İçindekiler
- 1. Ürün Genel Bakış
- 1.1 Genel Tanım
- 1.2 Özellikler
- 1.3 Uygulama
- 2. Paket Boyutları ve Lehimleme Desenleri
- 2.1 Mekanik Boyutlar
- 2.2 Önerilen Lehimleme Deseni
- 3. Elektriksel ve Optik Özellikler
- 3.1 İleri Voltaj Gruplaması
- 3.2 Baskın Dalga Boyu Gruplaması
- 3.3 Işık Şiddeti Gruplaması
- 3.4 Görüş Açısı ve Ters Akım
- 3.5 Termal Direnç
- 4. Mutlak Maksimum Değerler
- 5. Tipik Optik Karakteristik Eğrileri
- 5.1 İleri Voltaj - İleri Akım
- 5.2 İleri Akım - Bağıl Işık Şiddeti
- 5.3 Pin Sıcaklığı - Bağıl Işık Şiddeti
- 5.4 İleri Akım - Baskın Dalga Boyu
- 5.5 Bağıl Işık Şiddeti - Dalga Boyu
- 5.6 Radyasyon Deseni
- 6. Paketleme Bilgileri
- 6.1 Taşıyıcı Bant Boyutları
- 6.2 Makara Boyutları
- 6.3 Etiket Bilgileri
- 6.4 Neme Dayanıklı Paketleme
- 6.5 Karton Kutu
- 7. Güvenilirlik Test Öğeleri ve Kriterleri
- 7.1 Güvenilirlik Testleri
- 7.2 Arıza Kriterleri
- 8. SMT Reflow Lehimleme Talimatları
- 8.1 Reflow Profili
- 8.2 El ile Lehimleme
- 8.3 Onarım
- 8.4 Uyarılar
- 9. Kullanım Önlemleri ve Depolama
- 9.1 Çevresel Değerlendirmeler
- 9.2 Uçucu Organik Bileşikler (VOC'ler)
- 9.3 Devre Tasarımı
- 9.4 Termal Tasarım
- 9.5 Depolama Koşulları
- 9.6 ESD Koruması
- LED Spesifikasyon Terminolojisi
- Fotoelektrik Performans
- Elektrik Parametreleri
- Termal Yönetim ve Güvenilirlik
- Ambalaj ve Malzemeler
- Kalite Kontrol ve Sınıflandırma
- Test ve Sertifikasyon
1. Ürün Genel Bakış
1.1 Genel Tanım
Bu ürün, kehribar bir çip kullanılarak üretilmiş kehribar renkli bir SMD LED'dir. Paket boyutları 1.6mm x 0.8mm x 0.7mm olup, kompakt elektronik düzenekler için uygundur. LED, 140 derecelik son derece geniş bir görüş açısı sunarak gösterge ve ekran uygulamalarında düzgün ışık dağılımı sağlar.
1.2 Özellikler
- 140°'lik son derece geniş görüş açısı.
- Tüm SMT montaj ve lehimleme işlemleriyle uyumlu.
- Nem hassasiyeti seviyesi: Seviye 3 (IPC/JEDEC J-STD-020'ye göre).
- RoHS uyumlu.
1.3 Uygulama
- Optik göstergeler.
- Anahtarlar, semboller ve ekranlar.
- Genel amaçlı aydınlatma ve sinyalizasyon.
2. Paket Boyutları ve Lehimleme Desenleri
2.1 Mekanik Boyutlar
LED paketi, 1.6mm (uzunluk) x 0.8mm (genişlik) x 0.7mm (yükseklik) boyutlarında dikdörtgen bir gövdeye sahiptir. Üstten görünüm, ışık yayan alan düzenini gösterirken, alttan görünüm, polarite işaretli iki lehim pedini gösterir. Boyutlar milimetre cinsindendir ve aksi belirtilmedikçe toleranslar ±0.2mm'dir.
Yandan görünüm, 0.7mm yüksekliği ve polarite tanımlaması için bir köşedeki küçük pahı göstermektedir. Polarite ayrıca alt taraftaki bir işaretle belirtilmiştir.
