ورقة بيانات LED أزرق SMD3528 - مقاس 3.5x2.8 مم - جهد 3.2 فولت - قدرة 0.144 واط - وثيقة تقنية باللغة العربية

1. نظرة عامة على المنتج توفر هذه الوثيقة المواصفات التقنية الكاملة لـ LED أزرق أحادي الشريحة في عبوة SMD3528. تم تصميم هذا المكون ذو التثبيت السطحي للإضاءة العامة، والإضاءة الخلفية، وتطبيقات المؤشرات التي تتطلب مصدر ضوء أزرق موثوقًا وفعالًا. تكمن الميزة الأساسية لهذا المكون في عبوته القياسية، ومعايير أدائه المتسقة، ونظام تصنيفه المحدد بوضوح، مما يضمن سلوكًا يمكن التنبؤ به في تصميم الدوائر.

2. التفسير الموضوعي المتعمق للمعايير التقنية يشرح القسم التالي بالتفصيل القيم القصوى المطلقة والخصائص الكهربائية/البصرية النموذجية للـ LED. يتم قياس جميع المعايير في حالة اختبار قياسية حيث درجة الحرارة T

= 25 درجة مئوية.

2.1 القيم القصوى المطلقة_sتيار التشغيل الأمامي (I

):

• 30 مللي أمبير (مستمر)_Fتيار النبض الأمامي (I):
• 40 مللي أمبير (عرض النبضة ≤ 10 مللي ثانية، دورة العمل ≤ 1/10)_FPاستهلاك الطاقة (P):
• 144 ملي واط_Dدرجة حرارة التشغيل (Topr
• ):_{-40°C إلى +80°C}درجة حرارة التخزين (Tstg
• ):_{-40°C إلى +80°C}درجة حرارة الوصلة (T):
• 125°C_jدرجة حرارة اللحام (Tsld
• ):_{لحام إعادة التدفق عند 200°C أو 230°C لمدة 10 ثوانٍ.}2.2 المعايير التقنية النموذجيةمقاسة عند تيار تشغيل أمامي (I

) قدره 20 مللي أمبير.

جهد التشغيل الأمامي (V_F):

• نموذجي 3.2 فولت، أقصى 3.6 فولت_Fالجهد العكسي (V):
• 5 فولت_Rالطول الموجي السائد (λ):
• 460 نانومتر_dالتيار العكسي (I):
• أقصى 10 ميكرو أمبير_Rزاوية الرؤية (2θ1/2
• ):_120°3. شرح نظام التصنيف (Binning)يتم تصنيف المنتج إلى مجموعات بناءً على معايير الأداء الرئيسية لضمان الاتساق. رموز التصنيف هي جزء من رقم موديل المنتج.

3.1 تصنيف التدفق الضوئي

يتم قياس التدفق الضوئي عند I

= 20 مللي أمبير. التسامح في قياس التدفق هو ±7%.

الرمز_Fالحد الأدنى (لومن)

الرمز

الحد الأدنى (نانومتر)

الرمز

الحد الأدنى (فولت)

رمز العبوة (مثال: 32):

يشير إلى عبوة SMD3528.T [Package Code] [Chip Count] [Lens Code] [Internal Code] - [Flux Code] [Wavelength Code].

• عدد الشرائح (مثال: S):'S' لشريحة أحادية صغيرة القدرة.
• رمز العدسة:'00' لعدم وجود عدسة، '01' مع عدسة.
• اللون:يُعرّف بحرف (B للأزرق).
• 4. تحليل منحنيات الأداءتوضح منحنيات الخصائص العلاقة بين المعايير الرئيسية، وهو أمر بالغ الأهمية لإدارة الحرارة ودائرة القيادة.

4.1 جهد التشغيل الأمامي مقابل تيار التشغيل الأمامي (منحنى I-V)

يظهر منحنى I-V العلاقة الأسية النموذجية للدايود. يزداد جهد التشغيل الأمامي مع التيار. يجب على المصممين التأكد من أن دائرة القيادة توفر هامش جهد كافٍ، خاصةً مع مراعاة انتشار تصنيف الجهد، لتحقيق التيار المطلوب دون تجاوز القيم القصوى المطلقة.

4.2 التدفق الضوئي النسبي مقابل تيار التشغيل الأمامي

يوضح هذا المنحنى أن الناتج الضوئي يزداد مع التيار ولكن قد لا يكون خطيًا تمامًا، خاصةً عند التيارات الأعلى. قد يؤدي التشغيل فوق 20 مللي أمبير الموصى بها إلى عوائد متناقصة في الكفاءة وزيادة درجة حرارة الوصلة، مما قد يؤثر على العمر الافتراضي.

