ورقة بيانات LED أبيض RF-A3E31-WYSH-B2 - حجم 3.0×3.0×0.55 مم - جهد 3.1 فولت - قدرة 1.1 واط - وثيقة تقنية باللغة العربية

2. نظرة عامة على المنتج

2.1 وصف عام

إن RF-A3E31-WYSH-B2 هو مصباح LED أبيض عالي الأداء مصنوع من خلال دمج شريحة LED زرقاء مع تحويل الفوسفور. وهو معبأ في حزمة EMC (مركب صب الإيبوكسي) مدمجة للتركيب السطحي بأبعاد 3.0 مم × 3.0 مم × 0.55 مم، مما يوفر مقاومة حرارية ممتازة وموثوقية. تم تصميم هذا المصباح لتطبيقات إضاءة السيارات الصعبة، سواء الداخلية أو الخارجية، ويلبي إرشادات اختبار الإجهاد الصارمة AEC-Q102 لأشباه الموصلات المنفصلة من الدرجة automotive.

2.2 الميزات الرئيسية

• حزمة EMC:يوفر استخدام مادة EMC تبديدًا فائقًا للحرارة وقوة ميكانيكية مقارنة بالحزم البلاستيكية التقليدية.
• زاوية رؤية واسعة للغاية:بزاوية نصف شدة تبلغ 120 درجة، تضمن توزيعًا موحدًا للضوء لمختلف تصميمات الإضاءة.
• التوافق مع تقنية SMT:مناسبة لجميع عمليات التجميع القياسي SMT واللحام بإعادة التدفق.
• التغليف في شريط وبكرة:متوفرة على شريط حامل بعرض 8 مم وبكرة بقطر 180 مم، 5000 قطعة لكل بكرة، للوضع الآلي الفعال.
• مستوى الحساسية للرطوبة:مستوى MSL 2، يتطلب احتياطات معالجة بسيطة للأجهزة الحساسة للرطوبة.
• الامتثال البيئي:متوافق مع RoHS و REACH، وخالٍ من المواد الخطرة.
• شهادة AEC-Q102:تعتمد خطة اختبار تأهيل المنتج على إرشادات AEC-Q102، مما يضمن الموثوقية في بيئات السيارات.

2.3 التطبيقات

• إضاءة السيارات:الإضاءة الداخلية (لوحة القيادة، إضاءة السقف) والإضاءة الخارجية (الأضواء الخلفية، إشارات الانعطاف، أضواء النهار).
• الإضاءة العامة:مناسبة لأي تطبيق يتطلب سطوعًا عاليًا وزاوية رؤية واسعة في مساحة صغيرة.

3. تحليل معمق للمعلمات التقنية

3.1 الخصائص الكهربائية والبصرية

تم الاختبار عند درجة حرارة لحام 25 درجة مئوية وتيار أمامي 350 مللي أمبير، ويظهر المصباح الخصائص الاسمية التالية:

• الجهد الأمامي (VF):الحد الأدنى 2.8 فولت، النموذجي 3.1 فولت، الحد الأقصى 3.4 فولت. يسمح هذا التوزيع الضيق بتصميم متسق في مصفوفات التوالي والتوازي.
• التدفق الضوئي (Φ):الحد الأدنى 83.7 لومن، النموذجي 102 لومن، الحد الأقصى 117 لومن. يتوافق هذا النطاق مع كفاءة عالية لتيار تشغيل 0.35 أمبير، مما يجعله مناسبًا لكل من الإضاءة الإشارية والمحيطية.
• زاوية الرؤية (2θ1/2):120 درجة (العرض الكامل عند نصف الحد الأقصى)، مما يتيح إضاءة واسعة النطاق.
• المقاومة الحرارية (RTHJ-S):12 درجة مئوية / واط، مما يشير إلى نقل فعال للحرارة من الوصلة إلى نقطة اللحام، وهو أمر بالغ الأهمية للإدارة الحرارية في التشغيل عالي التيار.
• التيار العكسي (IR):غير مصمم للتشغيل العكسي؛ لا ينبغي تطبيق جهد عكسي.

