مصباح LED أبيض 1.6x0.8x0.7 مم - جهد أمامي 2.8-3.4 فولت - قدرة 105 ميلي واط - ورقة بيانات تقنية

1. نظرة عامة على المنتج

سلسلة مصابيح LED البيضاء RF-BWB190DS-DD هي جهاز عالي الأداء من نوع التثبيت السطحي (SMD) مصمم باستخدام شريحة InGaN زرقاء مغطاة بطبقة فوسفورية لإنتاج الضوء الأبيض. أبعادها المدمجة 1.6 مم × 0.8 مم × 0.7 مم تجعلها مثالية للتطبيقات ذات المساحة المحدودة، مما يسمح بتخطيطات PCB عالية الكثافة. تم تصميم LED لجميع عمليات التجميع واللحام القياسية لـ SMT، وتوفر زاوية رؤية واسعة 140° ومستوى حساسية للرطوبة 3 (MSL 3). وهي متوافقة تمامًا مع RoHS، مما يضمن التوافق البيئي.

1.1 الوصف العام

يتم تصنيع مصباح LED الأبيض هذا عن طريق إثارة شريحة زرقاء بطبقة فوسفورية، والتي تحول جزءًا من الضوء الأزرق إلى أطوال موجية صفراء وخضراء، مما ينتج طيفًا أبيض عريضًا. المنتج متوفر في سطوع متعدد وحاويات ألوان لتلبية متطلبات التطبيقات المختلفة. يتضمن تصميم العبوة تغليفًا شفافًا بالسيليكون يعزز استخلاص الضوء والموثوقية.

1.2 الميزات

• زاوية رؤية واسعة للغاية: 140 درجة، مناسبة لتطبيقات المؤشرات والإضاءة الخلفية.
• متوافق مع جميع عمليات التجميع واللحام القياسية لـ SMT (متوافق مع إعادة التدفق حتى 260 درجة مئوية).
• مستوى حساسية الرطوبة: المستوى 3 (وفقًا لـ J-STD-020)، مع شروط تخزين كما هو محدد.
• متوافق مع RoHS؛ خالٍ من الرصاص والزئبق والكادميوم وغيرها من المواد الخطرة.
• مقاومة حرارية منخفضة: 450 درجة مئوية/واط نموذجية، تتطلب إدارة حرارية دقيقة في التصميم.
• تحمل التفريغ الكهروستاتيكي (ESD): 1000 فولت (HBM)، يوفر متانة معقولة ضد التفريغ الكهروستاتيكي.

1.3 التطبيقات

• المؤشرات البصرية: أضواء الحالة، إضاءة الأزرار.
• الإضاءة الخلفية للمفاتيح والرموز: السيارات، الإلكترونيات الاستهلاكية، اللوحات الصناعية.
• الإضاءة العامة: الإضاءة الزخرفية، إضاءة لافتات الطوارئ.
• الإضاءة الخلفية للشاشات: شاشات LCD الصغيرة أو شاشات الأجزاء.

2. المعلمات التقنية – تحليل موضوعي متعمق

يتم قياس الخصائص الكهربائية والبصرية عند درجة حرارة محيطة 25 درجة مئوية ما لم يُذكر خلاف ذلك. تم تحديد LED بتيار اختبار 20 مللي أمبير (تيار مستمر).

2.1 الجهد الأمامي (VF)

يتم تصنيف الجهد الأمامي في نطاقات متعددة (F2 إلى J1) تغطي من 2.7 فولت كحد أدنى إلى 3.5 فولت كحد أقصى، بقيم نموذجية بين 2.8 فولت و 3.4 فولت. يستوعب هذا النطاق الواسع التباين في التصنيع ويسمح للعملاء باختيار مجموعات الجهد للتصميمات المتسلسلة/المتوازية. دقة القياس ±0.1 فولت. عند الحد الأقصى المطلق، يمكن أن يصل التيار الأمامي إلى 30 مللي أمبير مستمر، ولكن شرط الاختبار المحدد هو 20 مللي أمبير للأداء النموذجي.

2.2 الشدة الإضاءية (IV)

تتراوح حاويات الشدة الإضاءية من 1BE (550 ملي كانديلا كحد أدنى) إلى 1FB (950 ملي كانديلا كحد أدنى، حتى 1000 ملي كانديلا كحد أقصى)، مقاسة عند 20 مللي أمبير. يتم تحقيق حاويات الشدة الأعلى من خلال التحكم الدقيق في الفوسفور واختيار الشريحة. دقة القياس ±10%. للتطبيقات التي تتطلب سطوعًا ثابتًا، يوصى بتحديد حاوية شدة واحدة.

