جدول المحتويات
- 1. نظرة عامة على المنتج
- 1.1 الميزات والفوائد الرئيسية
- 2. المعلومات الميكانيكية ومواصفات العبوة
- 2.1 مواصفات التعبئة والتغليف
- 3. الحدود القصوى المطلقة
- 4. الخصائص الكهروضوئية
- 5. نظام رموز التصنيف والمواصفات
- 5.1 تصنيف الجهد الأمامي (VF)
- 5.2 تصنيف شدة الإضاءة (Iv)
- 5.3 تصنيف اللونية (اللون)
- 6. إرشادات اللحام والتجميع
- 6.1 ملف لحام الريفلو
- 6.2 التنظيف
- 7. الموثوقية واحتياطات التعامل
- 7.1 اعتبارات التطبيق
- 7.2 حساسية الرطوبة والتخزين
- 8. منحنيات الأداء النموذجية ودليل المستخدم
1. نظرة عامة على المنتج
تمثل سلسلة LTW حلاً لإضاءة الحالة الصلبة فائق الكفاءة وفائق الصغر. يجمع هذا المنتج بين العمر الطويل والموثوقية العالية المتأصلة في الثنائيات الباعثة للضوء مع مستوى سطوع مناسب لتحل محل تقنيات الإضاءة التقليدية في تطبيقات متنوعة. يوفر مرونة في التصميم ويتم تقديمه في عبوة متوافقة مع عمليات التجميع الآلي.
1.1 الميزات والفوائد الرئيسية
تركز الميزات الأساسية لمكون LED هذا على قابلية التصنيع والامتثال البيئي.
- معبأ على شريط بعرض 12 مم ملفوف على بكرات قطرها 7 بوصات.
- متوافق بالكامل مع معدات التقاط ووضع المكونات الآلية القياسية.
- مناسب لكل من عمليات لحام الريفلو بالأشعة تحت الحمراء (IR) والطور البخاري.
- يتوافق مع مخططات العبوات القياسية لـ EIA.
- مصمم ليكون متوافقًا مع طرق القيادة الدوائر المتكاملة (IC).
- يتم تصنيعه كمنتج صديق للبيئة، متوافق مع متطلبات خالية من الرصاص وفقًا لتوجيهات RoHS.
تم تصميم المكون لمجموعة واسعة من تطبيقات الإضاءة، مستفيدًا من حجمه الصغير وكفاءته. تشمل حالات الاستخدام المحتملة، على سبيل المثال لا الحصر: أضواء القراءة للسيارات والحافلات وداخل الطائرات؛ الإضاءة المحمولة مثل المصابيح اليدوية وأضواء الدراجات؛ أضواء الإسقاط والإضاءة التوجيهية؛ الإضاءة الزخرفية والترفيهية؛ إضاءة الأمن والحدائق والأعمدة؛ إضاءة التجاويف وأسفل الرفوف والمهام؛ إشارات المرور، المنارات، وأضواء تقاطعات السكك الحديدية؛ مختلف الإضاءات المعمارية التجارية والسكنية الداخلية والخارجية؛ واللافتات المضاءة من الحواف لعلامات الخروج أو عروض نقاط البيع.
2. المعلومات الميكانيكية ومواصفات العبوة
يتم توفير LED في عبوة قياسية للعناصر السطحية (SMD). يتم توفير المخطط التفصيلي والأبعاد في رسومات ورقة البيانات. يتم تحديد جميع القيم البعدية بالمليمترات (مم). التسامح القياسي لهذه الأبعاد هو ±0.1 مم (حوالي ±0.004 بوصة)، ما لم يُذكر خلاف ذلك صراحةً في الملاحظات المصاحبة للرسومات. تتضمن ورقة البيانات أيضًا مخططات تفصيلية لتخطيط وسادة التثبيت الموصى بها على اللوحة المطبوعة (PCB) لضمان أداء لحام وحراري مناسب.
2.1 مواصفات التعبئة والتغليف
يتم توريد المكونات بتنسيق الشريط والبكرة المناسب للتجميع بكميات كبيرة.