3.2 الحدود القصوى المطلقة

يتم تحديد حدود التشغيل الآمن للمصباح بوضوح:

• تبديد الطاقة (PD):1700 مللي واط كحد أقصى.
• التيار الأمامي (IF):500 مللي أمبير مستمر؛ 700 مللي أمبير نبضي (دورة عمل 1/10، عرض النبضة 10 مللي ثانية).
• الجهد العكسي (VR):غير مصمم للتشغيل العكسي.
• التفريغ الكهروستاتيكي (HBM):يتحمل 8000 فولت، مع إنتاجية تزيد عن 90%.
• درجة حرارة التشغيل (TOPR):من -40 درجة مئوية إلى +125 درجة مئوية.
• درجة حرارة التخزين:من -40 درجة مئوية إلى +125 درجة مئوية.
• درجة حرارة الوصلة (TJ):150 درجة مئوية كحد أقصى.

ملاحظة: يتم إجراء جميع القياسات في ظل ظروف موحدة. يجب تحديد الحد الأقصى للتيار بعد قياس درجة حرارة الحزمة لضمان ألا تتجاوز درجة حرارة الوصلة الحد المقدر.

3.3 الخصائص الحرارية

بمقاومة حرارية تبلغ 12 درجة مئوية / واط من الوصلة إلى نقطة اللحام، يوفر المصباح أداءً حراريًا جيدًا. على سبيل المثال، عند 350 مللي أمبير مع جهد أمامي نموذجي 3.1 فولت، تبلغ الطاقة حوالي 1.085 واط، مما يؤدي إلى ارتفاع درجة حرارة الوصلة إلى اللحام بحوالي 13 درجة مئوية. يعد التبريد المناسب ضروريًا للحفاظ على درجة حرارة الوصلة أقل من 150 درجة مئوية، خاصة عند التيارات العالية أو درجات الحرارة المحيطة المرتفعة.

4. شرح نظام التصنيف

4.1 صناديق الجهد الأمامي

يتم فرز المصباح إلى ستة صناديق جهد عند 350 مللي أمبير: G1 (2.8-2.9 فولت)، G2 (2.9-3.0 فولت)، H1 (3.0-3.1 فولت)، H2 (3.1-3.2 فولت)، I1 (3.2-3.3 فولت)، I2 (3.3-3.4 فولت). يضمن هذا التصنيف الدقيق سطوعًا واستهلاكًا ثابتين للطاقة في الإنتاج الضخم.

4.2 صناديق التدفق الضوئي

يتم تعريف ثلاثة صناديق تدفق ضوئي: RA (83.7-93.2 لومن)، RB (93.2-105 لومن)، SA (105-117 لومن). يتيح اختيار صناديق التدفق المناسبة للعملاء تلبية متطلبات السطوع المحددة مع الحفاظ على تجانس اللون.

4.3 صناديق اللونية

يتم تقديم المصباح في صندوق لونية 5E، محدد بأربعة إحداثيات CIE: (0.5536,0.4221)، (0.5764,0.4075)، (0.5883,0.4111)، (0.5705,0.4289). يتوافق هذا مع منطقة اللون الأبيض الدافئ (الأبيض العنبري)، المستخدمة عادة في إضاءة إشارات السيارات مثل إشارات الانعطاف والإضاءة الخلفية المدمجة.

5. تحليل منحنيات الأداء

5.1 الجهد الأمامي مقابل التيار الأمامي (منحنى I-V)

يوضح منحنى I-V أنه عند 100 مللي أمبير، يبلغ الجهد الأمامي حوالي 2.7 فولت، وعند 350 مللي أمبير حوالي 3.1 فولت، وعند 500 مللي أمبير يقترب من 3.4 فولت. المنحنى نموذجي لمصابيح LED الزرقاء القائمة على GaN، مع مقاومة ديناميكية تزداد قليلاً عند التيارات الأعلى.