2.2 Önerilen Lehimleme Deseni
Optimal lehim bağlantı güvenilirliği için önerilen PCB temas deseni sağlanmıştır. Desen, 0.8mm aralıklı, her biri 0.8mm genişliğinde iki dikdörtgen pedden oluşur ve toplam genişlik 2.4mm'dir. Lehim pastası şablonu, uygun lehim hacmi elde etmek için buna göre tasarlanmalıdır.
3. Elektriksel ve Optik Özellikler
3.1 İleri Voltaj Gruplaması
20mA test akımında ve Ts=25°C sıcaklıkta ileri voltaj (VF) üç gruba ayrılır:
- Grup B0: 1.8V ila 2.0V (tipik 1.9V)
- Grup C0: 2.0V ila 2.2V (tipik 2.1V)
- Grup D0: 2.2V ila 2.4V (tipik 2.3V)
İleri voltaj ölçüm toleransı ±0.1V'dir. Bu gruplar, müşterilerin paralel veya seri konfigürasyonlar için tutarlı voltajlı LED'ler seçmesine olanak tanır.
3.2 Baskın Dalga Boyu Gruplaması
Baskın dalga boyu (λD) 20mA ve 25°C'de ölçülür ve kehribar spektrumunu kapsayan iki grup vardır:
- Grup A00: 600nm ila 605nm
- Grup B00: 605nm ila 610nm
Ölçüm toleransı ±2nm'dir. Spektral yarı bant genişliği tipik olarak 15nm olup, tek renkli göstergeler için uygun, nispeten dar bir renk spektrumunu gösterir.
3.3 Işık Şiddeti Gruplaması
Işık şiddeti (IV) 20mA'de dört gruba ayrılır:
- F20: 80 ila 100 mcd
- G10: 100 ila 120 mcd
- G20: 120 ila 150 mcd
- H10: 150 ila 180 mcd
Ölçüm toleransı ±%10'dur.
3.4 Görüş Açısı ve Ters Akım
Görüş açısı (2θ1/2) tipik olarak 140 derecedir ve geniş bir radyasyon deseni sağlar. VR=5V'de ters akım maksimum 10μA'dır ve iyi bir bağlantı kalitesini gösterir.
3.5 Termal Direnç
Bağlantı noktasından lehim noktasına termal direnç (RTHJ-S) maksimum 450°C/W'dir. Bu parametre, yüksek akım uygulamalarında termal yönetim için önemlidir.
4. Mutlak Maksimum Değerler
LED, Ts=25°C'de aşağıdaki mutlak maksimum değerlerin ötesinde çalıştırılmamalıdır:
- Güç Tüketimi: 72 mW
- İleri Akım: 30 mA (sürekli)
- Tepe İleri Akımı (darbe): 60 mA (1/10 görev döngüsü, 0.1ms darbe genişliği)
- Elektrostatik Deşarj (HBM): 2000 V
- Çalışma Sıcaklığı: -40 ila +85 °C
- Depolama Sıcaklığı: -40 ila +85 °C
- Bağlantı Sıcaklığı: 95 °C
Ürünün bu sınırları aşmamasına dikkat edilmelidir, aksi takdirde kalıcı hasar oluşabilir.
5. Tipik Optik Karakteristik Eğrileri
Aşağıdaki eğriler, LED'in çeşitli koşullar altındaki tipik performansını göstermektedir (aksi belirtilmedikçe tümü Ts=25°C'de ölçülmüştür):
5.1 İleri Voltaj - İleri Akım
İleri akım 0'dan 30mA'ye yükseldikçe, ileri voltaj yaklaşık 1.8V'dan 2.4V'a (gruba bağlı olarak) yaklaşık doğrusal olarak artar. Bu ilişki sürücü tasarımı için önemlidir.
5.2 İleri Akım - Bağıl Işık Şiddeti
Bağıl ışık şiddeti, 30mA'ye kadar neredeyse doğrusal bir şekilde ileri akımla artar, daha yüksek akımlarda bir miktar doygunluk gösterir.
