SMD LED 17-223/BHR7C-C30/3C Datasheet - أزرق & أحمر داكن - 2.8x3.2x1.9mm - 3.2V/2.15V - 40mW/60mW - English Technical Document

1. نظرة عامة على المنتج

17-223/BHR7C-C30/3C هو صمام ثنائي باعث للضوء (LED) متعدد الألوان من نوع Surface Mount Device (SMD) متوفر بلوني الأزرق (BH) والأحمر الداكن (R7). تم تصميم هذا المكون لتطبيقات لوحات الدوائر المطبوعة (PCB) عالية الكثافة حيث تعتبر المساحة والوزن قيودًا حرجة. تتيح عبوتها المدمجة من نوع SMD تقليصًا كبيرًا في حجم اللوحة والبصمة المعداتية مقارنة بمصابيح LED التقليدية ذات الإطار الرصاصي.

يتم توريد الصمام الثنائي على شريط بعرض 8 مم مثبت على بكرات قطرها 7 بوصات، مما يجعله متوافقًا تمامًا مع معدات التجميع الآلية من نوع pick-and-place. وهو مؤهل لعمليات اللحام القياسية بإعادة التدفق بالأشعة تحت الحمراء وبالطور البخاري.

1.1 Core Advantages & Compliance

يقدم المنتج عدة مزايا رئيسية ويتوافق مع معايير البيئة والسلامة الرئيسية:

• التصغير: يتيح لوحات دوائر مطبوعة أصغر، وكثافة تعبئة أعلى، وتقليل متطلبات التخزين.
• الوزن الخفيف: مثالي للتطبيقات الإلكترونية المحمولة والمصغرة.
• الامتثال البيئي: المنتج خالٍ من الرصاص (Pb-free)، ومتوافق مع توجيه الاتحاد الأوروبي RoHS، ويلتزم بأنظمة الاتحاد الأوروبي REACH.
• خالي من الهالوجين: Compliant with halogen-free requirements (Bromine <900 ppm, Chlorine <900 ppm, Br+Cl < 1500 ppm).
• التوافق مع العمليات: مصمم لأداء موثوق في عمليات لحام إعادة التدفق SMT القياسية.

1.2 التطبيقات المستهدفة

هذا الصمام الثنائي الباعث للضوء مناسب لمجموعة متنوعة من وظائف المؤشرات والإضاءة الخلفية:

• إضاءة خلفية لطبلات قيادة السيارات والمفاتيح.
• مؤشرات الحالة والإضاءة الخلفية للوحة المفاتيح في أجهزة الاتصالات (الهواتف، أجهزة الفاكس).
• الإضاءة الخلفية المسطحة لشاشات LCD والمفاتيح والرموز.
• تطبيقات المؤشرات للأغراض العامة.

2. الغوص العميق في المواصفات الفنية

2.1 Device Selection & Chip Materials

يتم تحديد النوع المحدد بواسطة رمز المنتج. مادتا الشريحة الرئيسيتان المستخدمتان هما:

• الرمز BH: يستخدم مادة أشباه الموصلات من إنديوم جاليوم نيتريد (InGaN) لإنتاج أزرق ضوء. راتنج العدسة شفاف كالماء.
• الرمز R7: يستخدم مادة أشباه الموصلات من ألومنيوم جاليوم إنديوم فوسفيد (AlGaInP) لإنتاج أحمر داكن ضوء.

2.2 القيم القصوى المطلقة

قد تؤدي الضغوط التي تتجاوز هذه الحدود إلى تلف دائم. يتم تحديد جميع التقييمات عند درجة حرارة محيطة (Ta) تبلغ 25 درجة مئوية.

درجة حرارة اللحام: يمكن للجهاز تحمل لحام إعادة التدفق بدرجة حرارة قصوى تبلغ 260 درجة مئوية لمدة تصل إلى 10 ثوانٍ. بالنسبة للحام اليدوي، يجب ألا تتجاوز درجة حرارة طرف المكواة 350 درجة مئوية كحد أقصى لمدة 3 ثوانٍ لكل طرف.

2.3 الخصائص الكهروضوئية

معايير الأداء النموذجية المقاسة عند Ta=25°C و I_F=5 مللي أمبير، ما لم يُذكر خلاف ذلك.

Important Notes:

1. التسامح في شدة الإضاءة هو ±11%.
2. التسامح في الطول الموجي السائد هو ±1 نانومتر.
3. التسامح في جهد الأمام هو ±0.1 فولت.
4. يتم اختبار شدة الإشعاع (RA) عند 5 مللي أمبير.
5. اختبار الجهد العكسي هو للتعريف فقط؛ لا يجوز تشغيل الصمام الثنائي الباعث للضوء في انحياز عكسي.

