ورقة بيانات LED SMD طراز LTST-108TGKT - عدسة شفافة - لون أخضر من إنيديوم جاليوم نيتريد - 2.8-3.8 فولت - 80 ميغاواط - وثيقة تقنية بالعربية

1. نظرة عامة على المنتج

توفر هذه الوثيقة المواصفات التقنية الكاملة لصمام LTST-108TGKT، وهو صمام ثنائي باعث للضوذ (LED) من نوع أجهزة التثبيت السطحي (SMD). تم تصميم هذا المكون لعمليات التجميع الآلي للوحات الدوائر المطبوعة (PCB) وهو مناسب للتطبيقات التي يكون فيها المساحة عاملاً حاسماً. يتميز الصمام بعدسة شفافة تماماً ويستخدم مادة شبه موصلة من إنيديوم جاليوم نيتريد (InGaN) لإنتاج الضوء الأخضر.

تشمل الأهداف التصميمية الرئيسية لهذه السلسلة من الصمامات التصغير، والتوافق مع معدات اللقط والوضع عالية الإنتاجية، والموثوقية من خلال عمليات لحام إعادة التدفق بالأشعة تحت الحمراء (IR) القياسية. هذه الخصائص تجعله مكوناً متعدد الاستخدامات لتصنيع الإلكترونيات الحديثة.

1.1 الميزات

• متوافق مع توجيهات تقييد المواد الخطرة (RoHS).
• معبأ في شريط بعرض 8 مم على بكرات قطر 7 بوصات للمناولة الآلية.
• مخطط العبوة موحد ومتوافق مع مواصفات تحالف الصناعات الإلكترونية (EIA).
• خصائص الإدخال/الإخراج متوافقة مع مستويات منطق الدوائر المتكاملة (IC) القياسية.
• مصمم للتوافق مع آلات وضع المكونات الآلية.
• مناسب لعمليات لحام إعادة التدفق بالأشعة تحت الحمراء الشائعة الاستخدام في تكنولوجيا التثبيت السطحي (SMT).
• معالج مسبقاً للوصول إلى مستوى الحساسية للرطوبة 3 وفقاً للمجلس المشترك لهندسة الأجهزة الإلكترونية (JEDEC).

1.2 التطبيقات

يُقصد باستخدام هذا الصمام في مجموعة واسعة من المعدات الإلكترونية. تشمل مجالات التطبيق النموذجية:

• معدات الاتصالات:مؤشرات الحالة على الموجهات والمودمات ومفاتيح الشبكة.
• أتمتة المكاتب:أضواء لوحة التحكم على الطابعات والماسحات الضوئية والأجهزة متعددة الوظائف.
• الأجهزة الاستهلاكية:مؤشرات الطاقة والوظيفة على الأجهزة الإلكترونية المنزلية المختلفة.
• المعدات الصناعية:لوحات مؤشرات حالة الأعطال والآلات.
• مؤشرات الحالة:أضواء التشغيل والاستعداد والنشاط للأغراض العامة.
• الإضاءة للإشارات والرموز:الإضاءة الخلفية للرموز أو الأيقونات على لوحات التحكم.
• الإضاءة الخلفية للوحة الأمامية:إضاءة الأزرار أو لوحات المفاتيح.

2. أبعاد العبوة

يتبع المخطط الميكانيكي لصمام LTST-108TGKT بصمة قياسية لصمام LED SMD. يتم توفير جميع الأبعاد الحرجة في رسومات ورقة البيانات الرسمية. تشمل الملاحظات الرئيسية المتعلقة بالأبعاد:

• يتم تحديد جميع الأبعاد الخطية بالمليمترات (مم).
• التحمل القياسي للأبعاد غير المحددة هو ±0.1 مم (ما يعادل تقريباً ±0.004 بوصة).

تحديد رقم القطعة:

لون العدسة: شفاف تماماً

لون مصدر الضوء: أخضر من إنيديوم جاليوم نيتريد

3. التقييمات والخصائص

يحدد هذا القسم الحدود التشغيلية ومعلمات الأداء تحت ظروف الاختبار المحددة. قد يتسبب تجاوز التقييمات القصوى المطلقة في تلف دائم للجهاز.

3.1 التقييمات القصوى المطلقة

يتم تحديد التقييمات عند درجة حرارة محيطة (Ta) تبلغ 25 درجة مئوية.

