ورقة بيانات مصباح LED طراز LTL-R42FGY1H106T - ثقب عبر اللوحة - أصفر مخضر/أصفر - 10 مللي أمبير - وثيقة تقنية بالعربية

1. نظرة عامة على المنتج

مكون LTL-R42FGY1H106T هو مؤشر للوحة الدوائر الإلكترونية (CBI). يتكون من حامل (هيكل) بلاستيكي أسود بزاوية قائمة مصمم ليتوافق مع مصابيح LED محددة. يسهل هذا التصميم عملية التجميع على لوحات الدوائر المطبوعة (PCBs). يتوفر المنتج بتكوينات تدعم التثبيت من الأعلى أو بزاوية قائمة ويمكن ترتيبه في صفوف أفقية أو رأسية، مما يوفر إمكانية التكديس لمرونة التصميم.

1.1 الميزات الرئيسية

• مصمم لتبسيط عمليات تجميع لوحة الدوائر.
• تعزز مادة الهيكل السوداء نسبة التباين البصري للمؤشر المضاء.
• يعمل باستهلاك منخفض للطاقة مع الحفاظ على الكفاءة العالية.
• يتم تصنيعه كمنتج خالٍ من الرصاص ومتوافق مع توجيهات RoHS (تقييد المواد الخطرة).
• يستخدم مصابيح بحجم T-1: LED1 يشع بلون أصفر مخضر باستخدام شريحة AlInGaP بطول موجي 569 نانومتر، و LED2 يشع بلون أصفر باستخدام شريحة AlInGaP بطول موجي 589 نانومتر.

1.2 التطبيقات المستهدفة

هذا المكون مناسب لمجموعة واسعة من المعدات الإلكترونية، بما في ذلك على سبيل المثال لا الحصر:

• أنظمة الحاسوب والملحقات الطرفية
• أجهزة الاتصالات
• الإلكترونيات الاستهلاكية
• المعدات والتحكم الصناعي

2. المعلمات التقنية: تفسير موضوعي متعمق

2.1 القيم القصوى المطلقة

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

• تبديد الطاقة (P_d):52 ميلي واط (لكلا مصباحي LED الأصفر المخضر والأصفر). هذه هي أقصى قدرة يمكن لمصباح LED تبديدها كحرارة.
• تيار الأمامي الذروي (I_FP):60 مللي أمبير. يمكن تطبيق هذا التيار فقط تحت ظروف النبض (دورة عمل ≤ 1/10، عرض النبضة ≤ 10 ميكروثانية).
• تيار الأمامي المستمر (I_F):20 مللي أمبير. هذا هو أقصى تيار أمامي مستمر موصى به للتشغيل الموثوق.
• نطاق درجة حرارة التشغيل (T_opr):من -40°C إلى +85°C. الجهاز يعمل ضمن هذا النطاق لدرجة الحرارة المحيطة.
• نطاق درجة حرارة التخزين (T_stg):من -45°C إلى +100°C.
• درجة حرارة لحام الأطراف:260°C كحد أقصى لمدة 5 ثوانٍ، مقاسة على بعد 2.0 مم (0.079 بوصة) من جسم مصباح LED.

2.2 الخصائص الكهربائية والبصرية

يتم تحديد هذه المعلمات عند درجة حرارة محيطة (T_A) قدرها 25°C وتمثل الأداء النموذجي للجهاز تحت ظروف الاختبار القياسية.

• شدة الإضاءة (I_V):LED1 (أصفر مخضر): 15 مللي كانديلا (نموذجي). LED2 (أصفر): 14 مللي كانديلا (نموذجي). مقاسة عند I_F= 10 مللي أمبير مع تسامح اختبار ±15%. يستخدم القياس مستشعر/مرشح يقارب منحنى استجابة العين الضوئي CIE.
• زاوية الرؤية (2θ_1/2):100 درجة (نموذجي) لكلا لوني LED. هذه هي الزاوية الكاملة التي تنخفض عندها شدة الإضاءة إلى نصف قيمتها المحورية (على المحور).
• طول موجة الانبعاث الذروي (λ_P):LED1: 572 نانومتر. LED2: 591 نانومتر. هذا هو الطول الموجي عند أعلى نقطة في طيف الانبعاث.
• الطول الموجي السائد (λ_d):LED1: 570 نانومتر (نموذجي)، نطاق 566-573 نانومتر. LED2: 588 نانومتر (نموذجي)، نطاق 584-593 نانومتر. هذا الطول الموجي الفردي يصف بشكل أفضل اللون المدرك، مشتق من مخطط لونية CIE (تسامح ±1 نانومتر).
• عرض النصف الطيفي (Δλ):15 نانومتر (نموذجي) لكليهما، مما يشير إلى نقاء الطيف.
• الجهد الأمامي (V_F):2.0 فولت (نموذجي)، بحد أقصى 2.6 فولت لكلا مصباحي LED عند I_F= 10 مللي أمبير.
• التيار العكسي (I_R):10 ميكرو أمبير (حد أقصى) عند جهد عكسي (V_R) قدره 5 فولت.مهم:لم يتم تصميم هذا الجهاز للعمل تحت انحياز عكسي؛ حالة الاختبار هذه هي للتوصيف فقط.