5.2 التيار الأمامي مقابل الشدة النسبية

تزداد الشدة الضوئية النسبية بشكل خطي تقريبًا مع التيار الأمامي حتى حوالي 300 مللي أمبير، ثم تبدأ في التشبع بسبب التسخين وانخفاض الكفاءة. عند 500 مللي أمبير، تبلغ الشدة النسبية حوالي 160% من الشدة عند 350 مللي أمبير، مما يشير إلى قدرة جيدة على التعامل مع التيار.

5.3 الاعتماد على درجة الحرارة

يختلف أداء المصباح مع درجة حرارة نقطة اللحام (TS):

• الشدة النسبية مقابل TS:عند TS=125 درجة مئوية، تنخفض الشدة النسبية إلى حوالي 65% من القيمة عند 25 درجة مئوية، مما يسلط الضوء على الحساسية الحرارية.
• تخفيض التيار الأمامي:للحفاظ على درجة حرارة الوصلة ≤150 درجة مئوية، يتم تخفيض الحد الأقصى للتيار الأمامي من 500 مللي أمبير عند TS=25 درجة مئوية إلى حوالي 200 مللي أمبير عند TS=125 درجة مئوية.
• الجهد الأمامي مقابل TS:ينخفض VF مع زيادة درجة الحرارة (معامل سلبي يبلغ حوالي -2 مللي فولت / درجة مئوية)، وهو نموذجي لمصابيح LED.

5.4 نمط الإشعاع

يظهر مخطط الإشعاع توزيعًا يشبه لامبرتيان بزاوية نصف قدرها 60 درجة (120 درجة FWHM). تكون الشدة القصوى عند 0 درجة وتنخفض إلى 50% عند ±60 درجة، مما يوفر إضاءة موحدة عبر مساحة واسعة.

5.5 تحول إحداثيات اللونية مقابل التيار الأمامي

مع زيادة التيار الأمامي من 0 إلى 500 مللي أمبير، يتغير إحداثي CIE x بحوالي +0.012 وإحداثي y بمقدار +0.006. يرجع هذا التحول إلى التغيير في توزيع القدرة الطيفية عند كثافات تيار مختلفة. يجب على المصممين مراعاة هذا التحول اللوني في التطبيقات التي تتطلب تفاوتًا لونيًا ضيقًا.

5.6 توزيع الطيف

الطيف هو طيف LED أبيض نموذجي: ذروة زرقاء عند حوالي 450 نانومتر وانبعاث فوسفور أصفر عريض متمركز حول 560 نانومتر. تبلغ الشدة النسبية للذروة الزرقاء حوالي 0.2 مقارنة بذروة الفوسفور، مما يشير إلى مظهر أبيض دافئ. يمتد الطيف من 430 نانومتر إلى 750 نانومتر.

6. معلومات التغليف والميكانيكية

6.1 أبعاد الحزمة

تبلغ أبعاد حزمة المصباح 3.00 مم × 3.00 مم × 0.55 مم (الطول × العرض × الارتفاع). يظهر المنظر السفلي وسادتين للكاثود ووسادتين للأنود: الوسادة الأكبر (2.60 مم × 1.50 مم) هي الأنود، والوسادة الأصغر (2.40 مم × 0.65 مم) هي الكاثود. يتم توفير الأبعاد التفصيلية في رسومات ورقة البيانات. جميع الأبعاد لها تفاوت ±0.2 مم ما لم يذكر خلاف ذلك.

6.2 أنماط اللحام الموصى بها

يتضمن نمط الأرضية الموصى به للوحة الدوائر المطبوعة وسادتين مستطيلتين: واحدة للأنود (1.55 مم × 0.65 مم) وواحدة للكاثود (0.65 مم × 0.55 مم)، مع تباعد مناسب لمطابقة الجزء السفلي من الحزمة. يضمن تصميم الوسادة المناسب تكوين وصلة لحام جيدة ونقلًا حراريًا.