• تبديد الطاقة (Pd):80 ميغاواط - أقصى طاقة إجمالية يمكن للجهاز تبديدها.
• تيار الأمام الذروي (I_F(peak)):100 مللي أمبير - أقصى تيار مسموح به تحت ظروف النبض (دورة عمل 1/10، عرض النبضة 0.1 مللي ثانية).
• تيار الأمام المستمر (I_F):20 مللي أمبير - أقصى تيار تشغيل مستمر تيار مباشر موصى به.
• نطاق درجة حرارة التشغيل (T_opr):من -40°C إلى +85°C - نطاق درجة الحرارة المحيطة للتشغيل العادي.
• نطاق درجة حرارة التخزين (T_stg):من -40°C إلى +100°C - نطاق درجة الحرارة الآمن للجهاز عند عدم التشغيل.

3.2 ملف إعادة التدفق بالأشعة تحت الحمراء المقترح

لعمليات اللحام الخالية من الرصاص، يُوصى بملف إعادة تدفق متوافق مع المعيار J-STD-020B. يتضمن الملف عادةً منطقة تسخين مسبق، ومنطقة نقع حراري، ومنطقة إعادة تدفق بدرجة حرارة ذروية، ومنطقة تبريد. المعلمات الحرجة هي:

• درجة الحرارة الذروية:بحد أقصى 260 درجة مئوية.
• الوقت فوق نقطة السيولة (TAL):يوصى عادةً أن يكون ضمن الحدود المحددة (مثلاً، 30-90 ثانية).
• معدلات التسخين/التبريد:معدلات تسخين وتبريد مضبوطة لمنع الصدمة الحرارية.

من المهم ملاحظة أن الملف الأمثل يعتمد على تصميم PCB المحدد، معجون اللحام، وخصائص الفرن. يخدم الملف المقدم كإرشاد عام يعتمد على معايير JEDEC.

3.3 الخصائص الكهربائية والبصرية

يتم قياس هذه المعلمات عند Ta=25°C و I_F=20mA، ما لم يُذكر خلاف ذلك.

• شدة الإضاءة (I_V):355 - 900 ميكروكانديلا (mcd). تم القياس باستخدام كاشف مُرشح لمطابقة منحنى استجابة العين الضوئي القياسي CIE.
• زاوية الرؤية (2θ_1/2):110 درجة (نموذجي). تُعرّف على أنها الزاوية الكاملة التي تنخفض عندها شدة الإضاءة إلى نصف قيمتها المحورية (على المحور).
• طول موجة الانبعاث الذروي (λ_p):518 نانومتر (نموذجي). الطول الموجي الذي تكون فيه قوة الخرج البصرية أعظمية.
• الطول الموجي السائد (λ_d):520 - 535 نانومتر. الطول الموجي الفردي الذي تدركه العين البشرية والذي يحدد اللون. التحمل هو ±1 نانومتر.
• نصف عرض الخط الطيفي (Δλ):35 نانومتر (نموذجي). عرض طيف الانبعاث عند نصف شدته القصوى.
• جهد الأمام (V_F):2.8 - 3.8 فولت. انخفاض الجهد عبر الصمام عند مرور تيار 20mA. التحمل هو ±0.1V.
• تيار العكس (I_R):10 ميكرو أمبير (أقصى) عند جهد عكسي (V_R) بقيمة 5V.مهم:لم يتم تصميم هذا الجهاز للعمل تحت انحياز عكسي؛ هذا المعلمة لأغراض إعلامية/اختبارية فقط.

4. نظام التصنيف (Bin Ranking)

لضمان الاتساق في الإنتاج، يتم فرز (تصنيف) صمامات LED وفقاً للمعايير الرئيسية. هذا يسمح للمصممين باختيار المكونات التي تلبي معايير أداء محددة لتطبيقهم.

4.1 تصنيف جهد الأمام (V_F)

يتم التصنيف عند I_F= 20mA. التحمل داخل كل تصنيف هو ±0.10V.

• D7:2.8V (الحد الأدنى) - 3.0V (الحد الأقصى)
• D8:3.0V - 3.2V
• D9:3.2V - 3.4V
• D10:3.4V - 3.6V
• D11:3.6V - 3.8V

4.2 تصنيف شدة الإضاءة (I_V)

يتم التصنيف عند I_F= 20mA. التحمل داخل كل تصنيف هو ±11%.

• T2:355.0 mcd (الحد الأدنى) - 450.0 mcd (الحد الأقصى)
• U1:450.0 mcd - 560.0 mcd
• U2:560.0 mcd - 710.0 mcd
• V1:710.0 mcd - 900.0 mcd

4.3 تصنيف الطول الموجي السائد (WD)

يتم التصنيف عند I_F= 20mA. التحمل داخل كل تصنيف هو ±1 نانومتر.

