ورقة بيانات ثنائي باعث للضوء SMD 95-21UYC/S530-XX/XXX - أصفر فائق - 2.0x1.25x0.8مم - 2.4 فولت - 60 ميغاواط - وثيقة تقنية باللغة العربية

1. نظرة عامة على المنتج

يُعد 95-21UYC/S530-XX/XXX ثنائي باعث للضوء مضغوطًا مصممًا للتثبيت على السطح لتطبيقات المؤشرات والإضاءة الخلفية. باستخدام تقنية شريحة AlGaInP، فإنه يُصدر ضوءًا أصفر فائقًا مع تغليف راتنجي شفاف كالماء. تشمل مزاياه الرئيسية بصمة أصغر بكثير مقارنة بالمكونات ذات الأسلاك، مما يتيح كثافة تعبئة أعلى على لوحات الدوائر المطبوعة، وتقليل حجم المعدات، وملاءمة عمليات التجميع الآلي، مما يضمن دقة الموضع.

2. الميزات الرئيسية والامتثال

يتم تعبئة الجهاز على شريط نافر بعرض 12 مم ملفوف على بكرة قطرها 7 بوصات، متوافق مع معدات التثبيت الآلي القياسية. وهو من النوع أحادي اللون، وخالي من الرصاص، ومتوافق مع اللوائح البيئية والسلامة الرئيسية. وهذا يشمل الالتزام بتوجيه الاتحاد الأوروبي RoHS، ولوائح الاتحاد الأوروبي REACH، ومعايير الخلو من الهالوجين (البروم <900 جزء في المليون، الكلور <900 جزء في المليون، Br+Cl < 1500 جزء في المليون). يتم الحفاظ على المنتج نفسه ضمن مواصفات متوافقة مع RoHS.

3. الحدود القصوى المطلقة

تحدد هذه التصنيفات الحدود التي بعدها قد يحدث تلف دائم للجهاز. لا يتم ضمان التشغيل تحت أو عند هذه الظروف.

• الجهد العكسي (V_R):5 فولت
• التيار الأمامي (I_F):20 مللي أمبير (مستمر)
• تيار الذروة الأمامي (I_FP):60 مللي أمبير (دورة عمل 1/10 @ 1 كيلو هرتز)
• تبديد الطاقة (P_d):60 ميغاواط
• درجة حرارة التشغيل (T_opr):-40°C إلى +85°C
• درجة حرارة التخزين (T_stg):-40°C إلى +90°C
• التفريغ الكهروستاتيكي (ESD):2000 فولت (نموذج جسم الإنسان)
• درجة حرارة اللحام (T_sol):الرفع الحراري: 260°C كحد أقصى لمدة 10 ثوانٍ؛ يدويًا: 350°C كحد أقصى لمدة 3 ثوانٍ.

4. الخصائص الكهروضوئية

يتم تحديد جميع المعلمات عند درجة حرارة محيطة (T_a) تبلغ 25°C وتيار أمامي (I_F) يبلغ 20 مللي أمبير، ما لم يُذكر خلاف ذلك.

4.1 شدة الإضاءة والتصنيف

يتم تصنيف شدة الإضاءة (I_v) إلى درجات (من A2 إلى A7)، مما يوفر مجموعة من خيارات السطوع لمرونة التصميم.

• الدرجة A2:نمطي 496 مللي كانديلا (الحد الأدنى 198 مللي كانديلا)
• الدرجة A3:نمطي 714 مللي كانديلا (الحد الأدنى 463 مللي كانديلا)
• الدرجة A4:نمطي 892 مللي كانديلا (الحد الأدنى 661 مللي كانديلا)
• الدرجة A5:نمطي 1156 مللي كانديلا (الحد الأدنى 793 مللي كانديلا)
• الدرجة A6:نمطي 1454 مللي كانديلا (الحد الأدنى 991 مللي كانديلا)
• الدرجة A7:نمطي 1600 مللي كانديلا (الحد الأدنى 1150 مللي كانديلا)

4.2 المعايير الطيفية والكهربائية

• زاوية الرؤية (2θ_1/2):25° (نمطية)
• الطول الموجي القمة (λ_p):591 نانومتر (نمطية)
• الطول الموجي السائد (λ_d):589 نانومتر (نمطية)
• عرض النطاق الطيفي (Δλ):15 نانومتر (نمطية)
• الجهد الأمامي (V_F):2.4 فولت (نمطية)، 2.0 فولت (الحد الأدنى) عند I_F=20 مللي أمبير
• التيار العكسي (I_R):10 ميكرو أمبير (الحد الأقصى) عند V_R=5 فولت

ملاحظة:تصنيف الجهد العكسي 5 فولت قابل للتطبيق لاختبار I_Rفقط. لم يتم تصميم الجهاز للتشغيل تحت انحياز عكسي.

