LED Işık Diyotu 6324-15SUBC/S400-X10 Veri Sayfası - Mavi - 3.3V İleri Gerilim - 20mA Çalışma Akımı - Türkçe Teknik Doküman

1. Ürün Genel Bakışı

Bu belge, 6324-15SUBC/S400-X10 model numaralı yüksek parlaklıklı mavi LED ampulünün tam teknik özelliklerini sağlar. Bu cihaz, üstün ışık çıkışı gerektiren uygulamalar için özel olarak tasarlanmış bir ürün serisine aittir. LED, standart ampul tipi paketleme yapısını kullanır ve geniş bir elektronik montaj işlemi yelpazesine uygundur. Temel tasarımı, çeşitli çalışma ortamlarında güvenilirlik ve sağlamlığı önceliklendirir.

Bu cihaz, RoHS (Zararlı Maddelerin Kısıtlanması), AB REACH yönetmeliği dahil olmak üzere ana çevre ve güvenlik direktiflerine uygundur ve halojensiz bir bileşen olarak üretilmiştir. Bu uygunluk, ürünün elektronik bileşenler için katı uluslararası standartları karşılamasını sağlar. LED, otomatik yüzey montajı için uygun olan ve böylece büyük ölçekli üretim ortamlarında verimliliği artıran şerit ve makara ambalajında tedarik edilir.

1.1 Temel Avantajlar ve Hedef Pazar

Bu LED'in temel avantajı, yüksek ışık şiddeti ile güvenilir paketlemenin birleşimidir. Standart 20mA sürücü akımında, tipik ışık şiddeti 500 milikandela (mcd)'dir ve bu, boyutları göz önüne alındığında kayda değer bir parlaklık sağlar. Ürün, tüketici elektroniği ve endüstriyel elektronikte genel gösterge ışığı ve arka aydınlatma uygulamaları için tasarlanmıştır. Başlıca hedef pazar, tutarlı, parlak mavi gösterge veya aydınlatma gerektiren televizyonlar, bilgisayar monitörleri, telefonlar ve çeşitli bilgisayar çevre birimlerinin üreticilerini içerir. Çoklu görüş açısı seçenekleri, tasarımcıların geniş alan kapsamı ile eksenel yoğunluk arasında denge kurarak, belirli uygulamaları için en uygun ışık yayılım modelini seçmelerine olanak tanır.

2. Teknik Parametrelerin Detaylı Açıklaması

Bu bölüm, teknik veri sayfasında tanımlanan kritik parametrelerin detaylı ve objektif bir analizini sunmaktadır. Bu özellikleri anlamak, doğru devre tasarımı ve uzun vadeli güvenilirliğin sağlanması için hayati önem taşır.

2.1 Mutlak Maksimum Değerler

Absolute Maximum Ratings, bileşene kalıcı hasar verebilecek stres limitlerini tanımlar. Bunlar çalışma koşulları değildir.

• Sürekli İleri Yön Akımı (I_F)): 25 mA. Bu, bir LED'e sürekli olarak uygulanabilecek maksimum doğru akımdır.
• Tepe İleri Yön Akımı (I_FP)): 100 mA. Bu darbe akımı derecesi (%10 görev döngüsü, 1 kHz frekans) kısa süreli aşırı sürüme izin verir ve çoklama veya stroboskopik uygulamalar için uygundur.
• Ters Gerilim (V_R)): 5 V. Bu gerilimin ters öngerilim altında aşılması, eklem delinmesine neden olabilir.
• Güç Tüketimi (P_d)): 90 mW. Bu, paketin ısı şeklinde dağıtabileceği maksimum güçtür ve formülü ileri voltaj ile ileri akımın çarpımıdır.
• Çalışma ve Depolama Sıcaklığı: Cihaz -40°C ila +85°C arasında çalışabilir ve -40°C ila +100°C arasında depolanabilir.
• Lehimleme Sıcaklığı: Bacaklar 5 saniye boyunca 260°C'ye dayanabilir, bu standart kurşunsuz geri akış lehime sıcaklık profili ile uyumludur.

2.2 Optoelektronik Özellikler

Bu parametreler 25°C ortam sıcaklığında ve 20mA ileri akımda (I_FÖlçümler, aksi belirtilmedikçe, standart test koşullarında yapılır.

