ورقة البيانات الفنية لسلسلة 67-21 من مصابيح LED العلوية - عبوة PLCC-2 - 2.0x1.25x1.1 مم - 2.35 فولت كحد أقصى - 50 مللي أمبير - برتقالي ناعم

1. نظرة عامة على المنتج

تمثل سلسلة 67-21 عائلة من مصابيح LED العلوية المُوضَّعة في عبوة PLCC-2 (حامل الرقاقة الرصاصي البلاستيكي) المدمجة. يتميز هذا الجهاز بجسم العبوة الأبيض وعدسة النافذة الشفافة عديمة اللون. من السمات التصميمية الرئيسية العاكس الداخلي المتكامل داخل العبوة، والذي يعمل على تحسين اقتران الضوء وكفاءة الإخراج. يؤدي هذا التصميم إلى زاوية مشاهدة واسعة جدًا، مما يجعل LED مناسبًا بشكل استثنائي للتطبيقات التي تستخدم أنابيب الضوء أو تتطلب أنماط إضاءة واسعة. يعزز متطلب التيار الأمامي المنخفض من جاذبيته للتطبيقات الحساسة للطاقة، مثل الأجهزة الإلكترونية المحمولة.

الوظيفة الأساسية لهذا LED هي كمؤشر بصري أو مصدر إضاءة خلفية. تم تصميم عبوته لتكون متوافقة مع عمليات التجميع الحديثة عالية الحجم، بما في ذلك إعادة التدفق بالطور البخاري، وإعادة التدفق بالأشعة تحت الحمراء، واللحام بالموجة. كما أنه متوافق مع معدات الاختيار والوضع الآلي ويتم توريده على شريط 8 مم وبكرة للتجميع الآلي الفعال.

تم تصنيع الجهاز باستخدام مواد خالية من الرصاص وهو متوافق مع توجيهات RoHS (تقييد المواد الخطرة) ذات الصلة، مما يضمن تلبية معايير البيئة واللوائح المعاصرة للمكونات الإلكترونية.

2. المواصفات الفنية والتفسير الموضوعي

2.1 الحدود القصوى المطلقة

تحدد هذه التصنيفات حدود الإجهاد التي بعدها قد يحدث تلف دائم للجهاز. لا يتم ضمان التشغيل تحت أو عند هذه الحدود ويجب تجنبه في تصميم الدائرة.

• الجهد العكسي (V_R):5 فولت. تجاوز هذا الجهد في الانحياز العكسي يمكن أن يسبب انهيار الوصلة.
• التيار الأمامي (I_F):50 مللي أمبير تيار مستمر. يجب ألا يتجاوز التيار المستمر المستمر هذه القيمة.
• التيار الأمامي الذروي (I_FP):100 مللي أمبير. يُسمح بهذا فقط في ظل ظروف النبض (دورة عمل 1/10 عند 1 كيلو هرتز).
• تبديد الطاقة (P_d):120 ملي واط. هذا هو الحد الأقصى المسموح به لتبديد الطاقة، ويُحسب كـ V_F* I_F.
• درجة حرارة التشغيل (T_opr):-40°C إلى +85°C. نطاق درجة الحرارة المحيطة للتشغيل الموثوق.
• درجة حرارة التخزين (T_stg):-40°C إلى +100°C.
• التفريغ الكهروستاتيكي (ESD):2000 فولت (نموذج جسم الإنسان). مطلوب إجراءات التعامل المناسبة مع ESD.
• درجة حرارة اللحام:لإعادة التدفق، يتم تحديد درجة حرارة ذروية تبلغ 260°C لمدة تصل إلى 10 ثوانٍ. للحام اليدوي، 350°C لمدة 3 ثوانٍ هو الحد الأقصى.

2.2 الخصائص الكهروضوئية

يتم قياس هذه المعلمات في حالة اختبار قياسية لدرجة حرارة محيطة 25°C وتيار أمامي (I_F) بقيمة 20 مللي أمبير، ما لم يُذكر خلاف ذلك.