3. تحليل منحنيات الأداء

توفر ورقة البيانات منحنيات الخصائص النموذجية لكلا نوعي LED. هذه المنحنيات ضرورية لفهم سلوك الجهاز تحت ظروف متغيرة.

3.1 منحنيات LED1 (أصفر مخضر)

ستشمل الرسوم البيانية النموذجية لمصباح LED الأصفر المخضر:
- شدة الإضاءة النسبية مقابل التيار الأمامي:يوضح كيف يزداد خرج الضوء مع التيار، عادةً بعلاقة شبه خطية عند التيارات الأعلى بسبب التسخين.
- الجهد الأمامي مقابل التيار الأمامي:يوضح خاصية I-V للدايود.
- شدة الإضاءة النسبية مقابل درجة الحرارة المحيطة:يوضح انخفاض خرج الضوء مع ارتفاع درجة حرارة الوصلة.
- التوزيع الطيفي:رسم بياني يوضح شدة الضوء المنبعث عبر الأطوال الموجية، متمركز حول 572 نانومتر.

3.2 منحنيات LED2 (أصفر)

يتم توفير منحنيات خصائص مماثلة لمصباح LED الأصفر، مع تحويل معلمات رئيسية مثل طول موجة الذروة إلى 591 نانومتر. سيكون شكل المنحنيات (I-V، الشدة مقابل التيار/درجة الحرارة) مماثلاً ولكن بقيم محددة لخصائص الشريحة الصفراء.

4. المعلومات الميكانيكية والتعبئة

4.1 الأبعاد الخارجية

يتميز المكون بتصميم بزاوية قائمة عبر الثقب. تشمل الملاحظات الأبعادية الحرجة:
- جميع الأبعاد مقدمة بالمليمترات، مع البوصة بين قوسين.
- التسامح القياسي هو ±0.25 مم (0.010 بوصة) ما لم يُذكر خلاف ذلك.
- مادة الحامل (الهيكل) هي بلاستيك أسود أو رمادي داكن، مصنفة UL 94V-0 للقابلية للاشتعال.
- LED1 له عدسة خضراء مشتتة للانبعاث الأصفر المخضر؛ LED2 له عدسة صفراء مشتتة.

4.2 تحديد القطبية

على الرغم من عدم تفصيلها صراحةً في النص المقدم، فإن مصابيح LED ذات الثقب عبر اللوحة عادةً ما يكون لها طرف موجب (+) أطول وطرف سالب (-) أقصر. قد يكون للهيكل أيضًا جانب مسطح أو علامة أخرى بالقرب من القطب السالب. يجب مراعاة القطبية الصحيحة أثناء إدخال اللوحة.

5. إرشادات اللحام والتجميع

5.1 التخزين

لأفضل عمر تخزيني، قم بتخزين مصابيح LED في بيئة لا تتجاوز 30°C أو 70% رطوبة نسبية. إذا تم إخراجها من كيس الحاجز الرطوبي الأصلي، استخدمها خلال ثلاثة أشهر. للتخزين لفترات أطول خارج التغليف الأصلي، استخدم حاوية محكمة الإغلاق مع مجفف أو مجفف مملوء بالنيتروجين.

5.2 التنظيف

إذا كان التنظيف ضروريًا، استخدم المذيبات القائمة على الكحول مثل كحول الأيزوبروبيل.

5.3 تشكيل الأطراف

إذا احتاجت الأطراف إلى الانحناء، فافعل ذلك عند نقطة على الأقل 3 مم من قاعدة عدسة LED. لا تستخدم قاعدة العدسة أو إطار الطرف كنقطة ارتكاز. يجب إكمال تشكيل الأطراف في درجة حرارة الغرفة وقبلعملية اللحام.

5.4 معلمات اللحام

يجب الحفاظ على مسافة خالية لا تقل عن 2 مم بين نقطة اللحام وقاعدة العدسة/الحامل. تجنب غمر العدسة/الحامل في اللحام.