4.3 الطاقة الطيفية النسبية مقابل درجة حرارة الوصلة

يشير الرسم البياني إلى أنه مع ارتفاع درجة حرارة الوصلة من 25°C إلى 125°C، ينخفض ناتج الطاقة الطيفية النسبية. يسلط هذا الضوء على أهمية إدارة الحرارة في تصميم التطبيق للحفاظ على ناتج ضوئي ثابت واستقرار اللون طوال عمر المنتج.

4.4 توزيع القدرة الطيفية

يؤكد منحنى الطيف على انبعاث ذروي حول الطول الموجي السائد 460 نانومتر، وهو سمة مميزة لشريحة LED زرقاء من نوع InGaN. النطاق الضيق نموذجي لـ LED أحادي اللون.

5. معلومات الميكانيكا والتغليف

5.1 الأبعاد الخارجية

يتمتع غلاف SMD3528 بأبعاد اسمية تبلغ 3.5 مم (الطول) × 2.8 مم (العرض). يتم توفير الرسم الأبعادي الدقيق مع التسامحات (مثل .X: ±0.10 مم، .XX: ±0.05 مم) لتصميم بصمة PCB.

5.2 نمط اللحام الموصى به وتصميم الاستنسل

يتم توفير نمط لحام مفصل (بصمة) وتصميم استنسل معجون لحام لضمان اللحام والمحاذاة المناسبين أثناء عملية تجميع تكنولوجيا التثبيت السطحي (SMT). يعد الالتزام بهذه التوصيات أمرًا بالغ الأهمية لتحقيق وصلات لحام موثوقة ونقل حراري مثالي من الـ LED إلى لوحة الدوائر المطبوعة.

5.3 تحديد القطبية

يتم عادةً تمييز الكاثود على غلاف الـ LED، غالبًا بلون أخضر على العدسة أو بشق/حافة مائلة على إحدى زوايا الجسم البلاستيكي. يوضح مخطط تخطيط اللحام بوضوح لوحي الأنود والكاثود.

6. إرشادات اللحام والتركيب

6.1 معلمات لحام إعادة التدفق (Reflow)

تم تصنيف الـ LED لعمليات لحام إعادة التدفق القياسية. يجب ألا تتجاوز درجة حرارة الجسم القصوى أثناء اللحام 200°C لمدة 10 ثوانٍ أو 230°C لمدة 10 ثوانٍ. من الضروري اتباع منحنى درجة الحرارة الموصى به لمنع تلف القالب الداخلي ومادة العدسة الإيبوكسية.

6.2 احتياطات التعامل والتخزين

قم بالتخزين في بيئة جافة ومضادة للكهرباء الساكنة ضمن نطاق درجة الحرارة المحدد (-40°C إلى +80°C).

تجنب الإجهاد الميكانيكي على العدسة.

• استخدم خلال 12 شهرًا من تاريخ التصنيع في ظل ظروف التخزين الموصى بها لضمان قابلية اللحام.
• 7. معلومات التغليف والطلب
• 7.1 مواصفات الشريط والبكرة (Tape and Reel)

يتم توريد مصابيح LED على شريط ناقل بارز ملفوف على بكرات، مناسب لآلات الاختيار والوضع الآلية. يتم تحديد أبعاد الشريط الرئيسية (حجم الجيب، المسافة) وقوة تقشيع الشريط الغطائي المطلوبة (0.1 - 0.7 نيوتن بزاوية 10 درجات) لضمان التوافق مع معدات SMT.

8. اقتراحات التطبيق

8.1 سيناريوهات التطبيق النموذجية

الإضاءة الخلفية:

لشاشات LCD، لوحات المفاتيح، أو اللافتات.

• مؤشرات الحالة:على الإلكترونيات الاستهلاكية، الأجهزة المنزلية، والمعدات الصناعية.
• الإضاءة الزخرفية:في الإضاءة التكميلية، إضاءة المزاج، أو الميزات المعمارية.
• الإضاءة العامة:كمكون في وحدات LED، الشرائط، أو المصابيح، غالبًا ما يتم دمجها مع الفوسفور لإنشاء ضوء أبيض.
• 8.2 اعتبارات التصميمتحديد التيار:

قم دائمًا بتشغيل الـ LED باستخدام مصدر تيار ثابت أو مقاوم محدد للتيار. لا تقم بالاتصال مباشرة بمصدر جهد.

