جدول المحتويات
- 1. الوصف
- 1.1 وصف عام
- 1.2 الميزات
- 1.3 التطبيقات
- 2. أبعاد العبوة
- 3. الخصائص الكهربائية/البصرية عند Ts=25°C
- الحدود القصوى المطلقة (Ts=25°C)
- 4. نطاق التقسيم للجهد الأمامي وشدة الإضاءة (IF=20mA)
- 5. منحنيات الخصائص البصرية النموذجية
- 6. التغليف
- 7. عناصر وشروط اختبار الموثوقية
- 8. تعليمات لحام إعادة التدفق SMT
- 9. احتياطات المناولة
- 10. شروط التخزين
- مصطلحات مواصفات LED
- الأداء الكهروضوئي
- المعايير الكهربائية
- إدارة الحرارة والموثوقية
- التعبئة والمواد
- مراقبة الجودة والتصنيف
- الاختبار والشهادات
1. الوصف
1.1 وصف عام
مصباح LED الأبيض مصنوع باستخدام شريحة زرقاء وفوسفور لتحقيق إصدار الضوء الأبيض. العبوة عبارة عن جهاز تركيبة سطحية قياسي PLCC2 (3.50 مم × 2.80 مم × 1.84 مم). صُمم هذا المصباح LED لتحقيق موثوقية عالية وأداء بصري ممتاز في التطبيقات الصعبة.
1.2 الميزات
- عبوة PLCC2
- زاوية رؤية واسعة جدًا (120°)
- مناسب لجميع عمليات التجميع واللحام SMT
- متوفر على شريط وبكرة (2000 قطعة/بكرة)
- مستوى الحساسية للرطوبة: المستوى 2
- متوافق مع RoHS وREACH
- التأهيل: خطة اختبار تأهيل المنتج بناءً على توجيهات AEC-Q101 لأشباه الموصلات المنفصلة من الدرجة السيارة
1.3 التطبيقات
- الإضاءة الداخلية للسيارات
- المفاتيح
2. أبعاد العبوة
أبعاد العبوة 3.50 مم (طول) × 2.80 مم (عرض) × 1.84 مم (ارتفاع). يحتوي المصباح LED على عدسة سيليكون شفافة. يتم توفير نمط اللحام الموصى به لضمان التوصيل الحراري والميكانيكي المناسب. يتم تمييز القطبية على العبوة. جميع الأبعاد بالملليمتر مع تفاوت ±0.2 مم ما لم يُذكر خلاف ذلك.
3. الخصائص الكهربائية/البصرية عند Ts=25°C
| المعامل | الرمز | شرط الاختبار | Min. | Typ. | Max. | الوحدة |
|---|---|---|---|---|---|---|
| الجهد الأمامي | VF | IF=20mA | 2.5 | 2.8 | 3.1 | V |
| التيار العكسي | IR | VR=5V | - | - | 10 | µA |
| شدة الإضاءة | IV | IF=20mA | 1800 | 2450 | 3500 | mcd |
| زاوية الرؤية | 2θ1/2 | IF=20mA | - | 120 | - | درجة |
| المقاومة الحرارية | RTHJ-S | IF=20mA | - | - | 300 | °C/W |
الحدود القصوى المطلقة (Ts=25°C)
| المعامل | الرمز | التقييم | الوحدة |
|---|---|---|---|
| تبديد الطاقة | PD | 93 | mW |
| التيار الأمامي | IF | 30 | mA |
| التيار الأمامي الذروة (1/10 دورة، 10 مللي ثانية) | IFP | 50 | mA |
| الجهد العكسي | VR | 5 | V |
| ESD (HBM) | ESD | 8000 | V |
| درجة حرارة التشغيل | TOPR | -40 إلى +100 | °C |
| درجة حرارة التخزين | TSTG | -40 إلى +100 | °C |
| درجة حرارة الوصلة | TJ | 120 | °C |
ملاحظات: تفاوت القياس للجهد الأمامي ±0.1V. تفاوت القياس لإحداثيات اللون ±0.005. تفاوت القياس لشدة الإضاءة ±10%.
4. نطاق التقسيم للجهد الأمامي وشدة الإضاءة (IF=20mA)
يتم تقسيم مصباح LED حسب الجهد الأمامي (VF) وشدة الإضاءة (IV) من أجل الاتساق. تتراوح نطاقات VF من 2.5-2.6V (E2) إلى 3.0-3.1V (H1). ونطاقات IV هي N1 (1800-2300 mcd)، N2 (2300-2800 mcd)، وO1 (2800-3500 mcd). يتم تعريف نطاقات اللون (R00، R01، R02) في مخطط CIE 1931.
5. منحنيات الخصائص البصرية النموذجية
يتم توفير منحنيات الخصائص التالية كمرجع للتصميم:
- الجهد الأمامي مقابل التيار الأمامي: يظهر علاقة I-V النموذجية.
- التيار الأمامي مقابل الشدة النسبية: يوضح الزيادة الخطية للشدة مع التيار.
