İçindekiler
- 1. Ürün Genel Bakış
- 1.1 Hedef Uygulamalar
- 2. Teknik Parametre Analizi
- 2.1 Elektro-Optik Özellikler (Ta=25°C, IF=20mA)
- 2.2 Mutlak Maksimum Değerler
- 3. Sınıflandırma Sistemi
- 4. Performans Eğrisi Analizi
- 4.1 İletim Gerilimi ve İletim Akımı (Şekil 1-6)
- 4.2 Bağıl Işık Şiddeti ve İletim Akımı (Şekil 1-7)
- 4.3 Sıcaklık Bağımlılığı (Şekil 1-8, 1-9)
- 4.4 Dalga Boyu Kayması ve Akım (Şekil 1-10)
- 4.5 Spektral Dağılım (Şekil 1-11)
- 4.6 Işıma Deseni (Şekil 1-12)
- 5. Mekanik ve Paketleme Bilgileri
- 5.1 Paket Boyutları
- 5.2 Taşıyıcı Bant ve Makara
- 5.3 Paketleme ve Etiketleme
- 6. Lehimleme ve Montaj Kılavuzu
- 6.1 Reflow Lehimleme Profili
- 6.2 Elle Lehimleme
- 6.3 Onarım ve Yeniden İşleme
- 6.4 Depolama Koşulları
- 7. Paketleme ve Sipariş Bilgileri
- 8. Uygulama Önerileri
- 9. Teknik Karşılaştırma
- 10. Sıkça Sorulan Sorular
- 11. Pratik Tasarım Vaka Çalışması
- 12. Temel Prensipler
- 13. Gelişim Trendleri
- 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
RF-AUT112TS-ED, geniş bir optik gösterge uygulama yelpazesi için tasarlanmış kehribar renkli bir yüzey montaj LED'idir (SMD). 3.2mm x 1.0mm x 1.5mm ölçülerinde kompakt bir pakete yerleştirilmiş yüksek verimli bir kehribar çip kullanır. 140 derecelik son derece geniş görüş açısı sayesinde bu LED, mükemmel görünürlük ve düzgün ışık dağılımı sağlar. Bileşen, tüm SMT montaj ve lehimleme işlemlerine uygundur; nem hassasiyeti seviyesi 3 (MSL 3) ve tam RoHS uyumluluğu ile çevre güvenliği ve modern elektronik üretimine kolay entegrasyon sağlar.
1.1 Hedef Uygulamalar
- Optik göstergeler– durum lambaları, panel göstergeleri
- Anahtarlar ve semboller– düğme ve yazılar için arka aydınlatma
- Ekranlar– segment ekranlar, tabelalar
- Genel amaçlı– tüketici elektroniği, otomotiv iç mekan, endüstriyel kontroller
2. Teknik Parametre Analizi
2.1 Elektro-Optik Özellikler (Ta=25°C, IF=20mA)
| Parametre | Sembol | Min. | Typ. | Max. | Birim |
|---|---|---|---|---|---|
| İletim Gerilimi | VF | 1.8 | – | 2.4 | V |
| Baskın Dalga Boyu | λD | 600 (A00) | – | 605 (A00) veya 610 (B00) | nm |
| Işık Şiddeti | IV | 70 (1DW) / 90 (1AP) / 120 (G20) | – | 90 / 120 / 150 | mcd |
| Spektral Yarı Bant Genişliği | Δλ | – | 15 | – | nm |
| Görüş Açısı | 2θ1/2 | – | 140 | – | derece |
| Ters Akım (VR=5V) | IR | – | – | 10 | μA |
| Termal Direnç | RTHJ-S | – | – | 450 | °C/W |
20mA'de iletim gerilimi 1.8V ile 2.4V arasında değişir; bu standart kehribar AlInGaP çipler için tipiktir. Baskın dalga boyu iki gruba ayrılmıştır: A00 (600-605nm) ve B00 (605-610nm), kehribar spektrumunu kapsar. Işık şiddeti, farklı parlaklık gereksinimleri için esneklik sağlayan üç parlaklık sınıfına (1DW, 1AP, G20) ayrılmıştır. 15nm'lik dar spektral genişlik, iyi renk doygunluğu sağlar.