• إدارة الحرارة:صمم لوحة الدوائر المطبوعة بمساحة نحاسية كافية أو ثقوب حرارية لتبديد الحرارة، خاصة عند التشغيل بالقرب من التيار الأقصى. درجات حرارة الوصلة العالية تسرع من تدهور التدفق الضوئي.
• الحماية من الكهرباء الساكنة (ESD):على الرغم من عدم ذكرها صراحةً بأنها شديدة الحساسية، فإن تنفيذ حماية أساسية من ESD على دائرة القيادة هو ممارسة جيدة للموثوقية.
• التصميم البصري:ضع في اعتبارك زاوية الرؤية البالغة 120 درجة عند تصميم العدسات أو أدلة الضوء للتطبيق المقصود.
• 9. المقارنة التقنيةمقارنةً بمصابيح LED ذات الثقب المار (Through-Hole)، تقدم SMD3528 مزايا كبيرة في التجميع الآلي، وتوفير مساحة اللوحة، وأداء حراري أفضل بسبب التثبيت المباشر على PCB. داخل عائلة SMD، تعتبر عبوة 3528 معيارًا ناضجًا ومستخدمًا على نطاق واسع، حيث توفر توازنًا جيدًا بين الحجم، والناتج الضوئي، والتكلفة. مقارنةً بالعبوات الأصغر مثل 3020 أو 3014، يمكن لـ 3528 عادةً التعامل مع تيار أعلى قليلاً وقد يكون لها مساحة إضاءة أكبر. مقارنةً بالعبوات الأكبر مثل 5050، فهي أكثر إحكاما.

10. الأسئلة الشائعة (بناءً على المعايير التقنية)

10.1 ما هو تيار التشغيل الموصى به؟

يتم تحديد المعايير التقنية عند 20 مللي أمبير، وهو تيار الاختبار القياسي ونقطة تشغيل شائعة للكفاءة الجيدة والعمر الطويل. يمكن تشغيله حتى الحد الأقصى المطلق وهو 30 مللي أمبير مستمر، ولكن هذا سيولد المزيد من الحرارة وقد يقلل من العمر الافتراضي.

10.2 كيف أختار المقاوم المحدد للتيار الصحيح؟

استخدم قانون أوم: R = (V

supply

- V_{) / I}. استخدم أقصى V_Fمن التصنيف (مثل 3.6 فولت للتصنيف 4) لتصميم متحفظ لضمان ألا يتجاوز التيار القيمة المطلوبة. لمصدر جهد 5 فولت وهدف 20 مللي أمبير: R = (5V - 3.6V) / 0.02A = 70Ω. اختر القيمة القياسية الأقرب (مثل 68Ω أو 75Ω) واحسب التيار الفعلي واستهلاك طاقة المقاوم._F10.3 لماذا يتم تصنيف التدفق الضوئي، وأي تصنيف يجب أن أختار؟_Fتسبب الاختلافات التصنيعية اختلافات طفيفة في الناتج الضوئي. يقوم التصنيف بتجميع مصابيح LED ذات أداء متشابه. اختر تصنيفًا بناءً على الحد الأدنى المطلوب من السطوع لتطبيقك. يضمن استخدام تصنيف أعلى (مثل B3) وحدات أكثر سطوعًا واتساقًا ولكن قد يأتي بتكلفة أعلى.

10.4 هل يمكنني استخدام هذا الـ LED في التطبيقات الخارجية؟

نطاق درجة حرارة التشغيل هو -40°C إلى +80°C، وهو يغطي معظم البيئات الخارجية. ومع ذلك، فإن الـ LED نفسه ليس مقاومًا للماء أو مستقرًا للأشعة فوق البنفسجية. للاستخدام الخارجي، يجب أن يتم تغليفه أو وضعه بشكل صحيح داخل تركيبة محكمة الإغلاق ومقاومة للعوامل الجوية تدير أيضًا تبديد الحرارة.

11. حالة تصميم عملية

السيناريو:

تصميم مؤشر حالة منخفض الطاقة لجهاز يعمل بـ USB (5 فولت).