3. شرح نظام التصنيف

لضمان الاتساق في الإنتاج، يتم فرز مصابيح LED إلى مجموعات بناءً على المعايير الرئيسية.

3.1 تصنيف شدة الإضاءة

يتم تصنيف مصابيح LED بناءً على ناتجها الضوئي عند 5 مللي أمبير.

بالنسبة لمصابيح LED الزرقاء (BH):

• المجموعة 1: 22.5 mcd (الحد الأدنى) إلى 36.0 mcd (الحد الأقصى)
• Bin 2: 36.0 mcd (الحد الأدنى) إلى 57.0 mcd (الحد الأقصى)

لمصابيح Dark-Red (R7) LED:

• المجموعة 1: 14.5 mcd (الحد الأدنى) إلى 22.5 mcd (الحد الأقصى)
• Bin 2: 22.5 mcd (الحد الأدنى) إلى 36.0 mcd (الحد الأقصى)

3.2 تصنيف جهد التشغيل الأمامي

يتم أيضًا فرز مصابيح LED وفقًا لانخفاض جهدها الأمامي للمساعدة في تصميم الدوائر لتنظيم التيار.

بالنسبة لمصابيح LED الزرقاء (BH): خمس مجموعات من 2.70 فولت إلى 3.20 فولت بخطوات 0.1 فولت (مثال: المجموعة 1: 2.70-2.80 فولت، المجموعة 5: 3.10-3.20 فولت).

لمصابيح Dark-Red (R7) LED: ثلاث مجموعات من 1.55 فولت إلى 2.15 فولت بخطوات 0.2 فولت (مثال: المجموعة 1: 1.55-1.75 فولت، المجموعة 3: 1.95-2.15 فولت).

ملاحظة: تسامح مجموعة الجهد هو ±0.05 فولت.

4. تحليل منحنى الأداء

تتضمن ورقة البيانات منحنيات الخصائص النموذجية لكلا نوعي الثنائيات الباعثة للضوء. بينما لا يتم توفير نقاط بيانات رسومية محددة في النص، فإن المنحنيات توضح عادةً العلاقات التالية، والتي تعتبر بالغة الأهمية للتصميم:

4.1 التيار الأمامي مقابل الجهد الأمامي (منحنى I-V)

يوضح هذا المنحنى العلاقة الأسية بين التيار والجهد. سيكون للصمام الثنائي الباعث للضوء الأزرق (BH)، القائم على InGaN، جهد أمامي نموذجي أعلى (≈3.0 فولت) مقارنةً بالصمام الثنائي الباعث للضوء الأحمر الداكن (R7) AlGaInP (≈1.8 فولت). هذا الاختلاف حاسم لاختيار المقاوم المحدد للتيار أو دائرة القيادة المناسبة.

4.2 شدة الإضاءة مقابل التيار الأمامي

يوضح هذا الرسم البياني كيف يزداد الناتج الضوئي مع زيادة التيار. يكون عادةً خطياً ضمن نطاق تيار التشغيل الموصى به ولكنه سيشبع عند التيارات الأعلى. يستخدم المصممون هذا لتحديد تيار القيادة اللازم لتحقيق مستوى السطوع المطلوب.

4.3 الشدة الضوئية مقابل درجة الحرارة المحيطة

ينخفض الناتج الضوئي للصمام الثنائي الباعث للضوء مع ارتفاع درجة حرارة الوصلة. هذا المنحنى حيوي للتطبيقات التي تعمل في بيئات عالية الحرارة أو حيث تكون إدارة الحرارة صعبة. فهو يساعد في تخفيض تصنيف أداء الصمام الثنائي الباعث للضوء للتشغيل الموثوق.

4.4 التوزيع الطيفي

تُظهر هذه المنحنيات الشدة النسبية مقابل الطول الموجي، مع بيان الطول الموجي الذروي (λ_p) وعرض النطاق الطيفي (Δλ). يبلغ الذروة النموذجية للصمام الثنائي الباعث للضوء الأزرق 468 نانومتر بعرض نطاق 25 نانومتر، بينما يبلغ ذروة الصمام ذو اللون الأحمر الداكن 639 نانومتر بعرض نطاق 20 نانومتر.

5. Mechanical & Package Information

5.1 أبعاد العبوة

يتمتع الصمام الثنائي الباعث للضوء 17-223 بعبوة SMD قياسية. تشمل الأبعاد الرئيسية (بالمليمتر، مع تسامح ±0.1 مم ما لم يُحدد خلاف ذلك):

• الطول الإجمالي: 3.2 مم
• العرض الإجمالي: 2.8 مم
• الارتفاع الكلي: 1.9 مم
• أبعاد الرصاص (الوسادة): يتم تحديد حجم وتباعد الوسادة المحدد لضمان اللحام المناسب والاستقرار الميكانيكي.

