مصباح LED أصفر 1.6x0.8x0.7mm SMD - جهد أمامي 1.8-2.4V - قدرة 72mW - ورقة بيانات تقنية

1. نظرة عامة على المنتج

تصف هذه المواصفات مصباح LED أصفر مدمج من نوع SMD في حزمة 1.6 مم × 0.8 مم × 0.7 مم. يتم تصنيعه باستخدام شريحة صفراء ومصمم للإشارة الضوئية العامة، والمفاتيح، والرموز، وشاشات العرض. يتميز الجهاز بزاوية رؤية واسعة جداً تبلغ 140 درجة، مما يجعله مناسباً للتطبيقات التي تتطلب توزيعاً موحداً للضوء. وهو متوافق مع جميع عمليات التجميع واللحام القياسية لـ SMT، ومتوافق مع RoHS، وله مستوى حساسية رطوبة 3.

1.1 الميزات

• زاوية رؤية واسعة جداً (2θ1/2 = 140° نموذجية)
• مناسب لجميع عمليات التجميع واللحام SMT
• مستوى حساسية الرطوبة: المستوى 3
• متوافق مع RoHS

1.2 التطبيقات

• مؤشرات ضوئية
• مفاتيح ورموز وشاشات عرض
• الإضاءة العامة والإشارات

2. المعلمات التقنية - تحليل متعمق

2.1 الخصائص الكهربائية/البصرية (عند Ts=25°C، IF=20mA)

يتم تصنيف الجهد الأمامي إلى ثلاث فئات: B0 (1.8–2.0V)، C0 (2.0–2.2V)، D0 (2.2–2.4V). الطول الموجي السائد متوفر بفئتين: 2K (585–590nm) و 2L (590–595nm). شدة الإضاءة مقسمة إلى خمس فئات: F20 (80–100mcd)، G10 (100–120mcd)، G20 (120–150mcd)، H10 (150–180mcd)، H20 (180–230mcd). لاحظ أن عدم اختيار رمز فئة يعني النطاق الكامل. جميع القياسات تتم تحت ظروف موحدة.

2.2 التصنيفات القصوى المطلقة

يجب توخي الحذر لعدم تجاوز هذه التصنيفات. دقة قياس الجهد الأمامي ±0.1V، دقة الطول الموجي السائد ±2nm، ودقة شدة الإضاءة ±10%. عند التشغيل، يجب تحديد التيار الأقصى بعد قياس درجة حرارة الحزمة لضمان عدم تجاوز درجة حرارة الوصلة 95°C.

3. نظام التصنيف

يتم تصنيف LED حسب الجهد الأمامي والطول الموجي السائد وشدة الإضاءة لتحقيق أداء متسق في التطبيقات التي تتطلب تفاوتاً ضيقاً. تتم طباعة رموز الفئات على الملصق وتستخدم لتحديد الطلب. الفئات التالية متاحة:

• الجهد الأمامي: B0 (1.8-2.0V)، C0 (2.0-2.2V)، D0 (2.2-2.4V)
• الطول الموجي السائد: 2K (585-590nm)، 2L (590-595nm)
• شدة الإضاءة: F20 (80-100mcd)، G10 (100-120mcd)، G20 (120-150mcd)، H10 (150-180mcd)، H20 (180-230mcd)

يجب على العملاء تحديد رموز الفئات المطلوبة عند الطلب لضمان اتساق اللون والسطوع.