- الشريط:يتم وضع الثنائيات الباعثة للضوء في جيوب داخل شريط حامل بعرض 12 مم.
- البكرة:يتم لف الشريط على بكرة قياسية قطرها 7 بوصات (178 مم).
- الكمية:تحتوي كل بكرة على حد أقصى 2000 قطعة.
- شريط الغطاء:يتم إغلاق الجيوب الفارغة للمكونات بشريط غطاء علوي.
- المكونات المفقودة:يسمح المواصفات بحد أقصى لمصباحين مفقودين متتاليين على بكرة.
- المعيار:يتوافق التعبئة والتغليف مع مواصفات EIA-481-1-B.
3. الحدود القصوى المطلقة
تحدد هذه التصنيفات الحدود التي بعدها قد يحدث تلف دائم للجهاز. يتم تحديد جميع القيم عند درجة حرارة محيطة (Ta) تبلغ 25 درجة مئوية.
| المعلمة | الرمز | التصنيف | الوحدة |
|---|---|---|---|
| تبديد الطاقة | Pd | 120 | مللي واط |
| تيار الأمامي الذروي (دورة عمل 1/10، نبضة 0.1 مللي ثانية) | IFP | 100 | مللي أمبير |
| تيار الأمامي المستمر | IF | 30 | مللي أمبير |
| الجهد العكسي | VR | 5 | V |
| نطاق درجة حرارة التشغيل | Topr | -30 إلى +85 | °C |
| نطاق درجة حرارة التخزين | Tstg | -40 إلى +100 | °C |
| شرط لحام الريفلو | - | 260°C لمدة 10 ثوانٍ | - |
ملاحظة هامة:تشغيل LED تحت أي حالة انحياز عكسي في التطبيق قد يؤدي إلى تلف المكون أو فشله.
4. الخصائص الكهروضوئية
يتم قياس معايير الأداء النموذجية عند درجة حرارة محيطة تبلغ 25 درجة مئوية وتيار أمامي (IF) قدره 20 مللي أمبير، ما لم يُذكر خلاف ذلك.
| المعلمة | الرمز | Min. | Typ. | Max. | الوحدة | شرط الاختبار |
|---|---|---|---|---|---|---|
| شدة الإضاءة | Iv | 1900 | - | 2800 | مكد | IF = 20mA |
| زاوية الرؤية (2θ1/2) | 2θ1/2 | - | 115 | - | درجة | - |
| إحداثي اللونية x | x | - | 0.301 | - | - | IF = 20mA |
| إحداثي اللونية y | y | - | 0.283 | - | - | IF = 20mA |
| الجهد الأمامي | VF | 2.9 | - | 3.6 | V | IF = 20mA |
ملاحظات القياس:
- يتم قياس شدة الإضاءة باستخدام مزيج من المستشعر والمرشح الذي يقارب منحنى استجابة العين القياسي الضوئي CIE.
- يتم تعريف زاوية الرؤية (2θ1/2) على أنها الزاوية الكاملة التي تنخفض عندها شدة الإضاءة إلى نصف قيمتها المقاسة على المحور المركزي.
- يتم تعريف إحداثيات اللونية (x, y) وفقًا لمخطط اللونية CIE 1931.
- المعيار المرجعي لقياس اللونية وشدة الإضاءة هو CAS140B.
- يجب تطبيق تسامح قدره ±0.01 على إحداثيات اللونية المضمونة.
تحذير ESD:هذا الجهاز حساس للتفريغ الكهروستاتيكي (ESD) والارتفاعات الكهربائية. يجب اتخاذ احتياطات ESD المناسبة أثناء التعامل، بما في ذلك استخدام أساور المعصم المؤرضة أو القفازات المضادة للكهرباء الساكنة. يجب تأريض جميع المعدات المرتبطة ومحطات العمل بشكل صحيح.