• Işık şiddeti (I_v)): Tipik değer 500 mcd, minimum değer 250 mcd'dir. Bu, LED'in insan gözü tarafından algılanan parlaklığını belirtir.
• Görüş açısı (2θ_1/2)): 60 derece (tipik değer). Bu, ışık şiddetinin tepe eksenel değerinin yarısına düştüğü tam açıdır.
• Tepe dalga boyu (λ_p)): 468 nm (tipik değer). Bu, yayılan ışığın spektral güç dağılımının maksimum değerine ulaştığı dalga boyudur.
• Baskın dalga boyu (λ_d)): 470 nm (tipik değer). Bu, LED'in "mavi" rengini tanımlayan, insan gözünün algıladığı tek bir dalga boyudur.
• Spektral ışınım bant genişliği (Δλ): 35 nm (tipik değer). Bu, yarı yükseklikteki tam genişlikte (FWHM) ölçülen, yayılan ışığın spektral genişliğini ifade eder.
• İleri yönlü voltaj (V_F)): 2.7V (minimum) ile 3.7V (maksimum) arasında değişir, 20mA'de tipik değer 3.3V'dur. Bu, akım sınırlama devrelerinin tasarımı için çok önemlidir.
• Ters akım (I_R)): 5V ters öngerilim uygulandığında maksimum 50 μA.

Veri sayfası ayrıca ölçüm belirsizliğini belirtir: V_F±0.1V, I_v±%10, λ_d.

±1.0nm.

3. Sınıflandırma Sistemi Açıklaması

• CATBu ürün, temel optik ve elektriksel parametrelere göre hücreleri sınıflandıran bir binning sistemi kullanır. Bu, üretim partileri içinde tutarlılık sağlar ve katı renk veya parlaklık eşleştirmesi gerektiren uygulamalar için uygundur. Ambalaj etiketi, bu binning kodlarını içerir:
• HUE: Işık Şiddeti Sınıfı. Ölçülen ışık çıkışına göre birimlerin sınıflandırılması.
• REF: Ana Dalga Boyu Sınıfı. Belirli mavi tonlarına göre LED'lerin sınıflandırılması.

: İleri Yönlü Voltaj Sınıfı. Test akımındaki ileri yönlü voltaj düşüşüne göre LED'lerin gruplandırılması.

Tasarımcı, renk tutarlılığı ve elektriksel performans gereksinimlerini karşılamak için seçilen sınıfın uygunluğunu sağlamak amacıyla, tedarikçiye özel sınıflandırma kodu tanımları ve kullanılabilirliği için danışmalıdır.

4. Performans Eğrisi Analizi

Veri sayfası, cihazın farklı koşullar altındaki davranışını gösteren birkaç karakteristik eğri sağlar. Bu, 25°C/20mA tek nokta spesifikasyonunun ötesindeki performansı anlamak için çok önemlidir.

4.1 Göreceli Şiddetin Dalga Boyu ile İlişkisi

Bu eğri, spektral güç dağılımını grafiksel olarak göstermekte olup, yaklaşık 468 nm'de bir tepe noktası ve tipik 35 nm tam genişlik yarı maksimum değeri ile InGaN çipinin monokromatik mavi ışık yayılımını doğrulamaktadır.

4.2 Yönlülük Diyagramı

Kutupsal diyagram, 60 derecelik görüş açısına karşılık gelen ışığın uzaysal dağılımını göstermektedir. Yoğunluk merkez eksen (0°) boyunca en yüksek olup, kenarlara doğru simetrik bir şekilde azalmaktadır.

4.3 İleri Akım ve İleri Gerilim İlişkisi (I-V Eğrisi)_FBu eğri, tipik bir diyot üstel ilişkisini göstermektedir. İleri yönlü gerilim, akımla logaritmik olarak artar. Önerilen 20mA çalışma noktasında, gerilim tipik değeri 3.3V'dur. Bu eğri, V

negatif sıcaklık katsayısına sahiptir.

4.4 Göreceli Yoğunluk ile İleri Akım İlişkisi

Grafik, normal çalışma aralığında, ışık çıkışının akımla kabaca doğrusal bir ilişki içinde olduğunu göstermektedir. LED'i maksimum derecelendirmesinin üzerinde sürmek, ışık çıkışını orantılı olarak artırmaz, aksine aşırı ısı üretir.