6.3 تحديد القطبية

يتم تمييز القطبية بوضوح على الحزمة: شق أو نقطة على المنظر العلوي تشير إلى جانب الكاثود. يظهر المنظر السفلي أيضًا أن الوسادة الأكبر تتوافق مع الأنود. يمكن أن تؤدي القطبية غير الصحيحة إلى تلف المصباح لأن التشغيل العكسي غير مسموح به.

7. إرشادات اللحام والتجميع

7.1 معلمات اللحام بإعادة التدفق

المصباح متوافق مع اللحام بإعادة التدفق الخالي من الرصاص. يتضمن ملف إعادة التدفق الموصى به ما يلي:

• متوسط معدل الارتفاع:بحد أقصى 3 درجة مئوية / ثانية (من Tsmin إلى Tp).
• التسخين المسبق:150 درجة مئوية إلى 200 درجة مئوية لمدة 60-120 ثانية.
• الوقت فوق 217 درجة مئوية:60-120 ثانية.
• درجة الحرارة القصوى:260 درجة مئوية، مع وقت ضمن 5 درجات مئوية من الذروة بحد أقصى 10 ثوانٍ.
• معدل التبريد:بحد أقصى 6 درجات مئوية / ثانية.
• الوقت من 25 درجة مئوية إلى الذروة:بحد أقصى 8 دقائق.

لا ينبغي إجراء اللحام بإعادة التدفق أكثر من مرتين. إذا مر أكثر من 24 ساعة بين عمليات اللحام، فقد تتلف مصابيح LED بسبب الرطوبة الممتصة. يمكن اللحام اليدوي باستخدام مكواة عند ≤300 درجة مئوية لمدة ≤3 ثوانٍ، ولكن مرة واحدة فقط.

7.2 احتياطات المعالجة

• الإجهاد الميكانيكي:لا تضغط على سطح عدسة السيليكون، لأنها ناعمة وقد تتلف الدوائر الداخلية. استخدم أدوات مناسبة للمعالجة من الجانب.
• الالتواء:لا تقم بتركيب المكونات على لوحات دوائر ملتوية؛ تجنب ثني الدائرة بعد اللحام.
• التبريد:اسمح بالتبريد التدريجي بعد إعادة التدفق؛ قد يتسبب التبريد السريع أو الاهتزاز أثناء التبريد في حدوث تلف.
• التنظيف:يوصى باستخدام كحول الأيزوبروبيل للتنظيف. لا يوصى بالتنظيف بالموجات فوق الصوتية لأنه قد يتلف المصباح.
• تخزين الرطوبة:الأكياس غير المفتوحة: ≤30 درجة مئوية، ≤75% رطوبة نسبية لمدة تصل إلى سنة واحدة. بعد الفتح: ≤30 درجة مئوية، ≤60% رطوبة نسبية، استخدم في غضون 24 ساعة. إذا تم تجاوز ذلك، قم بالتجفيف عند 60±5 درجة مئوية لمدة ≥24 ساعة.
• الحماية من التفريغ الكهروستاتيكي:المصباح حساس للتفريغ الكهروستاتيكي؛ يجب اتخاذ احتياطات مناسبة للتفريغ الكهروستاتيكي أثناء المعالجة.

8. معلومات التغليف والطلب

8.1 مواصفات التغليف

يتم توفير المصباح في تغليف شريط وبكرة: 5000 قطعة لكل بكرة. أبعاد الشريط الحامل: A0=3.30±0.1 مم، B0=3.30±0.1 مم، K0=0.90±0.1 مم، مع عرض شريط قياسي 8 مم. قطر البكرة 180 مم، قطر المحور 60 مم، وفتحة العمود 13 مم. توضع البكرات في أكياس حاجزة للرطوبة مع مادة مجففة ومؤشر رطوبة.

