ورقة البيانات الفنية لمؤشر ثنائي اللون LTL-M12YG1H310U بتقنية SMT - أصفر أخضر/أصفر - 10 مللي أمبير

1. نظرة عامة على المنتج

يُعد LTL-M12YG1H310U مؤشرًا للوحة الدوائر المطبوعة (CBI) بتقنية التركيب السطحي (SMT). يتكون من حامل (غلاف) بلاستيكي أسود بزاوية قائمة مُصمم ليتوافق مع مصابيح LED محددة. يُسهل هذا التصميم التجميع السهل على لوحات الدوائر المطبوعة (PCBs). الوظيفة الأساسية هي توفير إشارة مرئية واضحة وعالية التباين للحالة. تتميز الوحدة بمصدر LED ثنائي اللون، قادر على إصدار ضوء إما أصفر أخضر أو أصفر من خلال عدسة بيضاء مُشتتة، مما يساعد في تحقيق مظهر إضاءة موحد.

1.1 الميزات الأساسية والمزايا

• تصميم التركيب السطحي:مُحسّن لعمليات اللحام الآلي بالتقاط والوضع وإعادة التدفق، مما يعزز كفاءة التصنيع والموثوقية.
• غلاف عالي التباين:يحسن العلبة البلاستيكية السوداء بشكل كبير نسبة تباين الضوء المنبعث، مما يجعل المؤشر أكثر وضوحًا، خاصة في ظروف الإضاءة المحيطة الساطعة.
• وظيفة ثنائية اللون:تدمج رقائق LED الصفراء الخضراء والصفراء في حزمة واحدة، مما يسمح بالإشارة ثنائية الحالة (مثل الاستعداد/النشط، العادي/التحذير) باستخدام بصمة مكون واحدة.
• كفاءة الطاقة:يتميز باستهلاك منخفض للطاقة وكفاءة إنارة عالية، مما يجعله مناسبًا للتطبيقات الحساسة للطاقة.
• الامتثال البيئي:هذا منتج خالٍ من الرصاص ويتوافق مع توجيهية تقييد المواد الخطرة (RoHS).
• بناء قوي:مُصمم لتحمل عمليات تجميع SMT القياسية، بما في ذلك التكييف المُسرّع لمستوى الحساسية للرطوبة JEDEC 3.

1.2 التطبيقات والأسواق المستهدفة

صُمم هذا المؤشر للاستخدام في المعدات الإلكترونية العادية عبر عدة صناعات رئيسية:

• أنظمة الكمبيوتر:أضواء الحالة للطاقة، نشاط التخزين، أو اتصال الشبكة على اللوحات الأم، الخوادم، والأجهزة الطرفية.
• معدات الاتصالات:أضواء المؤشر على الموجهات، والمحولات، وأجهزة المودم، وأجهزة الشبكات الأخرى.
• الإلكترونيات الاستهلاكية:مؤشرات الطاقة، الوضع، أو الوظيفة في الأجهزة، ومعدات الصوت/الفيديو، وأجهزة أتمتة المنزل.
• أنظمة التحكم الصناعية:مؤشرات الحالة والعطل على لوحات التحكم، والآلات، وأجهزة القياس حيث تكون هناك حاجة إلى ردود فعل بصرية موثوقة.

2. تحليل المعلمات الفنية المتعمق

يتم تحديد جميع المعلمات عند درجة حرارة محيطة (TA) تبلغ 25 درجة مئوية ما لم يُذكر خلاف ذلك. فهم هذه الحدود أمر بالغ الأهمية لتصميم دائرة موثوق.

2.1 التقييمات القصوى المطلقة

تحدد هذه التقييمات حدود الإجهاد التي بعدها قد يحدث تلف دائم للجهاز. لا يتم ضمان التشغيل تحت هذه الظروف.

• تبديد الطاقة (PD):72 ملي واط (لكل لون، أصفر أخضر وأصفر). هذا هو الحد الأقصى المسموح به لفقدان الطاقة كحرارة.
• تيار الأمامي الذروي (IFP):80 مللي أمبير. هذا التيار مسموح به فقط تحت ظروف النبض (دورة عمل ≤ 1/10، عرض النبضة ≤ 0.1 مللي ثانية) لفترات قصيرة جدًا.
• تيار الأمامي المستمر DC (IF):30 مللي أمبير. هذا هو الحد الأقصى الموصى به للتيار للتشغيل المستمر.
• نطاق درجة حرارة التشغيل:من -40 درجة مئوية إلى +85 درجة مئوية. يتم ضمان عمل الجهاز ضمن نطاق درجة الحرارة المحيطة هذا.
• نطاق درجة حرارة التخزين:من -40 درجة مئوية إلى +100 درجة مئوية. يمكن تخزين الجهاز دون تلف ضمن هذه الحدود.