• شدة الإضاءة (I_V):تتراوح من حد أدنى 450 ملي كانديلا (مكد) إلى حد أقصى 1120 مكد. تقع القيمة النموذجية ضمن هذا النطاق. ينطبق تسامح ±10%.
• زاوية المشاهدة (2θ_1/2):120 درجة (نموذجي). هذه هي الزاوية الكاملة التي تنخفض عندها شدة الإضاءة إلى نصف قيمتها القصوى، مما يؤكد ادعاء \"زاوية المشاهدة الواسعة\".
• الطول الموجي الذروي (λ_p):591 نانومتر (نموذجي). هذا هو الطول الموجي الذي يكون فيه توزيع القدرة الطيفية في الحد الأقصى.
• الطول الموجي السائد (λ_d):586 نانومتر إلى 594 نانومتر. يحدد هذا الطول الموجي اللون المُدرك (البرتقالي الناعم). يتم تحديد تسامح ضيق ±1 نانومتر.
• عرض النطاق الطيفي (Δλ):20 نانومتر (نموذجي). يشير هذا إلى نقاء الطيف للضوء المنبعث.
• الجهد الأمامي (V_F):1.75 فولت إلى 2.35 فولت عند 20 مللي أمبير. التسامح هو ±0.1 فولت. هذه المعلمة حاسمة لحساب قيم المقاوم التسلسلي وتبديد الطاقة.
• التيار العكسي (I_R):10 ميكرو أمبير كحد أقصى عند جهد عكسي 5 فولت.

3. شرح نظام التصنيف

لضمان اتساق اللون والسطوع في الإنتاج، يتم فرز مصابيح LED إلى مجموعات بناءً على المعلمات الرئيسية.

3.1 تصنيف الطول الموجي السائد (HUE)

يحدد اتساق اللون. يتم تجميع سلسلة 67-21 للون البرتقالي الناعم تحت الرمز \"F\" مع أربع مجموعات فرعية:

• DD1: 586 - 588 نانومتر
• DD2: 588 - 590 نانومتر
• DD3: 590 - 592 نانومتر
• DD4: 592 - 594 نانومتر

3.2 تصنيف شدة الإضاءة (CAT)

يحدد إخراج السطوع. يتم تعريف أربع مجموعات عند I_F=20 مللي أمبير:

• U1: 450 - 565 مكد
• U2: 565 - 715 مكد
• V1: 715 - 900 مكد
• V2: 900 - 1120 مكد

3.3 تصنيف الجهد الأمامي (REF)

يحدد الخاصية الكهربائية لتسهيل تصميم الدائرة. تحتوي المجموعة \"B\" على ثلاث مجموعات عند I_F=20 مللي أمبير:

• 0: 1.75 - 1.95 فولت
• 1: 1.95 - 2.15 فولت
• 2: 2.15 - 2.35 فولت

يتم الإشارة إلى التركيبة المحددة (مثلًا، CAT: V2, HUE: DD3, REF: 1) على ملصق المنتج والبكرة.

4. تحليل منحنى الأداء

توفر ورقة البيانات عدة منحنيات مميزة ضرورية لفهم سلوك الجهاز في ظل ظروف غير قياسية.

4.1 شدة الإضاءة النسبية مقابل التيار الأمامي

يُظهر هذا المنحنى أن إخراج الضوء يزداد مع التيار ولكن ليس بشكل خطي. يساعد المصممين على اختيار نقطة تشغيل توازن بين السطوع والكفاءة وإجهاد الجهاز.

4.2 منحنى تخفيض التيار الأمامي

يُظهر هذا الرسم البياني الحرج أقصى تيار أمامي مستمر مسموح به كدالة لدرجة الحرارة المحيطة. مع زيادة درجة الحرارة، يجب تقليل التيار الأقصى للبقاء ضمن حد تبديد الطاقة 120 ملي واط ومنع ارتفاع درجة الحرارة. على سبيل المثال، عند 85°C، يكون الحد الأقصى لـ I_Fأقل بكثير من 50 مللي أمبير.

4.3 الجهد الأمامي مقابل التيار الأمامي

يوضح منحنى IV هذه العلاقة الأسية للدايود. يزداد الجهد مع التيار، وهذه العلاقة تعتمد على درجة الحرارة (يتم عرض منحنى عند 25°C).

