ورقة بيانات LED أصفر 3.5x2.8x1.84mm 3.4V 102mW - حزمة PLCC - معتمدة AEC-Q101

1. نظرة عامة على المنتج

إن RF-A1A30-WYS5-A1 هو ثنائي باعث للضوء (LED) أصفر عالي الأداء مصمم للتطبيقات الصعبة التي تتطلب الموثوقية والاتساق البصري. تم تصنيعه باستخدام تقنية تحويل الشريحة الزرقاء والفوسفور الأصفر، ويوفر هذا الجهاز انبعاثًا أصفر مشبعًا بطول موجة سائد حوالي 585-595 نانومتر. يتم وضع LED في حزمة PLCC مدمجة بأبعاد 3.50 مم × 2.80 مم × 1.84 مم (الطول × العرض × الارتفاع)، مما يجعله مناسبًا لعمليات التجميع السطحي. مع زاوية رؤية واسعة جدًا تبلغ 120 درجة، يضمن إضاءة متساوية عبر المساحات الكبيرة. المنتج معتمد وفقًا لإرشادات اختبار الإجهاد AEC-Q101 لأشباه الموصلات المنفصلة من فئة السيارات، مما يضمن أداءً قويًا في الظروف القاسية. تصنيف حساسية الرطوبة هو المستوى 2 وفقًا لمعايير JEDEC، مما يتطلب معالجة وتخزينًا مناسبين.

2. الميزات والفوائد

• حزمة PLCC:بصمة قياسية في الصناعة متوافقة مع معدات التجميع الآلي وعمليات اللحام بإعادة التدفق.
• زاوية رؤية واسعة جدًا (120°):تضمن توزيعًا واسعًا للضوء للتطبيقات مثل الإضاءة المحيطية الداخلية.
• شدة إضاءة عالية:نموذجية 1600 mcd عند 20 مللي أمبير، مع نطاق فرز يصل إلى 2300 mcd.
• اعتماد AEC-Q101:مختبرة لموثوقية السيارات بما في ذلك الصدمة الحرارية، عمر الخدمة في درجات الحرارة العالية، والتحيز الرطوبي.
• متوافق مع RoHS:خالي من الرصاص ويتوافق مع التوجيهات البيئية الأوروبية.
• مستوى حساسية الرطوبة 2:عمر أرضي يصل إلى عام واحد في الكيس المختوم؛ 24 ساعة بعد الفتح تحت ظروف خاضعة للرقابة.
• متانة التفريغ الكهروستاتيكي (ESD):يتحمل حتى 8000 فولت وفقًا لنموذج جسم الإنسان (HBM)، مما يقلل من خطر التلف الكهروستاتيكي أثناء المعالجة.

3. التطبيقات

• الإضاءة الداخلية للسيارات (لوحة القيادة، الإضاءة العلوية، إضاءة القراءة)
• المفاتيح ومصابيح المؤشرات
• الإضاءة الخلفية العامة
• اللافتات والإضاءة الزخرفية

4. تحليل متعمق للمعايير التقنية

4.1 الخصائص الكهربائية والبصرية (عند 25 درجة مئوية)

يتراوح الجهد الأمامي بين 2.8 فولت و 3.4 فولت، بقيمة نموذجية 3.0 فولت عند 20 مللي أمبير. يساعد هذا التوزيع الضيق نسبيًا في تصميم محركات تيار ثابت. يسمح فرز شدة الإضاءة بالاختيار وفقًا لمتطلبات السطوع، مع ثلاث فئات: M1 (1200-1500 mcd)، M2 (1500-1800 mcd)، و N1 (1800-2300 mcd). تضمن زاوية الرؤية الواسعة 120° توزيع الضوء بالتساوي، مما يقلل من البقع الساطعة.

4.2 التصنيفات القصوى المطلقة

يجب الحرص على عدم تجاوز هذه التصنيفات. الحد الأقصى للتيار الأمامي المستمر هو 30 مللي أمبير، لكن التيار الذروة يمكن أن يصل إلى 50 مللي أمبير مع دورة عمل 10% وعرض نبضة 10 مللي ثانية. نطاق درجة حرارة التشغيل والتخزين هو -40 درجة مئوية إلى +100 درجة مئوية، وهو مناسب للبيئات الداخلية للسيارات.

