ورقة بيانات LED SMD طراز LTST-M140KRKT - مصدر أحمر من AlInGaP - زاوية رؤية 120 درجة - جهد تشغيل نموذجي 2.0 فولت - تيار أقصى 30 مللي أمبير - وثيقة تقنية باللغة العربية

1. نظرة عامة على المنتج

توفر هذه الوثيقة المواصفات التقنية الكاملة لـ LTST-M140KRKT، وهو ثنائي باعث للضوء (LED) من نوع الأجهزة السطحية التركيب (SMD). ينتمي هذا المكون إلى عائلة مصابيح LED مصممة بأحجام مصغرة وتكوينات خاصة لتسهيل التجميع الآلي للوحات الدوائر المطبوعة (PCB). يجعل شكله المدمج مناسبًا بشكل خاص للتطبيقات ذات المساحة المحدودة عبر طيف واسع من المعدات الإلكترونية.

1.1 الميزات

• متوافق مع توجيهات RoHS (تقييد المواد الخطرة).
• معبأ على شريط بعرض 12 مم ملفوف على بكرات قطر 7 بوصات للمناولة الآلية.
• مخطط حزمة قياسي وفقًا لـ EIA (تحالف الصناعات الإلكترونية).
• خصائص الإدخال/الإخراج متوافقة مع مستويات منطق الدوائر المتكاملة (IC).
• مصمم للتوافق مع معدات التجميع الآلي القياسية (الالتقاط والوضع).
• يتحمل عمليات لحام إعادة التدفق بالأشعة تحت الحمراء (IR) الشائعة الاستخدام في تقنية التركيب السطحي (SMT).
• معالج مسبقًا للوصول إلى مستوى الحساسية للرطوبة JEDEC (المجلس المشترك لهندسة الأجهزة الإلكترونية) المستوى 3.

1.2 التطبيقات

يُقصد استخدام الجهاز في مجموعة واسعة من المعدات الإلكترونية التي تتطلب مؤشرًا أو مصدر ضوء موثوقًا به ومضغوطًا. تشمل مجالات التطبيق النموذجية:

• معدات الاتصالات (مثل الهواتف اللاسلكية، الهواتف المحمولة).
• أجهزة أتمتة المكاتب (مثل أجهزة الكمبيوتر المحمولة، أنظمة الشبكات).
• الأجهزة المنزلية والإلكترونيات الاستهلاكية.
• معدات التحكم الصناعي والأجهزة القياسية.
• مؤشرات الحالة والطاقة.
• إضاءة الإشارات والرموز.
• إضاءة خلفية لوحات الأمامية والعروض.

2. أبعاد العبوة والمعلومات الميكانيكية

يتم توفير LED في عبوة تركيب سطحية. لون العدسة شفاف مائي، ومادة مصدر الضوء هي فوسفيد الألومنيوم إنديوم جاليوم (AlInGaP)، والذي يصدر ضوءًا أحمر. يتم توفير جميع المواصفات الأبعادية بالمليمترات (مم). التسامح العام للأبعاد هو ±0.2 مم ما لم يُشير ملاحظة محددة إلى خلاف ذلك. تتضمن ورقة البيانات رسومات أبعاد مفصلة للمكون نفسه، وكذلك لمخطط وسادة التثبيت الموصى بها على PCB، لضمان تصميم بصمة مناسبة للحام موثوق.

3. التقييمات والخصائص

يتم تحديد جميع التقييمات عند درجة حرارة محيطة (Ta) تبلغ 25 درجة مئوية. تجاوز هذه الحدود قد يتسبب في تلف دائم للجهاز.

3.1 الحدود القصوى المطلقة

• تبديد الطاقة (Pd):72 ملي واط
• تيار أمامي ذروي (IFP):80 مللي أمبير (تحت ظروف النبض: دورة عمل 1/10، عرض نبضة 0.1 مللي ثانية)
• تيار أمامي مستمر (IF):30 مللي أمبير (تيار مستمر)
• الجهد العكسي (VR):5 فولت
• نطاق درجة حرارة التشغيل:من -40 درجة مئوية إلى +85 درجة مئوية
• نطاق درجة حرارة التخزين:من -40 درجة مئوية إلى +100 درجة مئوية

3.2 الخصائص الكهربائية والبصرية

يتم قياس المعلمات التالية عند Ta=25 درجة مئوية وبتيار أمامي (IF) قدره 20 مللي أمبير، ما لم يُذكر خلاف ذلك.

