ورقة بيانات ثنائي باعث للضوء فوق البنفسجي LTPL-C16FUVD405 - 3.2x1.6x1.6 مم - 3.3 فولت - 1.75 واط - 405 نانومتر - وثيقة تقنية بالعربية

1. نظرة عامة على المنتج

تمثل سلسلة LTPL-C16F تقدمًا كبيرًا في تقنية الإضاءة ذات الحالة الصلبة، مُصممة خصيصًا للتطبيقات فوق البنفسجية (UV). هذا المنتج هو مصدر ضوء ثوري، موفر للطاقة، وفائق الصغر، يدمج بنجاح العمر التشغيلي الاستثنائي والموثوقية المتأصلة في ثنائيات الإضاءة الباعثة للضوء (LED) مع مستويات السطوع العالية المرتبطة تقليديًا بأنظمة الإضاءة التقليدية. يوفر هذا المزيج لمهندسي التصميم حرية غير مسبوقة، مما يمكنهم من إنشاء أشكال وهياكل جديدة مدمجة مع تقديم القدرة البصرية اللازمة لاستبدال تقنيات الإضاءة القديمة الأقل كفاءة بشكل فعال في البيئات المتطلبة.

1.1 الميزات الرئيسية

• متوافق بالكامل مع معدات التركيب الآلي القياسية ومعدات الاختيار والوضع للإنتاج بكميات كبيرة.
• مصمم لتحمل عمليات اللحام بإعادة التدفق بالأشعة تحت الحمراء (IR) والطور البخاري، مما يضمن تجميعًا قويًا.
• معبأ في شكل قياسي وفقًا لتحالف الصناعات الإلكترونية (EIA) لتسهيل التكامل في التصاميم الحالية.
• خصائص الإدخال متوافقة مع مستويات تشغيل الدوائر المتكاملة (IC) القياسية.
• يُصنع كمنتج صديق للبيئة، متوافق مع توجيهات RoHS وخالي من الرصاص (Pb) والمواد المقيدة الأخرى.

1.2 التطبيقات المستهدفة

تم تصميم هذا الثنائي الباعث للضوء فوق البنفسجي خصيصًا للتطبيقات التي تتطلب مصدرًا مركزًا للضوء فوق البنفسجي بموجة 405 نانومتر. تشمل حالات الاستخدام الرئيسية:

• التجفيف بالأشعة فوق البنفسجية:بلمرة وتصلب سريع للغراء، والطلاءات، والأحبار.
• الوسم والترقيم بالأشعة فوق البنفسجية:وسم دائم على ركائز متنوعة.
• اللصق بالأشعة فوق البنفسجية:عمليات لصق سريعة التثبيت.
• تجفيف أحبار الطباعة:تجفيف وتصلب متسارع للأحبار المتخصصة التي تتفاعل مع الأشعة فوق البنفسجية.

2. المعلومات الميكانيكية والتغليف

يُحاط الجهاز بتغليف فائق الصغر للتركيب السطحي. الأبعاد الحرجة للهيكل الخارجي هي كما يلي (جميع القيم بالمليمترات، مع تسامح قياسي ±0.1 مم ما لم يُذكر خلاف ذلك): يبلغ طول جسم التغليف حوالي 3.2 مم، وعرضه 1.6 مم، وارتفاعه 1.6 مم. يتم توفير رسومات ميكانيكية مفصلة، بما في ذلك توصيات تخطيط الوسادات للّحام بإعادة التدفق بالأشعة تحت الحمراء والطور البخاري، في ورقة البيانات لضمان تصميم بصمة PCB صحيح للموثوقية الحرارية والميكانيكية.

3. الحدود القصوى المطلقة

قد تؤدي الضغوط التي تتجاوز هذه الحدود إلى تلف دائم للجهاز. يتم تحديد جميع التصنيفات عند درجة حرارة محيطة (Ta) تبلغ 25 درجة مئوية.

• تبديد الطاقة (Po):1.75 واط
• تيار التوصيل الأمامي المستمر (If):500 مللي أمبير
• نطاق درجة حرارة التشغيل (Topr):-40 درجة مئوية إلى +85 درجة مئوية
• نطاق درجة حرارة التخزين (Tstg):-40 درجة مئوية إلى +100 درجة مئوية
• أقصى درجة حرارة للوصلة (Tj):115 درجة مئوية

4. الخصائص الكهرو-بصرية

يتم قياس معايير الأداء الرئيسية عند Ta=25 درجة مئوية تحت حالة اختبار If = 350 مللي أمبير، ما لم يُذكر خلاف ذلك.