5. نظام الفرز

5.1 فرز الجهد الأمامي وشدة الإضاءة (IF=20mA)

يتم فرز LED إلى فئات جهد (G1: 2.8-2.9V، G2: 2.9-3.0V، H1: 3.0-3.1V، H2: 3.1-3.2V، I1: 3.2-3.3V، I2: 3.3-3.4V) وفئات شدة (M1: 1200-1500mcd، M2: 1500-1800mcd، N1: 1800-2300mcd). يتم تعريف اللونية بواسطة فئة 5E في مخطط CIE 1931، بإحداثيات x,y محددة تضمن لونًا أصفر ثابتًا.

6. تحليل منحنيات الأداء

6.1 الجهد الأمامي مقابل التيار الأمامي

يظهر منحنى VF-IF زيادة أسية نموذجية: عند 2.8 فولت يكون التيار قريبًا من الصفر، عند 3.0 فولت يصل إلى 20 مللي أمبير، وعند 3.15 فولت يتجاوز 30 مللي أمبير. وهذا يسلط الضوء على الحاجة إلى تنظيم التيار بدلاً من تشغيل الجهد.

6.2 الشدة النسبية مقابل التيار الأمامي

تزداد شدة الإضاءة بشكل خطي تقريبًا مع التيار حتى 30 مللي أمبير، لتصل إلى حوالي 140% من قيمتها عند 20 مللي أمبير. عند التيارات المنخفضة، تكون الكفاءة أعلى (الشدة النسبية لكل مللي أمبير أكبر بالقرب من 10 مللي أمبير).

6.3 تأثيرات درجة الحرارة

عند ارتفاع درجة حرارة اللحام من 25 درجة مئوية إلى 100 درجة مئوية، تنخفض الشدة النسبية للإضاءة بنحو 10-15%، بينما ينخفض الجهد الأمامي بشكل خطي تقريبًا (حوالي -2mV/°C). كما يقل الحد الأقصى المسموح به للتيار الأمامي مع درجة الحرارة: عند نقطة اللحام 100 درجة مئوية، يجب تقليله إلى حوالي 20 مللي أمبير. تتغير إحداثيات اللونية قليلاً مع درجة الحرارة؛ ضمن -40 درجة مئوية إلى +100 درجة مئوية، يكون التحول في x,y صغيرًا لكنه قابل للقياس.

6.4 نمط الإشعاع

يظهر مخطط الإشعاع توزيع لامبرتي نموذجي بزاوية نصف شدة ±60°، مما يؤكد زاوية الرؤية 120°. تنخفض الشدة إلى حوالي 10% عند ±90°.

6.5 توزيع الطيف

ذروة الانبعاث الأصفر تتمحور حول 585-595 نانومتر، مع عرض كامل عند نصف الحد الأقصى (FWHM) حوالي 30 نانومتر. لا يوجد انبعاث أقل من 500 نانومتر، مما يضمن ضوءًا أصفر نقيًا.

7. معلومات ميكانيكية والتعبئة والتغليف

7.1 أبعاد الحزمة

أبعاد حزمة LED هي 3.50 مم × 2.80 مم × 1.84 مم (الطول × العرض × الارتفاع). يظهر المنظر العلوي مخططًا مستطيلًا بزاوية دائرية على جانب الكاثود لتحديد القطبية. يظهر المنظر السفلي وسادتين أنود (A) ووسادتين كاثود (C) بأبعاد: وسادة الأنود 2.00 مم × 1.25 مم، وسادة الكاثود 2.40 مم × 0.75 مم. تتوافق بصمة نمط اللحام الموصى بها مع حزمة PLCC-2/4 القياسية.

7.2 علامة القطبية

يتم تمييز جانب الكاثود بشطب في المنظر السفلي (الشكل 1-4). على شريط الناقل، تتم طباعة علامة القطبية على جيب الشريط.

8. إرشادات اللحام والتجميع

8.1 ملف اللحام بإعادة التدفق

يعتمد ملف إعادة التدفق الموصى به على JEDEC J-STD-020. المعاملات الرئيسية:

• متوسط معدل الارتفاع: 3°C/s كحد أقصى
• منطقة التسخين المسبق: 150 درجة مئوية إلى 200 درجة مئوية لمدة 60-120 ثانية
• الوقت فوق 217 درجة مئوية: 60 ثانية كحد أقصى
• درجة الحرارة القصوى: 260 درجة مئوية لمدة 10 ثوانٍ كحد أقصى
• معدل التبريد: 6°C/s كحد أقصى
• الوقت من 25 درجة مئوية إلى الذروة: 8 دقائق كحد أقصى

يجب ألا يتجاوز اللحام بإعادة التدفق مرتين، ويجب أن يكون الفاصل بين دورتي إعادة التدفق أقل من 24 ساعة لمنع تلف الرطوبة.

