مصباح LED أصفر 1.6x0.8x0.25 مم - جهد أمامي 1.6-2.4 فولت - طاقة 48 ملي واط - طول موجي 585-595 نانومتر - ورقة بيانات تقنية

1. نظرة عامة على المنتج

1.1 وصف عام

مصباح LED أصفر SMD مصنوع باستخدام شريحة صفراء عالية الكفاءة ومعبأ في عامل شكل مضغوط 1.6 مم × 0.8 مم × 0.25 مم، يُشار إليه عادةً بحزمة 0603. ينتج LED طولًا موجيًا سائدًا في نطاق 585 نانومتر إلى 595 نانومتر، مما ينتج ضوءًا أصفر نقيًا. وهو مصمم للتطبيقات العامة للإشارة والإضاءة الخلفية حيث يكون استهلاك الطاقة المنخفض والمساحة الصغيرة أمرًا بالغ الأهمية. يدعم الجهاز عمليات التجميع القياسية SMT ويتوافق مع متطلبات RoHS.

1.2 الميزات

• زاوية رؤية واسعة جدًا تبلغ 140 درجة لتوزيع ضوء منتظم.
• مناسب لجميع عمليات التجميع واللحام SMT.
• مستوى الحساسية للرطوبة: المستوى 3 (MSL 3) وفقًا لمعيار JEDEC.
• متوافق مع RoHS، خالٍ من المواد الخطرة.
• متوفر في صناديق متعددة للجهد والطول الموجي والشدة لمرونة التصميم.
• مقاومة حرارية منخفضة (450 كلفن/واط نموذجي) تساعد في تبديد الحرارة.

1.3 التطبيقات

• مؤشرات بصرية في الإلكترونيات الاستهلاكية والأجهزة المنزلية والمعدات الصناعية.
• الإضاءة الخلفية للمفاتيح والرموز لواجهات المستخدم.
• شاشات العرض العامة ومؤشرات الحالة.
• إضاءة داخلية للسيارات (تطبيقات غير حرجة).

1.4 أبعاد العبوة

تتميز عبوة LED بشكل خارجي مضغوط: طول 1.60 مم وعرض 0.80 مم وارتفاع 0.25 مم. يظهر العرض السفلي وسادتين أنود/كاثود مع علامات القطبية. يشير العرض العلوي إلى سطح باعث للضوء. توصي نمط اللحام بتصميم وسادة بقياس 2.4 مم × 0.8 مم مع تباعد 0.8 مم. جميع الأبعاد بالميليمتر مع تفاوتات ±0.2 مم ما لم يذكر خلاف ذلك. القطبية موضحة على العبوة لضمان التوجيه الصحيح أثناء التجميع.

1.5 معلمات المنتج

جميع المعلمات الكهربائية والبصرية محددة عند درجة حرارة محيطة 25 درجة مئوية (Ts=25°C) ما لم يذكر خلاف ذلك.

الحد الأقصى المطلق للتقييمات عند Ts=25°C

1.6 منحنيات الخصائص البصرية النموذجية

توضح منحنيات الأداء سلوك LED تحت ظروف مختلفة. يوضح الشكل 1-6 علاقة التيار الأمامي مقابل الجهد الأمامي، مما يشير إلى جهد تشغيل نموذجي حوالي 1.8 فولت إلى 2.0 فولت لتيار 20 مللي أمبير. يوضح الشكل 1-7 الشدة النسبية كدالة للتيار الأمامي، مع زيادة خطية حتى 20 مللي أمبير. يوضح الشكل 1-8 الشدة النسبية مقابل درجة الحرارة المحيطة، مع انخفاض طفيف في درجات الحرارة الأعلى. يوضح الشكل 1-9 منحنى تخفيض التيار الأمامي مقابل درجة حرارة الدبوس، مع التوصية بتقليل التيار فوق 60 درجة مئوية. يوضح الشكل 1-10 تحول الطول الموجي السائد مع التيار الأمامي؛ يظل الطول الموجي مستقرًا تقريبًا حول 590 نانومتر. يوضح الشكل 1-11 التوزيع الطيفي مع ذروة عند حوالي 590 نانومتر وعرض نصف حزمة حوالي 15 نانومتر. الشكل 1-12 هو مخطط نمط الإشعاع، مؤكدًا زاوية رؤية واسعة 140 درجة مع انبعاث موحد.

