3020 LED Çip Özellikleri - Boyutlar 3.0x2.0x0.8mm - Gerilim 3.2V - Güç 0.2W - Beyaz Arka Aydınlatma - Türkçe Teknik Doküman

1. Ürüne Genel Bakış

3020 serisi, öncelikle arka aydınlatma uygulamaları için tasarlanmış, kompakt ve yüksek performanslı bir yüzey montaj cihazı (SMD) LED'dir. Bu tek çipli, 0.2W beyaz LED, verimlilik, güvenilirlik ve maliyet etkinliği dengesi sunarak, tutarlı beyaz ışık çıkışının gerektiği çok çeşitli tüketici elektroniği, tabela ve gösterge uygulamaları için uygundur.

2. Teknik Parametrelerin Detaylı İncelenmesi

2.1 Mutlak Maksimum Değerler

Aşağıdaki parametreler LED'in çalışma sınırlarını tanımlar. Bu değerlerin aşılması kalıcı hasara neden olabilir.

• İleri Akım (IF):90 mA (Sürekli)
• İleri Darbe Akımı (IFP):120 mA (Darbe genişliği ≤10ms, Görev döngüsü ≤1/10)
• Güç Dağılımı (PD):297 mW
• Çalışma Sıcaklığı (Topr):-40°C ila +80°C
• Depolama Sıcaklığı (Tstg):-40°C ila +80°C
• Kavşak Sıcaklığı (Tj):125°C
• Lehimleme Sıcaklığı (Tsld):10 saniye için 230°C veya 260°C (Reflow)

2.2 Elektro-Optik Karakteristikler (Ts=25°C)

Bunlar standart test koşulları altındaki tipik performans parametreleridir.

• İleri Gerilim (VF):IF=60mA'de 3.2 V (Tipik), 3.4 V (Maksimum)
• Ters Gerilim (VR):5 V
• Ters Akım (IR):10 μA (Maksimum)
• Görüş Açısı (2θ1/2):110° (Tipik)

3. Sınıflandırma Sistemi Açıklaması

Üretimde renk ve parlaklık tutarlılığını sağlamak için LED'ler anahtar parametrelere göre sınıflara ayrılır.

3.1 Işık Akısı Sınıflandırması

Renk Geri Verim İndeksi (CRI) 80+ olan Soğuk Beyaz varyant için, ışık akısı 60mA ileri akımda ölçülür.

• Kod C9:16 lm (Min) ila 17 lm (Maks)
• Kod D1:17 lm (Min) ila 18 lm (Maks)

Işık akısı ölçümü için tolerans ±%7'dir.

3.2 İleri Gerilim Sınıflandırması

LED'ler ayrıca belirli bir akımdaki ileri gerilim düşüşlerine göre sınıflandırılır.

• Kod B:2.8 V ila 2.9 V
• Kod C:2.9 V ila 3.0 V
• Kod D:3.0 V ila 3.1 V
• Kod E:3.1 V ila 3.2 V
• Kod F:3.2 V ila 3.3 V
• Kod G:3.3 V ila 3.4 V

Gerilim ölçümü için tolerans ±0.08V'dir.

3.3 Renklilik Sınıflandırması

Belge, 10000-20000K aralığındaki renk sıcaklıkları için CIE 1931 diyagramında koordinat sınırları (x, y) ile belirli renklilik bölgelerini (örn. Wa, Wb, Wc...) tanımlar. Bu, aynı sınıftaki LED'lerin neredeyse aynı algılanan renge sahip olmasını sağlar. İzin verilen koordinat hatası ±0.005'tir.

4. Performans Eğrisi Analizi

4.1 İleri Akım - İleri Gerilim (I-V Eğrisi)

I-V eğrisi, LED'den geçen akım ile üzerindeki gerilim arasındaki ilişkiyi gösterir. Doğrusal olmayan, bir diyot karakteristiğidir. Tipik ileri gerilim (Vf) 60mA'de belirtilmiştir. Tasarımcılar bu eğriyi uygun akım sınırlayıcı dirençleri seçmek veya sabit akım sürücüleri tasarlamak için kullanır.

4.2 İleri Akım - Bağıl Işık Akısı

Bu eğri, ışık çıkışının ileri akımla nasıl arttığını gösterir. Çıkış akımla artarken, artan termal etkiler nedeniyle yüksek akımlarda verim tipik olarak düşer. Önerilen 60mA'de veya yakınında çalışmak, parlaklık ve uzun ömür arasında optimal dengeyi sağlar.

4.3 Kavşak Sıcaklığı - Bağıl Spektral Güç

Bu grafik, kavşak sıcaklığının LED'in spektral çıkışı üzerindeki etkisini gösterir. Sıcaklık arttıkça, spektral güç dağılımı kayabilir, bu da renk noktasını (özellikle beyaz LED'ler için) ve genel ışık çıkışını etkileyebilir. Tutarlı performansı korumak için uygun termal yönetim çok önemlidir.