2.2 Mutlak Maksimum Değerler
| Parametre | Sembol | Değer | Birim |
|---|---|---|---|
| Güç Tüketimi | Pd | 48 | mW |
| İletim Akımı | IF | 20 | mA |
| Tepe İletim Akımı (1/10 görev, 0.1ms) | IFP | 60 | mA |
| ESD (HBM) | – | 2000 | V |
| Çalışma Sıcaklığı | Topr | -40 ~ +85 | °C |
| Depolama Sıcaklığı | Tstg | -40 ~ +85 | °C |
| Bağlantı Sıcaklığı | Tj | 95 | °C |
Tasarımcılar, güç tüketiminin 48mW'yi (2.4V'de 20mA'ya eşdeğer) aşmamasını sağlamalıdır. Bozulmayı önlemek için bağlantı sıcaklığı 95°C'nin altında tutulmalıdır. 2000V HBM ESD dayanım seviyesi, montaj sırasında uygun kullanım gerektirir.
3. Sınıflandırma Sistemi
Cihaz, makara etiketinde belirtildiği gibi dalga boyu, parlaklık ve iletim gerilimine göre sınıflandırılır. Sınıflandırma, son ürünlerde renk ve parlaklıkta tutarlılık sağlar.
- Dalga boyu sınıfları:A00 (600-605nm) ve B00 (605-610nm)
- Işık şiddeti sınıfları:1DW (70-90mcd), 1AP (90-120mcd), G20 (120-150mcd)
- İletim gerilimi:Etikette VF değeri olarak gruplandırılmıştır (tipik aralık 1.8-2.4V)
Etiket ayrıca takip edilebilirlik için parti numarası, miktar ve tarih kodunu içerir.
4. Performans Eğrisi Analizi
4.1 İletim Gerilimi ve İletim Akımı (Şekil 1-6)
Eğri tipik bir diyot iletim karakteristiğini gösterir: 20mA'de gerilim yaklaşık 2.0V'tur. Seri direnç nedeniyle daha yüksek akımlarda eğim artar.
4.2 Bağıl Işık Şiddeti ve İletim Akımı (Şekil 1-7)
Bağıl ışık şiddeti, 30mA'ya kadar akımla neredeyse doğrusal olarak artar; 25mA üzerinde hafif doygunluk görülür. 20mA'de çalışmak iyi verimlilik sağlar.
4.3 Sıcaklık Bağımlılığı (Şekil 1-8, 1-9)
Pim sıcaklığı 25°C'den 100°C'ye yükseldiğinde bağıl ışık şiddeti yaklaşık %15 azalır. Yüksek sıcaklıklarda maksimum iletim akımı düşürülmelidir: 85°C ortam sıcaklığında izin verilen akım yaklaşık 10mA'ya indirilir.
4.4 Dalga Boyu Kayması ve Akım (Şekil 1-10)
Baskın dalga boyu, artan akımla birlikte hafifçe daha uzun dalga boylarına (kırmızıya kayma) kayar; 5mA'den 30mA'ye yaklaşık 2-3nm.
4.5 Spektral Dağılım (Şekil 1-11)
Emisyon tepe noktası yaklaşık 605nm civarındadır ve yarı yükseklikte tam genişlik (FWHM) yaklaşık 15nm'dir; kehribar AlInGaP LED'ler için tipiktir.
4.6 Işıma Deseni (Şekil 1-12)
LED, geniş bir alan üzerinde düzgün aydınlatma sağlayan, yaklaşık 70° yarım açıya (140° toplam görüş açısı) sahip geniş bir lambertyen ışıma desenine sahiptir.