4.4 توزيع الطيف

يُظهر الرسم البياني ذروة واحدة تتمحور حول 591 نانومتر، مما يؤكد الانبعاث البرتقالي أحادي اللون بعرض نطاق نموذجي 20 نانومتر.

4.5 نمط الإشعاع

يؤكد الرسم البياني القطبي بصريًا على زاوية المشاهدة الواسعة 120 درجة، ويُظهر خصائص انبعاث لامبرتية تقريبًا مناسبة للإضاءة ذات المساحة الواسعة.

5. المعلومات الميكانيكية والتعبئة

5.1 أبعاد العبوة

يحتوي حزمة PLCC-2 على حجم جسم يبلغ حوالي 2.0 مم (الطول) × 1.25 مم (العرض) × 1.1 مم (الارتفاع). تباعد الأطراف هو 1.0 مم. يتم توفير رسومات أبعاد مفصلة مع تسامحات (عادة ±0.1 مم) لتصميم بصمة PCB. تتضمن العبوة تحديدًا واضحًا للكاثود (عادة ما يُشار إليه بشق أو علامة خضراء في الرسم).

5.2 التعبئة بالبكرة والشريط

يتم توريد المكون على شريط حامل 8 مم للتجميع الآلي. أبعاد البكرة موحدة. تحتوي كل بكرة على 2000 قطعة. تضمن أبعاد الشريط الحامل الاحتفاظ المناسب بالمكون والتغذية.

5.3 حساسية الرطوبة والتخزين

يتم تعبئة المكونات في كيس ألومنيوم مقاوم للرطوبة مع مجفف لمنع امتصاص الرطوبة، وهو أمر بالغ الأهمية لمنع \"انفجار الفشار\" أثناء لحام إعادة التدفق. يتم وضع علامة على الكيس بمعلومات المنتج ذات الصلة.

6. إرشادات اللحام والتجميع

تم تصنيف الجهاز لعمليات لحام SMD القياسية.

• لحام إعادة التدفق:يوصى بملف درجة حرارة ذروة لا يتجاوز 260°C لمدة أقصاها 10 ثوانٍ.
• اللحام اليدوي:إذا لزم الأمر، يمكن استخدام درجة حرارة طرف مكواة لحام تصل إلى 350°C لمدة أقصاها 3 ثوانٍ لكل طرف.
• إنه متوافق مع تقنيات إعادة التدفق بالأشعة تحت الحمراء (IR) والطور البخاري.
• يعد اتباع نمط اللحام الموصى به من الرسم البياني للأبعاد أمرًا ضروريًا لتكوين وصلة لحام موثوقة والمحاذاة الذاتية أثناء إعادة التدفق.

7. اقتراحات التطبيق واعتبارات التصميم

7.1 سيناريوهات التطبيق النموذجية

• داخلية السيارات:الإضاءة الخلفية لأدوات لوحة القيادة، ومفاتيح التحكم، ومؤشرات الحالة.
• معدات الاتصالات:مؤشرات الحالة والإضاءة الخلفية للوحة المفاتيح في الهواتف وأجهزة الفاكس وأجهزة الشبكات.
• الإلكترونيات الاستهلاكية:مؤشرات الطاقة، وإضاءة الخلفية للأزرار، وأضواء الحالة في الأجهزة المحمولة والأجهزة المنزلية ومعدات الصوت/الفيديو.
• مؤشرات اللوحة العامة:أي تطبيق يتطلب مؤشرًا مرئيًا ساطعًا وعريض الزاوية.

7.2 تطبيقات أنابيب الضوء

تجعل زاوية المشاهدة الواسعة واقتران الضوء المحسن من العاكس الداخلي هذا LED مثاليًا للاستخدام مع أنابيب الضوء. يلتقط التصميم الضوء من شريحة LED بكفاءة ويوجهه إلى أنبوب الضوء بأقل فقد، مما يتيح إضاءة ساطعة وموحدة على مسافة من موقع LED الفعلي.