• AP:520.0 نانومتر (الحد الأدنى) - 525.0 نانومتر (الحد الأقصى)
• AQ:525.0 نانومتر - 530.0 نانومتر
• AR:530.0 نانومتر - 535.0 نانومتر

5. منحنيات الأداء النموذجية

تتضمن ورقة البيانات تمثيلات بيانية للخصائص الرئيسية، يتم رسمها عادةً مقابل تيار الأمام أو درجة الحرارة المحيطة. توفر هذه المنحنيات نظرة ثاقبة على سلوك الجهاز تحت ظروف غير قياسية. تشمل المنحنيات الشائعة:

• شدة الإضاءة النسبية مقابل تيار الأمام:يوضح كيف يزداد خرج الضوء مع التيار، وغالباً ما يصبح دون خطي عند التيارات الأعلى بسبب التسخين.
• جهد الأمام مقابل تيار الأمام:يوضح خاصية I-V للصمام الثنائي.
• شدة الإضاءة النسبية مقابل درجة الحرارة المحيطة:يوضح انخفاض خرج الضوء مع ارتفاع درجة حرارة التقاطع.
• التوزيع الطيفي:رسم بياني للشدة النسبية مقابل الطول الموجي، يوضح شكل وعرض طيف الضوء المنبعث.

هذه المنحنيات ضرورية لتصميم دوائر القيادة وأنظمة إدارة الحرارة لتحقيق أداء متسق.

6. دليل المستخدم والتعامل

6.1 التنظيف

إذا كان التنظيف بعد اللحام ضرورياً، استخدم المذيبات المعتمدة فقط. اغمر الصمام في كحول الإيثيل أو كحول الأيزوبروبيل في درجة حرارة الغرفة لأقل من دقيقة واحدة. لا تستخدم المنظفات الكيميائية غير المحددة لأنها قد تتلف عدسة الإيبوكسي أو العبوة.

6.2 تخطيط وسادة PCB الموصى به

يتم توفير نمط أرضي (بصمة) موصى به لـ PCB لضمان اللحام السليم والاستقرار الميكانيكي. يتضمن هذا حجم وشكل الوسادات النحاسية للأنود والكاثود، وكذلك فتحة قناع اللحام الموصى بها. الالتزام بهذا التخطيط يساعد في تحقيق وصلات لحام موثوقة أثناء إعادة التدفق.

6.3 التعبئة بالشريط والبكرة

يتم توريد الصمامات في شريط حامل بارز بشريط غطاء واقٍ، ملفوف على بكرات قطر 7 بوصات (178 مم). تحتوي التعبئة القياسية على 4000 قطعة لكل بكرة. ملاحظات التعبئة الرئيسية:

• يتم إغلاق الجيوب الفارغة في الشريط بشريط الغطاء.
• الحد الأدنى لكمية الطلب المتاحة للبقايا هو 500 قطعة.
• يُسمح بحد أقصى مكونين مفقودين متتاليين لكل مواصفات بكرة.
• التعبئة متوافقة مع معايير ANSI/EIA-481.

7. تحذيرات وملاحظات استخدام مهمة

7.1 التطبيق المقصود

تم تصميم هذه الصمامات للاستخدام في المعدات الإلكترونية التجارية والصناعية القياسية. لم يتم تصنيفها أو تصميمها للتطبيقات الحرجة للسلامة حيث قد يؤدي الفشل إلى خطر مباشر على الحياة أو الصحة، كما في أنظمة الطيران أو دعم الحياة الطبية أو أنظمة التحكم في النقل. لمثل هذه التطبيقات، يجب استخدام مكونات ذات شهادات موثوقية مناسبة.

7.2 ظروف التخزين

التخزين السليم أمر بالغ الأهمية لمنع امتصاص الرطوبة، والذي يمكن أن يسبب \"انفجار الذرة\" (تشقق العبوة) أثناء لحام إعادة التدفق.

• العبوة المختومة:قم بالتخزين عند ≤30°C و ≤70% رطوبة نسبية (RH). العمر الافتراضي هو سنة واحدة عندما تكون حقيبة الحاجز للرطوبة مع المجفف سليمة.
• العبوة المفتوحة:للمكونات التي تم إزالتها من كيسها المغلق، يجب ألا تتجاوز بيئة التخزين 30°C و 60% RH.
• عمر الأرضية:يوصى بإكمال عملية إعادة التدفق بالأشعة تحت الحمراء خلال 168 ساعة (7 أيام) بعد فتح الكيس المضاد للرطوبة.
• التخزين الممتد/التجفيف:إذا تعرضت المكونات لأكثر من 168 ساعة، فيجب تجفيفها عند حوالي 60°C لمدة 48 ساعة على الأقل قبل اللحام لإزالة الرطوبة الممتصة.