4. تحليل منحنيات الأداء

يتم توفير منحنيات الخصائص البصرية النموذجية لمساعدة المصممين على فهم سلوك LED تحت ظروف مختلفة. المنحنيات الرئيسية تشمل:

• الجهد الأمامي مقابل التيار الأمامي (الشكل 1-6):يظهر العلاقة الأسية بين VF و IF. عند 20mA، تكون قيمة VF النموذجية حوالي 2.0V (حسب الفئة).
• التيار الأمامي مقابل الشدة النسبية (الشكل 1-7):يزداد خرج الضوء النسبي تقريباً خطياً مع التيار الأمامي حتى 30mA.
• درجة حرارة الدبوس مقابل الشدة النسبية (الشكل 1-8):مع ارتفاع درجة حرارة وصلة اللحام، ينخفض خرج الضوء. عند درجة حرارة دبوس 85°C، قد تنخفض الشدة النسبية إلى حوالي 80% من القيمة عند 25°C.
• درجة حرارة الدبوس مقابل الجهد الأمامي (الشكل 1-9):ينخفض الجهد الأمامي قليلاً مع زيادة درجة الحرارة، حوالي -2mV/°C.
• التيار الأمامي مقابل الطول الموجي السائد (الشكل 1-10):زيادة التيار تسبب انزياحاً صغيراً في الطول الموجي السائد (انزياح نحو الأحمر). عند 30mA، يكون الإزاحة عادة 1-2nm.
• الشدة النسبية مقابل الطول الموجي (الشكل 1-11):يظهر التوزيع الطيفي ذروة عند حوالي 590nm مع عرض نطاق نصفي حوالي 15nm.
• نمط الإشعاع (الشكل 1-12):يصدر LED الضوء بنمط لامبرتي واسع بزاوية نصفية حوالي 70° (زاوية رؤية 140°). الشدة عند 70° تبلغ حوالي نصف الشدة عند 0°.

5. المعلومات الميكانيكية والتعبئة

5.1 أبعاد الحزمة

حزمة LED بأبعاد 1.6 مم × 0.8 مم × 0.7 مم. يظهر المنظر العلوي منطقة إصدار الضوء (شريحة LED) في المنتصف. يكشف المنظر السفلي عن وسادتين لحام: الوسادة 1 (الأنود) أكبر والوسادة 2 (الكاثود) أصغر. يُشار إلى القطبية بواسطة شطب أو علامة على الحزمة. نمط اللحام الموصى به (بصمة) هو 0.8 مم × 2.4 مم مع تباعد 0.8 مم بين الوسادات. جميع الأبعاد بالملليمتر مع تفاوت ±0.2 مم ما لم يذكر خلاف ذلك.

5.2 تحديد القطبية

عادةً ما يتم تمييز جانب الكاثود بشق أو نقطة صغيرة. في المنظر السفلي، تكون وسادة الكاثود أصغر وتقع على نفس جانب علامة القطبية. الاتجاه الصحيح ضروري للتشغيل السليم.

6. إرشادات اللحام والتجميع

6.1 ملف لحام إعادة التدفق

ملف درجة حرارة اللحام بإعادة التدفق الموصى به كما يلي:

• متوسط معدل الارتفاع: بحد أقصى 3°C/ثانية (من Tsmin إلى Tp)
• التسخين المسبق: 150°C إلى 200°C، لمدة 60-120 ثانية
• الوقت فوق 217°C (TL): بحد أقصى 60 ثانية
• درجة الحرارة القصوى (Tp): 260°C، بحد أقصى 10 ثوانٍ
• الوقت ضمن 5°C من Tp: بحد أقصى 30 ثانية
• معدل التبريد: بحد أقصى 6°C/ثانية
• الوقت من 25°C إلى Tp: بحد أقصى 8 دقائق

يجب عدم إجراء اللحام بإعادة التدفق أكثر من مرتين. إذا مر أكثر من 24 ساعة بين عمليتي لحام، يجب خبز مصابيح LED لإزالة الرطوبة. يجب أن يتم اللحام اليدوي (باستخدام مكواة) عند ≤300°C لمدة أقل من 3 ثوانٍ، مرة واحدة فقط.