5. نظام رموز التصنيف والمواصفات
يتم فرز الثنائيات الباعثة للضوء إلى مجموعات بناءً على معايير رئيسية لضمان الاتساق داخل دفعة الإنتاج. تسمح رموز التصنيف للمصممين باختيار المكونات التي تلبي متطلبات التطبيق المحددة للجهد والسطوع.
5.1 تصنيف الجهد الأمامي (VF)
يتم تصنيف الثنائيات الباعثة للضوء حسب انخفاض الجهد الأمامي عند تيار اختبار قدره 20 مللي أمبير.
| رمز تصنيف VF | الحد الأدنى للجهد الأمامي (V) | الحد الأقصى للجهد الأمامي (V) |
|---|---|---|
| V0 | 2.9 | 3.0 |
| V1 | 3.0 | 3.1 |
| V2 | 3.1 | 3.2 |
| V3 | 3.2 | 3.3 |
| V4 | 3.3 | 3.4 |
| V5 | 3.4 | 3.5 |
| V6 | 3.5 | 3.6 |
التسامح على كل مجموعة جهد أمامي هو ±0.1 فولت.
5.2 تصنيف شدة الإضاءة (Iv)
يتم فرز الثنائيات الباعثة للضوء بناءً على ناتج شدة إضاءتها عند 20 مللي أمبير.
| رمز تصنيف Iv | الحد الأدنى لشدة الإضاءة (مكد) | الحد الأقصى لشدة الإضاءة (مكد) |
|---|---|---|
| G | 1900 | 2000 |
| H | 2000 | 2100 |
| I | 2100 | 2200 |
| J | 2200 | 2300 |
| K | 2300 | 2400 |
| L | 2400 | 2500 |
| M | 2500 | 2600 |
| N | 2600 | 2700 |
| O | 2700 | 2800 |
التسامح على كل مجموعة شدة إضاءة هو ±10%.
5.3 تصنيف اللونية (اللون)
يتم توفير جدول مفصل لرتب الألوان، يحدد حدود إحداثيات اللونية CIE 1931 (x, y) لرموز تصنيف مختلفة (مثل A52, A53, BE1, BG3، إلخ). وهذا يسمح باختيار لون دقيق. التسامح لكل مجموعة لون (x, y) هو ±0.01.
6. إرشادات اللحام والتجميع
6.1 ملف لحام الريفلو
المكون متوافق مع عمليات لحام الريفلو الخالية من الرصاص. توفر ورقة البيانات ملف لحام الريفلو بالأشعة تحت الحمراء (IR) مقترحًا ومتوافقًا مع المعيار J-STD-020D. يتم تحديد درجة حرارة ذروة الريفلو بـ 260 درجة مئوية، مع وقت تعرض أقصى عند تلك الحرارة لمدة 10 ثوانٍ. الالتزام بهذا الملف أمر بالغ الأهمية لمنع التلف الحراري لعبوة LED والرقاقة الداخلية.
6.2 التنظيف
يجب توخي الحذر عند تنظيف اللوحات المجمعة التي تحتوي على هذه الثنائيات الباعثة للضوء. يُحظر استخدام المنظفات الكيميائية غير المحددة لأنها قد تتلف مادة عبوة LED (مثل العدسة أو المادة المغلقة). إذا كان التنظيف ضروريًا تمامًا، فإن الطريقة الموصى بها هي غمر الثنائيات الباعثة للضوء في كحول الإيثيل أو كحول الأيزوبروبيل عند درجة حرارة الغرفة العادية. يجب ألا تتجاوز مدة الغمر دقيقة واحدة لمنع التدهور المحتمل.
7. الموثوقية واحتياطات التعامل
7.1 اعتبارات التطبيق
تم تصميم وتأهيل منتج LED هذا للاستخدام في معدات الإلكترونيات التجارية والاستهلاكية القياسية. تشمل الأمثلة معدات المكاتب، وأجهزة الاتصالات، والأجهزة المنزلية. بالنسبة للتطبيقات التي تتطلب موثوقية استثنائية حيث قد يعرض الفشل الحياة أو الصحة للخطر - كما في الطيران، النقل، أنظمة الدعم الطبي/الحياة، أو الأجهزة الحرجة للسلامة - فإن التأهيل الإضافي والاستشارة إلزاميان قبل التصميم.
