ورقة بيانات LED SMD طراز LTST-T680UWET - ضوء أبيض، عدسة صفراء - 30mA، 108mW - وثيقة تقنية باللغة العربية

1. نظرة عامة على المنتج

توفر هذه الوثيقة المواصفات التقنية الكاملة لـ LTST-T680UWET، وهو صمام ثنائي باعث للضوء (LED) من نوع جهاز السطح المثبت (SMD). تم تصميم هذا المكون لعمليات تجميع لوحات الدوائر المطبوعة (PCB) الآلية، ويتميز بحجم صغير مناسب للتطبيقات ذات المساحة المحدودة. يصدر LED ضوءًا أبيضًا من خلال مادة عدسة صفراء اللون. وظيفته الأساسية هي العمل كمؤشر أو مصدر إضاءة خلفية في مجموعة واسعة من الأجهزة الإلكترونية الاستهلاكية، وأجهزة الحوسبة، ومعدات الاتصالات، وأنظمة اللافتات.

1.1 الميزات الرئيسية

• متوافق مع توجيهات RoHS (تقييد المواد الخطرة).
• معبأ بشريط 8 مم على بكرات قطر 7 بوصات لآلات الاختيار والوضع الآلية.
• مخطط عبوة قياسي وفقًا لـ EIA (تحالف الصناعات الإلكترونية).
• متوافق كهربائيًا مع مستويات منطق الدوائر المتكاملة (IC).
• مصمم للتوافق مع عمليات لحام إعادة التدفق القياسية بالأشعة تحت الحمراء (IR).
• مُعد مسبقًا لمستوى الحساسية للرطوبة 3 وفقًا لـ JEDEC (المجلس المشترك لهندسة الأجهزة الإلكترونية).

1.2 التطبيقات المستهدفة

• مؤشرات الحالة والإضاءة الخلفية للأجهزة الاستهلاكية.
• الإضاءة الخلفية العامة للافتات والعروض.
• تطبيقات الإضاءة المتخصصة والديكورية.
• إضاءة حالة ومفاتيح الأجهزة الصناعية.

2. أبعاد العبوة والبيانات الميكانيكية

يستخدم LTST-T680UWET عبوة LED SMD قياسية. لون العدسة أصفر، ولون الضوء المنبعث أبيض. يتم توفير جميع الأبعاد الحرجة لتصميم بصمة PCB ووضع المكون في رسومات ورقة البيانات. جميع القياسات بالمليمترات (مم) بتحمل قياسي ±0.2 مم ما لم يُذكر خلاف ذلك. يجب على المصممين الرجوع إلى الرسومات التفصيلية للأبعاد لضمان تخطيط لوحة PCB المناسب ومسافة التجميع.

3. التقييمات والخصائص

يتم تحديد جميع المعلمات عند درجة حرارة محيطة (Ta) تبلغ 25 درجة مئوية ما لم يُذكر خلاف ذلك. قد يؤدي تجاوز الحدود القصوى المطلقة إلى تلف دائم للجهاز.

3.1 الحدود القصوى المطلقة

• تبديد الطاقة (Pd):108 ملي واط
• تيار التشغيل الأمامي الذروي (I_F(peak)):100 مللي أمبير (بدورة عمل 1/10، عرض نبضة 0.1 مللي ثانية)
• تيار التشغيل الأمامي المستمر (I_F):30 مللي أمبير تيار مستمر
• نطاق درجة حرارة التشغيل:-40°C إلى +85°C
• نطاق درجة حرارة التخزين:-40°C إلى +100°C

3.2 ملف إعادة التدفق بالأشعة تحت الحمراء المقترح

المكون مناسب لعمليات اللحام الخالية من الرصاص. يتوافق ملف إعادة التدفق بالأشعة تحت الحمراء الموصى به مع المعيار J-STD-020B. يحدد هذا الملف معلمات حرجة مثل معدل التسخين المسبق، وقت ودرجة حرارة النقع، درجة حرارة إعادة التدفق القصوى، ومعدل التبريد لضمان وصلات لحام موثوقة دون الإضرار بعبوة LED.

3.3 الخصائص الكهربائية والبصرية

يوضح الجدول التالي معلمات الأداء النموذجية عند تشغيله بتيار اختبار قياسي 20 مللي أمبير.