5. Mekanik ve Paketleme Bilgileri
5.1 Paket Boyutları
Paket 3.2mm x 1.0mm x 1.5mm ölçülerindedir. Alt görünümde iki anot pedi ve bir katot pedi gösterilir (kutup: ped 1 anot, ped 2 katottur). Önerilen lehim pedleri 0.60mm x 0.70mm boyutlarında ve 2.20mm aralıklıdır; yeterli termal ve mekanik bağlantı sağlar.
5.2 Taşıyıcı Bant ve Makara
8mm genişliğinde taşıyıcı bant üzerinde 4mm aralıkla tedarik edilir. Makara boyutu: 178mm çap, 60mm göbek, 13mm mil deliği. Her makara 3000 adet içerir. Bant, üst kaplama bandı (1.25mm genişlik) ve LED'ler için boşluklar içerir. Besleme yönü bant üzerinde belirtilmiştir.
5.3 Paketleme ve Etiketleme
Makara, nem bariyerli torba (MBB) içinde nem çekici ve nem gösterge kartı ile kapatılır. Torba daha sonra bir karton kutuya yerleştirilir. Her makara, parça numarası, özellik numarası, parti numarası, ışık akısı, renklilik, gerilim, dalga boyu sınıf kodları, miktar ve tarihi içeren bir etiket taşır.
6. Lehimleme ve Montaj Kılavuzu
6.1 Reflow Lehimleme Profili
En fazla iki reflow döngüsüne izin verilir. Önerilen profil: yükselme hızı ≤3°C/s, ön ısıtma 150-200°C'de 60-120s, 217°C (TL) üzerinde kalma süresi 60-150s, tepe sıcaklığı 260°C maksimum 10s, soğuma hızı ≤6°C/s. 25°C'den tepe noktasına toplam süre 8 dakikadır.<8 dakika.
6.2 Elle Lehimleme
Elle lehimleme gerekiyorsa, 300°C'de 3 saniyeden kısa süreyle, yalnızca bir kez havya kullanın.<300°C'de 3 saniyeden az süreyle, yalnızca bir kez.
6.3 Onarım ve Yeniden İşleme
Yeniden işleme önerilmez; kaçınılmazsa çift uçlu havya kullanın ve LED'i hasar açısından önceden test edin.
6.4 Depolama Koşulları
Nem bariyerli torbayı açmadan önce: ≤30°C ve ≤%75 RH'de 1 yıla kadar saklayın. Açtıktan sonra: ≤30°C, ≤%60 RH ve 24 saat içinde kullanılmalıdır. Torba hasarlıysa veya depolama süresi aşıldıysa, kullanmadan önce 60±5°C'de ≥24 saat fırınlayın.
7. Paketleme ve Sipariş Bilgileri
Standart paketleme makara başına 3000 adet, 8mm bant, 178mm makaradır. Etiket formatı şunları içerir: PARÇA NO., ÖZELLİK NO., PARTİ NO., SINIF KODU, Φ (ışık akısı sınıfı), XY (renklilik sınıfı), VF (iletim gerilimi sınıfı), WLD (dalga boyu kodu), MİKTAR, TARİH.
8. Uygulama Önerileri
- Her LED için akım sınırlama direnci zorunludur; gerilimdeki küçük bir değişiklik büyük akım değişimine neden olabilir.
- Termal yönetim kritiktir: bağlantı sıcaklığını 95°C'nin altında tutun; yüksek ortam sıcaklıklarında düşürmeyi göz önünde bulundurun.
- LED'i kükürt bileşiklerine (>100ppm), brom/klor (>900ppm her biri, toplam<1500ppm) maruz bırakmaktan kaçının.
- Organik buhar çıkaran yapıştırıcılar kullanmayın; silikon merceğin renginin bozulmasına neden olabilirler.