5. مخطط العبوة والأبعاد الميكانيكية

يأتي الـ LED في عبوة SMD قياسية. يتم توفير الأبعاد الرئيسية في رسومات مفصلة (يشار إليها باسم TR7، TR9، TR10 في ورقة البيانات). ما لم يُذكر خلاف ذلك، فإن التسامح البعدي هو ±0.1 مم.

5.1 الأبعاد الرئيسية للعبوة (نمطية)

• طول العبوة: 2.0 مم
• عرض العبوة: 1.25 مم
• ارتفاع العبوة: 0.8 مم
• نمط اللحام: يتم توفير إرشادات التصميم لضمان اللحام السليم وإدارة الحرارة.

5.2 تحديد القطبية

يتم عادةً تمييز القطب السالب على العبوة. استشر رسم الأبعاد التفصيلي لمخطط الترميز الدقيق.

6. شرح الملصق ومعلومات الطلب

يتضمن تسمية المنتج عدة رموز للتتبع والمواصفات:

• CPN:رقم منتج العميل
• P/N:رقم المنتج (مثال: 95-21UYC/S530-XX/XXX)
• رقم الدفعة:رقم دفعة التصنيع
• الكمية:كمية التعبئة
• CAT:درجة شدة الإضاءة (A2-A7)
• HUE:درجة الطول الموجي السائد
• REF:درجة الجهد الأمامي

7. مواصفات التعبئة والتغليف

يتم توريد المكونات على شريط حامل نافر للتعامل الآلي.

• عرض الشريط الحامل:12 مم
• قطر البكرة:7 بوصات
• تباعد الجيوب:4.0 مم
• الكمية لكل بكرة:الكمية القياسية وفقًا لمواصفات EIA.
• التعبئة السائبة:متوفر أيضًا في أكياس من 1000 قطعة.

8. إرشادات التعامل والتخزين واللحام

8.1 الحماية من التيار الزائد

مقاومة خارجية للحد من التيار إلزامية. خاصية V-I للـ LED أسية، مما يعني أن زيادة صغيرة في الجهد يمكن أن تسبب زيادة كبيرة ومدمرة في التيار.

8.2 الحساسية للرطوبة والتخزين

هذا المكون حساس للرطوبة (MSL).

• قبل الفتح:قم بالتخزين عند ≤30°C و ≤90% رطوبة نسبية.
• بعد الفتح:عمر التخزين المفتوح هو 72 ساعة عند ≤30°C و ≤60% رطوبة نسبية.
• إعادة التجفيف:إذا تم اختراق كيس الحاجز الرطوبي أو تجاوز وقت التخزين، قم بالتجفيف عند 60±5°C لمدة 24 ساعة قبل الاستخدام.

8.3 ملف تعريف لحام الرفع الحراري (خالي من الرصاص)

يتم توفير ملف تعريف درجة حرارة موصى به:

• التسخين المسبق:150-200°C لمدة 60-120 ثانية (أقصى معدل ارتفاع 3°C/ثانية).
• الوقت فوق السائل (217°C):60-150 ثانية.
• درجة حرارة الذروة:260°C كحد أقصى، يتم الاحتفاظ بها لمدة لا تزيد عن 10 ثوانٍ.
• الوقت فوق 255°C:30 ثانية كحد أقصى.
• معدل التبريد:6°C/ثانية كحد أقصى.

ملاحظات حرجة:لا تتجاوز دورتي رفع حراري. تجنب الإجهاد الميكانيكي على الـ LED أثناء التسخين. لا تشوه لوحة الدوائر المطبوعة بعد اللحام.