• شدة الإضاءة (I_V):2100 - 3300 ميللي كانديلا. تم القياس باستخدام مستشعر مُرشح لمطابقة منحنى استجابة العين الضوئي CIE.
• زاوية الرؤية (2θ_1/2):120 درجة. تُعرّف على أنها الزاوية الكاملة التي تنخفض فيها الشدة إلى نصف القيمة المحورية القصوى.
• إحداثيات اللونية (x, y):تقريبًا (0.31, 0.31) على مخطط اللونية CIE 1931، لتحديد نقطة اللون الأبيض.
• جهد التشغيل الأمامي (V_F):2.8 فولت - 3.6 فولت.
• التيار العكسي (I_R):10 ميكرو أمبير كحد أقصى عند جهد عكسي (V_R) بقيمة 5 فولت. ملاحظة: لم يتم تصميم هذا الجهاز للعمل تحت انحياز عكسي.

4. نظام التصنيف والفرز

لضمان الاتساق في عمليات الإنتاج، يتم فرز مصابيح LED إلى مجموعات بناءً على معلمات رئيسية. يسمح ذلك للمصممين باختيار مكونات تلبي متطلبات تطبيقية محددة للسطوع والجهد واللون.

4.1 درجة جهد التشغيل الأمامي (V_F)

يتم فرز مصابيح LED حسب انخفاض جهد التشغيل الأمامي عند 20 مللي أمبير. تتراوح المجموعات من D7 (2.8 فولت - 3.0 فولت) إلى D10 (3.4 فولت - 3.6 فولت)، بتحمل ±0.1 فولت لكل مجموعة. هذا أمر بالغ الأهمية لتصميم دوائر تحديد التيار وضمان سطوع موحد في مصفوفات LED المتعددة.

4.2 درجة شدة الإضاءة (I_V)

يتم تصنيف مصابيح LED حسب شدة إخراج الضوء. المجموعات الأساسية هي X1 (2100 - 2630 ميللي كانديلا) و X2 (2630 - 3300 ميللي كانديلا)، بتحمل ±15% داخل كل مجموعة. يساعد هذا التصنيف في تحقيق مستويات السطوع المطلوبة في التطبيق النهائي.

4.3 درجة اللون

يتم تعريف نظام فرز لوني مفصل باستخدام رموز (Z1-Z4, Y1-Y8, X1-X4, W1-W8). تحدد كل مجموعة منطقة رباعية على مخطط اللونية CIE 1931 (x, y) بأربع نقاط زاوية. يضمن هذا الفرز الدقيق تحكمًا دقيقًا في درجة اللون الأبيض المنبعث، بتحمل ±0.01 في كل من إحداثيات x و y. تتضمن ورقة البيانات جدولًا كاملاً لهذه الحدود الإحداثية وتمثيلًا بيانيًا لمنطقة إحداثيات اللونية.

5. منحنيات الأداء النموذجية

توفر ورقة البيانات تمثيلات بيانية للعلاقات الرئيسية، وهي ضرورية لتصميم الدوائر وإدارة الحرارة. توضح هذه المنحنيات عادةً:

• التيار الأمامي مقابل الجهد الأمامي (منحنى I-V):يوضح العلاقة غير الخطية، المهمة لتحديد نقطة التشغيل وتبديد الطاقة.
• شدة الإضاءة مقابل التيار الأمامي:يوضح كيف يزداد إخراج الضوء مع زيادة تيار التشغيل، حتى الحد الأقصى المسموح به.
• شدة الإضاءة مقابل درجة الحرارة المحيطة:يوضح انخفاض إخراج الضوء مع زيادة درجة حرارة الوصلة، وهو أمر بالغ الأهمية للبيئات عالية الحرارة.
• توزيع القدرة الطيفية النسبي:يصور شدة الضوء المنبعث عبر أطوال موجية مختلفة، مما يحدد خصائص اللون.

6. دليل المستخدم وتعليمات التجميع

6.1 إجراءات التنظيف

يجب عدم استخدام مواد تنظيف كيميائية غير محددة لأنها قد تتلف عبوة LED. إذا كان التنظيف بعد اللحام ضروريًا، فيمكن غمر LED في كحول الإيثيل أو كحول الأيزوبروبيل في درجة حرارة الغرفة لأقل من دقيقة واحدة.

6.2 تخطيط لوحة الدوائر المطبوعة الموصى به

يتم توفير نمط أرضي مقترح (بصمة) لـ PCB لضمان تكوين حشوة لحام مناسبة واستقرار ميكانيكي أثناء لحام إعادة التدفق بالأشعة تحت الحمراء أو الطور البخاري. الالتزام بهذا النمط أمر حيوي للتجميع الموثوق.