• التدفق الإشعاعي (Φe):440 مللي واط (الحد الأدنى)، 500 مللي واط (النموذجي)، 590 مللي واط (الحد الأقصى). تسامح القياس هو ±10%.
• زاوية الرؤية (2θ1/2):135 درجة (نموذجية).
• الطول الموجي الذروي (λp):395 نانومتر (الحد الأدنى)، 405 نانومتر (النموذجي)، 415 نانومتر (الحد الأقصى). هذا يُحدد الانبعاث المركزي في الطيف فوق البنفسجي القريب. التسامح هو ±3 نانومتر.
• الجهد الأمامي (Vf):3.1 فولت (الحد الأدنى)، 3.3 فولت (النموذجي)، 3.5 فولت (الحد الأقصى) عند 350 مللي أمبير. تسامح القياس هو ±0.1 فولت.
• الجهد العكسي (Vr):1.2 فولت (الحد الأقصى) عند تيار عكسي (Ir) بقيمة 10 ميكرو أمبير.ملاحظة هامة:يتم اختبار هذه المعلمة فقط لتوصيف وظيفة زينر. لم يتم تصميم LED للعمل تحت انحياز عكسي. التعرض الممتد للتيار العكسي يمكن أن يؤدي إلى فشل الجهاز.

تحذير من التفريغ الكهروستاتيكي (ESD):هذا المكون حساس للتفريغ الكهروستاتيكي (ESD). إجراءات التعامل المناسبة، بما في ذلك استخدام أساور المعصم المؤرضة، والسجاد المضاد للكهرباء الساكنة، والمعدات، إلزامية لمنع تلف كامن أو كارثي.

5. نظام رمز التصنيف والتصنيف

لضمان أداء متسق في الإنتاج، يتم تصنيف الأجهزة إلى مجموعات بناءً على معايير رئيسية. يتم وضع رمز التصنيف على العبوة.

5.1 تصنيف الجهد الأمامي (Vf)

• المجموعة V3:Vf = 3.1 فولت إلى 3.3 فولت @ 350 مللي أمبير
• المجموعة V4:Vf = 3.3 فولت إلى 3.5 فولت @ 350 مللي أمبير

5.2 تصنيف التدفق الإشعاعي (Φe)

• المجموعة R1:Φe = 440 مللي واط إلى 470 مللي واط
• المجموعة R2:Φe = 470 مللي واط إلى 500 مللي واط
• المجموعة R3:Φe = 500 مللي واط إلى 530 مللي واط
• المجموعة R4:Φe = 530 مللي واط إلى 560 مللي واط
• المجموعة R5:Φe = 560 مللي واط إلى 590 مللي واط

5.3 تصنيف الطول الموجي الذروي (λp)

• المجموعة P3U:λp = 395 نانومتر إلى 400 نانومتر
• المجموعة P4A:λp = 400 نانومتر إلى 405 نانومتر
• المجموعة P4B:λp = 405 نانومتر إلى 410 نانومتر
• المجموعة P4C:λp = 410 نانومتر إلى 415 نانومتر

6. تحليل منحنى الأداء

توفر ورقة البيانات عدة منحنيات مميزة حاسمة لتحسين التصميم.

6.1 الطيف الانبعاثي النسبي

يظهر منحنى التوزيع الطيفي ذروة مهيمنة مركزة عند 405 نانومتر (نموذجية)، مع عرض نطاق طيفي ضيق نسبيًا مميز لتقنية LED. هذه الأحادية اللون مفيدة للتطبيقات التي تتطلب بدءًا ضوئيًا محددًا.

6.2 التدفق الإشعاعي النسبي مقابل تيار التوصيل الأمامي

يوضح هذا المنحنى العلاقة بين الناتج البصري وتيار التشغيل. يزداد التدفق الإشعاعي بشكل فائق الخطية مع التيار عند المستويات المنخفضة ويميل إلى التشبع عند التيارات الأعلى بسبب التأثيرات الحرارية وانخفاض الكفاءة. يُوصى بالتشغيل عند أو أقل من 350 مللي أمبير النموذجية للحصول على أفضل كفاءة وعمر تشغيلي.

6.3 تيار التوصيل الأمامي مقابل الجهد الأمامي (منحنى I-V)

خاصية I-V ضرورية لتصميم السائق. تُظهر العلاقة الأسية النموذجية للثنائي. الجهد الأمامي النموذجي هو 3.3 فولت عند 350 مللي أمبير. يجب أن تكون دوائر السائق منظمة للتيار، وليس للجهد، لضمان ناتج بصري مستقر.

6.4 التدفق الإشعاعي النسبي مقابل درجة حرارة الوصلة

يوضح هذا المنحنى الحرج التأثير السلبي لارتفاع درجة حرارة الوصلة (Tj) على إخراج الضوء. تنخفض كفاءة LED فوق البنفسجي عادةً مع زيادة درجة الحرارة. الإدارة الحرارية الفعالة من خلال تخطيط PCB مناسب (باستخدام الثقوب الحرارية ومساحة نحاسية كافية) أمر بالغ الأهمية للحفاظ على إخراج عالي وموثوقية طويلة الأجل.