4.5 Sıcaklık Bağımlılık Eğrisi_aİki önemli eğri, ortam sıcaklığının (T

• )'nin etkisi:Göreceli yoğunluk ile ortam sıcaklığı ilişkisi
• : Ortam sıcaklığı arttıkça, ışık çıkışı azalır. Yüksek sıcaklıklarda çalışan tasarımlarda bu azalma dikkate alınmalıdır.İleri Akım ile Ortam Sıcaklığı İlişkisi_F: Sabit bir voltaj için, V

'nin negatif sıcaklık katsayısı nedeniyle, ileri akım sıcaklık arttıkça artar. Bu, termal kaçakları önlemek için sabit voltaj kaynağı yerine sabit akım sürücülerinin kullanılmasının son derece önemli olduğunu vurgular.

5. Mekanik ve Paketleme Bilgileri

• LED, standart lamba tipi gövdede paketlenmiştir. Paket çizimi, PCB lehim pedi tasarımı ve boşluk kontrolü için kritik ölçüleri sağlar.
• Tüm ölçüler milimetre cinsinden verilmiştir.
• Önemli bir not, flanş yüksekliğinin 1.5mm'den (0.059 inç) az olması gerektiğini belirtir.
• Belirtilmemiş boyutlar için varsayılan tolerans ±0.25 mm'dir.

Çizimler genellikle pin aralığını, paket gövde boyutlarını, lens şeklini ve katot göstergesinin konumunu (genellikle düz yüzey veya daha kısa pin) gösterir.

Tasarımcılar, doğru lehimleme ve hizalama sağlamak için PCB lehim ped desenlerini oluştururken bu boyutlara kesinlikle uymalıdır.

6. Lehimleme ve Montaj Kılavuzu

Güvenilirliği korumak için doğru işlem çok önemlidir. Şartname ayrıntılı talimatlar sağlar.

• 6.1 Bacak Şekillendirme
• Bükülme noktası, epoksi lamba gövdesi tabanından en az 3mm uzakta olmalıdır.
• Bacakları lehimlemeden önce şekillendirin.
• Paket üzerine stres uygulamaktan kaçının; bacakları oda sıcaklığında kesin.

PCB delikleri, montaj stresini önlemek için LED bacaklarıyla mükemmel şekilde hizalanmalıdır.

• 6.2 Depolama
• Depolama koşulları: Sıcaklık ≤30°C, bağıl nem ≤70%. Sevkiyat tarihinden itibaren raf ömrü 3 aydır.
• Daha uzun süreli depolama için (en fazla 1 yıl), azot gazı ve nem alıcı içeren hava geçirmez bir kap kullanın.

Nemli ortamlarda sıcaklıkta ani değişikliklerden kaçının, yoğuşmayı önlemek için.

6.3 Kaynak İşlemiEl ile Lehimleme: Lehimleme ucu sıcaklığı ≤300°C (maksimum 30W), süre ≤3 saniye, lehim noktası lamba gövdesinden ≥3mm uzakta olmalıdır.Dalga Lehimleme/Daldırma Lehimleme

: Ön ısıtma ≤100°C (≤60 saniye), lehim havuzu ≤260°C'de ≤5 saniye süreyle, lehim noktası lamba gövdesinden ≥3mm uzakta olmalıdır. Önerilen lehimleme sıcaklık profili, kademeli ısınmayı, 260°C limiti içinde bir plato süresini ve kontrollü bir soğuma eğrisini göstermektedir. Hızlı soğutma önerilmez. LED sıcakken birden fazla lehimleme döngüsü uygulamaktan ve mekanik stres uygulamaktan kaçının.

6.4 Temizleme

Gerekirse, yalnızca oda sıcaklığındaki izopropil alkol kullanarak ≤1 dakika süreyle temizleyin. Önceden doğrulanmadıkça, çipi veya bağlama tellerini hasar verebileceğinden ultrasonik temizlemeden kaçının.

6.5 Isı Yönetimi

Doğru termal tasarım çok önemlidir. Yüksek ortam sıcaklıklarında, çalışma akımının düşürülmesi gerekir (derecelendirme eğrisine bakınız). Performans ve ömrü korumak için, nihai uygulamada LED çevresindeki sıcaklık kontrol altında tutulmalıdır.

6.6 Elektrostatik Deşarj (ESD) Koruması

LED'ler, yarı iletken çipi hasara uğratabilecek ESD ve aşırı gerilimlere karşı hassastır. Montaj ve işletim sırasında standart ESD işlem prosedürlerine uyulmalıdır (örneğin, topraklanmış çalışma istasyonu, bileklik).