8.2 اللحام اليدوي

يجب إجراء اللحام اليدوي عند درجة حرارة أقل من 300 درجة مئوية لمدة أقل من 3 ثوانٍ، ومرة واحدة فقط. تجنب الضغط على عدسة السيليكون أثناء التسخين.

8.3 الإصلاح

لا ينصح بالإصلاح بعد اللحام. إذا كان لا مفر منه، استخدم مكواة لحام مزدوجة الرأس لتجنب التسخين الموضعي الزائد.

9. معلومات التعبئة والتغليف والطلب

9.1 مواصفات التعبئة والتغليف

التعبئة القياسية: 2000 قطعة لكل بكرة. عرض شريط الناقل: 8 مم. أبعاد البكرة: قطر 178 مم، قطر المحور 60 مم، فتحة المغزل 13 مم. يتم إغلاق البكرة في كيس حاجز للرطوبة مع مادة مجففة وبطاقة مؤشر الرطوبة.

9.2 معلومات الملصق

يتضمن الملصق رقم القطعة، رقم المواصفات، رقم الدفعة، رمز الفرز (الجهد، الشدة، اللونية)، الكمية، ورمز التاريخ.

10. اختبار الموثوقية

يلخص الجدول 2-3 اختبارات الموثوقية التي تم إجراؤها: إعادة التدفق (260°C، 2x)، حساسية الرطوبة (85°C/60%RH، 168h)، الصدمة الحرارية (-40°C إلى 125°C، 1000 دورة)، عمر الخدمة في درجة حرارة عالية (100°C، 20mA، 1000h)، وعمر الخدمة في رطوبة عالية (85°C/85%RH، 20mA، 1000h). جميع المعايير تمر مع 0 فشل في 20 عينة. معايير الفشل: VF > 1.1x U.S.L، IR > 2x U.S.L، التدفق الضوئي<0.7x L.S.L.

11. احتياطات المعالجة

• التحكم في الكبريت والهالوجين:تجنب البيئات التي تحتوي على مركبات الكبريت >100ppm. يجب أن يكون البروم والكلور في المواد الخارجية كل منهما<900ppm والمجموع<1500ppm.
• حساسية المركبات العضوية المتطايرة (VOC):يمكن أن تتحلل مادة التغليف السيليكونية بواسطة المركبات العضوية المتطايرة؛ استخدم فقط المواد اللاصقة والمانعة للتسرب المتوافقة.
• حماية التفريغ الكهروستاتيكي (ESD):استخدم محطات عمل مؤرضة، وأيونيزرات، وتغليف مضاد للكهرباء الساكنة. يتحمل LED 8000 فولت HBM، لكن يجب أن تقلل المعالجة من الكهرباء الساكنة.
• الإجهاد الميكانيكي:لا تضغط على عدسة السيليكون؛ تعامل مع الجوانب فقط.
• تصميم الدائرة:استخدم دائمًا مقاومًا محددًا للتيار أو محرك تيار ثابت لتجنب التيار الزائد. تأكد من عدم تطبيق الجهد العكسي.
• التخزين:يمكن تخزين الأكياس غير المفتوحة عند ≤30°C و ≤75% RH لمدة تصل إلى سنة واحدة. بعد الفتح، استخدم خلال 24 ساعة عند ≤30°C و ≤60% RH. إذا تجاوزت، اخبز عند 60±5°C لمدة >24 ساعة قبل الاستخدام.
• التنظيف:استخدم كحول الأيزوبروبيل (IPA) للتنظيف. لا تستخدم المذيبات التي تهاجم السيليكون. لا ينصح بالتنظيف بالموجات فوق الصوتية.

12. اعتبارات تصميم التطبيق

12.1 الإدارة الحرارية

مع مقاومة حرارية 260°C/W (وصل-لحام)، فإن تبديد الحرارة المناسب أمر بالغ الأهمية عند القيادة بتيارات عالية. يجب ألا تتجاوز درجة حرارة الوصلة 120 درجة مئوية. لتطبيقات داخلية للسيارات، تأكد من أن PCB يحتوي على مساحة نحاسية كافية لتبديد الحرارة.