• التدفق الضوئي (Φv):يتم توفير القيمة النموذجية؛ يتم تحديد القيم الدنيا والقصوى بواسطة رتبة التصنيف (انظر القسم 4). تم القياس باستخدام مرشح يقارب منحنى استجابة العين الضوئي CIE.
• الشدة الضوئية (Iv):يتم توفير القيمة النموذجية؛ يتم تحديد القيم الدنيا والقصوى بواسطة رتبة التصنيف. هذه قيمة مشتقة للرجوع إليها.
• زاوية الرؤية (2θ1/2):120 درجة (نموذجي). هذه هي الزاوية الكاملة التي تكون عندها الشدة الضوئية نصف القيمة المقاسة على المحور المركزي.
• طول موجة الانبعاث الذروي (λP):639 نانومتر (نموذجي). الطول الموجي الذي تكون عنده الشدة الإشعاعية الطيفية في أقصى حد.
• الطول الموجي السائد (λd):631 نانومتر (نموذجي). الطول الموجي الوحيد الذي يحدد اللون المُدرك على مخطط لونية CIE. التسامح هو ±1 نانومتر.
• نصف عرض الخط الطيفي (Δλ):20 نانومتر (نموذجي). العرض الطيفي المقاس عند نصف الشدة القصوى.
• الجهد الأمامي (VF):2.0 فولت (نموذجي)، 2.4 فولت (أقصى) عند IF=20 مللي أمبير. التسامح هو ±0.1 فولت.
• التيار العكسي (IR):10 ميكرو أمبير (أقصى) عند VR=5 فولت.

3.3 ملف تعريف اللحام

يتم توفير ملف تعريف مقترح لللحام بإعادة التدفق بالأشعة تحت الحمراء (IR) لعمليات التجميع الخالية من الرصاص، متوافق مع المعيار J-STD-020B. يتضمن الملف مراحل التسخين المسبق، والنقع، وإعادة التدفق، والتبريد مع قيود زمنية ودرجة حرارة محددة، مع ألا تتجاوز درجة حرارة جسم العبوة الذروية 260 درجة مئوية. الالتزام بمثل هذه الملفات حاسم لمنع التلف الحراري لعبوة LED أثناء التجميع.

4. نظام رتب التصنيف

لضمان الاتساق في الناتج الضوئي، يتم فرز مصابيح LED إلى مجموعات بناءً على التدفق الضوئي المقاس. يحدد رمز التصنيف نطاقًا محددًا. بالنسبة لـ LTST-M140KRKT (اللون الأحمر، تم الاختبار عند 20 مللي أمبير)، فإن مجموعات التصنيف المحددة هي:

• B2:تدفق ضوئي 0.27 - 0.34 لومن (شدة 90 - 112 ميللي كانديلا)
• C1:تدفق ضوئي 0.34 - 0.42 لومن (شدة 112 - 140 ميللي كانديلا)
• C2:تدفق ضوئي 0.42 - 0.54 لومن (شدة 140 - 180 ميللي كانديلا)
• D1:تدفق ضوئي 0.54 - 0.67 لومن (شدة 180 - 224 ميللي كانديلا)
• D2:تدفق ضوئي 0.67 - 0.84 لومن (شدة 224 - 280 ميللي كانديلا)

التسامح على كل مجموعة شدة هو ±11%. يتم توفير قيمة الشدة الضوئية (ميللي كانديلا) لأغراض المرجعية. يجب على المصممين تحديد رمز التصنيف المطلوب عند الطلب لضمان مستوى السطوع اللازم لتطبيقهم.

