Çift Renkli LED 3.0x2.5x1.4mm - İleri Voltaj 1.8-3.6V/1.8-2.4V - Güç Dağılımı 72mW/108mW - Turuncu/Mavi Teknik Veri Sayfası

1. Ürün Genel Bakış

Bu ürün, tek bir yüzeye montaj paketinde turuncu ve mavi çipi birleştiren çift renkli bir Işık Yayan Diyottur (LED). Paket boyutları 3.0mm x 2.5mm x 1.4mm'dir. İki farklı rengin gerektiği genel amaçlı gösterge ve ekran uygulamaları için tasarlanmıştır. Cihaz, standart SMT montaj süreçleriyle uyumludur ve RoHS uyumludur. Nem hassasiyeti seviyesi Seviye 3 olarak sınıflandırılmıştır ve açıldıktan sonra uygun şekilde işlenmesi gerekir. 60 derecelik dar görüş açısı, odaklanmış ışık çıkışı sağlar ve yüksek yönlülük gerektiren uygulamalar için uygundur.

2. Teknik Parametre Analizi

2.1 Elektriksel ve Optik Özellikler

Aksi belirtilmedikçe tüm özellikler Ts = 25°C'de ölçülmüştür. LED, her iki çip için 15nm spektral yarı bant genişliği sergiler. İleri voltaj (VF), sıkı elektriksel sıralama sağlamak için her renk için birden çok koda ayrılmıştır (binned). Turuncu çip için VF, B1 ile J0 arasındaki bölmelerde 1,8V ile 3,6V arasında değişir. Mavi çip için VF, B1 ile D2 arasındaki bölmelerde 1,8V ile 2,4V arasında değişir. Turuncu için baskın dalga boyu (λd) 615nm ile 630nm arasında, mavi için ise 460nm ile 470nm arasındadır, her ikisi de 20mA'de ölçülmüştür. 20mA'de ışık şiddeti (IV), her iki renk için 230mcd ile 1200mcd arasında değişir ve ince sıralama için birden çok şiddet bölmesi (I00, J00, K00, L00) vardır. Görüş açısı (2θ1/2) 60 derecedir. VR=5V'de ters akım maksimum 10μA ile sınırlandırılmıştır. Birleşim noktasından lehim noktasına termal direnç (RTHJ-S) 450°C/W'dir.

2.2 Mutlak Maksimum Değerler

Mutlak maksimum değerler, cihazın hasar görebileceği sınırları tanımlar. Güç dağılımı (Pd) turuncu çip için 72mW ve mavi çip için 108mW'dir. Çip başına maksimum ileri akım (IF) 30mA'dir. Tepe ileri akımı (IFP), 1/10 görev döngüsü ve 0,1ms darbe genişliğinde 60mA'ya ulaşabilir. Elektrostatik boşalma toleransı (HBM) 1000V'tur. Çalışma sıcaklığı aralığı (Topr) -40°C ile +85°C arasındadır ve depolama sıcaklığı (Tstg) da -40°C ile +85°C arasındadır. Birleşim sıcaklığı (Tj) 95°C'yi aşmamalıdır. Güç dağılımının bu sınırları aşmamasını sağlamak kritiktir ve uygun termal yönetim uygulanmalıdır.

3. Bölme Sistemi (Binning)

LED, anahtar parametrelerin dar dağılımlarını sağlamak için birden çok bölmeye ayrılmıştır. Her iki renk için ileri voltaj bölmeleri, özellik tablosuna göre tanımlanmıştır. Turuncu için: B1 (1,8-1,9V), B2 (1,9-2,0V), C1 (2,0-2,1V), C2 (2,1-2,2V), D1 (2,2-2,3V), D2 (2,3-2,4V), G0 (2,8-3,0V), H0 (3,0-3,2V), I0 (3,2-3,4V), J0 (3,4-3,6V). Mavi için: B1 (1,8-1,9V), B2 (1,9-2,0V), C1 (2,0-2,1V), C2 (2,1-2,2V), D1 (2,2-2,3V), D2 (2,3-2,4V). Baskın dalga boyu bölmeleri: Turuncu – D00 (615-620nm), E00 (620-625nm), F00 (625-630nm); Mavi – C00 (460-465nm), D00 (465-470nm). Her iki renk için ışık şiddeti bölmeleri: I00 (230-350mcd), J00 (350-530mcd), K00 (530-800mcd), L00 (800-1200mcd). Etiket üzerindeki bölme kodu tüm bilgileri sağlar.

