Mavi LED PLCC2 3.5x2.8x1.84mm - İletim Gerilimi 3.0V - Güç 102mW - 465-475nm Veri Sayfası

1. Ürün Genel Bakış

RF-BNRA30TS-BB, otomotiv iç aydınlatma ve anahtarlar gibi zorlu uygulamalar için tasarlanmış yüksek performanslı bir mavi LED'dir. GaN-alt-tabaka teknolojisini kullanarak 465-475 nm baskın dalga boyu ve 20 mA'de tipik 3.0 V iletim gerilimi sunar. Cihaz, 3.50 mm x 2.80 mm x 1.84 mm ölçülerinde kompakt bir PLCC2 paketinde sunulur ve otomatik SMT montajına uygundur. 120 derece son derece geniş görüş açısı ve nem hassasiyeti seviyesi 2 ile bu LED mükemmel tasarım esnekliği sağlar. RoHS ve REACH direktiflerine tamamen uyumludur ve otomotiv sınıfı ayrık yarı iletkenler için AEC-Q101 kılavuzlarına göre kalifikasyon testlerinden geçmiştir.

2. Teknik Parametre Derinlemesine İnceleme

2.1 Elektriksel Özellikler

IF = 20 mA ve Ts = 25 °C test koşulunda, iletim gerilimi (VF) 2.8 V (minimum) ile 3.4 V (maksimum) arasında değişir, tipik değer 3.0 V'tur. VR = 5 V'de ters akım (IR) maksimum 10 μA ile sınırlıdır. Aynı test koşulunda ışık şiddeti (IV) 430 mcd (minimum) ile 800 mcd (maksimum) arasında değişir, tipik değer 600 mcd'dir. Baskın dalga boyu (Wd) 465 nm ile 475 nm arasında belirtilir, tipik değer 467 nm'dir.

2.2 Mutlak Maksimum Değerler

LED aşağıdaki mutlak maksimum değerleri aşmamalıdır: güç tüketimi (PD) 102 mW, ileri akım (IF) 30 mA, tepe ileri akım (IFP) 100 mA (1/10 görev döngüsü, 10 ms darbe genişliği), ters gerilim (VR) 5 V, elektrostatik deşarj (ESD) 2000 V (HBM), çalışma sıcaklığı (TOPR) -40 ila +100 °C, depolama sıcaklığı (TSTG) -40 ila +100 °C ve birleşim sıcaklığı (TJ) 120 °C. Bu değerlerin aşılması kalıcı hasara neden olabilir.

2.3 Termal Özellikler

Birleşim noktasından lehim noktasına termal direnç (RthJ-S) maksimum 300 °C/W olarak belirtilmiştir. Birleşim sıcaklığını 120 °C'nin altında tutmak ve uzun vadeli güvenilirliği sağlamak için uygun termal yönetim gereklidir.

3. Gruplama Sistemi

3.1 İletim Gerilimi Grupları

IF = 20 mA'de iletim gerilimi altı gruba ayrılır: G1 (2.8-2.9 V), G2 (2.9-3.0 V), H1 (3.0-3.1 V), H2 (3.1-3.2 V), I1 (3.2-3.3 V), I2 (3.3-3.4 V). Bu gruplama, müşterilerin seri veya paralel konfigürasyonlarda eşit akım dağılımı için sıkı VF toleransına sahip LED'leri seçmesine olanak tanır.

3.2 Işık Şiddeti Grupları

Işık şiddeti J20 (430-530 mcd), K10 (530-650 mcd) ve K20 (650-800 mcd) olarak gruplandırılmıştır. Bu, eşleşen ışık çıkışı gerektiren uygulamalarda tutarlı parlaklık sağlar.

3.3 Baskın Dalga Boyu Grupları

Baskın dalga boyu D10 (465-467.5 nm), D20 (467.5-470 nm), E10 (470-472.5 nm) ve E20 (472.5-475 nm) olarak gruplandırılmıştır. Bu, renk tutarlılığının kritik olduğu otomotiv iç aydınlatması için sıkı renk kontrolü sağlar.