2.3 زاوية الرؤية

زاوية الرؤية (2θ1/2) هي 140 درجة نموذجية، مما يشير إلى نمط إشعاع واسع جدًا. هذا يجعل LED مناسبًا للتطبيقات التي يجب أن يكون فيها المؤشر مرئيًا من مجموعة واسعة من الزوايا، كما هو الحال في إضاءة لوحة العدادات أو الأثاث الحضري.

2.4 التيار العكسي والمقاومة الحرارية

التيار العكسي محدود بحد أقصى 10 ميكرو أمبير عند VR = 5 فولت (قياس نبضي). المقاومة الحرارية من الوصلة إلى نقطة اللحام (RTHJ-S) هي 450 درجة مئوية/واط كحد أقصى. تعني هذه القيمة المرتفعة نسبيًا أن LED غير مناسب للتشغيل عالي الطاقة بدون تبديد حراري كافٍ؛ أقصى تبديد للقدرة هو 105 ميلي واط. يجب على المصممين التأكد من أن درجة حرارة الوصلة لا تتجاوز 95 درجة مئوية.

2.5 التصنيفات القصوى المطلقة

• تبديد القدرة: 105 ميلي واط
• التيار الأمامي: 30 مللي أمبير (تيار مستمر)، 60 مللي أمبير ذروة (دورة عمل 10%، نبضة 0.1 مللي ثانية)
• ESD (HBM): 1000 فولت
• درجة حرارة التشغيل: -40 درجة مئوية إلى +85 درجة مئوية
• درجة حرارة التخزين: -40 درجة مئوية إلى +85 درجة مئوية
• درجة حرارة الوصلة: 95 درجة مئوية كحد أقصى

تجاوز أي من هذه التصنيفات يمكن أن يسبب ضررًا دائمًا. مقاومات الحد من التيار المناسبة والإدارة الحرارية ضرورية.

3. نظام التصنيف (Binning)

يتم فرز LED إلى حاويات للجهد الأمامي والشدة الإضاءية وإحداثيات الألوان لتوفير أداء أوثق للالتزام.

3.1 حاويات الجهد الأمامي

يتم تجميع الجهد الأمامي في رموز F2، G1، G2، H1، H2، I1، I2، J1 تمتد من 2.7-2.8 فولت إلى 3.4-3.5 فولت. عرض كل حاوية 0.1 فولت. هذا يمكن المستخدمين من اختيار نطاق جهد ضيق لتوزيع تيار ثابت في السلاسل المتوازية.

3.2 حاويات الشدة الإضاءية

يتم تسمية حاويات الشدة 1BE (550-600 ملي كانديلا) إلى 1FB (950-1000 ملي كانديلا)، بزيادات 50 ملي كانديلا لكل حاوية. الحاويات الأعلى متاحة عند الطلب ولكن قد تتطلب طلبًا خاصًا.

3.3 حاويات الألوان

يتم تقديم LED في عدة حاويات ألوان بيضاء (W31، W32، W51، W52، W71، W72) محددة بإحداثيات CIE 1931 محددة. تغطي هذه الحاويات مجموعة من درجات حرارة اللون المرتبطة (CCT) من حوالي 6000K إلى 3000K، مناسبة لتفضيلات التوازن الأبيض المختلفة. التسامح في إحداثيات اللون هو ±0.005.

4. تحليل منحنيات الأداء

يتم توفير الخصائص البصرية النموذجية في منحنيات ورقة البيانات. رؤى رئيسية:

4.1 الجهد الأمامي مقابل التيار الأمامي

يظهر منحنى VF-IF جهدًا أماميًا نموذجيًا حوالي 3.2 فولت عند 20 مللي أمبير. عند التيارات المنخفضة (مثل 5 مللي أمبير)، ينخفض VF إلى حوالي 2.8 فولت. عند 30 مللي أمبير، يرتفع VF إلى حوالي 3.4 فولت. هذا يؤكد أهمية استخدام مشغل تيار ثابت أو مقاومة محددة للتيار لمنع الانفلات الحراري.

4.2 التيار الأمامي مقابل الشدة النسبية

تزداد الشدة الإضاءية النسبية خطيًا تقريبًا مع التيار الأمامي حتى حوالي 30 مللي أمبير. عند 20 مللي أمبير، تبلغ الشدة حوالي 100% (نسبيًا). عند 10 مللي أمبير، تنخفض إلى حوالي 50%. هذا الخطية يجعل LED مناسبًا للتعتيم عن طريق تقليل التيار.