2.2 الخصائص الكهربائية والبصرية

هذه هي معلمات الأداء النموذجية تحت ظروف الاختبار القياسية (IF = 10 مللي أمبير).

• شدة الإضاءة (Iv):
  • أصفر أخضر: نموذجي 8.7 ملي شمعة (الحد الأدنى 4.5 ملي شمعة، الحد الأقصى 23 ملي شمعة).
  • أصفر: نموذجي 15 ملي شمعة (الحد الأدنى 4.5 ملي شمعة، الحد الأقصى 23 ملي شمعة).
  • يتم وضع رمز تصنيف Iv على كل كيس تغليف لأغراض الفرز.
  • يتم إجراء القياس بمستشعر/مرشح يقارب منحنى استجابة العين الضوئي CIE.
• زاوية الرؤية (2θ1/2):40 درجة لكلا اللونين. هذه هي الزاوية الكاملة التي تنخفض فيها شدة الإضاءة إلى نصف قيمتها المحورية القصوى، مما يحدد انتشار الحزمة.
• طول موجة الذروة (λP):
  • أصفر أخضر: 574 نانومتر.
  • أصفر: 592 نانومتر.
  • هذا هو الطول الموجي عند أعلى نقطة في الطيف المنبعث.
• الطول الموجي السائد (λd):
  • أصفر أخضر: 570 نانومتر (نطاق 564-574 نانومتر).
  • أصفر: 590 نانومتر (نطاق 584-596 نانومتر).
  • هذا هو الطول الموجي الفردي الذي تدركه العين البشرية، والمشتق من مخطط لونية CIE.
• عرض النطاق الطيفي النصفي (Δλ):حوالي 15 نانومتر لكلا اللونين، مما يشير إلى نقاء الطيف.
• جهد الأمامي (VF):2.5 فولت نموذجي (2.0 فولت كحد أدنى) عند 10 مللي أمبير لكلا اللونين. هذه المعلمة حاسمة لحساب مقاومة تحديد التيار.
• التيار العكسي (IR):10 ميكرو أمبير كحد أقصى عند تطبيق جهد عكسي (VR) بقيمة 5 فولت.مهم:لم يتم تصميم هذا الجهاز للتشغيل تحت انحياز عكسي؛ حالة الاختبار هذه هي للتوصيف فقط.

3. نظام الفرز والتصنيف

يستخدم المنتج نظام تصنيف لضمان الاتساق في المعلمات البصرية الرئيسية.

• فرز شدة الإضاءة (Iv):يتم تصنيف قيمة Iv، ويتم طباعة الرمز المقابل على كل كيس تغليف. هذا يسمح للمصممين باختيار المكونات ضمن نطاق سطوع محدد لمظهر لوحة موحد.
• فرز الطول الموجي:يتم تحديد الطول الموجي السائد (λd) بنطاق (مثل 564-574 نانومتر للأصفر الأخضر). يتم فرز المكونات لتقع ضمن حدود اللونية هذه.
• جهد الأمامي:بينما يتم إعطاء قيمة نموذجية، فإن نطاق الحد الأدنى/الأقصى (2.0 فولت إلى 2.5 فولت عند 10 مللي أمبير) يحدد التباين المقبول لهذه المعلمة.

4. تحليل منحنيات الأداء

توفر منحنيات الأداء النموذجية (المشار إليها في ورقة البيانات) نظرة بصرية على سلوك الجهاز تحت ظروف مختلفة. يجب على المصممين الرجوع إلى هذه الرسوم البيانية للتحليل التفصيلي.

• شدة الإضاءة النسبية مقابل تيار الأمامي:يُظهر هذا المنحنى كيف يزداد إخراج الضوء مع التيار. عادة ما يكون غير خطي، وقد لا يؤدي التشغيل فوق التيار المستمر الموصى به إلى مكاسب سطوع متناسبة مع زيادة الحرارة وتقليل العمر الافتراضي.
• جهد الأمامي مقابل تيار الأمامي:منحنى الخاصية IV هذا ضروري لفهم المقاومة الديناميكية لـ LED ولتصميم دائرة تشغيل مناسبة.
• شدة الإضاءة النسبية مقابل درجة الحرارة المحيطة:ينخفض إخراج ضوء LED بشكل عام مع ارتفاع درجة حرارة الوصلة. يساعد هذا المنحنى في تقدير تخفيض السطوع في البيئات عالية الحرارة.
• توزيع الطيف:رسوم بيانية تُظهر الشدة النسبية عبر الأطوال الموجية لكل لون، متمركزة حول أطوال موجات الذروة الخاصة بها (574 نانومتر و 592 نانومتر).