7.3 تعليمات اللحام

يتم توفير معلمات اللحام التفصيلية لضمان الموثوقية:

لحام إعادة التدفق (موصى به):

• درجة حرارة التسخين المسبق: 150-200°C
• وقت التسخين المسبق: 120 ثانية كحد أقصى
• درجة حرارة الجسم الذروية: 260°C كحد أقصى
• الوقت عند الذروة/وقت اللحام: 10 ثوانٍ كحد أقصى (يُسمح بحد أقصى دورتين إعادة تدفق)

اللحام اليدوي (مكواة اللحام):

• درجة حرارة طرف المكواة: 300°C كحد أقصى
• وقت التلامس: 3 ثوانٍ كحد أقصى لكل وصلة لحام (لحام لمرة واحدة فقط).

7.4 مبدأ طريقة القيادة

صمام LED هو جهاز يتحكم فيه التيار. خرج الضوء الخاص به (شدة الإضاءة) هو في الأساس دالة لتيار الأمام (I_F) المار عبره، وليس الجهد. لذلك، لضمان سطوع متسق، خاصة عند استخدام عدة صمامات LED على التوازي، يجب أن يقاد كل صمام LED بواسطة مصدر تيار مضبوط أو أن يكون له مقاومة تحديد تيار خاصة به. لا يُوصى بتشغيل صمامات LED على التوازي مباشرة من مصدر جهد بسبب الاختلافات في جهد الأمام (V_F) من جهاز لآخر، مما قد يؤدي إلى اختلافات كبيرة في التيار وبالتالي السطوع.

8. اعتبارات التصميم وملاحظات التطبيق

8.1 إدارة الحرارة

على الرغم من أن تبديد الطاقة منخفض نسبياً (80 ميغاواط كحد أقصى)، إلا أن الإدارة الحرارية الفعالة لا تزال مهمة لطول العمر والأداء المستقر. يعتمد جهد الأمام وشدة الإضاءة على درجة الحرارة. يمكن أن يساعد تصميم PCB مع تخفيف حراري كافٍ، واستخدام مستوى أرضي، وتجنب الوضع بالقرب من المكونات الأخرى المولدة للحرارة في الحفاظ على درجة حرارة تقاطع أقل.

8.2 حساب مقاومة تحديد التيار

عند استخدام مصدر جهد بسيط ومقاومة على التوالي لتشغيل الصمام، يمكن حساب قيمة المقاومة (R_s) باستخدام قانون أوم: R_s= (V_supply- V_F) / I_F. استخدم أقصى V_Fمن ورقة البيانات (3.8V) لضمان ألا يتجاوز التيار 20mA حتى مع جهاز ذو V_Fمنخفض. على سبيل المثال، مع مصدر 5V: R_s= (5V - 3.8V) / 0.020A = 60 أوم. ستكون المقاومة القياسية 62 أوم خياراً آمناً. يجب أن تكون قدرة المقاومة على الأقل P = I_F²* R_s.

8.3 التصميم البصري

توفر زاوية الرؤية 110 درجة نمط ضوء واسع منتشر مناسب لمؤشرات الحالة المخصصة للمشاهدة من زوايا مختلفة. بالنسبة للتطبيقات التي تتطلب حزمة ضوء أكثر تركيزاً، ستكون البصريات الثانوية (مثل العدسات أو أنابيب الضوء) ضرورية. العدسة الشفافة تماماً هي الأمثل لتحقيق اللون الحقيقي لشريحة InGaN دون تلوين.

9. التوجيه للمقارنة والاختيار

يقع صمام LTST-108TGKT في فئة صمامات LED SMD الخضراء القياسية متوسطة السطوع. عوامل التمييز الرئيسية له هي هيكل التصنيف المحدد للون والشدة، وامتثاله لعمليات التجميع الآلية، ومواصفات التعامل واللحام التفصيلية. عند اختيار صمام LED، يجب على المهندسين مقارنة:

• الطول الموجي/اللون:تأكد من أن تصنيف الطول الموجي السائد (AP, AQ, AR) يلبي متطلبات اللون للتطبيق.
• السطوع:اختر تصنيف شدة الإضاءة المناسب (T2, U1, U2, V1) للرؤية المطلوبة.
• زاوية الرؤية:زاوية 110 درجة هي قياسية للرؤية الواسعة. توفر الزوايا الأضيق ضوءاً أكثر تركيزاً.
• جهد الأمام:يؤثر تصنيف V_Fعلى تصميم دائرة القيادة واستهلاك الطاقة.

هذا المكون هو خيار قوي للأغراض العامة حيث يتم إعطاء الأولوية للأداء الموثوق والقابلية للتصنيع على السطوع الفائق أو الخصائص البصرية المتخصصة.