- Kenarlarından tutun, silikon mercek yüzeyine dokunmaktan kaçının.
- ESD önlemleri: topraklanmış çalışma istasyonları ve bileklikler kullanın.
- Temizlik: izopropil alkol kullanın; ultrasonik temizlik önerilmez.
9. Teknik Karşılaştırma
Standart 3528 veya 2835 kehribar LED'lerle karşılaştırıldığında, bu 3210 (3.2x1.0mm) paketi çok daha dar bir ayak izi sunar; mobil cihazlar ve ince göstergeler gibi kompakt tasarımlar için idealdir. 140° görüş açısı, birçok geleneksel SMD LED'den (genellikle 120°) daha geniştir. 2kV ESD değeri, AlInGaP teknolojisi için standarttır.
10. Sıkça Sorulan Sorular
S: LED'i sürekli olarak 30mA'de sürebilir miyim?
C: Hayır, mutlak maksimum iletim akımı 20mA'dir; 30mA güç tüketimini aşar ve LED'e zarar verebilir.
S: Bu kehribar LED'in tipik ömrü nedir?
C: Uygun termal yönetim ve belirtilen koşullar dahilinde LED, kabul edilebilir lümen koruması ile 50.000 saatten fazla çalışabilir.
S: Katodu nasıl tanımlarım?
C: Paket alt görünümündeki (Şekil 1-4) kutup işaretine bakın; ped 1 anot, ped 2 katottur.
S: Bu LED'i dış mekan uygulamalarında kullanabilir miyim?
C: Çalışma sıcaklığı aralığı -40 ile +85°C arasındadır; neme ve doğrudan güneş ışığına karşı korunursa dış mekanda kullanılabilir. Paket su geçirmez değildir; koruyucu kaplama gerekebilir.
11. Pratik Tasarım Vaka Çalışması
Farklı modları belirtmek için üç kehribar LED gerektiren bir akıllı ev cihazı için durum göstergesi düşünün. LED'ler ortak anot konfigürasyonuyla bir PCB'ye yerleştirilir. Her LED, (Vcc - VF)/IF olarak hesaplanan bir seri dirençle 15mA'de sürülür. Vcc=3.3V ve VF≈2.0V varsayıldığında, her direnç (3.3-2.0)/0.015 ≈ 87Ω (91Ω standart kullanın) olmalıdır. Termal tasarım: 15mA'de LED başına güç 30mW, üç LED için toplam 90mW; ısı emici olmadan standart FR4 kartta kabul edilebilir.
12. Temel Prensipler
Bu kehribar LED, AlInGaP (Alüminyum İndiyum Galyum Fosfür) yarı iletken teknolojisine dayanır. Elektronlar deliklerle yeniden birleştiğinde doğrudan bant aralığı kehribar aralığında (~600nm) ışık yayar. Cihaz bir p-n bağlantı diyotudur; ileri besleme, ışınımsal olarak yeniden birleşen taşıyıcıları enjekte eder. Geniş görüş açısı, ışığı yayan tipik olarak şeffaf epoksi veya silikon kubbe olan paket mercek tasarımıyla elde edilir.
13. Gelişim Trendleri
Miniyatürleştirme devam ediyor: 3.2x1.0mm gibi paketler, ultra ince ürünler için daha da 2.0x1.0mm ve hatta 1.6x0.8mm'ye küçülüyor. AlInGaP teknolojisindeki verimlilik iyileştirmeleri, kehribar için etkinliği 100 lm/W'nin üzerine çıkarmış olsa da, mevcut parça standart bir üründür. Tek paketlerde birden fazla çipin entegrasyonu, RGB veya ayarlanabilir beyazı mümkün kılar. Ayrıca, gelişmiş alt tabaka malzemeleri (örn. EMC, seramik) aracılığıyla daha iyi termal yönetim, güvenilirliği korurken daha yüksek sürüş akımlarına izin verir.
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. |