• مكواة اللحام:الحد الأقصى لدرجة الحرارة 350°C، الحد الأقصى للوقت 3 ثوانٍ لكل طرف (مرة واحدة فقط).
• اللحام بالموجة:التسخين المسبق إلى حد أقصى 120°C لمدة تصل إلى 100 ثانية. موجة اللحام بحد أقصى 260°C لمدة تصل إلى 5 ثوانٍ. موضع الغمر لا يقل عن 2 مم من قاعدة لمبة الإيبوكسي.
• اللحام بإعادة التدفق (الملف للرجوع إليه):
  • التسخين المسبق/النقع: من 150°C كحد أدنى إلى 200°C كحد أقصى على مدى 100 ثانية كحد أقصى.
  • الوقت فوق السائل (T_L=217°C): 60-90 ثانية.
  • درجة حرارة الذروة (T_P): 250°C كحد أقصى.
  • الوقت ضمن 5°C من درجة حرارة التصنيف (T_C=245°C): 30 ثانية كحد أقصى.
  • إجمالي الوقت من 25°C إلى الذروة: 5 دقائق كحد أقصى.

تحذير:يمكن أن تتسبب درجة حرارة أو وقت اللحام المفرط في تشوه العدسة أو فشل كارثي لمصباح LED.

5.5 تجميع اللوحة

أثناء تركيب اللوحة، قم بتطبيق الحد الأدنى من قوة التثبيت اللازمة لتجنب فرض إجهاد ميكانيكي مفرط على جسم مصباح LED أو أطرافه.

6. مبدأ طريقة القيادة

مصباح LED هو جهاز يعمل بالتيار. خرج الضوء الخاص به (شدة الإضاءة) هو في الأساس دالة للتيار الأمامي (I_F) المار عبره. لضمان أداء مستقر ومتسق، من الضروري تشغيل مصباح LED بمصدر تيار ثابت أو مصدر جهد مع مقاومة محددة للتيار على التوالي. يمكن حساب قيمة المقاومة باستخدام قانون أوم: R = (V_supply- V_F) / I_F, حيث V_Fهو الجهد الأمامي لمصباح LED عند تيار التشغيل المطلوب. الاتصال المباشر بمصدر جهد بدون تحديد التيار من المرجح أن يتجاوز الحد الأقصى للتيار الأمامي المستمر، مما يؤدي إلى تدهور سريع أو فشل.

7. معلومات التعبئة والطلب

7.1 مواصفات التعبئة

يتم توريد مصابيح LED في تغليف شريط وبكرة للتجميع الآلي.

• الشريط الحامل:سبيكة البوليسترين الموصلة السوداء، سماكة 0.50 ±0.06 مم. التسامح التراكمي لمسافة ثقب التروس 10 هو ±0.20.
• البكرة:بكرة قياسية 13 بوصة تحتوي على 350 قطعة.

7.2 مواصفات الكرتون

• يتم تعبئة 1 بكرة مع 1 بطاقة مؤشر رطوبة و 1 كيس مجفف داخل 1 كيس حاجز رطوبة (MBB).
• يتم تعبئة 1 MBB في 1 كرتونة داخلية. تحتوي كل كرتونة داخلية على 2 بكرة (700 قطعة إجمالاً).
• يتم تعبئة 10 كراتين داخلية في 1 كرتونة خارجية. تحتوي كل كرتونة خارجية على 7000 قطعة إجمالاً (700 قطعة * 10).

8. اقتراحات التطبيق واعتبارات التصميم

8.1 سيناريوهات التطبيق النموذجية

هذا المصباح LED مناسب للوحات الإعلانات الداخلية/الخارجية والمعدات الإلكترونية العامة. يجعل التصميم بزاوية قائمة منه مثاليًا لمؤشرات الحالة على لوحات الدوائر حيث يتم تركيب اللوحة بشكل عمودي على خط رؤية المستخدم (على سبيل المثال، على حافة لوحة أم للحاسوب أو لوحة تحكم صناعية).

8.2 اعتبارات التصميم

• تحديد التيار:نفذ دائمًا تحديد التيار المناسب كما هو موضح في القسم 6.
• إدارة الحرارة:على الرغم من أن تبديد الطاقة منخفض (52 ميلي واط)، تأكد من أن درجة حرارة التشغيل المحيطة لا تتجاوز 85°C. في التخطيطات عالية الكثافة، ضع في اعتبارك تدفق الهواء.
• تخطيط اللوحة:اتبع منطقة الاستبعاد الموصى بها (2 مم من قاعدة العدسة) لطبقة مقاوم اللحام والمسارات لمنع مشاكل اللحام.
• احتياطات التفريغ الكهروستاتيكي:على الرغم من عدم ذكرها صراحةً، يجب مراعاة إجراءات التعامل القياسية للتفريغ الكهروستاتيكي (ESD) أثناء التجميع.

9. الأسئلة الشائعة (بناءً على المعلمات التقنية)

س1: ما الفرق بين طول موجة الذروة والطول الموجي السائد؟
ج1: طول موجة الذروة (λ_P) هو أعلى نقطة حرفية على رسم خرج الطيف. الطول الموجي السائد (λ_d) مشتق من إحداثيات اللون على مخطط CIE ويمثل الطول الموجي الفردي للضوء أحادي اللون النقي الذي سيظهر أقرب في اللون إلى مصباح LED. λ_dأكثر صلة بالإدراك اللوني.