7.3 اعتبارات تصميم الدائرة

• مقاومة تحديد التيار:مقاومة تسلسلية إلزامية. احسب قيمتها باستخدام R = (V_supply- V_F) / I_F. استخدم أقصى V_Fمن المجموعة أو ورقة البيانات لضمان تيار كافٍ في جميع الظروف.
• تبديد الطاقة:تأكد من أن حاصل ضرب V_F* I_Fلا يتجاوز 120 ملي واط، خاصة في درجات الحرارة المحيطة العالية (راجع منحنى التخفيض).
• حماية ESD:نفذ حماية ESD أساسية على مسارات PCB إذا كان LED معرضًا لملامسة المستخدم، حيث أن تصنيفه 2 كيلو فولت HBM متواضع نسبيًا.

8. اختبار الموثوقية

يخضع المنتج لاختبارات موثوقية قياسية لضمان الجودة وطول العمر. يعتمد خطة الاختبار على مستوى ثقة 90% مع LTPD (نسبة العيوب المسموح بها للدفعة) بنسبة 10%. أحد الاختبارات المحددة هو مقاومة لحام إعادة التدفق، حيث يتم تعريض العينات لـ 260°C±5°C لمدة لا تقل عن 5 ثوانٍ على مدار 6 دورات.

9. الأسئلة الشائعة (بناءً على المعلمات الفنية)

س: ما المقاومة التي يجب أن أستخدمها لمصدر طاقة 5 فولت؟

ج: باستخدام أقصى V_Fبقيمة 2.35 فولت وهدف I_Fبقيمة 20 مللي أمبير: R = (5V - 2.35V) / 0.02A = 132.5Ω. ستكون مقاومة قياسية 130Ω أو 150Ω مناسبة. تحقق دائمًا من التيار الفعلي باستخدام V_F.

س: هل يمكنني تشغيل هذا LED باستخدام دبوس متحكم دقيق 3.3 فولت؟

ج: ربما، لكنه يعتمد على V_Fالفعلية للـ LED. إذا كان V_Fقريبًا من 2.35 فولت، فإن انخفاض الجهد عبر مقاومة تحديد التيار من مصدر 3.3 فولت سيكون صغيرًا جدًا، مما يجعل التحكم في التيار غير دقيق وحساسًا لتغيرات V_F. يُوصى بمجموعة V_Fأقل أو دائرة سائق مخصصة لأنظمة 3.3 فولت.

س: كيف تؤثر درجة الحرارة على السطوع؟

ج: مثل معظم مصابيح LED، تنخفض شدة الإضاءة مع زيادة درجة حرارة الوصلة. يعكس منحنى التخفيض هذا بشكل غير مباشر من خلال طلب تيار أقل في درجات الحرارة المحيطة العالية لإدارة الحرارة. للحصول على سطوع ثابت، قد تكون هناك حاجة إلى إدارة حرارية أو تغذية راجعة.

س: هل هذا مناسب للاستخدام في الهواء الطلق؟

ج: يغطي نطاق درجة حرارة التشغيل (-40°C إلى +85°C) معظم الظروف الخارجية. ومع ذلك، فإن العبوة ليست مصنفة خصيصًا لمقاومة الماء أو الأشعة فوق البنفسجية. للتعرض الخارجي المباشر، ستكون هناك حاجة إلى حماية بيئية إضافية (طلاء مطابق، غلاف محكم).

10. المقارنة الفنية والتحديد

تضع سلسلة 67-21 في عبوة PLCC-2 نفسها كمصباح LED مؤشر عام ذو فعالية من حيث التكلفة مع تركيز قوي على أداء الزاوية الواسعة. مقارنة بمصابيح LED ذات الرقائق الأصغر (مثل 0402، 0603)، فإنها توفر إخراج ضوء أعلى بكثير وزاوية مشاهدة أوسع بسبب شريحتها الأكبر والعاكس المتكامل. مقارنة بمصابيح LED التقليدية \"ذات القبة المستديرة\"، فإنها توفر مظهرًا جانبيًا منخفضًا جدًا مناسبًا للأجهزة الإلكترونية الحديثة الرقيقة. المميز الرئيسي لها هو الجمع بين السطوع الجيد، وزاوية المشاهدة الواسعة جدًا، والتوافق مع تجميع SMT الآلي، مما يجعلها خيارًا متعدد الاستخدامات لكل من مهام المؤشر والإضاءة الخلفية لأنابيب الضوء حيث تكون الإضاءة الواسعة والمتساوية مطلوبة.