5. المعلومات الميكانيكية والتغليف

5.1 الأبعاد الخارجية

يتم وضع الجهاز في حامل بلاستيكي أسود بزاوية قائمة. ملاحظات الأبعاد الرئيسية:

• يتم توفير جميع الأبعاد الأساسية بالمليمترات، مع تسامح افتراضي ±0.25 مم ما لم يُحدد خلاف ذلك.
• مادة الغلاف هي بلاستيك أسود.
• الـ LED المدمج هو من النوع ثنائي اللون (أصفر أخضر/أصفر) مع عدسة بيضاء مُشتتة.
• يجب الرجوع إلى الرسومات الأبعاد التفصيلية للتخطيط الدقيق لبصمة PCB والوضع.

5.2 تحديد القطبية والتركيب

كمكون SMT، فإن الاتجاه الصحيح أثناء الوضع أمر حيوي. يُظهر مخطط البصمة في ورقة البيانات وسادات الكاثود والأنود. يجب على المصممين التأكد من أن بصمة PCB تتطابق مع هذا الرسم البياني لمنع الوضع غير الصحيح بواسطة الآلات الآلية.

6. إرشادات اللحام والتجميع

الالتزام بهذه الإرشادات أمر بالغ الأهمية لمنع التلف أثناء عملية التجميع.

6.1 التخزين والتعامل

• الحزمة المغلقة:قم بالتخزين عند ≤30 درجة مئوية و ≤70% رطوبة نسبية. الاستخدام خلال سنة واحدة من تاريخ التعبئة.
• الحزمة المفتوحة:إذا تم فتح كيس الحاجز للرطوبة (MBB)، يجب ألا تتجاوز بيئة التخزين 30 درجة مئوية و 60% رطوبة نسبية.
• عمر الأرضية:يجب أن تخضع المكونات المعرضة للهواء المحيط للّحام بإعادة التدفق بالأشعة تحت الحمراء خلال 168 ساعة (7 أيام).
• إعادة الخبز:إذا تم التعرض لأكثر من 168 ساعة، يلزم خبز عند 60 درجة مئوية لمدة 48 ساعة على الأقل قبل اللحام لإزالة الرطوبة الممتصة ومنع ظاهرة \"الفرقعة\" أثناء إعادة التدفق.

6.2 عملية اللحام

• لحام إعادة التدفق (موصى به):يجب استخدام ملف تعريف إعادة تدفق متوافق مع JEDEC.
  • التسخين المسبق/النقع: 150-200 درجة مئوية لمدة تصل إلى 100 ثانية كحد أقصى.
  • الوقت فوق السائل (T_L=217 درجة مئوية): 60-150 ثانية.
  • درجة الحرارة القصوى (T_P): 260 درجة مئوية كحد أقصى.
  • الوقت ضمن 5 درجات مئوية من درجة حرارة التصنيف المحددة (T_C=255 درجة مئوية): 30 ثانية كحد أقصى.
  • إجمالي الوقت من 25 درجة مئوية إلى القمة: 5 دقائق كحد أقصى.
• اللحام اليدوي:إذا لزم الأمر، استخدم مكواة لحام بحد أقصى 300 درجة مئوية لمدة لا تزيد عن 3 ثوانٍ لكل وصلة. تجنب تطبيق إجهاد ميكانيكي على الأطراف أثناء اللحام.
• التنظيف:استخدم فقط المذيبات القائمة على الكحول مثل كحول الأيزوبروبيل (IPA). تجنب المنظفات الكيميائية العدوانية أو المجهولة.

ملاحظة حرجة:درجة حرارة إعادة التدفق القصوى ليست مؤشرًا على درجة حرارة انحراف الحرارة (HDT) أو نقطة انصهار الحامل. يمكن أن يؤدي تجاوز حدود الوقت/درجة الحرارة إلى تشويه العدسة البلاستيكية أو فشل كارثي لـ LED.

7. معلومات التغليف والطلب

7.1 مواصفات التغليف

• شريط الناقل:يتم توريد المكونات على بكرات مقاس 13 بوصة. شريط الناقل مصنوع من سبيكة البوليسترين الموصلة السوداء، بسمك 0.40 مم.
• الكمية لكل بكرة:1,400 قطعة.
• الحماية من الرطوبة:يتم تعبئة كل بكرة بمجفف وبطاقة مؤشر رطوبة داخل كيس حاجز للرطوبة (MBB).
• الصندوق الداخلي:يحتوي على 3 أكياس MBB (إجمالي 4,200 قطعة).
• الصندوق الخارجي:يحتوي على 10 صناديق داخلية (إجمالي 42,000 قطعة).