2. التغليف

2.1 مواصفات التغليف

يتم تغليف مصابيح LED في شريط وبكرة بتنسيق 4000 قطعة لكل بكرة. يبلغ عرض شريط الناقل 8.0 مم، مع خطوة جيب 4.0 مم واتجاه المكون وفقًا لاتجاه التغذية. أبعاد البكرة: القطر الخارجي 178 مم، العرض 8.0 مم، قطر المحور 60 مم، وقطر فتحة العمود 13.0 مم. يتم وضع ملصق على كل بكرة يحتوي على رقم الجزء ورقم المواصفات ورقم الدفعة ورمز الصندوق (للتدفق واللونية والجهد الأمامي والطول الموجي) والكمية ورمز التاريخ.

2.2 التغليف المقاوم للرطوبة

يتم إغلاق البكرة في كيس حاجز للرطوبة (MBB) مع مجفف وبطاقة مؤشر رطوبة للحفاظ على مستوى الرطوبة أقل من متطلبات MSL 3. يتم إغلاق الكيس بالتفريغ ووضع علامات تحذيرية من التفريغ الكهروستاتيكي.

2.3 الصندوق الكرتوني

يتم تعبئة بكرات متعددة في صندوق كرتوني قياسي للشحن. يتم وضع ملصق على الصندوق بمعلومات المنتج وعلامات الشحن.

2.4 عناصر وشروط اختبار الموثوقية

تم تأهيل مصابيح LED وفقًا لمعايير JEDEC: 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)، واختبار العمر (25 درجة مئوية، 20 مللي أمبير، 1000 ساعة). معايير القبول: 0 فشل من 22 عينة.

2.5 معايير الحكم على التلف

بعد اختبارات الموثوقية، تنطبق الحدود التالية: يجب ألا يتجاوز الجهد الأمامي عند 20 مللي أمبير 1.1 ضعف حد المواصفات الأعلى (USL). يجب ألا يتجاوز التيار العكسي عند 5 فولت 2.0 ضعف USL. يجب ألا تقل شدة الإضاءة عند 20 مللي أمبير عن 0.7 ضعف حد المواصفات الأدنى (LSL).

3. تعليمات لحام إعادة التدفق SMT

3.1 ملف إعادة التدفق

يتضمن ملف لحام إعادة التدفق الموصى به: التسخين المسبق من 150 درجة مئوية إلى 200 درجة مئوية لمدة 60-120 ثانية؛ معدل الارتفاع ≤3 درجة مئوية/ثانية؛ الوقت فوق 217 درجة مئوية (TL) لمدة 60-150 ثانية؛ درجة الحرارة القصوى (TP) 260 درجة مئوية لمدة أقصاها 10 ثوانٍ؛ معدل التبريد ≤6 درجة مئوية/ثانية. يجب ألا يتجاوز إجمالي الوقت من 25 درجة مئوية إلى الذروة 8 دقائق. يجب ألا يتم لحام إعادة التدفق أكثر من مرتين، وإذا مر أكثر من 24 ساعة بين عمليات اللحام، فيجب خبز مصابيح LED.

3.1.1 مكواة اللحام

بالنسبة للحام اليدوي، استخدم مكواة لحام بدرجة حرارة أقل من 300 درجة مئوية ووقت تلامس أقل من 3 ثوانٍ. يجب إجراء اللحام اليدوي مرة واحدة فقط لكل LED.

3.1.2 الإصلاح

لا يُوصى بالإصلاح بعد اللحام. إذا كان لا مفر منه، استخدم مكواة لحام مزدوجة الرأس وتحقق مسبقًا من أن خصائص LED لن تتلف.

3.1.3 تحذيرات

لا تقم بتركيب مصابيح LED على أجزاء PCB ملتوية. بعد اللحام، تجنب الإجهاد الميكانيكي أو الاهتزاز أثناء التبريد. لا تقم بتبريد الجهاز بسرعة.