4.3 تأثيرات درجة الحرارة

مع ارتفاع درجة حرارة الدبوس، تنخفض الشدة النسبية. عند 85 درجة مئوية (درجة حرارة الدبوس)، تنخفض الشدة إلى حوالي 80% من القيمة عند 25 درجة مئوية. ينخفض الجهد الأمامي أيضًا مع درجة الحرارة، مما قد يسبب زيادة في التيار إذا لم يتم تنظيم الجهد. يجب أن يحافظ التصميم الحراري على الوصلة أقل من 95 درجة مئوية.

4.4 الطول الموجي والتوزيع الطيفي

يبلغ ذروة المنحنى الطيفي حوالي 450 نانومتر (أزرق) مع ذروة ثانوية عريضة من 500-700 نانومتر (أصفر/أحمر) بسبب الفوسفور. يتغير الطول الموجي السائد قليلاً مع التيار: التيار العالي يزيد المكون الأزرق، مما ينقل اللون نحو الأبيض البارد.

4.5 نمط الإشعاع

نمط الإشعاع يشبه لامبرتيان بزاوية نصف عريضة 70 درجة (140 درجة إجمالاً). تبلغ الشدة النسبية عند 90 درجة حوالي 10% من القيمة على المحور، مما يشير إلى تغطية واسعة جدًا.

5. معلومات ميكانيكية والتعبئة والتغليف

5.1 أبعاد العبوة

• الطول: 1.60 مم
• العرض: 0.80 مم
• الارتفاع: 0.70 مم (الجسم)، 0.80 مم مع وسادات اللحام
• التسامحات: ±0.2 مم ما لم يُذكر خلاف ذلك

5.2 تصميم وسادة اللحام

يتضمن نمط اللحام الموصى به وسادتين مستطيلتين (0.8 مم × 0.8 مم) بمسافة مركز إلى مركز 2.4 مم. يتم تحديد الكاثود بواسطة شق في الرؤية السفلية.

5.3 القطبية

يتم تمييز قطبية LED بنقطة خضراء أو شق على جانب الكاثود. يمكن أن تسبب القطبية غير الصحيحة تلفًا؛ تحقق دائمًا من الاتجاه قبل اللحام.

6. إرشادات التجميع واللحام

6.1 ملف لحام إعادة التدفق

يجب أن يتبع لحام إعادة التدفق الملف المحدد:

• متوسط معدل الارتفاع: بحد أقصى 3 درجات مئوية/ثانية (من Tsmin إلى Tp)
• التسخين المسبق: 150 درجة مئوية إلى 200 درجة مئوية لمدة 60-120 ثانية
• الوقت فوق 217 درجة مئوية: بحد أقصى 60 ثانية
• درجة الحرارة القصوى: 260 درجة مئوية، بحد أقصى 10 ثوانٍ
• معدل التبريد: بحد أقصى 6 درجات مئوية/ثانية
• الوقت الإجمالي من 25 درجة مئوية إلى الذروة: بحد أقصى 8 دقائق

يجب ألا يتجاوز إعادة التدفق مرتين. إذا مر أكثر من 24 ساعة بين دورات اللحام، يجب إعادة تجفيف مصابيح LED لإزالة الرطوبة. اللحام اليدوي: درجة حرارة أقل من 300 درجة مئوية، مدة أقل من 3 ثوانٍ، مرة واحدة فقط.

6.2 احتياطات التعامل

• لا تضغط ميكانيكيًا على LED أثناء أو بعد اللحام.
• تجنب التبريد السريع بعد إعادة التدفق.
• لا تقم بتركيب مصابيح LED على لوحات PCB ملتوية؛ لا تلتوي اللوحة بعد اللحام.
• استخدم حماية ESD طوال فترة التعامل.
• تأكد من أن محتوى الكبريت في بيئة التشغيل أقل من 100 جزء في المليون؛ البروم والكلور كل منهما أقل من 900 جزء في المليون، الإجمالي أقل من 1500 جزء في المليون (موصى به، غير مضمون).<تجنب المركبات العضوية المتطايرة (VOCs) التي يمكن أن تلحق الضرر بتغليف السيليكون.<6.3 شروط التخزين<قبل فتح كيس حاجز الرطوبة: ≤30 درجة مئوية، ≤75% رطوبة نسبية، مدة صلاحية 1 سنة من التاريخ.
• بعد الفتح: ≤30 درجة مئوية، ≤60% رطوبة نسبية، صالحة للاستخدام لمدة 168 ساعة.