5.3 Pin Sıcaklığı - Bağıl Işık Şiddeti
Yüksek pin sıcaklıklarında bağıl ışık şiddeti azalır. Eğri, 85°C'de ışık şiddetinin 25°C'deki değerinin yaklaşık %70'ine düşebileceğini göstermektedir.
5.4 İleri Akım - Baskın Dalga Boyu
Baskın dalga boyu, ileri akımla birlikte hafifçe kayar. 20mA'de dalga boyu belirtilen grup içindedir, ancak daha yüksek akımlarda küçük bir kırmızı kayma meydana gelebilir.
5.5 Bağıl Işık Şiddeti - Dalga Boyu
Spektral dağılım, yaklaşık 605nm'de bir tepe şiddeti ve yaklaşık 15nm'lik bir yarı bant genişliği gösterir.
5.6 Radyasyon Deseni
Radyasyon deseni, geniş 140° görüş açısıyla Lambert benzeridir. Eksen dışı 70°'de bağıl ışık şiddeti %50'ye düşer.
6. Paketleme Bilgileri
6.1 Taşıyıcı Bant Boyutları
LED'ler, 8.0mm genişliğinde ve 4.0mm cep aralığında taşıyıcı banda paketlenmiştir. Her bir cep, polarite yönü işaretlenmiş bir LED tutar. Bant, bir üst kapak bandı ile kapatılmıştır. Boyutlar: genişlik 8.00mm, cep aralığı 4.00mm, cep derinliği 0.95mm ve zincir dişlisi deliğine mesafe 2.00mm.
6.2 Makara Boyutları
Her makara 178mm ±1mm çapında, 8.0mm ±0.1mm genişliğinde, 60mm ±1mm göbek çapında ve 13.0mm ±0.5mm merkez delik çapına sahiptir. Makara başına 4000 LED bulunur.
6.3 Etiket Bilgileri
Etiket, parça numarası, spesifikasyon numarası, lot numarası, grup kodu (ışık akısı, renklilik, ileri voltaj, dalga boyu dahil), miktar ve tarihi içerir. Grup kodu, izlenebilirlik için belirli performans kategorisini kodlar.
6.4 Neme Dayanıklı Paketleme
Makara, bir nem bariyeri torbasına bir kurutucu ve bir nem gösterge kartı ile birlikte yerleştirilir. Torba kapatılır ve etiketlenir. Nem hassasiyeti seviyesi 3'tür; bu, torba açıldıktan sonra LED'lerin ≤30°C ve ≤%60 RH koşullarında 168 saat raf ömrüne sahip olduğu anlamına gelir.
6.5 Karton Kutu
Kapatılmış torbalar, nakliye için karton kutulara paketlenir. Kutu, mekanik koruma ve istifleme kapasitesi sağlar.
7. Güvenilirlik Test Öğeleri ve Kriterleri
7.1 Güvenilirlik Testleri
LED, JEDEC standartlarına göre çeşitli güvenilirlik testlerinden geçmiştir. Bunlar şunları içerir:
- Reflow Lehimleme: 260°C maksimum 10 saniye, 2 kez
- Sıcaklık Döngüsü: -40°C ila 100°C, 100 döngü
- Termal Şok: -40°C ila 100°C, 300 döngü
- Yüksek Sıcaklık Depolama: 100°C'de 1000 saat
- Düşük Sıcaklık Depolama: -40°C'de 1000 saat
- Ömür Testi: 25°C, 20mA'de 1000 saat
Tüm testler 22 numune üzerinde, kabul kriteri 0 arıza ve 1 red ile gerçekleştirilmiştir.
7.2 Arıza Kriterleri
Stres sonrasında, LED aşağıdaki durumlarda arızalı kabul edilir:
- İleri voltaj, üst spesifikasyon limitinin 1,1 katını aşarsa.
- Ters akım, üst spesifikasyon limitinin 2,0 katını aşarsa.
- Işık akısı, alt spesifikasyon limitinin 0,7 katının altına düşerse.