4. Performans Eğrileri Analizi

4.1 İletim Gerilimine Karşı İleri Akım

Şekil 1-7'de gösterildiği gibi, ileri akım iletim gerilimi ile üstel olarak artar. 3.0 V'ta akım yaklaşık 20 mA'dir; 3.2 V'ta yaklaşık 120 mA'ya yükselir. Bu, akım sınırlayıcı dirençler veya sabit akım sürücüsü ihtiyacını vurgular.

4.2 Bağıl Işık Şiddetine Karşı İleri Akım

Şekil 1-8, bağıl ışık şiddetinin 30 mA'ya kadar ileri akımla neredeyse doğrusal olarak arttığını göstermektedir. 20 mA'de bağıl şiddet yaklaşık %80 iken, 30 mA'de yaklaşık %100'e ulaşır.

4.3 Lehim Sıcaklığına Karşı Bağıl Işık Şiddeti ve İleri Akım

Şekil 1-9 ve 1-10, lehim sıcaklığı 25 °C'den 100 °C'ye yükseldikçe bağıl ışık şiddetinin 25 °C'deki değerinin yaklaşık %85'ine düştüğünü ve izin verilen maksimum ileri akımın 30 mA'den yaklaşık 10 mA'ye düştüğünü göstermektedir. Yüksek ortam sıcaklıklarında güvenilir çalışma için termal düşürme esastır.

4.4 İletim Gerilimine Karşı Lehim Sıcaklığı

Şekil 1-11'den, iletim gerilimi artan sıcaklıkla yaklaşık -2 mV/°C oranında doğrusal olarak azalır. Bu negatif sıcaklık katsayısı dönüştürücü tasarımında dikkate alınmalıdır.

4.5 Işıma Deseni

Işıma diyagramı (Şekil 1-12), yaklaşık 120 derece yarım güç açısı ile lambert benzeri bir dağılım göstererek geniş görüş açısı özelliğini doğrular.

4.6 Spektrum ve Dalga Boyuna Karşı Akım

Şekil 1-13, ileri akım 0'dan 80 mA'ya değiştikçe baskın dalga boyunun hafifçe (±3 nm içinde) kaydığını göstermektedir. Spektrum (Şekil 1-14), InGaN mavi LED'ler için tipik olan yaklaşık 25 nm tam yarı maksimum genişliğine sahip, 467 nm merkezli dar bir tepe noktasıdır.

5. Mekanik ve Paketleme Bilgileri

5.1 Paket Boyutları

LED paketi 3.50 mm x 2.80 mm x 1.84 mm (uzunluk x genişlik x yükseklik) ölçülerindedir. Üstten görünüm, yaklaşık 2.40 mm x 2.18 mm dikdörtgen bir ışık yayan alanı gösterir. Alttan görünüm, polarite işareti ile birlikte iki lehim pedini ortaya çıkarır: anot pedi daha büyük (2.0 mm x 1.25 mm) ve katot pedi daha küçüktür (0.75 mm x 1.25 mm). Önerilen lehim pedleri (Şekil 1-5), uygun lehim bağlantısı oluşumunu sağlamak için ped merkezleri arasında 4.45 mm hatve ile sağlanır. Aksi belirtilmedikçe tüm boyutlar milimetre cinsindendir ve toleranslar ±0.2 mm'dir.

5.2 Polarite ve Kullanım

LED'in katot tarafını belirten net bir polarite işareti (paket üzerinde küçük bir nokta veya çentik) bulunur. Polarite işaretinin PCB ipek ekranıyla hizalanmasına dikkat edilmelidir. Silikon kapsülleme yumuşaktır; kullanım veya al ve yerleştir işlemleri sırasında mercek yüzeyine doğrudan basınç uygulamaktan kaçının.

6. Lehimleme ve Montaj Kılavuzu

6.1 Reflow Lehimleme Profili

Önerilen reflow lehimleme profili JEDEC standartlarını takip eder: 60-120 saniye boyunca 150 °C'den 200 °C'ye ön ısıtma, maksimum 3 °C/s eğim ile 217 °C'ye yükselme, en fazla 60 saniye süreyle 217 °C'nin üzerinde kalma, en fazla 10 saniye boyunca tepe sıcaklığı 260 °C (tepe noktasının 5 °C yakınında en fazla 30 saniye) ve 6 °C/s'yi aşmayan bir oranda soğuma. 25 °C'den tepe noktasına toplam süre 8 dakikadan az olmalıdır. İkiden fazla reflow yapmayın ve reflow'lar arasında 24 saatten fazla süre geçmişse, LED'ler yeniden kullanımdan önce fırınlanmalıdır.