8.2 معلومات الملصق

يحمل كل بكرة ملصقًا يحتوي على: رقم الجزء (النموذج)، رقم المواصفات، رقم الدفعة، رمز الصندوق (التدفق، اللونية، الجهد)، الكمية، والتاريخ. يسهل هذا التتبع وإدارة المخزون.

9. توصيات التطبيق

9.1 سيناريوهات التطبيق النموذجية

نظرًا لسطوعه العالي وزاوية رؤيته الواسعة وشهادة AEC-Q102، يعتبر RF-A3E31-WYSH-B2 مثاليًا لـ:

• إضاءة السيارات الخارجية:الأضواء الخلفية، إشارات الانعطاف، أضواء الفرامل، أضواء النهار (DRL).
• إضاءة السيارات الداخلية:أضواء السقف، أضواء الخرائط، شرائط الإضاءة المحيطة.
• الإضاءة الصناعية والتجارية:اللافتات، الإضاءة الزخرفية، إضاءة الطوارئ.

9.2 اعتبارات التصميم

• الإدارة الحرارية:تأكد من وجود تبديد حراري كافٍ للحفاظ على درجة حرارة نقطة اللحام أقل من 125 درجة مئوية للحصول على عمر افتراضي أمثل. استخدم فتحات حرارية وطبقات نحاسية أسفل وسادات المصباح.
• تنظيم التيار:استخدم مشغلات تيار ثابت أو مقاومات متسلسلة للحد من التيار ومنع الانفلات الحراري بسبب تغير VF. تجنب الجهد العكسي.
• التحكم في الكبريت والهالوجين:يجب أن تحتوي بيئة التشغيل على أقل من 100 جزء في المليون من مركبات الكبريت. يجب أن يكون محتوى البروم والكلور المنفرد في المواد المحيطة أقل من 900 جزء في المليون لكل منهما، مع إجمالي أقل من 1500 جزء في المليون، لمنع التآكل وتغير لون عدسة السيليكون.
• المركبات العضوية المتطايرة (VOCs):تجنب المواد اللاصقة ومواد التغليف التي تنبعث منها أبخرة عضوية، حيث يمكنها اختراق السيليكون والتسبب في الاصفرار وانخفاض التدفق الضوئي.

10. الأسئلة الشائعة (FAQ)

س: هل يمكنني تشغيل هذا المصباح بتيار 500 مللي أمبير بشكل مستمر؟
ج: الحد الأقصى المطلق للتيار الأمامي المستمر هو 500 مللي أمبير، ولكن فقط عندما تكون درجة حرارة نقطة اللحام منخفضة بما يكفي للحفاظ على درجة حرارة الوصلة ≤150 درجة مئوية. عمليًا، في درجات الحرارة المحيطة المرتفعة، يكون التخفيض ضروريًا. ارجع إلى منحنى التخفيض (الشكل 1-10) للحصول على إرشادات.

س: ما هي درجة حرارة اللون النموذجية لهذا المصباح؟
ج: بناءً على صندوق اللونية 5E (إحداثيات CIE حوالي 0.57,0.41)، تبلغ درجة حرارة اللون المرتبطة حوالي 2700-3000 كلفن، وهو أبيض دافئ / عنبري. هذا نموذجي لإضاءة إشارات السيارات.

س: كيف يتصرف المصباح تحت الانحياز العكسي؟
ج: هذا المصباح غير مصمم للتشغيل العكسي. قد يؤدي تطبيق جهد عكسي إلى تلف دائم. تأكد دائمًا من أن تصميم الدائرة يمنع الجهد العكسي.

س: ما هي ظروف التخزين الموصى بها بعد فتح الكيس الحاجز للرطوبة؟
ج: يجب تخزين المصباح عند ≤30 درجة مئوية و ≤60% رطوبة نسبية، واستخدامه في غضون 24 ساعة. إذا لم يتم استخدامه، قم بالتجفيف عند 60±5 درجة مئوية لمدة ≥24 ساعة قبل إعادة التدفق.