7. Ambalaj ve Sipariş Bilgileri

7.1 Ambalaj Özellikleri

• LED, koruma sağlamak ve otomatik işlemeyi kolaylaştırmak için aşağıdaki paketleme yöntemiyle sunulur:
• Statik önleyici torbaya yerleştirin.
• Statik önleyici torba iç kutuya yerleştirilir.
• İç kutu dış kutuya yerleştirilir.Paketleme miktarı

: Her torba en az 200 ila 500 adet. Her iç kutu 5 torba. Her dış kutu 10 iç kutu.

7.2 Etiket Açıklaması

• CPNAmbalaj etiketi şunları içerir:
• : Müşteri parça numarası.P/N
• Miktar: Üretici Parça Numarası (6324-15SUBC/S400-X10).
• : Paket İçi Miktar.CAT/HUE/REF
• Yoğunluk, dalga boyu ve voltaj için sınıflandırma kodu.LOT No

İzlenebilir üretim parti numarası.

8. Uygulama Önerileri

8.1 Tipik Uygulama Senaryoları

• Daha önce belirtildiği gibi, ana uygulama aşağıdaki cihazların durum göstergesi veya arka aydınlatması olarak kullanılmaktır:
• Televizyonlar ve monitörler (güç, giriş kaynağı göstergesi).
• Telefonlar (mesaj bekleme, hat durumu).

Bilgisayar ve çevre birimleri (güç açık, disk etkin).

Yüksek parlaklığı, aydınlık ortamlardaki panel göstergeleri için de uygun kılar.

• 8.2 Tasarım DeğerlendirmeleriSürücü devresi_F: Daima seri akım sınırlama direnci veya sabit akım sürücüsü kullanın. Direnç değerini hesaplamak için R = (Güç kaynağı voltajı - V_F) / I_Fformülünü kullanın. Tüm koşullarda akımın sınırı aşmamasını sağlamak için veri sayfasındaki maksimum V
• değerini kullanın.Termal Yönetim
• : PCB üzerinde, LED pinleri etrafında, özellikle maksimum akım sürüşüne yakın çalışırken, bir ısı emici olarak yeterli bakır alan bulunduğundan emin olun.Görüş Açısı
• Uygulama için uygun bakış açısı modelini seçin. 60 derecelik bakış açısı, eksenel parlaklık ve geniş aralıklı görünürlük arasında iyi bir denge sağlar.ESD koruması

Hassas ortamlarda, voltaj ani yükselmelerini önlemek için geçici voltaj bastırma (TVS) diyotu eklemeyi veya LED'e paralel olarak küçük bir kapasitör (seri bir dirençle) düşünün.

9. Teknik Karşılaştırma ve Farklılaşma

• Doğrudan rakiplerle karşılaştırma yapmak spesifik alternatif modeller gerektirse de, teknik veri sayfasına göre bu LED'in temel farklılaştırıcı özellikleri şunlardır:Yüksek Parlaklık
• : 20mA'de tipik 500 mcd, standart LED paketlemesi için kayda değer bir çıkıştır.Kapsamlı Uygunluk
• Aynı anda RoHS, REACH ve halojensiz standartlarına uyumludur, küresel pazar ve çevre odaklı tasarımlar için güçlü bir avantajdır.Sağlam Özellikler
• Net mutlak maksimum derecelendirmeler ve ayrıntılı çalıştırma talimatları, uygulama riskini azaltır.Kılavuzlu Kaset Paketleme

Yüksek hızlı otomatik montajı destekleyerek, seri üretimde imalat maliyetlerini düşürür.

10. Sıkça Sorulan Sorular (Teknik Parametrelere Dayalı)S1: Bu LED'i doğrudan 5V güç kaynağı ile sürebilir miyim?_FC: Hayır. Tipik ileri voltajı 3.3V'dur. Doğrudan 5V'a bağlamak aşırı akıma ve LED'in zarar görmesine neden olabilir. Bir akım sınırlama direnci kullanmalısınız. Örneğin, 5V güç kaynağı, 20mA hedef akım ve güvenlik için maksimum V

değeri 3.7V kullanıldığında: R = (5V - 3.7V) / 0.020A = 65 ohm. 68 ohm'luk bir direnç standart bir seçim olacaktır.Q2: Ortam sıcaklığı arttığında ışık şiddeti neden azalır?

A: Bu, yarı iletken LED'lerin temel bir özelliğidir. Sıcaklık arttıkça, InGaN çipinin içindeki ışık üreten yeniden birleşim sürecinin verimliliği düşer, bu da aynı elektrik girişi altında ışık çıkışının azalmasına neden olur. Azaltma eğrisi bu etkiyi nicelendirir.Q3: Tepe dalga boyu ile baskın dalga boyu arasındaki fark nedir?