7.2 تفسير رقم الموديل

يمكن تفسير رقم الجزء LTL-M12YG1H310U كجزء من نظام ترميز عائلي، على الرغم من أن التفصيل الكامل هو ملكي. يحدد هذا المتغير المحدد لـ SMT CBI مع إخراج ثنائي اللون أصفر أخضر/أصفر.

8. اعتبارات تصميم التطبيق

8.1 تصميم دائرة التشغيل

أجهزة LED مدفوعة بالتيار. مقاومة تحديد التيار التسلسلية إلزامية عند التشغيل من مصدر جهد. يمكن حساب قيمة المقاومة (R_series) باستخدام قانون أوم: R_series= (V_supply- V_F) / I_F. استخدم الحد الأقصى لـ V_Fمن ورقة البيانات لتصميم محافظ لضمان ألا يتجاوز التيار المستوى المطلوب. على سبيل المثال، للتشغيل عند 10 مللي أمبير من مصدر 5 فولت: R = (5V - 2.5V) / 0.01A = 250 Ω. ستكون مقاومة القيمة القياسية 270 Ω خيارًا آمنًا.

8.2 إدارة الحرارة

بينما تبديد الطاقة منخفض (72 ملي واط)، فإن ضمان تخطيط PCB مناسب يمكن أن يساعد في إدارة الحرارة. قم بتوصيل الوسادات الحرارية (إذا كانت موجودة في البصمة) بمنطقة نحاسية لتعمل كمشتت حراري. تجنب وضع المؤشر بالقرب من مصادر حرارة كبيرة أخرى على اللوحة.

8.3 التكامل البصري

توفر زاوية الرؤية 40 درجة حزمة واسعة بشكل معقول. تخلق العدسة البيضاء المُشتتة توهجًا موحدًا وناعمًا بدلاً من مصدر نقطي حاد. يمنع الغلاف الأسود تسرب الضوء ويحسن مظهر الحالة غير النشطة. ضع هذه العوامل في الاعتبار عند تصميم أنابيب الضوء أو فتحات اللوحة.

9. المقارنة والتمييز

يقدم LTL-M12YG1H310U مزايا محددة في فئته:

• مقارنة بـ LED أحادي اللون SMT:يوفر لونين متميزين (أصفر أخضر وأصفر) في حزمة واحدة، مما يوفر مساحة PCB وتكلفة التجميع مقارنة باستخدام اثنين من LED أحادي اللون منفصلين للإشارة ثنائية الحالة.
• مقارنة بـ LED ذو الثقب:يُلغي تصميم SMT الحاجة إلى حفر الثقوب، ويسمح بتخطيطات PCB عالية الكثافة، وهو متوافق مع خطوط التجميع الآلي بالكامل، مما يقلل من تكلفة التصنيع والوقت.
• مقارنة بـ LED غير مُشتت:تقدم العدسة البيضاء المُشتتة المدمجة بقعة ضوء أكثر اتساقًا وجمالية مقارنة بـ LED ذو العدسات الشفافة، والتي يمكن أن تُظهر \"بقعة ساخنة\" أكثر وضوحًا.

10. الأسئلة الشائعة (FAQ)

س1: هل يمكنني تشغيل هذا LED عند 20 مللي أمبير بشكل مستمر؟

ج1: التقييم الأقصى المطلق لتيار الأمامي المستمر هو 30 مللي أمبير. بينما التشغيل عند 20 مللي أمبير ضمن هذا الحد، يجب الرجوع إلى منحنى \"شدة الإضاءة النسبية مقابل تيار الأمامي\". قد تكون الزيادة في إخراج الضوء من 10 مللي أمبير إلى 20 مللي أمبير دون خطية، وقد يؤدي تبديد الطاقة المتزايد (الحرارة) إلى تقليل العمر الافتراضي. يُوصى بالتشغيل عند حالة الاختبار النموذجية البالغة 10 مللي أمبير للحصول على عمر افتراضي أمثل.

س2: كيف يمكنني التحكم في اللونين بشكل مستقل؟

ج2: تشير ورقة البيانات إلى تكوين كاثود مشترك أو أنود مشترك للرقاقتين داخل الحزمة. سيظهر المخطط التخطيطي في مخطط البصمة توزيع الأطراف. ستحتاج إلى مقاومتين منفصلتين لتحديد التيار ودائرتي تشغيل (مثل دبابيس GPIO لوحدة التحكم الدقيقة) للتحكم في كل قناة لون بشكل مستقل.