6.2 احتياطات التخزين والمناولة

قبل فتح كيس حاجز الرطوبة، يُخزن عند ≤30°C ورطوبة نسبية ≤75% لمدة تصل إلى سنة من تاريخ التصنيع. بعد الفتح، يجب استخدام مصابيح LED في غضون 168 ساعة عند ≤30°C ورطوبة نسبية ≤60%. إذا تم تجاوز وقت التعرض أو بهت المجفف، يُخبز عند 60±5°C لمدة 24 ساعة على الأقل. تجنب الإجهاد الميكانيكي، والتبريد السريع، وثني PCB بعد اللحام. لا يجب لحام LED على PCB ملتوي. لا تستخدم قوة أو اهتزاز أثناء التبريد.

7. معلومات التعبئة والطلب

7.1 مواصفات التعبئة

التعبئة القياسية: 4,000 قطعة لكل بكرة. عرض الشريط الناقل 8.0 مم، خطوة 4.0 مم، ويتضمن شريطاً علوياً. أبعاد البكرة: القطر 178±1 مم، العرض 8.0±0.1 مم، قطر المحور 60±1 مم، وقطر فتحة المغزل 13.0±0.5 مم.

7.2 معلومات الملصق

يحتوي الملصق على البكرة وكيس حاجز الرطوبة على الحقول التالية: رقم القطعة، رقم المواصفات، رقم الدفعة، رمز الفئة (للتدفق، اللونية، الجهد الأمامي، الطول الموجي)، الكمية، والتاريخ. يظهر مثال على تنسيق الملصق في ورقة البيانات.

7.3 التعبئة المقاومة للرطوبة

توضع البكرات في كيس حاجز الرطوبة مع مجفف وبطاقة مؤشر رطوبة، ثم تُغلق. يستخدم صندوق كرتون خارجي للشحن. يحتوي الصندوق على ملصق بمعلومات المنتج واحتياطات المناولة للأجهزة الحساسة للكهرباء الساكنة.

8. إرشادات التطبيق

التطبيقات النموذجية لمصباح LED الأصفر هذا تشمل:

• مؤشرات الحالة في الإلكترونيات الاستهلاكية (مثل تشغيل الطاقة، نشاط الشبكة)
• الإضاءة الخلفية للمفاتيح والرموز
• مصابيح الإشارة في لوحات التحكم الصناعية
• الإضاءة الداخلية للسيارات (غير حساسة)
• الإضاءة الزخرفية العامة

اعتبارات التصميم:

• استخدم دائماً مقاومة محددة للتيار لمنع تجاوز الحد الأقصى للتيار الأمامي.
• الإدارة الحرارية مهمة؛ تأكد من وجود غرفة حرارة كافية أو مساحة نحاسية على PCB للحفاظ على درجة حرارة الوصلة أقل من 95°C.
• تجنب الجهد العكسي (VR > 5V) لأنه قد يسبب هجرة وتلفاً.
• يجب أن تحد البيئة من مركبات الكبريت إلى<100ppm ومحتوى الهالوجين (<900ppm لكل من Br وCl،<1500ppm إجمالي) لمنع التآكل وتغير لون LED.
• لا تستخدم مواد لاصقة أو مواد تنبعث منها مركبات عضوية متطايرة (VOCs) يمكن أن تهاجم غلاف السيليكون وتسبب تدهور خرج الضوء.

9. مقارنة تقنية

مقارنة بمصابيح LED الصفراء القياسية 0603 (1.6×0.8mm)، يوفر هذا الجهاز زاوية رؤية أوسع (140° مقابل 120° نموذجية) وتصنيف طول موجي أضيق (±2.5nm) للحصول على لون أكثر اتساقاً. ارتفاع الحزمة 0.7mm مناسب للتصاميم منخفضة الارتفاع. المقاومة الحرارية 450°C/W معتدلة؛ يجب على المصممين توفير مساحة نحاسية كافية لتبديد الحرارة. تصنيف ESD 2kV (HBM) يضمن متانة جيدة أثناء المناولة.