8.4 اللحام اليدوي والإصلاح

إذا كان اللحام اليدوي لا مفر منه:

• استخدم مكواة لحام بدرجة حرارة طرف <350°C.
• حدد وقت التلامس إلى 3 ثوانٍ لكل طرف.
• استخدم مكواة منخفضة الطاقة (<25 واط).
• اسمح بفاصل زمني لا يقل عن 2 ثانية بين لحام الأطراف.
• تجنب الإصلاح. إذا كان ضروريًا تمامًا، استخدم مكواة لحام برأسين لتسخين كلا الطرفين في وقت واحد وتقليل الإجهاد الحراري. تحقق من وظيفة الجهاز بعد الإصلاح.

9. مجالات التطبيق

هذا الـ LED مناسب لمجموعة واسعة من وظائف المؤشرات والإضاءة الخلفية منخفضة الطاقة، خاصةً حيث تكون المساحة والوزن قيودًا.

• مؤشرات الحالة في الإلكترونيات الاستهلاكية (استخدام داخلي).
• الإضاءة الخلفية لوحات LCD، ومفاتيح الغشاء، والرموز.
• إضاءة المؤشرات واللوحات في معدات المكتب (الطابعات، وآلات النسخ).
• مؤشرات الأجهزة التي تعمل بالبطارية (أجهزة التحكم عن بعد، والأدوات المحمولة).
• أضواء حالة معدات الصوت/الفيديو.
• الإضاءة الخلفية للوحة القيادة والمفاتيح في مقصورات السيارات.
• إضاءة المؤشرات ولوحة المفاتيح الخلفية في أجهزة الاتصالات (الهواتف، وأجهزة الفاكس).

10. اعتبارات التصميم والتحليل الفني

10.1 تصميم دائرة التشغيل

نظرًا لجهد أمامي نمطي يبلغ 2.4 فولت، فإن المقاومة المتسلسلة ضرورية. يمكن حساب قيمة المقاومة (R_s) باستخدام قانون أوم: R_s= (V_supply- V_F) / I_F. لمصدر طاقة 5 فولت وهدف I_Fيساوي 20 مللي أمبير، R_s≈ (5 - 2.4) / 0.02 = 130 أوم. يجب استخدام مقاومة قياسية 130 أوم أو 150 أوم بقدرة كهربائية كافية (P = I_F²* R_s).

10.2 إدارة الحرارة

على الرغم من أن تبديد الطاقة منخفض (60 ميغاواط كحد أقصى)، فإن تخطيط لوحة الدوائر المطبوعة المناسب أمر بالغ الأهمية للموثوقية طويلة المدى. تأكد من أن وسادات اللحام متصلة بمساحة نحاسية كافية لتعمل كمشتت حراري، خاصة إذا كان التشغيل بالقرب من التيار الأقصى أو في درجات حرارة محيطة مرتفعة.

10.3 الأداء البصري

توفر زاوية الرؤية البالغة 25° شعاعًا مركزًا نسبيًا، مما يجعلها مناسبة لتطبيقات المؤشرات الموجهة. يوفر اللون الأصفر الفائق (λ_d~589 نانومتر) تباينًا بصريًا عاليًا وغالبًا ما يستخدم لمؤشرات التحذير أو الانتباه.

10.4 المقارنة مع التقنيات البديلة

مقارنة بـ LEDs الأصفر ذو الثقب المار القديم، تقدم نسخة SMD هذه تقليلًا كبيرًا في الحجم والوزن، مما يتيح تصميمات حديثة ومصغرة. يوفر نظام مادة AlGaInP كفاءة عالية ونقاء لوني جيد للإصدار الأصفر. مقارنة ببعض LEDs الأبيض المستخدم للإضاءة الخلفية، فإنه يوفر لونًا مشبعًا دون الحاجة إلى الفوسفور، مما قد يبسط التصميم البصري لمتطلبات الألوان المحددة.

11. الأسئلة الشائعة (FAQ)

11.1 هل يمكنني تشغيل هذا الـ LED بدون مقاومة؟

No.من شبه المؤكد أن التشغيل بدون مقاومة للحد من التيار سيدمر الـ LED بسبب التيار الزائد، حتى مع مصدر جهد صغير مثل بطارية عملة 3 فولت.

11.2 ما الفرق بين الطول الموجي القمة والطول الموجي السائد؟

الطول الموجي القمة (λ_p):الطول الموجي الذي يكون فيه توزيع القدرة الطيفية في الحد الأقصى (591 نانومتر نمطي).الطول الموجي السائد (λ_d):الطول الموجي الفردي الذي تدركه العين البشرية ويتطابق مع لون الضوء (589 نانومتر نمطي). بالنسبة لـ LEDs أحادية اللون مثل هذا، فهي قريبة جدًا.