س: هل يمكنني استخدام التنظيف بالموجات فوق الصوتية بعد اللحام؟
ج: لا يوصى بالتنظيف بالموجات فوق الصوتية لأنه قد يسبب ضررًا ميكانيكيًا للمصباح، خاصة لأسلاك التوصيل وعدسة السيليكون. استخدم كحول الأيزوبروبيل وطرق التنظيف اللطيفة.

11. أمثلة تطبيقية عملية

11.1 وحدة إشارة انعطاف السيارات

في وحدة إشارة انعطاف نموذجية، يتم توصيل 6-8 مصابيح LED من هذا النوع على التوالي مع مقاوم محدد للتيار وتشغيلها بواسطة نظام كهربائي للسيارة بجهد 12 فولت. بافتراض VF نموذجي 3.1 فولت و 350 مللي أمبير، تتطلب ستة مصابيح على التوالي 18.6 فولت، بالإضافة إلى انخفاض المقاوم. يوصى باستخدام مشغل تيار ثابت من نوع باك-بوست لتحقيق الكفاءة. تضمن زاوية الشعاع الواسعة 120 درجة الرؤية من جميع الزوايا.

11.2 شريط الإضاءة المحيطة الداخلية

للإضاءة المحيطة، يمكن وضع مصابيح LED على لوحة دوائر مرنة بمسافة 10-15 مم. عند تشغيلها بتيار 100-200 مللي أمبير، فإنها تنتج ضوءًا أبيض دافئًا ناعمًا. يمكن استخدام موزعات السيليكون للقضاء على النقاط الساخنة. نظرًا لمستوى MSL 2، يجب إجراء التجميع في غضون 24 ساعة من فتح الكيس، ويجب أن تظل لوحة الدوائر خالية من الملوثات.

12. مبدأ التشغيل

يعمل مصباح LED الأبيض هذا على مبدأ LED المحول بالفوسفور (pc-LED). تصدر شريحة LED زرقاء InGaN/GaN ضوءًا أزرق عند حوالي 450 نانومتر. يثير هذا الضوء الأزرق فوسفورًا أصفر (عادة YAG:Ce أو ما شابه) مطليًا على الشريحة. ينتج مزيج الضوء الأزرق والأصفر ضوءًا أبيض. يتم تحديد نقطة اللون الدقيقة (اللونية) من خلال سمك وتكوين طبقة الفوسفور. يتم تشغيل الجهاز بتيار ثابت؛ يتحكم التيار مباشرة في السطوع ويؤثر أيضًا قليلاً على درجة حرارة اللون بسبب السلوك الحراري المختلف للفوسفور والشريحة.

13. اتجاهات الصناعة واتجاه التطوير

تشهد صناعة إضاءة السيارات تحولًا سريعًا من المصابيح التقليدية الهالوجينية والزينون إلى الحلول القائمة على LED. تشمل الاتجاهات الرئيسية:

• كفاءة أعلى:التحسينات المستمرة في كفاءة الفوسفور وتقنية الرقائق تدفع الكفاءة فوق 150 لومن / واط لمصابيح LED البيضاء.
• التصغير:الحزم الأصغر مثل 3.0×3.0 مم تمكن تصميمات إضاءة أرق وأكثر مرونة.
• ضبط اللون:تكتسب مصابيح LED متعددة الألوان والقابلة للضبط الأبيض شعبية للمصابيح الأمامية التكيفية وإضاءة المزاج المحيطة.
• الموثوقية:تضمن معايير مثل AEC-Q102 موثوقية من الدرجة automotive، مع اختبارات صارمة للدوران الحراري والرطوبة والاهتزاز.
• الإضاءة الذكية:التكامل مع أجهزة الاستشعار ووحدات الاتصال (Li-Fi، V2X) هو الحدود التالية.

إن مصباح RF-A3E31-WYSH-B2 LED، بشهادة AEC-Q102 وأدائه العالي، في وضع جيد لتلبية هذه المتطلبات المتطورة في قطاع السيارات.