4. احتياطات التعامل

4.1 التخزين والتعامل

• قبل فتح كيس حاجز الرطوبة: قم بالتخزين عند<30°C،<75% رطوبة نسبية لمدة تصل إلى سنة واحدة من تاريخ الكود.
• بعد الفتح: قم بالتخزين عند<30°C،<60% رطوبة نسبية واستخدم خلال 168 ساعة (7 أيام). إذا أظهر مؤشر الرطوبة >60% رطوبة نسبية، يلزم الخبز (60°C±5°C لمدة 24 ساعة).
• LED حساس للتفريغ الكهروستاتيكي (HBM 2000 فولت). يجب اتخاذ احتياطات التفريغ الكهروستاتيكي المناسبة أثناء التعامل والتجميع.
• التوافق البيئي: يجب أن تحتوي المواد الملامسة على محتوى كبريت أقل من 100 جزء في المليون؛ البروم<900 جزء في المليون؛ الكلور<900 جزء في المليون؛ مجموع الهالوجينات<1500 جزء في المليون. يمكن أن تسبب المركبات العضوية المتطايرة من مواد التثبيت تلونًا؛ اختبر التوافق في التطبيق النهائي.
• التصميم الحراري أمر بالغ الأهمية: تأكد من أن درجة حرارة الوصلة لا تتجاوز 95 درجة مئوية. قم بتخفيض التيار الأمامي إذا تجاوزت درجة الحرارة المحيطة 60 درجة مئوية.
• لتصميم الدائرة، استخدم مقاومات تحديد التيار لمنع التيار الزائد بسبب تغيرات الجهد الأمامي. لا تطبق جهدًا عكسيًا.

5. نظام التصنيف

يتم تصنيف LED إلى صناديق متعددة لتوفير تفاوت محكم للمعايير الحرجة:

• صناديق الجهد الأمامي:A0 (1.6-1.8 فولت)، B0 (1.8-2.0 فولت)، C0 (2.0-2.2 فولت)، D0 (2.2-2.4 فولت). يسمح هذا للمصممين باختيار نطاق جهد معين للحصول على سطوع ثابت في الدوائر المتسلسلة أو المتوازية.
• صناديق الطول الموجي السائد:2K (585-590 نانومتر) و2L (590-595 نانومتر). يتيح توحيد الألوان في التطبيقات التي تتطلب مصابيح LED متعددة.
• صناديق شدة الإضاءة:F00 (65-100 ميللي كانديلا)، G00 (100-150 ميللي كانديلا)، H00 (150-230 ميللي كانديلا)، I00 (230-350 ميللي كانديلا). يوفر مرونة لمتطلبات السطوع المختلفة.

6. توصيات التطبيق

للتطبيقات النموذجية مثل مصابيح المؤشر، صمم التيار الأمامي ليكون 20 مللي أمبير باستخدام مقاوم مناسب. ضع في اعتبارك التخفيض إذا تم تشغيل LED في درجات حرارة محيطة عالية. زاوية الرؤية الواسعة 140 درجة مثالية لمؤشرات اللوحة الأمامية التي يجب أن تكون مرئية من زوايا متعددة. للإضاءة الخلفية للشاشة، يمكن استخدام مصابيح LED متعددة في سلسلة/توازي مع مشاركة التيار المناسبة. تأكد من أن تصميم وسادة PCB يطابق نمط اللحام الموصى به (وسادات 0.8 مم مع تباعد 2.4 مم). تجنب تعريض LED للمواد الكيميائية العدوانية أو البيئات التي تحتوي على نسبة عالية من الكبريت.

7. المقارنة التقنية

مقارنة بمصابيح LED الصفراء الأخرى بحجم 0603 في السوق، يوفر هذا الجهاز زاوية رؤية واسعة جدًا (140 درجة مقابل 120 درجة نموذجية)، وخيارات تصنيف متعددة للجهد والطول الموجي، ومقاومة حرارية منخفضة تساعد في إدارة الحرارة. تصنيف MSL 3 قياسي لحساسية الرطوبة، ولكن العبوة القوية للجهاز تسمح بعمليات SMT القياسية. توفر صناديق الشدة من 65 ميللي كانديلا إلى 350 ميللي كانديلا للمصممين مجموعة واسعة من السطوع دون الإفراط في التحديد.