إذا تم تجاوز الشروط، اخبز عند 60±5 درجة مئوية لمدة ≥24 ساعة قبل الاستخدام.

• 7. التعبئة والتغليف ومعلومات الطلب
• 7.1 تفاصيل التعبئة والتغليف
• التعبئة القياسية: 4,000 قطعة لكل بكرة. أبعاد شريط الحامل: عرض 8 مم، تباعد فتحة العجلة 2.0 مم، تباعد المكونات 4.0 مم. أبعاد البكرة: قطر 178 مم (7 بوصات)، قطر المحور 60 مم، فتحة المحور 13 مم.

7.2 معلومات الملصق

يتم وضع ملصق على كل بكرة برقم الجزء، رقم المواصفات، رقم الدفعة، رمز الحاوية (بما في ذلك التدفق الضوئي، اللون، الجهد الأمامي، الطول الموجي)، الكمية، ورمز التاريخ.

7.3 رمز الطلب

يحدد الموديل RF-BWB190DS-DD السلسلة. لاختيار الحاوية الدقيق، استشر المبيعات؛ قد تتوفر حاويات مخصصة.

8. ملخص اختبارات الموثوقية

اجتاز LED اختبارات الموثوقية التالية (22 عينة لكل منها، معيار القبول 0/1):

إعادة التدفق: 260 درجة مئوية، 10 ثوانٍ، مرتين

دورة درجة الحرارة: -40 درجة مئوية إلى 100 درجة مئوية، 100 دورة

الصدمة الحرارية: -40 درجة مئوية إلى 100 درجة مئوية، 300 دورة

• التخزين في درجة حرارة عالية: 100 درجة مئوية، 1000 ساعة
• التخزين في درجة حرارة منخفضة: -40 درجة مئوية، 1000 ساعة
• اختبار العمر: 25 درجة مئوية، 20 مللي أمبير، 1000 ساعة
• معايير الفشل: تغيير VF > 10%، IR > 2x المواصفة، التدفق الضوئي < 70% من القيمة الأولية.
• 9. اعتبارات التصميم
• 9.1 خفض التيار والحراري

لضمان عمر طويل، قم بتشغيل LED بما لا يزيد عن 20 مللي أمبير مستمر. استخدم مقاومة محددة للتيار أو مشغل تيار ثابت. لدرجات الحرارة المحيطة العالية، قلل التيار الأمامي للحفاظ على درجة حرارة الوصلة أقل من 95 درجة مئوية. يجب أن تحتوي وسادة الحرارة (نقطة اللحام) على تبديد حراري جيد إلى مستوى النحاس في PCB.<9.2 حماية الدائرة

قم دائمًا بتضمين مقاومة متسلسلة للحد من التيار. عند استخدامها في مصفوفات، يكون التصنيف للجهد الأمامي أمرًا بالغ الأهمية لتجنب سرقة التيار. يوصى باستخدام ثنائيات حماية ESD في دائرة القيادة للبيئات القاسية.

9.3 توافق المواد

تجنب ملامسة تغليف السيليكون للمواد الكيميائية القاسية (مثل الأحماض/القواعد القوية والمذيبات). استخدم المواد اللاصقة التي لا تنبعث منها أبخرة عضوية. أغلق تجميع LED من ملوثات الكبريت والهالوجين.

10. مبدأ التشغيل

يعمل LED الأبيض عن طريق الإضاءة الكهربائية: يؤدي التحيز الأمامي إلى إعادة تجميع الإلكترونات والثقوب في شريحة InGaN الزرقاء، مما ينبعث فوتونات زرقاء (حوالي 450 نانومتر). تصطدم هذه الفوتونات بطبقة فوسفورية (نموذجية YAG:Ce) التي تمتص جزءًا من الضوء الأزرق وتعيد إصداره في طيف أصفر-أخضر عريض. ينتج عن مزيج الضوء الأزرق المنقول والانبعاث الأصفر ضوء أبيض. يحدد تكوين الفوسفور درجة حرارة اللون المرتبطة ومؤشر تجسيد اللون.

11. الاعتبارات البيئية والتنظيمية

المنتج متوافق مع RoHS ولا يحتوي على رصاص أو زئبق أو كادميوم أو كروم سداسي التكافؤ أو PBB أو PBDE مضافين عمدًا. ومع ذلك، قد يحتوي الفوسفور على كميات صغيرة من السيريوم، وهو معفى. يجب على المستخدمين الامتثال للوائح المحلية للتخلص. لا يتم تصنيف LED على أنها خطرة بموجب توجيهات REACH و WEEE الحالية.