8. SMT Reflow Lehimleme Talimatları
8.1 Reflow Profili
Önerilen reflow lehimleme profili aşağıdaki gibidir (JEDEC J-STD-020'ye göre):
- Ortalama yükselme hızı (Tsmaks ile TP arası): maks 3°C/s
- Ön ısıtma: 150°C ila 200°C arasında 60 ila 120 saniye
- 217°C'nin üzerinde kalma süresi (TL): maks 60 saniye
- Tepe sıcaklığı (TP): 260°C
- Tepeden 5°C içinde kalma süresi: maks 30 saniye
- Soğuma hızı: maks 6°C/s
- 25°C'den tepeye kadar geçen süre: maks 8 dakika
Reflow lehimleme ikiden fazla yapılmamalıdır. İki lehimleme işlemi arasında 24 saatten fazla süre geçerse, LED'ler nem emebilir ve fırınlama gerektirebilir.
8.2 El ile Lehimleme
El ile lehimleme gerekliyse, havya sıcaklığı 300°C'nin altında olmalı ve temas süresi 3 saniyeden az olmalıdır. El ile lehimleme yalnızca bir kez yapılmalıdır.
8.3 Onarım
Reflow sonrası onarım önerilmez. Kaçınılmazsa, çift başlı bir havya kullanılmalı ve LED özellikleri üzerindeki etki doğrulanmalıdır.
8.4 Uyarılar
- LED'leri eğrilmiş PCB bölümlerine monte etmeyin.
- Lehimleme sonrası soğutma sırasında mekanik kuvvet veya titreşim uygulamayın.
- Cihazı hızlı bir şekilde soğutmayın.
9. Kullanım Önlemleri ve Depolama
9.1 Çevresel Değerlendirmeler
Çalışma ortamı ve eşleşen malzemeler, gümüş kaplı kurşun çerçevenin korozyonunu önlemek için %100 PPM'den az kükürt ve bileşikleri içermelidir. Ayrıca, tek başına Brom ve Klor içeriği 900PPM'den az ve toplam içerik 1500PPM'den az olmalıdır.
9.2 Uçucu Organik Bileşikler (VOC'ler)
Donatı malzemelerinden yayılan VOC'ler silikon kaplamaya nüfuz edebilir ve ısı ve ışık altında renk bozulmasına neden olarak önemli ışık kaybına yol açabilir. Üretici, cihaz performansını olumsuz etkileyebilecek herhangi bir kimyasalın kullanılmamasını tavsiye eder. LED ile temas eden tüm malzemeler için uyumluluk testi önerilir.
9.3 Devre Tasarımı
Her bir LED'den geçen akım mutlak maksimum değeri aşmamalıdır. Hafif voltaj kaymalarından kaynaklanan hasarı önlemek için bir akım sınırlama direnci kullanılmalıdır. Devre yalnızca çalışma sırasında ileri voltaj uygulamalıdır; ters voltaj göçe ve hasara neden olabilir.
9.4 Termal Tasarım
Isı üretimi ışık verimliliğini azalttığından ve rengi kaydırdığından termal yönetim kritiktir. Bağlantı sıcaklığını maksimum 95°C'nin altında tutmak için yeterli ısı emme ve PCB tasarımı gereklidir.
9.5 Depolama Koşulları
- Alüminyum torba açılmadan önce: ≤30°C ve ≤%75 RH'de, üretim tarihinden itibaren 1 yıla kadar saklayın.
- Açıldıktan sonra: ≤30°C ve ≤%60 RH'de en fazla 168 saat saklayın.
- Depolama koşulları aşılırsa veya torba hasar görürse, kullanımdan önce 60±5°C'de ≥24 saat fırınlayın.
9.6 ESD Koruması
LED'ler elektrostatik boşalmaya ve elektriksel aşırı yüklenmeye duyarlıdır. Kullanım ve montaj sırasında uygun ESD kontrol önlemleri (örneğin, topraklanmış çalışma istasyonları, antistatik torbalar) kullanılmalıdır.
Daha fazla bilgi için lütfen üreticinin ilgili uygulama notlarına bakın.