س2: هل يمكنني تشغيل هذا المصباح LED عند 20 مللي أمبير بشكل مستمر؟
ج2: نعم، 20 مللي أمبير هو الحد الأقصى الموصى به للتيار الأمامي المستمر. لعمر أطول وموثوقية، غالبًا ما يُنصح بالتشغيل عند تيار أقل (على سبيل المثال، 10 مللي أمبير كما هو مستخدم في الاختبار)، خاصة إذا لم تكن شدة الإضاءة الكاملة مطلوبة.

س3: لماذا يوجد تسامح ±15% على شدة الإضاءة؟
ج3: هذا تسامح تصنيع شائع لمصابيح LED متوسطة الطاقة. وهو يأخذ في الاعتبار الاختلافات الطبيعية في عملية النمو الطبقي للشريحة شبه الموصلة. للتطبيقات التي تتطلب سطوعًا متسقًا، يمكن فرز مصابيح LED (تصنيفها) في مجموعات شدة أكثر ضيقًا.

س4: هل مطلوب مشتت حراري؟
ج4: لهذا الجهاز بأقصى تبديد للطاقة 52 ميلي واط، عادةً لا يلزم مشتت حراري مخصص تحت ظروف التشغيل العادية. ومع ذلك، فإن اللوحة نفسها تعمل كمشتت للحرارة. سيضمن لحام الأطراف بشكل صحيح على وسادات نحاسية كافية المساعدة في تبديد الحرارة.

10. مثال حالة استخدام عملية

السيناريو: تصميم مؤشر حالة لموجه شبكة.
تم اختيار LTL-R42FGY1H106T (باستخدام مصباح LED الأصفر، LED2) للإشارة إلى وضع "نشط/نقل البيانات". توفر اللوحة الرئيسية للموجه مسار إمداد 3.3 فولت (V_supply).
خطوات التصميم:
1. اختر تيار التشغيل:اختر I_F= 10 مللي أمبير لتوازن جيد بين السطوع وطول العمر.
2. حدد الجهد الأمامي:من ورقة البيانات، V_F(نموذجي) = 2.0 فولت عند 10 مللي أمبير.
3. احسب المقاومة التسلسلية:R = (3.3V - 2.0V) / 0.010A = 130 أوم. أقرب قيمة قياسية E24 هي 130Ω أو 120Ω. باستخدام 120Ω يعطي I_F≈ (3.3-2.0)/120 = 10.8 مللي أمبير، وهو مقبول.
4. احسب قدرة المقاومة: P_R= I²* R = (0.0108)²* 120 ≈ 0.014 واط. مقاومة قياسية 1/8 واط (0.125 واط) أو 1/10 واط أكثر من كافية.
5. تخطيط اللوحة:ضع المقاومة على التوالي مع الطرف الموجب لمصباح LED. تأكد من توصيل الطرف السالب لمصباح LED بالأرضي. حافظ على مسافة 2 مم حول قاعدة مصباح LED في تصميم بصمة اللوحة.

11. التكنولوجيا واتجاهات التطوير (نظرة موضوعية)

يستخدم LTL-R42FGY1H106T تكنولوجيا أشباه الموصلات AlInGaP (فوسفيد الألومنيوم إنديوم جاليوم). AlInGaP فعال بشكل خاص في المناطق الحمراء والبرتقالية والعنبرية والصفراء من الطيف المرئي مقارنة بالتكنولوجيات الأقدم مثل GaAsP. تشمل الاتجاهات الرئيسية في هذا القطاع:
- زيادة الكفاءة:تؤدي التحسينات المستمرة في علوم المواد وتصميم الشرائح إلى كفاءة إضاءة أعلى (مزيد من خرج الضوء لكل واط كهربائي).
- تحسين اتساق اللون:تسمح التطورات في النمو الطبقي وعمليات الفرز بتسامحات أضيق على الطول الموجي السائد وشدة الإضاءة.
- ابتكار التغليف:على الرغم من أن هذا تغليف تقليدي عبر الثقب، فإن الاتجاه الصناعي بقوة نحو حزم الأجهزة ذات التركيب السطحي (SMD) (على سبيل المثال، 0603، 0805، PLCC) للتجميع الآلي وعوامل الشكل الأصغر. تظل المكونات ذات الثقب عبر اللوحة حيوية للتطبيقات التي تتطلب قوة ميكانيكية عالية، أو تجميع يدوي، أو تكوينات بصرية محددة (مثل المشاهدات بزاوية قائمة).
- التركيز على الموثوقية:تواصل المواد المحسنة للتغليف وعمليات التصنيع إطالة العمر التشغيلي والاستقرار تحت ضغوط بيئية مختلفة.