تحديد القطبية: تحتوي العبوة على علامة قطبية، عادةً ما تكون شقًا أو نقطة في الأعلى أو زاوية مشطوفة، للإشارة إلى الكاثود. الاتجاه الصحيح ضروري لعمل الدائرة.

6. Soldering, Assembly & Storage Guidelines

6.1 Current Protection & Circuit Design

حرج: يجب استخدام مقاومة خارجية لتحديد التيار يجب أن توصل على التوالي مع الصمام الثنائي الباعث للضوء (LED). الصمام الثنائي الباعث للضوء هو ديود ذو منحنى تيار-جهد حاد؛ حيث أن زيادة صغيرة في الجهد يمكن أن تسبب زيادة كبيرة، وربما مدمرة، في التيار. تحسب قيمة المقاومة باستخدام قانون أوم: R = (V_{مصدر التغذية} - V_F) / I_F، حيث V_F هو جهد التوصيل الأمامي للصمام الثنائي الباعث للضوء عند التيار المطلوب I_F.

6.2 ظروف التخزين

يتم تعبئة الثنائيات الباعثة للضوء في كيس حاجز حساس للرطوبة مع مجفف.

1. لا تفتح الكيس المضاد للرطوبة حتى يصبح جاهزًا للتجميع.
2. بعد الفتح، يجب تخزين الثنائيات الباعثة للضوء غير المستخدمة عند درجة حرارة ≤30°م ورطوبة نسبية ≤60%.
3. "العمر الافتراضي" بعد الفتح هو سنة واحدة تحت هذه الظروف.
4. إذا تم فتح الكيس وبقيت أجزاء، فيجب إعادة إغلاقه بإحكام أو تخزينه في خزانة جافة.
5. إذا تغير لون مؤشر المجفف أو تجاوزت مدة التخزين المسموح بها، فإنه يتطلب معالجة بالخبز مطلوب: 60 درجة مئوية ±5 درجة مئوية لمدة 24 ساعة قبل لحام الريفلو.

6.3 ملف لحام الريفلو (خالي من الرصاص)

يتم توفير منحنى درجة حرارة موصى به:

• التسخين المسبق: 150-200 درجة مئوية لمدة 60-120 ثانية.
• الوقت فوق نقطة الانصهار (TAL): 60-150 ثانية فوق 217 درجة مئوية.
• درجة الحرارة القصوى: حد أقصى 260 درجة مئوية، لمدة لا تزيد عن 10 ثوانٍ.
• معدل التسخين: حد أقصى 6 درجات مئوية/ثانية حتى 255 درجة مئوية.
• معدل التبريد: حد أقصى 3 درجات مئوية/ثانية.

قواعد مهمة:

• لا ينبغي إجراء لحام إعادة التدفق أكثر من مرتين.
• تجنب الضغط الميكانيكي على جسم الصمام الثنائي الباعث للضوء أثناء التسخين.
• لا تقم بثني لوحة الدوائر المطبوعة بعد اللحام.

6.4 Hand Soldering & Rework

إذا كان اللحام اليدوي لا مفر منه:

• استخدم مكواة لحام بدرجة حرارة طرفية ≤350 درجة مئوية.
• قم بتسخين كل طرف لمدة ≤3 ثوانٍ.
• استخدم مكواة بقوة ≤25 واط.
• اترك فترة تبريد ≥2 ثانية بين لحام كل طرف.
• تجنب الإصلاح/إعادة العمل بعد لحام LED. إذا كان ذلك ضرورياً للغاية، استخدم مكواة لحام برأسين لتسخين الطرفين في وقت واحد ورفع المكون لمنع تلف الوسادة. تحقق من وظيفة LED بعد إعادة العمل.

7. Packaging & Ordering Information

7.1 مواصفات البكرة والشريط

يتم توريد المنتج للتجميع الآلي:

• عرض الشريط الحامل: 8 مم.
• قطر البكرة: 7 بوصات (178 مم).
• Pocket Pitch: كما هو مُعرّف في رسم الشريط الحامل.
• الكمية لكل بكرة: 3000 قطعة.

7.2 شرح الملصق

يحتوي ملصق البكرة على رموز تحدد خصائص المنتج الدقيقة:

• CPN: رقم قطعة العميل (اختياري).
• رقم القطعة: رقم قطعة الشركة المصنعة (مثال: 17-223/BHR7C-C30/3C).
• الكمية: كمية التعبئة على البكرة.
• الفئة: رتبة شدة الإضاءة (رمز Bin للسطوع).
• الصبغة: Chromaticity Coordinates & الطول الموجي السائد Rank.
• REF: رتبة الجهد الأمامي (رمز Bin لـ V_F).
• رقم الدفعة: رقم دفعة التصنيع للتتبع.