الهدف:توفير ضوء مؤشر أزرق واضح.
خطوات التصميم:اختيار الـ LED:
اختر هذا الـ LED الأزرق SMD3528 (مثل تصنيف الطول الموجي B4 للأزرق النقي).
1. ضبط التيار:استهدف 15 مللي أمبير لسطوع كافي واستهلاك طاقة أقل.
2. حساب المقاوم:افترض أسوأ حالة V
3. = 3.6 فولت (التصنيف 4). R = (5V - 3.6V) / 0.015A ≈ 93.3Ω. استخدم مقاومًا قياسيًا 100Ω.فحص التيار الفعلي:_Fباستخدام V
4. النموذجي البالغ 3.2 فولت، I = (5V - 3.2V) / 100Ω = 18 مللي أمبير (ضمن الحدود الآمنة).تخطيط PCB:_Fضع المقاوم 100Ω على التوالي مع أنود الـ LED. استخدم تخطيط اللحام الموصى به. تأكد من عدم وجود مسارات أو مكونات أخرى قريبة جدًا لتعيق زاوية الرؤية 120 درجة إذا لزم الأمر.
5. فحص الحراري:استهلاك الطاقة في الـ LED: P = V
6. * I≈ 3.2V * 0.018A = 57.6 ملي واط، أقل بكثير من الحد الأقصى 144 ملي واط. لا يلزم وجود تبريد حراري خاص._F12. مقدمة عن المبدأ_Fيعتمد هذا الـ LED على بنية دايود شبه موصل. عند تطبيق جهد أمامي يتجاوز عتبة الدايود، تتحد الإلكترونات والثقوب في المنطقة النشطة (بئر الكم InGaN في هذا الـ LED الأزرق)، مما يؤدي إلى إطلاق الطاقة في شكل فوتونات. يحدد التركيب المادي المحدد (نيتريد الغاليوم الإنديوم - InGaN) طاقة فجوة النطاق، والتي تتوافق مباشرة مع الطول الموجي للضوء المنبعث، في هذه الحالة، الأزرق (~460 نانومتر). تقوم العدسة الإيبوكسية بتغليف الشريحة، وتوفر الحماية الميكانيكية، وتشكل حزمة الناتج الضوئي.

13. معايير اختبار الموثوقية

يخضع المنتج لاختبارات موثوقية صارمة بناءً على المعايير الصناعية (JESD22، MIL-STD-202G) لضمان الأداء طويل المدى. تشمل الاختبارات الرئيسية:

اختبار عمر التشغيل:

في درجة حرارة الغرفة، ودرجة حرارة عالية (85°C)، ودرجة حرارة منخفضة (-40°C) لمدة 1008 ساعة تحت أقصى تيار.

• عمر التشغيل في رطوبة عالية:60°C / 90% رطوبة نسبية لمدة 1008 ساعة.
• دورة درجة الحرارة:بين -20°C و 60°C مع رطوبة.
• الصدمة الحرارية:-40°C إلى 125°C لمدة 100 دورة.
• معايير الفشل:تُعتبر الاختبارات فاشلة إذا أظهرت العينات تحولًا في جهد التشغيل الأمامي >200 مللي فولت، أو تدهورًا في التدفق الضوئي >15% (لمصابيح LED من نوع InGaN)، أو تيار تسرب عكسي >10 ميكرو أمبير، أو فشل كارثي (دائرة مفتوحة/قصيرة).

14. اتجاهات التطويرالاتجاه العام في مصابيح LED ذات التثبيت السطحي مثل 3528 هو نحو كفاءة إضاءة أعلى (المزيد من اللومن لكل واط)، وتحسين اتساق اللون (تصنيف أكثر ضيقًا)، وزيادة الموثوقية في درجات حرارة تشغيل أعلى. بينما تظل هذه العبوة شائعة، هناك تطور مستمر في عبوات أصغر حجمًا (مثل 2016، 1010) للتكبير، وفي عبوات على مستوى الشريحة (CSP) التي تلغي الجسم البلاستيكي التقليدي لأداء حراري أفضل ومرونة في التصميم البصري. يستمر السعي نحو كفاءة أعلى وتكلفة أقل لكل لومن عبر جميع أشكال الـ LED.

. Development Trends

The general trend in SMD LEDs like the 3528 is towards higher luminous efficacy (more lumens per watt), improved color consistency (tighter binning), and increased reliability at higher operating temperatures. While this package remains popular, there is ongoing development in even smaller packages (e.g., 2016, 1010) for miniaturization and in chip-scale packages (CSP) that eliminate the traditional plastic body for better thermal performance and optical design flexibility. The drive for higher efficiency and lower cost per lumen continues across all LED form factors.