5. منحنيات الأداء النموذجية

تتضمن ورقة البيانات تمثيلات بيانية للخصائص الرئيسية للمساعدة في تحليل التصميم. توفر هذه المنحنيات، التي تُرسم عادةً مقابل التيار الأمامي أو درجة الحرارة المحيطة، نظرة ثاقبة على سلوك الجهاز تحت ظروف غير قياسية. تشمل المنحنيات الشائعة:

• الشدة الضوئية النسبية مقابل التيار الأمامي:يوضح كيف يزداد إخراج الضوء مع التيار، حتى الحد الأقصى المسموح به.
• الجهد الأمامي مقابل التيار الأمامي:يوضح خاصية IV للثنائي.
• الشدة الضوئية النسبية مقابل درجة الحرارة المحيطة:يوضح الانخفاض الحراري لإخراج الضوء، وهو أمر بالغ الأهمية للتطبيقات ذات درجات الحرارة العالية.
• التوزيع الطيفي:رسم بياني للشدة النسبية مقابل الطول الموجي، يظهر الذروة عند ~639 نانومتر وعرض الطيف.
• نمط زاوية الرؤية:مخطط قطبي يظهر التوزيع الزاوي للشدة الضوئية.

6. دليل المستخدم وتعليمات المناولة

6.1 التنظيف

إذا كان التنظيف بعد اللحام ضروريًا، استخدم فقط المذيبات المحددة. غمر LED في كحول الإيثيل أو كحول الأيزوبروبيل في درجة حرارة الغرفة لأقل من دقيقة واحدة مقبول. استخدام منظفات كيميائية غير محددة أو قوية يمكن أن يتلف العبوة البلاستيكية والعدسة.

6.2 التخزين والحساسية للرطوبة

هذا المكون حساس للرطوبة. عندما تكون الحقيبة المحكمة المقاومة للرطوبة (مع مجفف) غير مفتوحة، يجب تخزين مصابيح LED عند ≤30 درجة مئوية و ≤70% رطوبة نسبية واستخدامها خلال عام واحد. بمجرد فتح التغليف الأصلي، يجب ألا تتجاوز بيئة التخزين 30 درجة مئوية و 60% رطوبة نسبية. يجب إخضاع المكونات المعرضة للهواء المحيط لللحام بإعادة التدفق بالأشعة تحت الحمراء خلال 168 ساعة (مستوى JEDEC 3). للتخزين بعد هذه الفترة، يجب تخزينها في حاوية محكمة مع مجفف أو في بيئة نيتروجين. تتطلب مصابيح LED المخزنة خارج التغليف لأكثر من 168 ساعة الخبز عند حوالي 60 درجة مئوية لمدة 48 ساعة على الأقل قبل تجميع اللحام لإزالة الرطوبة الممتصة ومنع ظاهرة \"الفرقعة\" أثناء إعادة التدفق.

6.3 توصيات اللحام

يتم دعم طريقتين رئيسيتين لللحام:

لحام إعادة التدفق (موصى به):

- درجة حرارة التسخين المسبق: 150-200 درجة مئوية

- وقت التسخين المسبق: 120 ثانية كحد أقصى

- درجة الحرارة الذروية: 260 درجة مئوية كحد أقصى (جسم العبوة)

- الوقت فوق نقطة السيولة: 10 ثوانٍ كحد أقصى

- عدد دورات إعادة التدفق: مرتين كحد أقصى

اللحام اليدوي (مكواة اللحام):

- درجة حرارة طرف المكواة: 300 درجة مئوية كحد أقصى

- وقت اللحام لكل رجل توصيل: 3 ثوانٍ كحد أقصى

- عدد دورات اللحام: مرة واحدة فقط

من المهم ملاحظة أن ملف إعادة التدفق الأمثل يعتمد على تصميم PCB المحدد، معجون اللحام، والفرن المستخدم. يخدم الملف المقدم كدليل إرشادي بناءً على معايير JEDEC.

6.4 تصميم دائرة القيادة

LED هو جهاز يعمل بالتيار. إخراج الضوء الخاص به هو في الأساس دالة للتيار الأمامي، وليس الجهد. لضمان سطوع ثابت ومنع التلف، يجب أن تتضمن دائرة القيادة آلية تحديد تيار. عند توصيل عدة مصابيح LED على التوازي، يوصى بشدة باستخدام مقاوم محدد للتيار بشكل فردي على التوالي مع كل LED. تعوض هذه الممارسة عن الاختلافات الطفيفة في الجهد الأمامي (VF) للأجهزة الفردية، مما يضمن توزيعًا موحدًا للتيار، وبالتالي، شدة ضوئية موحدة عبر جميع مصابيح LED في المصفوفة. لا يُنصح بتشغيل مصابيح LED مباشرة من مصدر جهد بدون تنظيم للتيار، حيث يمكن أن يؤدي ذلك إلى هروب حراري وفشل الجهاز.