6.2 El Lehimleme

Manuel lehimleme için, 300 °C'nin altında ayarlanmış bir havya kullanın ve bağlantıyı 3 saniyeden kısa sürede tamamlayın. LED başına yalnızca bir el lehimleme işlemine izin verilir.

6.3 Depolama ve Fırınlama

Açılmamış nem bariyerli torbalar ≤30 °C ve ≤%75 bağıl nemde, mühürlenme tarihinden itibaren bir yıl içinde kullanılmak üzere saklanmalıdır. Açıldıktan sonra, ≤30 °C ve ≤%60 RH altında 24 saat içinde kullanın. Depolama koşulları aşılırsa veya kurutucu göstergenin rengi değişmişse, LED'leri kullanmadan önce 60±5 °C'de ≥24 saat fırınlayın.

7. Paketleme ve Sipariş Bilgileri

7.1 Taşıma Bandı ve Makara

LED'ler makara başına 2000 adet olacak şekilde bant ve makara ambalajında tedarik edilir. Taşıma bandı genişliği 8.0 mm, hatvesi 4.0 mm'dir (PLCC2 için tipik). Makara çapı 178 mm, göbek çapı 60 mm ve çekirdek çapı 13.0 mm'dir. Bant, üst tarafa ısıyla kapatılmış bir kapak bandına sahiptir.

7.2 Etiket Bilgileri

Her makara şunları içeren bir etiket taşır: Parça Numarası (PART NO.), Spesifikasyon Numarası (SPEC NO.), Parti Numarası (LOT NO.), Grup Kodu (BIN CODE), Işık Akısı (Ф), Renklilik Grubu (XY), İletim Gerilimi (VF), Dalga Boyu (WLD), Miktar (QTY) ve Üretim Tarihi (DATE). Grup kodu, belirli VF/IV/Wd kombinasyonlarını sipariş etmek için gereklidir.

7.3 Nem Bariyerli Torba ve Kutu

Makara, bir kurutucu ve bir nem gösterge kartı ile birlikte nem bariyerli bir torbada mühürlenir. Torba daha sonra nakliye için karton kutulara paketlenir. Dış kutu, 'Dikkat: Elektrostatik Hassas Cihazları Kullanma Önlemlerine Uyun' gibi kullanım uyarıları taşır.

8. Uygulama Önerileri

8.1 Tipik Uygulamalar

Bu mavi LED, gösterge paneli aydınlatması, ortam aydınlatması ve anahtar gösterimi gibi otomotiv iç aydınlatması için idealdir. Ayrıca durum göstergelerinde, arka aydınlatmada ve dar spektrumlu mavi ışık kaynağı gerektiren genel tabelalarda kullanılabilir.

8.2 Tasarım Hususları

• VF varyasyonları nedeniyle aşırı akımı önlemek için her zaman bir akım sınırlayıcı direnç ekleyin veya sabit akım sürücüsü kullanın.
• Yeterli ısı emilimi sağlayarak veya yüksek ortam sıcaklıklarında ileri akımı düşürerek birleşim sıcaklığını 120 °C'nin altında tutun.
• Seri/paralel dizilerde, VF gruplarını eşleştirerek veya bireysel akım kaynakları kullanarak her LED'in neredeyse eşit akım almasını sağlayın.
• Çevredeki ortamda veya temas eden malzemelerde 100 ppm üzeri kükürt içeren bileşiklere, 900 ppm üzeri broma, 900 ppm üzeri klor veya 1500 ppm üzeri toplam halojene maruz kalmaktan kaçının.
• Silikon renginin solmasını ve ışık çıkışının bozulmasını önlemek için yakındaki yapıştırıcılardan, sızdırmazlık malzemelerinden veya plastiklerden gelen uçucu organik bileşikleri (VOC'ler) en aza indirin.
• LED elektrostatik deşarja (ESD eşiği 2 kV HBM) duyarlı olduğundan ESD koruma önlemleri sağlayın (örn. topraklanmış iş istasyonları, iyonlaştırıcılar).