7. إرشادات التجميع والتصنيع

7.1 ملف إعادة التدفق للحام

يتم توفير ملف إعادة تدفق موصى به لعمليات اللحام الخالية من الرصاص. تشمل المعايير الرئيسية:

• التسخين المسبق:150-200 درجة مئوية لمدة تصل إلى 120 ثانية.
• أقصى درجة حرارة للجسم:بحد أقصى 260 درجة مئوية.
• الوقت فوق نقطة السيولة:يوصى بأن يكون ضمن 10 ثوانٍ (يُسمح بحد أقصى دورتين لإعادة التدفق).
• يُنصح بمعدل تبريد تدريجي ومتحكم فيه. لا يُنصح بالتبريد السريع.
• يجب أن يقتصر اللحام اليدوي بمكواة على 300 درجة مئوية لمدة أقصاها 3 ثوانٍ، لمرة واحدة فقط.

7.2 التنظيف

إذا كان التنظيف بعد التجميع مطلوبًا، فيجب استخدام المواد الكيميائية المحددة فقط. من المقبول غمر LED في كحول الإيثيل أو كحول الأيزوبروبيل في درجة حرارة الغرفة لأقل من دقيقة واحدة. قد يؤدي استخدام مواد كيميائية غير محددة إلى إتلاف راتنج التغليف أو العدسة.

7.3 الحساسية للرطوبة

يُصنف هذا المنتج على أنه مستوى حساسية الرطوبة (MSL) 3 وفقًا لـ JEDEC J-STD-020. مطلوب اتخاذ احتياطات لمنع ظاهرة "الفشار" أثناء إعادة التدفق.

• الكيس المغلق:قم بالتخزين عند ≤30 درجة مئوية و ≤90% رطوبة نسبية. الاستخدام خلال سنة واحدة من تاريخ ختم الكيس.
• الكيس المفتوح:قم بالتخزين عند ≤30 درجة مئوية و ≤60% رطوبة نسبية. يجب لحامه خلال 168 ساعة (7 أيام) من التعرض لظروف البيئة في المصنع.
• إذا أظهرت بطاقة مؤشر الرطوبة 10% وردية أو أعلى، أو تم تجاوز مدة الصلاحية بعد الفتح، فإن التحميص عند 60 درجة مئوية لمدة 48 ساعة على الأقل مطلوب قبل الاستخدام.

8. مواصفات التعبئة والتغليف

يتم توريد المكونات على شريط حامل بارز للتعامل الآلي.

• أبعاد الشريط:متوافق مع مواصفات EIA-481-1-B.
• حجم البكرة:بكرة قياسية 7 بوصة (178 مم).
• الكمية لكل بكرة:بحد أقصى 1500 قطعة.
• يتم إغلاق الجيوب الفارغة بشريط غطاء. الحد الأقصى المسموح به للمكونات المفقودة المتتالية هو اثنان.

9. اعتبارات تصميم التطبيق

9.1 طريقة التشغيل

LED هو في الأساس جهاز يعمل بالتيار. للحصول على أداء مستقر ومتسق، يجب تشغيله بواسطة مصدر تيار ثابت، وليس مصدر جهد ثابت. يمكن استخدام مقاوم متسلسل بسيط مع مصدر جهد للتطبيقات الأساسية، ولكن يُوصى باستخدام دائرة أو IC سائق LED مخصص للتحكم الدقيق، خاصة لإدارة التأثيرات الحرارية وضمان طول العمر.

9.2 الإدارة الحرارية

كما هو موضح في منحنيات الأداء، تؤثر درجة حرارة الوصلة بشكل مباشر على كفاءة الإخراج وعمر التشغيل. يجب على المصممين تنفيذ مسارات حرارية فعالة. وهذا يشمل استخدام PCB بسمك نحاس كافٍ، ودمج مجموعة من الثقوب الحرارية مباشرة تحت الوسادة الحرارية لـ LED، وإضافة تبريد حراري خارجي محتمل إذا كان التشغيل عند تيارات عالية أو في درجات حرارة محيطة عالية.

9.3 التصميم البصري

توفر زاوية الرؤية البالغة 135 درجة نمط انبعاث واسع. للتطبيقات التي تتطلب حزمًا مركزة أو متوازية، يجب استخدام بصريات ثانوية مثل العدسات أو العواكس. يجب أن تكون مادة هذه البصريات شفافة للضوء فوق البنفسجي بموجة 405 نانومتر؛ قد لا يكون البولي كربونات أو الأكريليك القياسي مناسبًا ويمكن أن يتدهور تحت التعرض الطويل للأشعة فوق البنفسجية. يُوصى باستخدام زجاج من درجة UV أو بلاستيك متخصص.

10. الموثوقية وملاحظات التطبيق

يُقصد باستخدام مصابيح LED في المعدات الإلكترونية القياسية. للتطبيقات التي قد يؤدي فيها الفشل إلى تعريض السلامة، أو الصحة، أو البنية التحتية الحرجة (الطيران، دعم الحياة الطبي، التحكم في النقل) للخطر، فإن تقييم موثوقية محدد والتشاور مع مُصنع المكون إلزامي قبل التصميم. الالتزام الصحيح بالحدود القصوى المطلقة، وإرشادات اللحام، وظروف التخزين أمر ضروري لتحقيق العمر التشغيلي والموثوقية المصنفة.