10. الأسئلة المتكررة

1. س: ما هو التيار الأمامي الموصى به لتحقيق الكفاءة المثلى؟ج: شرط الاختبار النموذجي هو 20mA. التشغيل عند 20mA يوفر توازناً جيداً بين السطوع واستهلاك الطاقة.
2. س: هل يمكنني تشغيل هذا LED عند 30mA باستمرار؟ج: نعم، 30mA هو الحد الأقصى للتيار الأمامي المستمر، ولكن تأكد من أن درجة حرارة الوصلة لا تتجاوز 95°C. قد يكون التخفيض ضرورياً في درجات الحرارة المحيطة المرتفعة.
3. س: كيف يمكنني تفسير رموز الفئات على الملصق؟ج: تحدد رموز الفئات الجهد الأمامي (B0, C0, D0)، والطول الموجي (2K, 2L)، وشدة الإضاءة (F20, G10, إلخ). قد يُظهر ملصق نموذجي: VF=B0, WLD=2K, IV=G10.
4. س: ما هو العمر الافتراضي بعد فتح كيس حاجز الرطوبة؟ج: يجب استخدام مصابيح LED في غضون 168 ساعة (7 أيام) إذا تم تخزينها عند ≤30°C ورطوبة نسبية ≤60%. وإلا، يتطلب الخبز.
5. س: هل يمكن لهذا LED تحمل اللحام الموجي؟ج: تحدد ورقة البيانات اللحام بإعادة التدفق فقط. لا ينصح باللحام الموجي بسبب خطر الصدمة الحرارية والإجهاد الميكانيكي.

11. أمثلة على التصميم

الحالة 1: مؤشر حالة بتيار ثابت.استخدم مقاومة متسلسلة مع مصدر 5V. بالنسبة لـ IF=20mA و VF=2.0V (نموذجي)، قيمة المقاومة هي (5-2)/0.02 = 150Ω. استهلاك الطاقة في المقاومة هو 0.02²×150 ≈ 60mW، استخدم مقاومة 0805 أو أكبر.

الحالة 2: عدة LEDs على التوازي.يجب أن يكون لكل LED مقاومة متسلسلة خاصة به لضمان توازن التيار. لا تقم بتوصيلها مباشرة على التوازي بدون مقاومات فردية.

الحالة 3: التصميم الحراري.إذا كانت درجة الحرارة المحيطة 60°C وإجمالي استهلاك الطاقة 72mW، فإن ارتفاع درجة حرارة الوصلة فوق المحيط هو Pd × Rth = 0.072W × 450°C/W = 32.4°C. درجة حرارة الوصلة = 60 + 32.4 = 92.4°C، وهي أقل من الحد الأقصى 95°C. مساحة نحاسية كافية على PCB ضرورية لتحقيق المقاومة الحرارية المحددة.

12. مبدأ التشغيل

يعتمد هذا LED الأصفر على شريحة شبه موصلة مصنوعة من زرنيخيد الفوسفيد الغاليوم (GaAsP) أو مادة مماثلة معالجة بالنيتروجين لإنتاج الضوء الأصفر. عند تطبيق جهد أمامي عبر الوصلة p-n، تتحد الإلكترونات والثقوب بشكل إشعاعي، مما ينبعث فوتونات بطاقة تتوافق مع فجوة النطاق. الطول الموجي الذروة حوالي 590nm، والذي يظهر باللون الأصفر للعين البشرية. عرض النطاق الطيفي الضيق (~15nm) يساهم في تشبع لون جيد.

13. اتجاهات التطوير

تستمر مصابيح LED المثبتة على السطح في الانكماش في الحجم مع الحفاظ على فعالية الإضاءة أو تحسينها. بالنسبة لحزم 0603، أصبحت شدة الإضاءة التي تتجاوز 200mcd عند 20mA شائعة الآن. تشمل التطورات المستقبلية كفاءة أعلى من خلال هياكل الرقائق المحسنة (مثل تصميمات الآبار الكمية المتعددة) وإدارة حرارية أفضل. سيستمر الاتجاه نحو التصغير والسطوع العالي، بدافع من التطبيقات في الأجهزة القابلة للارتداء والإلكترونيات المحمولة.