س3: هل عمر الأرضية البالغ 168 ساعة بعد فتح الكيس متطلب صارم؟

ج3: نعم، إنه أمر بالغ الأهمية للموثوقية. يسمح التعرض لأكثر من 168 ساعة بامتصاص الرطوبة في الحزمة البلاستيكية. أثناء إعادة التدفق، يمكن أن تتبخر هذه الرطوبة بسرعة، مما يتسبب في انفصال داخلي أو تشقق (\"الفرقعة\"). إذا تم تجاوزها، يجب إجراء الخبز الإلزامي لمدة 48 ساعة عند 60 درجة مئوية.

س4: ما الفرق بين طول موجة الذروة والطول الموجي السائد؟

ج4: طول موجة الذروة (λP) هو الطول الموجي الفيزيائي عند أعلى نقطة شدة على رسم بياني إخراج الطيف. الطول الموجي السائد (λd) هو قيمة محسوبة بناءً على إدراك اللون البشري (مخطط CIE) ويمثل \"اللون\" الذي نراه بالفعل. بالنسبة لـ LED، غالبًا ما تكون هذه القيم قريبة ولكنها ليست متطابقة.

11. دراسة حالة التصميم والاستخدام

السيناريو: تصميم لوحة حالة لموجه شبكة.

يحتاج المصمم إلى مؤشرات لـ \"التشغيل\" (ثابت)، \"نشاط النظام\" (وميض)، و \"رابط/نشاط الإيثرنت\" (ثنائي الحالة). يمكنهم استخدام:

- LED أحادي اللون أخضر لـ \"التشغيل\".

- LED أحادي اللون كهرماني يومض لـ \"نشاط النظام\".

- LED ثنائي اللون LTL-M12YG1H310U واحد لـ \"الإيثرنت\". يمكنه إظهار أصفر أخضر ثابت لرابط 100 ميجابت في الثانية، وأصفر ثابت لرابط 1 جيجابت في الثانية، ويومض اللون المناسب أثناء نشاط البيانات. يستخدم هذا الحل ثلاثة بصمات مكونات فقط لنقل أربع حالات متميزة، مما يحسن مساحة اللوحة ويبسط قائمة المواد مقارنة باستخدام أربعة LED أحادي اللون منفصل.

12. مقدمة المبدأ التقني

الصمامات الثنائية الباعثة للضوء (LED) هي أجهزة أشباه موصلات تصدر ضوءًا من خلال الوميض الكهربائي. عند تطبيق جهد أمامي عبر وصلة p-n، تتحد الإلكترونات مع الفجوات، وتطلق الطاقة في شكل فوتونات. يتم تحديد الطول الموجي المحدد (اللون) للضوء المنبعث بواسطة فجوة النطاق الطاقي لمواد أشباه الموصلات المستخدمة (مثل سبائك زرنيخيد فوسفيد الغاليوم (GaAsP) للألوان الصفراء والصفراء الخضراء). تحتوي العدسة البيضاء المُشتتة على جسيمات تشتت تعمل على عشوائية اتجاه الفوتونات المنبعثة، مما يخلق زاوية رؤية أكثر اتساقًا وأوسع مقارنة بالعدسة الشفافة.

13. اتجاهات وتطورات الصناعة

يستمر سوق مؤشرات SMT في التطور. تشمل الاتجاهات:

التصغير:تطوير أحجام حزم أصغر (مثل 0402، 0201 متري) للوحات عالية الكثافة للغاية.

زيادة الكفاءة:التحسينات المستمرة في المواد الطبقية وتصميم الرقاقة تنتج شدة إضاءة أعلى (ملي شمعة) عند تيارات تشغيل أقل، مما يقلل من استهلاك طاقة النظام الإجمالي.

الحلول المتكاملة:نمو LED مع مقاومات تحديد التيار المدمجة أو مشغلات IC (\"LED الذكية\") لتبسيط تصميم الدائرة.

خيارات الألوان:توسيع الألوان المتاحة ومجموعات الألوان المتعددة (RGB، RGBW) في حزم واحدة لتطبيقات إشارة الحالة والجمالية الأكثر تنوعًا.

يتناسب LTL-M12YG1H310U مع اتجاه توفير وظائف متعددة (ثنائية اللون) في حزمة SMT قياسية وموثوقة وقابلة للتصنيع.