12.2 اتساق اللون

فئة اللونية 5E تضمن نقطة لون أصفر محكمة. للتصميمات متعددة LED، اطلب LEDs من نفس الفئة لتقليل تباين الألوان.

13. مقارنة تقنية

بالمقارنة مع LEDs الصفراء التقليدية ذات الفتحات، توفر هذه الحزمة PLCC ارتفاعًا أقل (1.84 مم)، وتوافقًا مع التجميع الآلي، وموثوقية أعلى بسبب التغليف السيليكوني. بالمقارنة مع LEDs SMD صفراء أخرى، فإنها توفر زاوية رؤية أوسع (120° مقابل 110° نموذجية) واعتماد AEC-Q101، مما يجعلها مفضلة لتطبيقات السيارات.

14. الأسئلة الشائعة

س1:هل يمكنني تشغيل هذا LED بتيار 50 مللي أمبير باستمرار؟

ج:لا، الحد الأقصى المطلق للتيار الأمامي المستمر هو 30 مللي أمبير. 50 مللي أمبير مسموح به فقط لتشغيل النبضات الذروة مع دورة عمل 1/10 وعرض نبضة 10 مللي ثانية.

س2:ما هو الطول الموجي النموذجي لهذا LED الأصفر؟

ج:وفقًا لفئة اللونية 5E، فإن الطول الموجي السائد هو حوالي 588 نانومتر بإحداثيات CIE حوالي (0.57, 0.42).

س3:كيف يجب تخزين LEDs غير المستخدمة بعد فتح كيس حاجز الرطوبة؟

ج:اخبز عند 60±5°C لمدة >24 ساعة قبل الاستخدام إذا تجاوز وقت التعرض 24 ساعة. قم دائمًا بالتخزين في بيئة جافة (<60% RH) عند<30°C.

س4:هل هذا LED مناسب للإضاءة الخارجية للسيارات؟

ج:إنه معتمد للتطبيقات الداخلية وفقًا لـ AEC-Q101. للخارج (مثل مصابيح التوقف)، قد تكون هناك حاجة إلى تحقق إضافي حيث قد لا تتحمل الحزمة نفس الإجهاد البيئي (مثل الأشعة فوق البنفسجية، رذاذ الملح).

15. حالات تطبيق عملي

15.1 الإضاءة المحيطية للوحة القيادة

في لوحة قيادة السيارة، توفر مجموعة من 10-20 LED أصفر مع محرك تيار ثابت (على سبيل المثال، 15 مللي أمبير لكل LED) إضاءة خلفية موحدة. تضمن زاوية الرؤية الواسعة عدم وجود بقع مظلمة. مع الإدارة الحرارية المناسبة، تحافظ LEDs على سطوع ثابت طوال عمر السيارة.

15.2 إضاءة زر الضغط

يوفر LED أصفر واحد خلف غطاء زر منتشر مؤشرًا واضحًا. تضمن الشدة العالية (1600 mcd) الرؤية حتى في ضوء الشمس الساطع. تقلل متانة ESD من حالات الفشل أثناء التجميع.

16. مبدأ التشغيل

يستخدم LED شريحة InGaN باعثة للضوء الأزرق مغطاة بالفوسفور الأصفر (مثل YAG:Ce). يقوم الضوء الأزرق (~450 نانومتر) بإثارة الفوسفور جزئيًا، والذي يصدر ضوءًا أصفر (~550-600 نانومتر). ينتج عن مزيج الانبعاث الأزرق المنقول وانبعاث الفوسفور الأصفر لونًا أصفر مدركًا. يتم التحكم في الفوسفور بدقة لتحقيق إحداثيات اللونية المحددة لفئة 5E.

17. اتجاهات الصناعة والنظرة المستقبلية

يستمر الاتجاه نحو التصغير والتعبئة السطحية، مع اعتماد حزم PLCC مثل هذه على نطاق واسع في السيارات والإضاءة العامة. يتجه قطاع السيارات نحو الإضاءة الداخلية LEDs فقط، مدفوعًا بكفاءة الطاقة ومرونة التصميم. قد تتضمن التطورات المستقبلية حزمًا أصغر (مثل أحجام 3014 أو 2016) بكثافة لومين أعلى، وإدارة حرارية محسنة من خلال مواد الركيزة المتقدمة. سيبقى اعتماد AEC-Q101 معيارًا لموثوقية السيارات.