LED Spesifikasyon Terminolojisi
LED teknik terimlerinin tam açıklaması
Fotoelektrik Performans
| Terim | Birim/Temsil | Basit Açıklama | Neden Önemli |
|---|---|---|---|
| Işık Verimliliği | lm/W (watt başına lümen) | Watt elektrik başına ışık çıkışı, daha yüksek daha enerji verimli anlamına gelir. | Doğrudan enerji verimliliği sınıfını ve elektrik maliyetini belirler. |
| Işık Akısı | lm (lümen) | Kaynak tarafından yayılan toplam ışık, yaygın olarak "parlaklık" denir. | Işığın yeterince parlak olup olmadığını belirler. |
| Görüş Açısı | ° (derece), örn., 120° | Işık şiddetinin yarıya düştüğü açı, ışın genişliğini belirler. | Aydınlatma aralığını ve düzgünlüğünü etkiler. |
| Renk Sıcaklığı | K (Kelvin), örn., 2700K/6500K | Işığın sıcaklığı/soğukluğu, düşük değerler sarımsı/sıcak, yüksek beyazımsı/soğuk. | Aydınlatma atmosferini ve uygun senaryoları belirler. |
| Renk Geri Verim İndeksi | Birimsiz, 0–100 | Nesne renklerini doğru şekilde yansıtma yeteneği, Ra≥80 iyidir. | Renk gerçekliğini etkiler, alışveriş merkezleri, müzeler gibi yüksek talep gören yerlerde kullanılır. |
| Renk Toleransı | MacAdam elips adımları, örn., "5-adım" | Renk tutarlılık ölçüsü, daha küçük adımlar daha tutarlı renk anlamına gelir. | Aynı LED partisi boyunca düzgün renk sağlar. |
| Baskın Dalga Boyu | nm (nanometre), örn., 620nm (kırmızı) | Renkli LED'lerin rengine karşılık gelen dalga boyu. | Kırmızı, sarı, yeşil tek renkli LED'lerin tonunu belirler. |
| Spektral Dağılım | Dalga boyu vs şiddet eğrisi | Dalga boyları boyunca şiddet dağılımını gösterir. | Renk geri verimini ve renk kalitesini etkiler. |
Elektrik Parametreleri
| Terim | Sembol | Basit Açıklama | Tasarım Hususları |
|---|---|---|---|
| İleri Yönlü Gerilim | Vf | LED'i açmak için minimum gerilim, "başlangıç eşiği" gibi. | Sürücü gerilimi ≥Vf olmalıdır, seri LED'ler için gerilimler toplanır. |
| İleri Yönlü Akım | If | Normal LED çalışması için akım değeri. | Genellikle sabit akım sürüşü, akım parlaklık ve ömrü belirler. |
| Maksimum Darbe Akımı | Ifp | Kısa süreler için tolere edilebilen tepe akım, karartma veya flaş için kullanılır. | Darbe genişliği ve görev döngüsü hasarı önlemek için sıkı kontrol edilmelidir. |
| Ters Gerilim | Vr | LED'in dayanabileceği maksimum ters gerilim, ötesinde çökme neden olabilir. | Devre ters bağlantı veya gerilim dalgalanmalarını önlemelidir. |
| Termal Direnç | Rth (°C/W) | Çipten lehime ısı transferine direnç, düşük daha iyidir. | Yüksek termal direnç daha güçlü ısı dağıtımı gerektirir. |
| ESD Bağışıklığı | V (HBM), örn., 1000V | Elektrostatik deşarja dayanma yeteneği, daha yüksek daha az savunmasız anlamına gelir. | Üretimde anti-statik önlemler gerekir, özellikle hassas LED'ler için. |
Termal Yönetim ve Güvenilirlik
| Terim | Ana Metrik | Basit Açıklama | Etki |
|---|---|---|---|
| Kavşak Sıcaklığı | Tj (°C) | LED çip içindeki gerçek çalışma sıcaklığı. | Her 10°C azalma ömrü ikiye katlayabilir; çok yüksek ışık bozulması, renk kaymasına neden olur. |