4.4 Bağıl Spektral Güç Dağılımı

Spektral eğri, her dalga boyunda yayılan ışığın yoğunluğunu çizer. Bu beyaz LED için, eğri, çipin birincil emisyonundan gelen mavi bölgede geniş bir tepe ile fosfor kaplamasından gelen daha geniş bir sarı-yeşil bölgenin birleşimini gösterir. Birleşik çıkış beyaz ışıkla sonuçlanır. 2600-3700K (Sıcak Beyaz), 3700-5000K (Nötr Beyaz) ve 5000-10000K (Soğuk Beyaz) gibi farklı ilişkili renk sıcaklıklarının (CCT) farklı spektral şekilleri vardır.

5. Mekanik & Paketleme Bilgileri

5.1 Dış Ölçüler

LED paketinin nominal ölçüleri 3.0mm (Uzunluk) x 2.0mm (Genişlik) x 0.8mm (Yükseklik)'tir. Toleranslı detaylı mekanik çizimler sağlanmıştır: .X boyutları ±0.10mm toleransa, .XX boyutları ise ±0.05mm toleransa sahiptir.

5.2 Pad Yerleşimi & Şablon Tasarımı

Optimal lehimleme verimi ve güvenilirliği için PCB tasarımı ve lehim pastası uygulamasını yönlendirmek amacıyla detaylı pad yerleşimi (ayak izi) ve önerilen şablon açıklığı çizimleri sağlanmıştır. Doğru pad tasarımı, reflow sırasında kendi kendine hizalanma ve güçlü mekanik bağlantı için esastır.

6. Lehimleme & Montaj Kılavuzları

6.1 Nem Hassasiyeti & Kurutma

Bu LED serisi, IPC/JEDEC J-STD-020C'ye göre nem hassas olarak sınıflandırılmıştır. Orijinal nem bariyerli torba açılıp bileşenler ortam nemine maruz kalırsa, "patlamış mısır" hasarını önlemek için reflow lehimlemeden önce mutlaka kurutulmalıdır.

• Kurutma Koşulu:24 saat boyunca 60°C.
• Kurutma Sonrası:1 saat içinde lehimleyin veya kuru bir ortamda (<%20 RH) saklayın.
• 60°C'yi aşan sıcaklıklarda kurutmayın.

6.2 Depolama Koşulları

• Açılmamış Torba:Sıcaklık 5-30°C, Nem <%85 RH.
• Açılmış Torba:Sıcaklık 5-30°C, Nem <%60 RH. Nem alıcılı kapalı bir kapta veya nitrojen kabininde saklayın.
• Raf Ömrü:Torbayı açtıktan sonra 12 saat içinde kullanın.

6.3 Reflow Lehimleme Profilleri

Hem kurşunsuz hem de kurşunlu lehim işlemleri için önerilen sıcaklık profilleri sağlanmıştır. Tüm sıcaklıklar LED paket gövdesinin üst yüzeyindeki ölçümlere atıfta bulunur.

• Kurşunsuz Profil:Tepe sıcaklığı tipik olarak 230°C veya 260°C, sıvılaşma üzeri süre (TAL) kontrollü.
• Kurşunlu Profil:Daha düşük tepe sıcaklığı, karşılık gelen TAL ile.

Bu profillere uymak, termal şoku önler ve LED'in iç yapısına veya silikon kapsülleyiciye zarar vermeden güvenilir lehim bağlantıları sağlar.

7. Uygulama Notları & Tasarım Hususları

7.1 ESD (Elektrostatik Deşarj) Koruması

Beyaz LED'ler elektrostatik deşarja karşı hassastır. ESD anında arızaya (ölü LED) veya parlaklık kaybı, renk kayması ve ömür kısalmasına yol açan gizli hasara neden olabilir.

Koruma Önlemleri:

• Topraklanmış antistatik çalışma istasyonları ve zeminler kullanın.
• Operatörler antistatik bileklik, eldiven ve giysiler giymelidir.
• Statik yükleri nötrleştirmek için iyonizerler kullanın.
• ESD-güvenli paketleme ve taşıma malzemeleri kullanın.
• Lehimleme ekipmanının uygun şekilde topraklanmış olduğundan emin olun.

7.2 Devre Tasarımı

Uygun elektriksel tasarım, LED performansı ve uzun ömür için kritiktir.

• Sürme Yöntemi:Sabit akım sürücülerin, sabit gerilim kaynaklarına kıyasla kuvvetle tavsiye edilir; bu, kararlı ışık çıkışı sağlar ve LED'i akım dalgalanmalarından korur.
• Akım Sınırlama:Gerilim kaynağı kullanırken, akımı sınırlamak için her LED dizisi için bir seri direnç zorunludur. Tercih edilen devre tasarımı, birden fazla paralel dizi arasında bir direnci paylaşmak yerine her dizi için bir direnç koyar, çünkü bu akım eşleştirmesini ve güvenilirliği artırır.
• Polarite:Ters gerilim hasarını önlemek için montaj sırasında her zaman doğru anot/katot polaritesine dikkat edin.
• Güç Açma Sırası:Gerilim geçişlerinden kaçınmak için önce LED'i sürücü çıkışına bağlayın, ardından sürücü girişini enerjilendirin.