9. Teknoloji Karşılaştırması

Standart PLCC2 LED'lerle karşılaştırıldığında, RF-BNRA30TS-BB daha geniş bir görüş açısı (120°'ye karşı tipik 90°) ve daha sıkı dalga boyu gruplaması (2.5 nm adımlara kadar) sunar. AEC-Q101 kalifikasyonu, tüketici sınıfı parçaların dayanamayabileceği otomotiv stres koşullarına (sıcaklık döngüleri, yüksek nem vb.) uygun hale getirir. 300 °C/W termal direnç bu paket için tipiktir ancak yüksek güç uygulamalarında dikkatli termal yönetim gerektirir.

10. Sıkça Sorulan Sorular

10.1 Bu LED'i sürekli olarak 30 mA'de kullanabilir miyim?

Evet, mutlak maksimum ileri akım 30 mA'dir. Ancak, bu akımda birleşim sıcaklığı termal ortama bağlı olarak önemli ölçüde yükselebilir. Düşürme eğrisinde gösterildiği gibi yüksek lehim sıcaklıklarında akımın düşürülmesi önerilir. Uzun vadeli güvenilirlik için 20-25 mA'de çalıştırmak tercih edilir.

10.2 20 mA'de tipik parlaklık nedir?

IF=20 mA'de tipik ışık şiddeti 600 mcd'dir. Gruba bağlı olarak 430 ila 800 mcd arasında değişebilir.

10.3 Lehimlemeden sonra LED'i nasıl temizlerim?

Temizleme çözücüsü olarak izopropil alkol kullanın. LED'e zarar verebileceğinden ultrasonik temizlemeden kaçının. Temizleme çözücüsünün silikon kapsüllemeye zarar vermediğinden emin olun.

11. Uygulama Örneği

Seri olarak 20 LED içeren bir otomotiv iç ortam ışık şeridi düşünün. Her LED'in 20 mA'de tipik VF değeri 3.0 V'tur. 14 V araç elektrik sistemi varsayıldığında, seri voltaj düşüşü 60 V olur ve bu da beslemeyi aşar. Bunun yerine, bireysel akım sınırlayıcı dirençlere sahip paralel bir konfigürasyon daha pratiktir. Tek bir LED için, (14 V – 3.0 V) / 0.02 A = 550 Ω (standart değer 560 Ω kullanın) direnç, akımı yaklaşık 19.6 mA ile sınırlar. Birden fazla LED kullanılıyorsa, VF grubu farklılıkları nedeniyle akım çalma işlemini önlemek için her birinin kendi direnci olmalıdır.

12. Çalışma Prensibi

Mavi LED, safir veya silikon alt tabaka üzerinde epitaksiyel olarak büyütülen Galyum Nitrür (GaN) tabanlıdır. İleri yönde polarlama yapıldığında, elektronlar ve delikler kuantum kuyusu bölgesinde yeniden birleşir ve InGaN malzemesinin bant aralığına karşılık gelen enerjiye sahip fotonlar yayar. Baskın dalga boyu, indiyum bileşimi tarafından kontrol edilir. Işık çıkışı, şeffaf paket ve ışıma desenini şekillendiren silikon mercek aracılığıyla çıkarılır.

13. Gelişim Trendleri

Mavi LED'ler, daha yüksek verimlilik (lm/W) ve sıcaklık ve ömür boyunca daha iyi renk kararlılığına doğru gelişmeye devam ediyor. Otomotiv endüstrisi, AEC-Q102 gibi daha yüksek güvenilirlik standartları talep etmektedir ve bu ürünün gelecekteki sürümleri, gelişmiş termal yönetim ve daha geniş bir çalışma sıcaklığı aralığı içerebilir. Minyatürleştirme (örneğin, 2835 paketi popüler olmaya devam ediyor) ve akıllı kontrol ile entegrasyon (örneğin, matris aydınlatma) devam eden trendlerdir.