- درجة حرارة اللحام مقابل الشدة النسبية: يشير إلى انخفاض الشدة عند درجات حرارة نقطة اللحام الأعلى.
- درجة حرارة اللحام مقابل التيار الأمامي: منحنى تخفيض التيار الأقصى المسموح به مقابل درجة حرارة نقطة اللحام.
- الجهد الأمامي مقابل درجة حرارة اللحام: يظهر معامل درجة الحرارة السالب للجهد الأمامي.
- مخطط الإشعاع: يوضح زاوية الرؤية الواسعة 120°.
- تحول إحداثيات اللون مقابل درجة حرارة اللحام: يظهر التحول الطفيف لإحداثيات اللون مع درجة الحرارة.
- التوزيع الطيفي: الطيف النموذجي لمصباح LED الأبيض.
6. التغليف
يتم تغليف مصابيح LED في شريط وبكرة مع 2000 قطعة لكل بكرة. يتم تحديد أبعاد شريط الناقل للوضع التلقائي. أبعاد البكرة 178 مم (قطر) مع فتحة محور 13 مم. يتم استخدام كيس حاجز للرطوبة مع مادة مجففة وبطاقة مؤشر الرطوبة للحماية من الحساسية للرطوبة. تشمل الملصق رقم الجزء، رمز التقسيم، الكمية، ورمز التاريخ.
7. عناصر وشروط اختبار الموثوقية
يتم تأهيل المنتج من خلال اختبارات موثوقية صارمة تعتمد على AEC-Q101. تشمل الاختبارات:
- لحام إعادة التدفق (260°C، 10 ثوانٍ)
- مستوى الحساسية للرطوبة 2 (85°C/60% رطوبة نسبية، 168 ساعة)
- الصدمة الحرارية (-40°C إلى 125°C، 1000 دورة)
- اختبار العمر (100°C، IF=20mA، 1000 ساعة)
- اختبار عمر الرطوبة العالية ودرجة الحرارة العالية (85°C/85% رطوبة نسبية، IF=20mA، 1000 ساعة)
معايير القبول: للجهد الأمامي، الحد الأعلى هو U.S.L. × 1.1؛ للتيار العكسي، U.S.L. × 2.0؛ للتدفق الضوئي، L.S.L. × 0.7.
8. تعليمات لحام إعادة التدفق SMT
معلمات ملف إعادة التدفق الموصى بها: التسخين المسبق من 150°C إلى 200°C لمدة 60-120 ثانية. معدل الارتفاع ≤3°C/s. الوقت فوق 217°C: الحد الأقصى 60 ثانية. درجة الحرارة القصوى: 260°C لمدة أقصاها 10 ثوانٍ. معدل التبريد ≤6°C/s. إجمالي الوقت من 25°C إلى الذروة: الحد الأقصى 8 دقائق. لا تتجاوز دورتين إعادة تدفق؛ إذا مر أكثر من 24 ساعة بين عمليات اللحام، قد تمتص مصابيح LED الرطوبة وتتلف. للحام اليدوي، استخدم مكواة عند<300°C لمدة أقل من 3 ثوانٍ، مرة واحدة فقط. يجب تجنب الإصلاح ولكن إذا لزم الأمر، استخدم مكواة لحام مزدوجة الرأس. غلاف السيليكون ناعم؛ تجنب الضغط المفرط أثناء التركيب.
9. احتياطات المناولة
- تجنب التعرض لمركبات الكبريت التي تزيد عن 100 جزء في المليون في المواد الملامسة.
- حدد محتوى البروم والكلور في المواد الخارجية: كل منهما<900 جزء في المليون، الإجمالي<1500PPM.
- منع المركبات العضوية المتطايرة (VOCs) من تغيير لون السيليكون.
- تعامل مع المكونات من الجوانب باستخدام أدوات مناسبة؛ لا تلمس سطح العدسة.
- صمم دائرة القيادة لضمان أن التيار لا يتجاوز الحدود القصوى المطلقة واستخدم مقاومة متسلسلة للحماية. تجنب الجهد العكسي.
- التصميم الحراري أمر بالغ الأهمية؛ ضع في اعتبارك توليد الحرارة لمنع تدهور السطوع واللون.
- غلاف السيليكون يجذب الغبار؛ يوصى بالتنظيف باستخدام كحول الأيزوبروبيل. لا يوصى بالتنظيف بالموجات فوق الصوتية.
10. شروط التخزين
| الشرط | درجة الحرارة | الرطوبة | الوقت |
|---|---|---|---|
| قبل فتح الكيس الألومنيوم | ≤30°C | ≤75% | خلال سنة واحدة |
| بعد فتح الكيس | ≤30°C | ≤60% | يوصى به خلال 24 ساعة |
| الخبز (إذا تجاوزت مدة التخزين أو تضرر الكيس) | 60±5°C | - | ≥24 ساعة |
يجب استخدام الحماية من التفريغ الكهروستاتيكي (ESD) والتيار الزائد (EOS) أثناء المناولة والتجميع، لأن مصابيح LED حساسة للتفريغ الكهروستاتيكي.
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. |