7.2 حساسية الرطوبة والتخزين
يتم تصنيف هذا المنتج على أنه مستوى حساسية الرطوبة (MSL) 3 وفقًا للمعيار JEDEC J-STD-020. لهذا التصنيف آثار مهمة على التعامل والتخزين لمنع \"الانفجار\" أو تشقق العبوة أثناء الريفلو بسبب الرطوبة الممتصة.
- تخزين الكيس المغلق:عندما يكون كيس الحاجز المضاد للرطوبة غير مفتوح، يجب تخزين الثنائيات الباعثة للضوء عند 30 درجة مئوية أو أقل و 90% رطوبة نسبية (RH) أو أقل. للمكونات عمر افتراضي لمدة عام في هذه الحالة.
- بعد فتح الكيس:بمجرد فتح الكيس المضاد للرطوبة، يجب تخزين الثنائيات الباعثة للضوء في بيئة 30 درجة مئوية أو أقل و 60% رطوبة نسبية أو أقل.
- عمر الأرضية:بعد فتح الكيس، يجب أن تخضع المكونات لعملية لحام الريفلو خلال 168 ساعة (7 أيام). هذا الحد الزمني بالغ الأهمية. يجب التحقق من الحالة باستخدام بطاقة مؤشر الرطوبة (HIC) المضمنة في الكيس؛ إذا أظهر المؤشر اللون الوردي (يتجاوز مستوى 10% رطوبة نسبية)، فإن المكونات تتطلب تجفيفًا قبل الاستخدام وفقًا لإجراءات MSL3 المناسبة.
8. منحنيات الأداء النموذجية ودليل المستخدم
تتضمن ورقة البيانات قسمًا لمنحنيات الخصائص النموذجية، والتي تمثل بيانيًا العلاقة بين المعلمات المختلفة. هذه المنحنيات ضرورية للتصميم الدقيق للدائرة وفهم سلوك الجهاز تحت ظروف مختلفة. بينما لا يتم تفصيل الرسوم البيانية المحددة في النص المقدم، فإنها تشمل عادةً:
- شدة الإضاءة النسبية مقابل تيار الأمامي:يوضح كيف يزداد ناتج الضوء مع تيار القيادة.
- الجهد الأمامي مقابل تيار الأمامي:يوضح خاصية IV للثنائي.
- شدة الإضاءة النسبية مقابل درجة الحرارة المحيطة:يوضح الانخفاض الحراري لناتج الضوء.
- نمط زاوية الرؤية:رسم قطبي يوضح التوزيع المكاني للضوء.
يجمع قسم دليل المستخدم المعلومات العملية لتنفيذ LED، بما في ذلك تخطيط وسادة PCB الموصى بها (لتشكيل وصلة لحام مثلى وتبديد الحرارة)، أبعاد الشريط، ومواصفات البكرة، مما يضمن التوافق مع معدات التصنيع.