7. مواصفات التغليف والشريط والبكرة

يتم توريد مصابيح LED بتنسيق شريط وبكرة متوافق مع معدات التجميع الآلية عالية السرعة. تشمل تفاصيل التغليف الرئيسية:

• عرض الشريط: 12 مم.
• قطر البكرة: 7 بوصات.
• الكمية لكل بكرة كاملة: 3000 قطعة.
• الحد الأدنى لكمية الطلب للبقايا: 500 قطعة.
• يتوافق التغليف مع مواصفات ANSI/EIA-481.
• يتم إغلاق الجيوب الفارغة في شريط الناقل بشريط غطاء علوي.
• يُسمح بحد أقصى مكونين مفقودين متتاليين لكل بكرة.

يتم توفير رسومات أبعاد مفصلة لشريط الناقل، وشريط الغطاء، والبكرة لضمان التوافق مع أنظمة التغذية.

8. ملاحظات وتحذيرات التطبيق

8.1 الاستخدام المقصود

تم تصميم هذا LED للاستخدام في المعدات الإلكترونية القياسية للأغراض العامة، مثل الإلكترونيات الاستهلاكية، ومعدات المكاتب، والأجهزة المنزلية. لم يتم تصميمه أو تأهيله خصيصًا للتطبيقات التي قد يؤدي الفشل فيها إلى تعريض الحياة، أو الصحة، أو السلامة للخطر المباشر دون استشارة مسبقة وتأهيل إضافي. تشمل هذه التطبيقات، على سبيل المثال لا الحصر، الطيران، النقل، التحكم في حركة المرور، أنظمة الدعم الطبي/الحياة، والأجهزة الأمنية الحرجة.

8.2 إدارة الحرارة

بينما تحتوي العبوة على تبديد طاقة محدد، فإن الإدارة الحرارية الفعالة على مستوى PCB ضرورية للحفاظ على الأداء والعمر الطويل، خاصة عند التشغيل في درجات حرارة محيطة عالية أو بالقرب من الحد الأقصى للتيار. يجب أن يوفر تخطيط PCB مساحة نحاسية كافية حول وسادات اللحام لتعمل كمشتت حراري، لتبديد الحرارة بعيدًا عن تقاطع LED.

8.3 اعتبارات التصميم البصري

توفر زاوية الرؤية 120 درجة نمط انبعاث واسع ومنتشر مناسب لمؤشرات الحالة والإضاءة الخلفية حيث تكون الرؤية بزاوية واسعة مرغوبة. بالنسبة للتطبيقات التي تتطلب حزمة ضوئية أكثر تركيزًا، ستكون البصريات الثانوية (مثل العدسات أو العواكس) ضرورية. تقلل العدسة الشفافة المائية من امتصاص الضوء، مما يزيد من إخراج الضوء من شريحة AlInGaP.

9. نظرة عامة على التكنولوجيا والمواد

يستخدم LTST-M140KRKT مادة أشباه الموصلات من فوسفيد الألومنيوم إنديوم جاليوم (AlInGaP) لمنطقة الانبعاث الضوئي. تعد تكنولوجيا AlInGaP مناسبة بشكل خاص لإنتاج مصابيح LED حمراء وبرتقالية وعنبرية عالية الكفاءة. مقارنة بالتكنولوجيات الأقدم مثل فوسفيد زرنيخيد الجاليوم (GaAsP)، تقدم AlInGaP كفاءة ضوئية أعلى بكثير، واستقرارًا حراريًا أفضل، وعمر تشغيلي أطول. يتم توليد الضوء من خلال الوميض الكهربائي، حيث تتحد الإلكترونات مع الفجوات داخل المنطقة النشطة لأشباه الموصلات، وتطلق الطاقة في شكل فوتونات. يتم هندسة التركيب المحدد لطبقات AlInGaP لإنتاج فوتونات عند الطول الموجي السائد المستهدف البالغ 631 نانومتر، والذي يُدركه العين البشرية كضوء أحمر.