11.3 كيف أختار درجة السطوع الصحيحة (CAT)؟

اختر بناءً على شدة الإضاءة المطلوبة لتطبيقك. الدرجة A2 هي الأكثر خفوتًا، و A7 هي الأكثر سطوعًا. ضع في اعتبارك ظروف الضوء المحيط ومسافة المشاهدة. للحالات ذات الضوء المحيط العالي، قد تكون هناك حاجة إلى درجة أعلى (A5-A7).

11.4 هل هذا الـ LED مناسب للاستخدام الخارجي؟

تحدد ورقة البيانات التطبيقات على أنها "داخلية". نطاق درجة حرارة التشغيل (-40°C إلى +85°C) واسع، لكن الاستخدام الخارجي سيتطلب تحققًا تصميميًا إضافيًا لعوامل مثل التعرض للأشعة فوق البنفسجية، والعزل الرطوبي، والدورات الحرارية، والتي لا يتم تغطيتها في هذه الوثيقة.

12. مثال تطبيقي عملي

السيناريو:تصميم مؤشر بطارية منخفضة لجهاز طبي محمول باليد.

• اختيار المكون:تم اختيار 95-21UYC من الدرجة A5 لضوءه الأصفر الساطع الذي يجذب الانتباه.
• تصميم الدائرة:يتم تشغيل الجهاز بواسطة منظم جهد 3.3 فولت. يتم حساب مقاومة متسلسلة 47 أوم: (3.3 فولت - 2.4 فولت) / 0.02 أمبير = 45 أوم. القيمة القياسية الأقرب وهي 47 أوم تؤدي إلى تيار أمامي يبلغ حوالي 19.1 مللي أمبير، وهو آمن ويوفر سطوعًا كافيًا.
• تخطيط لوحة الدوائر المطبوعة:يتم وضع الـ LED بالقرب من شاشة الجهاز. يتم توصيل وسادات لوحة الدوائر المطبوعة بطبقة نحاسية صغيرة على الطبقة العليا للمساعدة في تبديد الحرارة.
• التجميع:يتم وضع LEDs باستخدام آلة انتقاء ووضع من بكرة الشريط 12 مم ويتم لحامها باستخدام ملف تعريف الرفع الحراري الخالي من الرصاص المحدد.
• النتيجة:مؤشر تحذير بطارية منخفضة موثوق، مضغوط، وواضح الرؤية.

13. مبدأ التشغيل

هذا هو ثنائي باعث للضوء أشباه الموصلات. عندما يتم تطبيق جهد انحياز أمامي يتجاوز جهد الأمامي المميز له (V_F)، تتحد الإلكترونات والثقوب في المنطقة النشطة لشريحة أشباه الموصلات AlGaInP. تطلق عملية إعادة التركيب هذه الطاقة في شكل فوتونات (ضوء). يحدد التركيب المحدد لسبيكة AlGaInP طاقة فجوة النطاق، والتي تحدد مباشرة الطول الموجي (اللون) للضوء المنبعث - في هذه الحالة، الأصفر (~589 نانومتر). تعمل عبوة الراتنج الشفاف كالماء كعدسة، تشكل ناتج الضوء إلى زاوية الرؤية المحددة البالغة 25°.

14. السياق الصناعي والاتجاهات

تمثل LEDs SMD مثل سلسلة 95-21 المعيار الصناعي لتطبيقات المؤشرات، حيث حلت إلى حد كبير محل LEDs ذو الثقب المار بسبب التوافق مع الأتمتة وتوفير المساحة. يستمر الاتجاه نحو أحجام عبوات أصغر (مثل 0402، 0201 متري) للأجهزة فائقة الصغر. علاوة على ذلك، هناك دفعة قوية على مستوى الصناعة نحو كفاءة أعلى (مزيد من ناتج الضوء لكل مللي أمبير من التيار) وتحسين اتساق الألوان عبر التصنيفات. يعكس الامتثال لمعايير الخلو من الهالوجين و RoHS التزام صناعة الإلكترونيات المستمر بالمسؤولية البيئية وسلامة المواد. تعد الأجهزة في هذه الفئة مكونات أساسية في إنترنت الأشياء (IoT) والإلكترونيات المحمولة، حيث يكون التصغير واستهلاك الطاقة المنخفض أمرًا بالغ الأهمية.