6.3 مواصفات التعبئة بالشريط والبكرة

يتم توريد المكونات في شريط ناقل بارز قياسي في الصناعة مع شريط غطاء واقي. يتم تحديد أبعاد مفصلة لجيوب الشريط، والخطوة، وعرض الشريط الإجمالي لضمان التوافق مع معدات التجميع الآلية.

6.4 مواصفات البكرة

يتم لف مصابيح LED على بكرات قطر 7 بوصات (178 مم). تحتوي كل بكرة على 2000 قطعة. تتوافق التعبئة مع معايير ANSI/EIA-481. تشمل المواصفات الحد الأقصى المسموح به للجيوب الفارغة المتتالية (اثنان) ومتطلبات ختم الشريط.

7. تحذيرات هامة وملاحظات التطبيق

7.1 الاستخدام المقصود والموثوقية

تم تصميم هذا LED للاستخدام في المعدات الإلكترونية القياسية مثل أجهزة المكاتب، ومعدات الاتصالات، والأجهزة المنزلية. لا يُقصد به التطبيقات التي يمكن أن يؤدي فيها الفشل إلى تعريض الحياة أو الصحة للخطر مباشرة (مثل الطيران، ودعم الحياة الطبي، وأنظمة السلامة الحرجة) دون استشارة مسبقة وتأهيل محدد.

7.2 ظروف التخزين والتعامل

العبوة المختومة:يتم تعبئة الأجهزة الحساسة للرطوبة مع مجفف في كيس حاجز للرطوبة. يجب تخزينها عند ≤30 درجة مئوية و ≤70% رطوبة نسبية (RH) واستخدامها في غضون عام واحد من تاريخ ختم الكيس.

العبوة المفتوحة:بمجرد فتح الكيس الأصلي، يجب ألا تتجاوز ظروف التخزين المحيطة 30 درجة مئوية و 60% رطوبة نسبية. يجب أن تخضع المكونات المعرضة للظروف المحيطة لعملية لحام إعادة التدفق بالأشعة تحت الحمراء في غضون 168 ساعة (7 أيام). للتخزين لفترات أطول بعد الفتح، يجب تخزين مصابيح LED في وعاء محكم الغلق مع مجفف أو في مجفف مملوء بالنيتروجين لمنع امتصاص الرطوبة، مما قد يسبب "انتفاخًا" أثناء إعادة التدفق.

8. اعتبارات التصميم واقتراحات التطبيق

عند دمج LTST-T680UWET في تصميم، يجب مراعاة عدة عوامل. يتطلب فرز جهد التشغيل الأمامي تصميمًا دقيقًا لمقاومة تحديد التيار أو دائرة التشغيل لضمان تيار وسطوع متسقين عبر مصابيح LED متعددة، خاصة عند توصيلها على التوازي. تجعل زاوية الرؤية الواسعة 120 درجة مناسبة للتطبيقات التي تتطلب إضاءة واسعة بدلاً من شعاع مركز. إدارة الحرارة أمر بالغ الأهمية؛ يجب عدم تجاوز درجة حرارة الوصلة القصوى، مما يتضمن النظر في التوصيل الحراري لـ PCB، ودرجة الحرارة المحيطة، وتبديد طاقة LED. للحصول على أفضل نتائج اللحام، اتبع ملف إعادة التدفق المقدم بدقة لتجنب الصدمة الحرارية أو عيوب اللحام.

9. المقارنة التقنية والتمييز

بالمقارنة مع مصابيح LED SMD العامة، يقدم هذا المكون فرزًا محددًا ومسيطرًا عليه لشدة الإضاءة، وجهد التشغيل الأمامي، واللونية. يوفر هذا المستوى من التصنيف أداءً يمكن التنبؤ به للمصممين، وهو أمر ضروري للمنتجات التي تتطلب مظهرًا بصريًا وسطوعًا متسقين. يشير التجهيز المسبق لمستوى JEDEC 3 إلى عبوة قوية قادرة على تحمل عمليات تجميع السطح المثبت القياسية بعمر أرضي محدد، مما يقلل من خطر الأعطال المرتبطة بالتجميع.