12. الأسئلة المتداولة (FAQ)

12.1 ما هو العمر النموذجي لمصباح LED هذا؟

في ظل الظروف المقدرة (20 مللي أمبير، Tj < 85 درجة مئوية)، يمكن أن يستمر LED لأكثر من 50,000 ساعة مع انخفاض التدفق الضوئي بنسبة 30%، بناءً على بيانات الصناعة لمنتجات مماثلة.

12.2 هل يمكنني استخدام هذا LED للإضاءة عالية الطاقة؟

لا، القدرة القصوى هي 105 ميلي واط. إنه مصمم للتطبيقات الإرشادية والإشارات، وليس للإضاءة العامة.

12.3 كيف أختار الحاوية الصحيحة لتصميمي؟

اختر حاويات الجهد لتتناسب مع جهد القيادة والتسامحات؛ اختر حاويات الشدة لتناسق السطوع؛ اختر حاويات الألوان لتوحيد اللون. للسلاسل المتسلسلة، استخدم نفس حاوية الجهد.<12.4 ماذا يحدث إذا تجاوزت التصنيفات القصوى المطلقة؟<يمكن أن يسبب تجاوز التصنيفات فشلاً فوريًا أو تدهورًا مبكرًا أو تحولًا في اللون. قم دائمًا بتضمين هوامش الأمان.

13. دراسات الحالة (أمثلة توضيحية)

13.1 ضوء مؤشر في جهاز استهلاكي

استخدمت شركة تصنيع غسالات مصباح LED أبيض بحجم 1.6x0.8 مم لمؤشر الطاقة. سمحت زاوية الرؤية الواسعة بالرؤية من أي اتجاه. اختاروا حاوية الجهد H1 (3.0-3.1 فولت) واستخدموا مقاومة متسلسلة 150 أوم مع مصدر 5 فولت، مما يوفر 13 مللي أمبير، مما أطال عمر LED ليتناسب مع ضمان الجهاز.

13.2 الإضاءة الخلفية لمفاتيح السيارات

استخدم مورد من المستوى الأول في السيارات هذا LED لإضاءة مفاتيح النوافذ الخلفية. ضمنت زاوية الرؤية 140 درجة إضاءة متساوية. طلبوا حاوية اللون W31 (أبيض بارد) لتتناسب مع درجة حرارة لون لوحة القيادة. نفذوا تعتيم PWM بتردد 200 هرتز لضبط السطوع ليلاً. اجتاز LED اختبارات دورة درجة الحرارة 85 درجة مئوية وفقًا لـ AEC-Q101 (المكافئ).

14. اتجاهات التطوير المستقبلية

الاتجاه لمثل هذه المصابيح البيضاء الصغيرة هو نحو كفاءة أعلى واستقرار لوني أفضل. قد تحقق الإصدارات المستقبلية كفاءة 150 لومن/واط باستخدام فوسفورات أكثر كفاءة (مثل الفوسفورات الحمراء والخضراء من النتريد لـ CRI عالي) وتصميمات شرائح محسنة. يستمر التصغير، مع حزم 1005 (1.0x0.5 مم) و 0603 التي أصبحت شائعة. تتحرك الصناعة أيضًا نحو حاويات ألوان موحدة (حذاء ماك آدم) لتقليل تباين الألوان.

.1 Indicator Light in a Consumer Appliance

A washing machine manufacturer used the 1.6x0.8mm white LED for the power-on indicator. The wide viewing angle allowed visibility from any direction. They selected the H1 voltage bin (3.0-3.1V) and used a 150Ω series resistor with a 5V supply, delivering 13 mA, prolonging the LED life to match the appliance warranty.

.2 Automotive Switch Backlighting

An automotive tier-1 supplier used this LED for backlighting window switches. The 140° viewing angle ensured even illumination. They required color bin W31 (cool white) to match the dashboard color temperature. They implemented a PWM dimming at 200 Hz to adjust brightness at night. The LED passed 85°C temperature cycling tests in compliance with AEC-Q101 (equivalent).

. Future Development Trends

The trend for such small white LEDs is towards higher efficacy and better color stability. Future versions may achieve 150 lm/W efficacy by using more efficient phosphors (e.g., nitride red-green phosphors for high CRI) and improved chip designs. Miniaturization continues, with 1005 (1.0x0.5mm) and 0603 packages becoming common. The industry is also moving towards standardized chromaticity bins (MacAdam ellipses) to reduce color variation.