A: Tepe dalga boyu (468 nm), emisyon spektrumunun fiziksel tepe noktasıdır. Baskın dalga boyu (470 nm) ise, LED çıkış rengiyle aynı olarak insan gözü tarafından algılanan saf, tek renkli ışığı temsil eden hesaplanmış bir değerdir. Genellikle birbirine yakındırlar ancak tam olarak aynı değildirler.Q4: Lehimleme ve bacak bükme için 3mm mesafe ne kadar kritiktir?

A: Oldukça kritiktir. Epoksi gövde, ısıya ve mekanik strese karşı hassastır. 3mm mesafenin korunması, lehimleme ısısının epokside termal şoka (çatlama veya tabakalaşmaya neden olabilir) yol açmamasını ve bükülme stresinin, yarı iletken çipe bağlı narin iç bağlama tellerine iletilmemesini sağlar.

11. Pratik Tasarım ve Kullanım Örnekleri Senaryo: Masaüstü bilgisayar için ön panel güç göstergesi tasarımı.GereksinimParlak bir odada görülebilir, sistemin 5V bekleme güç rayı tarafından beslenir, uzun süreli çalışma güvenilirdir.Tasarım Adımları:Bileşen SeçimiYüksek parlaklığı (tipik değer 500 mcd) nedeniyle bu mavi LED uygundur.Devre Hesaplamaları_F5V bekleme güç hattı kullanılır. Muhafazakar bir V_F3.5V, istenen I²15mA'dir (daha uzun ömür ve daha düşük ısı için), direnç değeri R = (5V - 3.5V) / 0.015A = 100 ohm'dur. Direncin anma gücü: P = I²R = (0.015)* 100 = 0.0225W. Standart bir 1/8W (0.125W) direnç fazlasıyla yeterlidir.PCB Düzeni: LED'i ön panel konumuna yerleştirin. Katot ve anot bacakları etrafında geniş bakır alanlar ısı emici olarak düzenleyin. Paket boyutuna uygun lehim pedi deseni tasarlayın.Montaj

: PCB dalga lehimleme işlemi ile monte ediliyorsa, LED'in en son yerleştirilmesini veya mümkün olduğunca maskelenmesini sağlamak için dalga lehimleme kılavuzunu takip ederek termal maruziyeti en aza indirin.

12. Çalışma Prensibi Özeti

Malzeme bölümünde gösterildiği gibi, bu LED indiyum galyum nitrür (InGaN) yarı iletken çipine dayanmaktadır. Diyot eşik değerini (yaklaşık 2.7V) aşan bir ileri voltaj uygulandığında, elektronlar ve boşluklar çipin aktif bölgesine enjekte edilir. Bu taşıyıcılar yeniden birleştiğinde, enerjilerini foton (ışık) formunda salıverirler. InGaN alaşımının spesifik bileşimi, bant aralığı enerjisini belirler ve bu da doğrudan yayılan ışığın dalga boyunu (rengini) tanımlar - bu durumda mavi (~470 nm). Epoksi lens, çipi korumak, ışık çıktı huzmesini şekillendirmek (60 derece görüş açısı) ve yarı iletken malzemeden ışık çıkarma verimliliğini artırmak için kullanılır.

13. Teknoloji Trendleri

• LED teknolojisi sürekli gelişmektedir. Bu bileşen olgun bir standart ürünü temsil etse de, bu tür cihazları etkileyen daha geniş endüstriyel eğilimler şunları içerir:Verimlilik artışı
• : Süregelen malzeme bilimi araştırmaları, LED'lerin lümen başına watt (ışık verimliliği) değerini artırmayı ve aynı ışık çıktısında enerji tüketimini düşürmeyi amaçlamaktadır.Miniaturizasyon
• Daha küçük elektronik cihazlara yönelik itici güç, LED paket boyutlarının parlaklığı korurken veya artırırken sürekli küçülmesine yol açmaktadır.Güvenilirlik Artışı
• Paketleme malzemeleri ve çip montaj teknolojilerindeki iyileştirmeler, çalışma ömrünü ve zorlu ortamlara dayanıklılığı sürekli olarak uzatmaktadır.Akıllı Entegrasyon

Eğilim, sürücülerin, kontrolörlerin ve hatta sensörlerin paket içine entegre edildiği LED'lere doğrudur, ancak bu temel göstergelerden ziyade üst düzey aydınlatma modüllerinde daha yaygındır.