10. الأسئلة الشائعة (بناءً على المعلمات التقنية)

س: هل يمكنني تشغيل هذا LED بأقصى تيار مستمر له وهو 30 مللي أمبير؟
ج: بينما يكون ذلك ممكنًا، فإن التشغيل عند الحد الأقصى المطلق يقلل العمر الافتراضي ويزيد من درجة حرارة الوصلة. للحصول على أفضل موثوقية وعمر افتراضي، يوصى بتخفيض التيار إلى قيمة أقل (مثل 20 مللي أمبير).

س: ما هو الغرض من جدول فرز الألون المفصل؟
ج: يسمح بمطابقة الألون بدقة في التطبيقات التي تستخدم فيها عدة مصابيح LED جنبًا إلى جنب (مثل مصفوفات الإضاءة الخلفية، اللافتات). يضمن اختيار مصابيح LED من نفس مجموعة اللون مظهرًا أبيض موحدًا دون تحولات لونية ملحوظة.

س: لماذا عمر الأرضية 168 ساعة بعد فتح الكيس مهم؟
ج: يمكن لعبوات LED SMD امتصاص الرطوبة من الهواء. أثناء عملية إعادة التدفق عالية الحرارة، يمكن لهذه الرطوبة المحتبسة أن تتبخر بسرعة، مما يسبب انفصالًا داخليًا أو تشققًا ("انتفاخًا"). حد 168 ساعة هو وقت التعرض الآمن لمستوى الحساسية للرطوبة المحدد.

11. أمثلة عملية للتصميم والاستخدام

المثال 1: لوحة مؤشر الحالة:في جهاز توجيه شبكة، يمكن استخدام عدة مصابيح LED من طراز LTST-T680UWET خلف أغطية بلاستيكية شفافة للإشارة إلى الطاقة، ونشاط الشبكة، وحالة المنفذ. تضمن زاوية الرؤية الواسعة الرؤية من زوايا مختلفة. يضمن استخدام مصابيح LED من نفس مجموعة V_Fو I_V أن يكون لجميع المؤشرات سطوع متساوٍ عند تشغيلها بواسطة شبكة مقاومات تحديد تيار مشتركة.

المثال 2: إضاءة خلفية لمفتاح الغشاء:يمكن تركيب LED على PCB مرن خلف لوحة مفاتيح مطاطية من السيليكون لتوفير إضاءة خلفية متساوية. يمكن أن تساعد العدسة الصفراء في إنشاء ضوء أبيض دافئ أو ضوء ملون محدد عند دمجها مع الرسومات العلوية. يسمح التوافق مع إعادة التدفق بالأشعة تحت الحمراء بلحامه في وقت واحد مع مكونات SMD الأخرى على الدائرة المرنة.

12. مبدأ التشغيل

LED هو صمام ثنائي شبه موصل. عند تطبيق جهد أمامي يتجاوز عتبته المميزة، تتحد الإلكترونات مع الفجوات داخل منطقة الجهاز النشطة، مما يطلق الطاقة في شكل فوتونات (ضوء). يتم تحديد لون الضوء بواسطة فجوة النطاق الطاقي لمواد أشباه الموصلات المستخدمة. يستخدم LED الأبيض عادةً شريحة شبه موصلة زرقاء الانبعاث مغطاة بطبقة فسفورية. يمتص الفسفور جزءًا من الضوء الأزرق ويعيد إصداره كضوء أصفر. يدرك العين البشرية خليط الضوء الأزرق المتبقي والضوء الأصفر المحول على أنه أبيض. تقوم العدسة الخارجية الصفراء بتعديل إخراج اللون النهائي وخصائص الرؤية بشكل أكبر.

13. اتجاهات التكنولوجيا

يستمر الاتجاه العام في تكنولوجيا LED SMD نحو كفاءة إضاءة أعلى (مزيد من إخراج الضوء لكل واط من المدخلات الكهربائية)، مما يتيح شاشات أكثر سطوعًا أو استهلاكًا أقل للطاقة. هناك أيضًا دفع لتحسين مؤشر تجسيد اللون (CRI) واتساق لوني أكثر دقة عبر دفعات الإنتاج. تتطور التعبئة للسماح بكثافة طاقة أعلى وإدارة حرارية أفضل من بصمات أصغر حجمًا. علاوة على ذلك، فإن التكامل مع مشغلات ذكية ودوائر تحكم مباشرة في عبوة LED هو مجال للتطوير المستمر لتطبيقات الإضاءة الذكية.