8. اعتبارات تصميم التطبيق

8.1 تصميم دائرة القيادة

نظرًا لاختلاف جهود التشغيل الأمامية لمصابيح LED الزرقاء (≈3.0 فولت) والحمراء الداكنة (≈1.8 فولت)، لا يمكن توصيلها على التوازي مباشرة بنفس مصدر الجهد باستخدام مقاومة واحدة مشتركة لتحديد التيار. يجب أن يكون لكل سلسلة لون مقاومتها الخاصة المحسوبة بشكل مستقل لضمان التيار والسطوع المناسبين. للحصول على سطوع ثابت مع تغيرات درجة الحرارة أو جهد التغذية، يُنصح باستخدام مشغل تيار ثابت بدلاً من مقاومة بسيطة.

8.2 إدارة الحرارة

على الرغم من صغر حجم مصابيح LED السطحية، إلا أن أداءها وعمرها الافتراضي يعتمدان على درجة الحرارة. تأكد من وجود تصريف حراري كافٍ في تصميم لوحة الدوائر المطبوعة (فتحات حرارية إلى الطبقات الداخلية أو مستويات التأريض) إذا كانت تعمل في درجات حرارة محيطة عالية أو بالقرب من أقصى تيار. يتم تحديد أقصى درجة حرارة للتقاطع بشكل غير مباشر من خلال تصنيف تبديد الطاقة (P_d).

8.3 حماية ESD

يتمتع مصباح LED الأزرق (BH) بجهد تحمل منخفض نسبيًا للكهرباء الساكنة (150 فولت HBM). نفذ احتياطات قياسية للحماية من الكهرباء الساكنة أثناء التعامل والتجميع. مصباح LED الأحمر الداكن (R7) أكثر متانة (2000 فولت HBM).

9. Technical Comparison & Differentiation

تقدم سلسلة 17-223 مجموعة من الميزات المناسبة للتطبيقات ذات التكلفة الفعالة والحجم الكبير:

• سلسلة خيار ثنائي اللون في عبوة واحدة: يوفر مرونة في التصميم لوحات المؤشرات المتعددة باستخدام نفس البصمة.
• زاوية مشاهدة واسعة (130 درجة): يضمن رؤية جيدة من زوايا مختلفة، مثالي لمؤشرات اللوحات.
• الامتثال البيئي الكامل: يلبي متطلبات RoHS وREACH والخالية من الهالوجين الحديثة، مما يبسط شهادة المنتج النهائي.
• تغليف قوي: يشير ملف إعادة التدفق المحدد ومستوى حساسية الرطوبة (المستنتج من متطلبات الخبز) إلى أنه مناسب لعمليات SMT الصناعية القياسية.

10. الأسئلة المتكررة (FAQ)

س1: هل يمكنني تشغيل هذا الصمام الثنائي الباعث للضوء مباشرة من مصدر منطقي بجهد 3.3 فولت أو 5 فولت؟
ج: لا. يجب عليك دائمًا استخدام مقاومة محددة للتيار على التوالي. على سبيل المثال، لتشغيل الصمام الأزرق عند 5 مللي أمبير من مصدر 3.3 فولت: R = (3.3V - 3.0V) / 0.005A = 60Ω. استخدم قيمة V_F من معلومات التصنيف للحساب الدقيق.

س2: لماذا تعتبر معلومات التخزين والخبز مهمة جدًا؟
ج: يمكن لحزم SMD امتصاص الرطوبة من الهواء. أثناء لحام إعادة التدفق، يمكن أن تتحول هذه الرطوبة إلى بخار بسرعة، مما يسبب انفصالًا داخليًا أو "انفراجًا" (popcorning)، مما يؤدي إلى تشقق الغلاف وتدمير الصمام الثنائي الباعث للضوء. يمنع التخزين والخبز المناسبان ذلك.

س3: ماذا يعني تصنيف "تيار الذروة الأمامي"؟
A: هذا هو الحد الأقصى المسموح به للتيار لنبضات قصيرة جدًا (بدورة عمل 10% عند 1 كيلوهرتز). وهو مفيد في أنظمة التعدد أو تخفيف عرض النبض حيث يكون متوسط التيار ضمن تصنيف التيار المستمر (I_F)، ولكن التيار اللحظي أعلى.

Q4: كيف يمكنني تفسير رموز التصنيف (CAT, HUE, REF) على الملصق؟
A: تتيح لك هذه الرموز اختيار مصابيح LED ذات معايير مضبوطة بدقة. للحصول على مظهر متناسق في مصفوفة، حدد واستخدم مصابيح LED من نفس فئة CAT (السطوع) وفئة HUE (اللون). يمكن لاستخدام نفس فئة REF (الجهد) المساعدة في ضمان توزيع موحد للتيار في التوصيلات المتوازية.

LED Specification Terminology

Complete explanation of LED technical terms