| Lümen Değer Kaybı | L70 / L80 (saat) | Parlaklığın başlangıç değerinin %70 veya %80'ine düşme süresi. | LED'in "hizmet ömrünü" doğrudan tanımlar. |
| Lümen Bakımı | % (örn., %70) | Zamandan sonra tutulan parlaklık yüzdesi. | Uzun süreli kullanım üzerine parlaklık tutma yeteneğini gösterir. |
| Renk Kayması | Δu′v′ veya MacAdam elips | Kullanım sırasında renk değişim derecesi. | Aydınlatma sahnelerinde renk tutarlılığını etkiler. |
| Termal Yaşlanma | Malzeme bozulması | Uzun süreli yüksek sıcaklık nedeniyle bozulma. | Parlaklık düşüşü, renk değişimi veya açık devre arızasına neden olabilir. |
Ambalaj ve Malzemeler
| Terim | Yaygın Tipler | Basit Açıklama | Özellikler ve Uygulamalar |
|---|---|---|---|
| Paket Tipi | EMC, PPA, Seramik | Çipi koruyan muhafaza malzemesi, optik/termal arayüz sağlar. | EMC: iyi ısı direnci, düşük maliyet; Seramik: daha iyi ısı dağılımı, daha uzun ömür. |
| Çip Yapısı | Ön, Flip Çip | Çip elektrot düzeni. | Flip çip: daha iyi ısı dağılımı, daha yüksek verimlilik, yüksek güç için. |
| Fosfor Kaplama | YAG, Silikat, Nitrür | Mavi çipi kaplar, bir kısmını sarı/kırmızıya dönüştürür, beyaza karıştırır. | Farklı fosforlar verimliliği, CCT'yi ve CRI'yı etkiler. |
| Lens/Optik | Düz, Mikrolens, TIR | Işık dağılımını kontrol eden yüzeydeki optik yapı. | Görüş açısını ve ışık dağılım eğrisini belirler. |
Kalite Kontrol ve Sınıflandırma
| Terim | Sınıflandırma İçeriği | Basit Açıklama | Amaç |
|---|---|---|---|
| Işık Akısı Sınıfı | Kod örn. 2G, 2H | Parlaklığa göre gruplandırılmış, her grubun min/maks lümen değerleri var. | Aynı partide düzgün parlaklık sağlar. |
| Gerilim Sınıfı | Kod örn. 6W, 6X | İleri yönlü gerilim aralığına göre gruplandırılmış. | Sürücü eşleştirmeyi kolaylaştırır, sistem verimliliğini artırır. |
| Renk Sınıfı | 5-adım MacAdam elips | Renk koordinatlarına göre gruplandırılmış, sıkı aralık sağlayarak. | Renk tutarlılığını garanti eder, armatür içinde düzensiz renkten kaçınır. |
| CCT Sınıfı | 2700K, 3000K vb. | CCT'ye göre gruplandırılmış, her birinin karşılık gelen koordinat aralığı var. | Farklı sahne CCT gereksinimlerini karşılar. |
Test ve Sertifikasyon
| Terim | Standart/Test | Basit Açıklama | Önem |
|---|---|---|---|
| LM-80 | Lümen bakım testi | Sabit sıcaklıkta uzun süreli aydınlatma, parlaklık bozulmasını kaydeder. | LED ömrünü tahmin etmek için kullanılır (TM-21 ile). |
| TM-21 | Ömür tahmin standardı | LM-80 verilerine dayanarak gerçek koşullar altında ömrü tahmin eder. | Bilimsel ömür tahmini sağlar. |
| IESNA | Aydınlatma Mühendisliği Topluluğu | Optik, elektrik, termal test yöntemlerini kapsar. | Endüstri tarafından tanınan test temeli. |
| RoHS / REACH | Çevresel sertifikasyon | Zararlı maddeler (kurşun, cıva) olmadığını garanti eder. | Uluslararası pazara erişim gereksinimi. |
| ENERGY STAR / DLC | Enerji verimliliği sertifikasyonu | Aydınlatma ürünleri için enerji verimliliği ve performans sertifikasyonu. | Devlet alımlarında, sübvansiyon programlarında kullanılır, rekabet gücünü artırır. |