8. الأسئلة المتداولة

س: كيف أختار صندوق الجهد الصحيح؟ج: حدد الصندوق الذي يتوافق مع جهد الإمداد مطروحًا منه انخفاض الجهد عبر مقاوم تحديد التيار. على سبيل المثال، إذا كنت تستخدم جهد إمداد 3.3 فولت وتيار 20 مللي أمبير، فاختر جهدًا أماميًا حوالي 1.8-2.0 فولت (الصندوق B0 أو C0) للحفاظ على تبديد طاقة المقاوم معقولًا.

س: هل يمكنني تشغيل مصابيح LED هذه بتيارات أعلى من 20 مللي أمبير؟ج: الحد الأقصى المطلق للتيار المستمر هو 20 مللي أمبير؛ يُسمح بالتشغيل النبضي حتى 60 مللي أمبير مع دورة تشغيل 1/10 وعرض نبضة 0.1 مللي ثانية. قد يؤدي تجاوز هذه الحدود إلى تلف.

س: لماذا توجد صناديق شدة متعددة؟ج: يأخذ التصنيف في الاعتبار التغيرات الطبيعية في العملية. يمكن للمصممين طلب صندوق شدة معين لتلبية الحد الأدنى من السطوع دون الإفراط في التحديد، مما يساعد في التحكم في التكاليف.

س: كيف يجب أن أخبز مصابيح LED إذا لزم الأمر؟ج: اخبز عند 60±5 درجة مئوية لمدة 24 ساعة إذا تم فتح الكيس لأكثر من 168 ساعة أو أظهر مؤشر الرطوبة >60% رطوبة نسبية. استخدم دورة خبز واحدة فقط.

9. مثال تصميم عملي

ضع في اعتبارك مؤشر جهاز يتطلب LED أصفر مرئيًا على مسافة 2 متر مع مصدر جهد 5 فولت. باستخدام الصندوق G00 (100-150 ميللي كانديلا) والصندوق B0 (1.8-2.0 فولت)، قيمة مقاوم تحديد التيار هي (5 فولت - 1.9 فولت)/20 مللي أمبير = 155 أوم، اختر مقاومًا قياسيًا 150 أوم. تبديد الطاقة في المقاوم هو 62 ملي واط، ضمن تصنيف 1/8 واط. بالنسبة لمصابيح LED متعددة بالتوازي، يجب أن يكون لكل منها مقاوم خاص بها لتجنب مشاركة التيار غير المتساوية بسبب اختلاف الجهد الأمامي. يضمن التغليف 4000 قطعة لكل بكرة، مناسبة للإنتاج متوسط الحجم.

10. مبدأ التشغيل

تستخدم مصابيح LED الصفراء عادةً بنية شبه موصلة من AlInGaP (ألومنيوم إنديوم غاليوم فوسفيد). عندما يتدفق التيار عبر الوصلة p-n، تتحد الإلكترونات مع الثقوب، مما يطلق فوتونات ذات طاقة تقابل الجزء الأصفر من الطيف (حوالي 590 نانومتر). يتم تحديد اللون المنبعث من خلال فجوة الحزمة للمادة النشطة. تشمل العبوة إيبوكسي شفاف مصبوغ باللون الأصفر أو سيليكون يوفر الحماية الميكانيكية ويحسن استخراج الضوء. يتم تحقيق زاوية الرؤية الواسعة من خلال تصميم العدسة الدقيق واستخدام مادة تغليف منتشرة.

11. اتجاهات الصناعة

يتجه الاتجاه في مصابيح LED SMD نحو حزم أصغر (على سبيل المثال، 0402، 0201) مع كفاءة أعلى. يتم تعزيز مصابيح LED الصفراء بواسطة الكهرمان المحول بالفوسفور باستخدام شرائح زرقاء بالإضافة إلى فوسفور أصفر، مما يوفر استقرارًا أفضل للألوان. ومع ذلك، تظل مصابيح LED ذات الشريحة الصفراء المباشرة شائعة بسبب دائرة القيادة البسيطة واللون المشبع. يدفع الطلب على الإضاءة الداخلية للسيارات وأجهزة المنزل الذكي الحاجة إلى مؤشرات صفراء مدمجة وموثوقة. تتماشى استراتيجيات التصنيف المستخدمة في ورقة البيانات هذه مع ممارسات الصناعة لضمان أداء ثابت في التطبيقات ذات الحجم الكبير.