مصطلحات مواصفات LED
شرح كامل للمصطلحات التقنية للـ LED
الأداء الكهروضوئي
| المصطلح | الوحدة/التمثيل | شرح مبسط | لماذا هو مهم |
|---|---|---|---|
| الكفاءة الضوئية | لومن/وات | الإخراج الضوئي لكل واط من الكهرباء، أعلى يعني أكثر كفاءة في استخدام الطاقة. | يحدد مباشرة درجة كفاءة الطاقة وتكلفة الكهرباء. |
| التدفق الضوئي | لومن | إجمالي الضوء المنبعث من المصدر، يسمى عادةً "السطوع". | يحدد ما إذا كان الضوء ساطعًا بما يكفي. |
| زاوية الرؤية | درجة، مثل 120 درجة | الزاوية التي ينخفض فيها شدة الضوء إلى النصف، يحدد عرض الحزمة. | يؤثر على نطاق الإضاءة والتوحيد. |
| درجة حرارة اللون | كلفن، مثل 2700K/6500K | دفء/برودة الضوء، القيم المنخفضة صفراء/دافئة، العالية بيضاء/باردة. | يحدد أجواء الإضاءة والسيناريوهات المناسبة. |
| مؤشر تجسيد اللون | بدون وحدة، 0-100 | القدرة على تقديم ألوان الكائن بدقة، Ra≥80 جيد. | يؤثر على أصالة اللون، يُستخدم في أماكن الطلب العالي مثل المراكز التجارية والمتاحف. |
| تفاوت اللون | خطوات بيضاوي ماك آدم، مثل "5 خطوات" | مقياس اتساق اللون، خطوات أصغر تعني لون أكثر اتساقًا. | يضمن لونًا موحدًا عبر نفس دفعة مصابيح LED. |
| الطول الموجي المهيمن | نانومتر، مثل 620 نانومتر (أحمر) | الطول الموجي المقابل للون مصابيح LED الملونة. | يحدد تدرج اللون الأحمر، الأصفر، الأخضر مصابيح LED أحادية اللون. |
| توزيع الطيفي | منحنى الطول الموجي مقابل الشدة | يُظهر توزيع الشدة عبر الأطوال الموجية. | يؤثر على تجسيد اللون وجودة اللون. |
المعايير الكهربائية
| المصطلح | الرمز | شرح مبسط | اعتبارات التصميم |
|---|---|---|---|
| الجهد الأمامي | Vf | الحد الأدنى للجهد لتشغيل LED، مثل "عتبة البدء". | يجب أن يكون جهد مصدر التشغيل ≥ Vf، تضاف الفولتية لمصابيح LED المتسلسلة. |
| التيار الأمامي | If | قيمة التيار للعمل العادي لمصباح LED. | عادةً استخدام تشغيل تيار ثابت، التيار يحدد السطوع وعمر التشغيل. |
| التيار النبضي الأقصى | Ifp | تيار الذروة الذي يمكن تحمله لفترات قصيرة، يُستخدم للتعتير أو الوميض. | يجب التحكم بدقة في عرض النبضة ودورة العمل لتجنب التلف. |
| الجهد العكسي | Vr | أقصى جهد عكسي يمكن أن يتحمله LED، التجاوز قد يسبب انهيارًا. | يجب على الدائرة منع الاتصال العكسي أو ارتفاع الجهد. |
| المقاومة الحرارية | Rth (°C/W) | مقاومة نقل الحرارة من الشريحة إلى نقطة اللحام، الأقل أفضل. | المقاومة الحرارية العالية تتطلب تبديد حرارة أقوى. |
| مناعة التفريغ الكهروستاتيكي | V (HBM)، مثل 1000V | القدرة على تحمل التفريغ الكهروستاتيكي، أعلى يعني أقل عرضة للتلف الكهروستاتيكي. | يجب اتخاذ إجراءات مضادة للكهرباء الساكنة في الإنتاج، خاصةً لمصابيح LED الحساسة. |
إدارة الحرارة والموثوقية
| المصطلح | المقياس الرئيسي | شرح مبسط | التأثير |
|---|---|---|---|
| درجة حرارة الوصلة | Tj (°C) | درجة حرارة التشغيل الفعلية داخل شريحة LED. | كل انخفاض 10°C قد يضاعف عمر التشغيل؛ عالي جدًا يسبب تدهور الضوء، انزياح اللون. |
