة المغلقة:قم بالتخزين عند ≤30°م و ≤90% رطوبة نسبية. الاستخدام خلال سنة واحدة من تاريخ التعبئة.
• العبوة المفتوحة:قم بالتخزين عند ≤30°م و ≤60% رطوبة نسبية. الاستخدام خلال أسبوع واحد. للتخزين لفترة أطول خارج الكيس الأصلي، قم بالتخزين في وعاء محكم الغلق مع مجفف أو في جو نيتروجين.
• إعادة التجفيف:إذا تعرضت لأكثر من أسبوع واحد، قم بالتجفيف عند حوالي 60°م لمدة 20 ساعة على الأقل قبل لحام إعادة التدفق.

6.4 احتياطات التفريغ الكهروستاتيكي (ESD)

مصابيح LED عرضة للتلف من الكهرباء الساكنة. تعامل دائمًا مع احتياطات ESD:

• استخدم أسوار المعصم أو القفازات المضادة للكهرباء الساكنة.
• تأكد من أن جميع محطات العمل والمعدات مؤرضة بشكل صحيح.

7. التعبئة والطلب

7.1 مواصفات الشريط والبكرة

التعبئة القياسية متوافقة مع ANSI/EIA-481.

• حجم البكرة:قطر 7 بوصات (178 مم).
• عرض الشريط:8 مم.
• الكمية لكل بكرة:3000 قطعة.
• الحد الأدنى لكمية الطلب (MOQ):500 قطعة للكميات المتبقية.
• تغطية الجيوب:يتم إغلاق الجيوب الفارغة بشريط غطاء.
• المكونات المفقودة:يُسمح بحد أقصى اثنين من مصابيح LED مفقودة متتالية وفقًا للمواصفات.

8. ملاحظات التطبيق واعتبارات التصميم

8.1 تحديد التيار

قم دائمًا بتشغيل LED بمقاوم محدد للتيار على التوالي أو بسائق تيار ثابت. يمكن حساب قيمة المقاوم باستخدام قانون أوم: R = (V_المصدر- V_F) / I_F. استخدم أقصى قيمة V_Fمن التصنيف أو ورقة البيانات لضمان ألا يتجاوز التيار 20 مللي أمبير في أسوأ الظروف.

8.2 الإدارة الحرارية

بينما تبديد الطاقة منخفض (76 ميغاواط)، فإن الحفاظ على درجة حرارة تقاطع منخفضة هو مفتاح الموثوقية طويلة الأمد واستقرار ناتج الضوء. تأكد من أن PCB بها تخفيف حراري كافٍ، خاصة إذا تم استخدام مصابيح LED متعددة أو إذا كانت درجة الحرارة المحيطة مرتفعة.

8.3 التصميم البصري

توفر زاوية الرؤية 130 درجة حزمة واسعة منتشرة. للضوء المركز، ستكون البصريات الثانوية (العدسات، أدلة الضوء) مطلوبة. العدسة الشفافة مثالية للتطبيقات التي لا يجب أن يكون فيها شريحة LED مرئية باللون عند إيقاف التشغيل.

9. المقارنة الفنية والتمييز

يتميز LTST-C250TGKT بعدة ميزات رئيسية:

• قابلية التركيب العكسي:على عكس مصابيح LED الباعثة من الأعلى القياسية، يسمح هذا التصميم بتخطيطات مبتكرة لـ PCB حيث ينبعث الضوء من الجانب المقابل للوحة، وهو مفيد في تطبيقات الإضاءة الخلفية.
• تقنية InGaN:تقدم كفاءة أعلى وإخراج أكثر سطوعًا مقارنة بالتكنولوجيات الأقدم مثل AlGaInP للأطوال الموجية الخضراء.
• زاوية رؤية واسعة:زاوية 130 درجة أوسع من العديد من مصابيح LED المؤشرية، مما يجعلها مناسبة للإضاءة المساحية.
• التصنيف الشامل:يوفر التصنيف ثلاثي المعايير (V_F, I_V, λ_d) للمصممين اتساقًا عاليًا للتطبيقات الحساسة للون والمطابقة في السطوع.