7.3 Kullanım Önlemleri

Fiziksel kullanım LED'e zarar verebilir.

• Parmaklardan Kaçının:Silikon lensi çıplak parmaklarla tutmayın, çünkü yağlar ve nem yüzeyi kirletebilir ve ışık çıkışını azaltabilir.
• Penslerden Kaçının:Silikon gövdeyi penslerle sıkmayın, çünkü bu tel bağlantılarını veya çipi ezerek anında arızaya neden olabilir.
• Doğru Alma:Yumuşak silikona basmaktan kaçınmak için paketin iç çapına uygun boyutta nozullu vakumlu alma araçları kullanın.
• Düşürmekten Kaçının:Düşürmek, bacakları bükebilir, lehimlemeyi zorlaştırır ve yerleştirme sorunlarına neden olur.
• Reflow Sonrası:Lehimlemeden sonra PCB'leri doğrudan üst üste istiflemeyin, çünkü bu lensleri çizebilir ve potansiyel olarak LED'leri ezebilir.

8. Model Numaralandırma Kuralı

Ürün adlandırma kuralı, LED karakteristiklerinin kesin tanımlanmasına olanak tanır:

Format:T □□ □□ □ □ □ – □□□ □□

• Paket Kodu (örn. 34):34, 3020 paket boyutuna karşılık gelir. 285, 3014, 3030, 5050, 3528 vb. için diğer kodlar mevcuttur.
• Çip Sayısı Kodu:"S", tek bir küçük güçlü çipi (bu 0.2W üründe olduğu gibi) belirtir.
• Renk Kodu:"W", Soğuk Beyaz (>5000K) için kullanılır. Diğer kodlar: L (Sıcak Beyaz), C (Nötr Beyaz), R (Kırmızı), vb.
• Optik Kodu:"00" birincil lens yok, "01" lensli.
• Işık Akısı Sınıfı Kodu:örn. C9, D1.
• İleri Gerilim Sınıfı Kodu:örn. B, C, D, E, F, G.

9. Tipik Uygulama Senaryoları

3020 0.2W beyaz LED, orta parlaklıkta ince ve düzgün arka aydınlatma gerektiren uygulamalar için idealdir.

• LCD Arka Aydınlatma:Ev aletleri, endüstriyel kontroller ve otomotiv iç mekanlarındaki küçük ve orta boy LCD ekranlar için kenardan veya doğrudan aydınlatmalı arka aydınlatma üniteleri.
• Tabela & Dekoratif Aydınlatma:Tutarlı beyaz aydınlatmanın gerektiği ışık kılavuzları ve kanal harfler.
• Genel Gösterge Aydınlatması:Elektronik cihazlarda durum göstergeleri, panel aydınlatması ve dekoratif vurgular.

10. Teknik Parametrelere Dayalı SSS

10.1 Önerilen çalışma akımı nedir?

Teknik parametreler ve sınıflandırma verileri 60mA'de belirtilmiştir. Bu, parlaklık, verimlilik ve uzun vadeli güvenilirlik arasında denge kurmak için önerilen tipik çalışma akımıdır. Mutlak maksimum 90mA sürekli akımı aşmamalıdır.

10.2 Lehimlemeden önce neden kurutma gereklidir?

LED paketi havadan nem emer. Reflow lehimlemenin hızlı ısınması sırasında bu nem anında buharlaşabilir, paketi ayırabilen, silikonu çatlatabilen veya tel bağlantılarını kırabilen iç basınç oluşturarak arızaya yol açabilir. Kurutma, bu emilen nemi giderir.

10.3 Tasarımım için doğru gerilim sınıfını nasıl seçerim?

Sürücünüzün çıkış gerilim aralığıyla uyumlu bir gerilim sınıfı seçin. Paralel konfigürasyonda, farklı ileri gerilimlere sahip sınıfları karıştırmaya kıyasla, daha dar bir gerilim sınıfından (örn. hepsi "D" sınıfından) LED'ler kullanmak daha iyi akım paylaşımı ve daha düzgün parlaklık sağlayacaktır.

10.4 Bu LED'i doğrudan 3.3V veya 5V kaynakla sürebilir miyim?

Hayır. İleri gerilim değişir (sınıflara göre 2.8V ila 3.4V). Doğrudan 3.3V gibi sabit bir gerilim kaynağına bağlamak, bazı LED'lerde (daha düşük Vf'ye sahip olanlarda) aşırı akıma ve diğerlerinde (daha yüksek Vf'ye sahip olanlarda) yetersiz akıma neden olabilir. Belirli besleme gerilimi ve LED ileri gerilimi için hesaplanmış bir sabit akım sürücü veya seri bir akım sınırlayıcı direnç kullanmalısınız.