| تدهور التدفق الضوئي | L70 / L80 (ساعة) | الوقت اللازم لانخفاض السطوع إلى 70% أو 80% من القيمة الأولية. | يحدد مباشرة "عمر الخدمة" لمصباح LED. |
| الحفاظ على التدفق الضوئي | %، مثل 70% | النسبة المئوية للسطوع المتبقي بعد الوقت. | يشير إلى قدرة الحفاظ على السطوع على المدى الطويل. |
| انزياح اللون | Δu′v′ أو بيضاوي ماك آدم | درجة تغير اللون أثناء الاستخدام. | يؤثر على اتساق اللون في مشاهد الإضاءة. |
| الشيخوخة الحرارية | تدهور المادة | التدهور بسبب درجة الحرارة العالية على المدى الطويل. | قد يسبب انخفاض السطوع، تغير اللون، أو فشل الدائرة المفتوحة. |
التعبئة والمواد
| المصطلح | الأنواع الشائعة | شرح مبسط | الميزات والتطبيقات |
|---|---|---|---|
| نوع التغليف | EMC، PPA، السيراميك | مادة الغلاف التي تحمي الشريحة، توفر واجهة بصرية/حرارية. | EMC: مقاومة حرارة جيدة، تكلفة منخفضة؛ السيراميك: تبديد حرارة أفضل، عمر أطول. |
| هيكل الشريحة | أمامي، شريحة معكوسة | ترتيب أقطاب الشريحة. | الشريحة المعكوسة: تبديد حرارة أفضل، كفاءة ضوئية أعلى، للطاقة العالية. |
| طلاء الفسفور | YAG، السيليكات، النتريدات | يغطي الشريحة الزرقاء، يحول بعضها إلى أصفر/أحمر، يخلط إلى أبيض. | الفسفورات المختلفة تؤثر على الكفاءة الضوئية، درجة حرارة اللون، ومؤشر تجسيد اللون. |
| العدسة/البصريات | مسطحة، العدسات الدقيقة، الانعكاس الداخلي الكلي | الهيكل البصري على السطح يتحكم في توزيع الضوء. | يحدد زاوية الرؤية ومنحنى توزيع الضوء. |
مراقبة الجودة والتصنيف
| المصطلح | محتوى الفرز | شرح مبسط | الغرض |
|---|---|---|---|
| فرز التدفق الضوئي | الرمز مثل 2G، 2H | مجمعة حسب السطوع، كل مجموعة لها قيم لومن دنيا/قصوى. | يضمن سطوعًا موحدًا في نفس الدفعة. |
| فرز الجهد | الرمز مثل 6W، 6X | مجمعة حسب نطاق الجهد الأمامي. | يسهل مطابقة مصدر التشغيل، يحسن كفاءة النظام. |
| فرز اللون | 5 خطوات بيضاوي ماك آدم | مجمعة حسب إحداثيات اللون، تضمن نطاق ضيق. | يضمن اتساق اللون، يتجنب لون غير متساوٍ داخل التركيبة. |
| فرز درجة حرارة اللون | 2700K، 3000K إلخ. | مجمعة حسب درجة حرارة اللون، لكل منها نطاق إحداثي مقابل. | يلبي متطلبات درجة حرارة اللون لمشاهد مختلفة. |
الاختبار والشهادات
| المصطلح | المعيار/الاختبار | شرح مبسط | الأهمية |
|---|---|---|---|
| LM-80 | اختبار الحفاظ على التدفق الضوئي | إضاءة طويلة الأمد في درجة حرارة ثابتة، تسجيل بيانات تدهور السطوع. | يُستخدم لتقدير عمر مصباح LED (مع TM-21). |
| TM-21 | معيار تقدير العمر | يقدر العمر تحت الظروف الفعلية بناءً على بيانات LM-80. | يوفر تنبؤ علمي للعمر. |
| IESNA | جمعية هندسة الإضاءة | يغطي طرق الاختبار البصرية، الكهربائية، الحرارية. | أساس اختبار معترف به في الصناعة. |
| RoHS / REACH | شهادة بيئية | يضمن عدم وجود مواد ضارة (الرصاص، الزئبق). | شرط الوصول إلى السوق دوليًا. |
| ENERGY STAR / DLC | شهادة كفاءة الطاقة | شهادة كفاءة الطاقة والأداء لمنتجات الإضاءة. | يُستخدم في المشتريات الحكومية، برامج الدعم، يعزز القدرة التنافسية. |