10. الأسئلة الشائعة (FAQ)

10.1 هل يمكنني تشغيل هذا LED بمصدر طاقة 5 فولت بدون مقاوم؟

No.هذا سبب شائع للفشل الفوري. الجهد الأمامي هو فقط ~3.2 فولت. تطبيق 5 فولت مباشرةً سيتسبب في تيار مفرط، مما يدمر LED. مقاوم محدد للتيار أو منظم تيار إلزامي.

10.2 ما الفرق بين الطول الموجي الذروي والطول الموجي السائد؟

الطول الموجي الذروي (λ_P):الطول الموجي الفردي حيث يصدر LED أكبر قدر من الطاقة الضوئية.الطول الموجي السائد (λ_d):الطول الموجي الفردي للضوء أحادي اللون الذي سيبدو له نفس لون ناتج LED للعين البشرية. λ_dأكثر صلة بتحديد اللون.

10.3 كيف أفسر رموز التصنيف عند الطلب؟

حدد رموز التصنيف المطلوبة لـ V_F(مثل D8)، I_V(مثل R)، و λ_d(مثل AQ) لضمان استلام مصابيح LED بالخصائص الكهربائية والبصرية المطلوبة لتطبيقك. إذا لم يتم التحديد، فقد تتلقى مزيجًا من الإنتاج.

11. مثال عملي للاستخدام

السيناريو: تصميم لوحة مؤشرات حالة لموجه شبكة.

1. المتطلبات:مصابيح LED خضراء متعددة لإظهار نشاط الاتصال وحالة الطاقة. السطوع واللون الموحدان مهمان من الناحية الجمالية.
2. اختيار التصميم:اختر LTST-C250TGKT لسطوعه، وزاوية رؤيته الواسعة (مرئي من زوايا مختلفة)، وتصنيفه المتاح.
3. التنفيذ:
   • اطلب مصابيح LED من دفعة إنتاج واحدة أو حدد تصنيفات ضيقة (مثل I_Vتصنيف S، λ_dتصنيف AQ).
   • صمم PCB بتخطيط الوسادة الموصى به.
   • استخدم خط طاقة 3.3 فولت. احسب المقاوم: R = (3.3V - 3.2V_أقصى) / 0.020A = 5Ω. استخدم مقاوم قياسي 5.1Ω أو 5.6Ω.
   • اتبع ملف حرارة إعادة التدفق بالأشعة تحت الحمراء أثناء التجميع.
4. النتيجة:لوحة بمؤشرات خضراء ساطعة متسقة، ملحومة بشكل موثوق ولها عمر تشغيلي طويل.

12. مقدمة تقنية

يعتمد LED علىتقنية أشباه الموصلات InGaN (نيترايد الإنديوم والغاليوم). مواد InGaN قادرة على إصدار ضوء في الأجزاء الزرقاء والخضراء وفوق البنفسجية من الطيف. من خلال ضبط نسبة الإنديوم إلى الغاليوم، يتم ضبط فجوة النطاق للمادة، مما يحدد مباشرة الطول الموجي (اللون) للضوء المنبعث. العدسة "الشفافة" مصنوعة من الإيبوكسي أو السيليكون الشفاف عبر الطيف المرئي، مما يسمح برؤية اللون الحقيقي لانبعاث الشريحة دون تلوين.

13. اتجاهات الصناعة

يستمر دفع سوق مصابيح LED SMD مثل LTST-C250TGKT من خلال عدة اتجاهات رئيسية:

• التصغير:الطلب على مكونات أصغر في الأجهزة المحمولة والقابلة للارتداء.
• زيادة الكفاءة:التطوير المستمر لمواد أشباه الموصلات وتصاميم العلب لتحقيق فعالية إضاءة أعلى (مزيد من ناتج الضوء لكل واط من المدخلات الكهربائية).
• توافق الأتمتة:يتم تصميم المكونات بشكل متزايد من الأساس لتكون متوافقة مع خطوط التجميع الآلي عالية السرعة والدقة.
• اتساق اللون والتصنيف:مع استخدام مصابيح LED في تطبيقات أكثر تطلبًا (مثل جدران الفيديو الكبيرة، إضاءة السيارات)، أصبح التصنيف الأكثر ضيقًا والتوحيد الأفضل للألوان متطلبات قياسية.
• الموثوقية والعمر الافتراضي:التركيز على تحسين الإدارة الحرارية داخل العلبة لتعزيز طول العمر والحفاظ على ناتج الضوء على مدى عشرات الآلاف من الساعات.