4. Performans Eğrileri Analizi

Tipik optik karakteristik eğrileri tasarım referansı için sağlanmıştır. İleri voltaj ile ileri akım eğrisi (Şekil 1-6), LED'lerin tipik üstel ilişkisini gösterir. İleri akım ile bağıl yoğunluk eğrisi (Şekil 1-7), bağıl ışık çıkışının 30mA'ye kadar akımla doğrusal olarak arttığını gösterir. Pim sıcaklığı ile bağıl yoğunluk eğrisi (Şekil 1-8), sıcaklık arttıkça yoğunlukta kademeli bir azalma olduğunu ve 100°C'de yaklaşık %10 azalma olduğunu belirtir. Pim sıcaklığı ile ileri akım eğrisi (Şekil 1-9), pim sıcaklığı arttıkça izin verilen ileri akım düşümünü gösterir. İleri akım ile baskın dalga boyu eğrileri (Şekil 1-10, Şekil 1-11), akım arttıkça turuncu çip için hafif bir kırmızıya kayma ve mavi çip için hafif bir maviye kayma olduğunu ortaya koyar. Bağıl yoğunluk ile dalga boyu spektrumu (Şekil 1-12), turuncu için yaklaşık 623nm ve mavi için 467nm tepe dalga boylarına sahip her iki çipin spektral dağılımını gösterir. Radyasyon deseni (Şekil 1-13), tipik Lambert benzeri bir dağılımla 60 derecelik görüş açısını doğrular.

5. Mekanik ve Paketleme Bilgileri

Paket dış boyutları ±0,2mm toleransla 3,00mm x 2,50mm x 1,40mm'dir. Üstten görünüm, alt görünümdeki polarite işaretine göre ortak anot ve ayrı katotlara sahip iki LED çipini gösterir: biri turuncu (O) ve biri mavi (B). Optimum termal ve elektriksel bağlantı için lehim desenleri (önerilen ped düzeni) sağlanmıştır. Taşıyıcı bant boyutları: genişlik 8,00mm, adım 4,00mm, bileşen boşluk derinliği 1,6mm. Makara boyutları: A=8,0±0,1mm, B=178±1mm, C=60±1mm, D=13,0±0,5mm. Her makara 2500 adet içerir. Etiket, parça numarası, özellik numarası, lot numarası, bölme kodu (flux, kromatisite bölmesi, ileri voltaj, dalga boyu dahil), miktar ve tarihi içerir.

6. Lehimleme ve Montaj Kılavuzu

6.1 SMT Reflow Lehimleme

Önerilen reflow profili JEDEC standartlarına dayanmaktadır. Tsmin'den Tp'ye ortalama rampa hızı 3°C/s'yi geçmemelidir. Ön ısıtma: Tsmin=150°C, Tsmax=200°C, süre 60-120s. 217°C (TL) üzerindeki süre 60-150s olmalıdır. Tepe sıcaklığı (Tp) 260°C ve maksimum süre (tp) 10s'dir. Gerçek tepe sıcaklığının 5°C yakınındaki süre 30s ile sınırlıdır. Soğutma hızı 6°C/s'yi geçmemelidir. 25°C'den Tp'ye toplam süre 8 dakika içinde olmalıdır. Reflow lehimleme en fazla iki kez yapılmalı ve işlemler arasında en az 24 saat olmalıdır. Elle lehimleme: havya sıcaklığı 300°C'nin altında, 3 saniyeden kısa süreyle, yalnızca bir kez. Lehimlemeden sonra onarım önerilmez; kaçınılmazsa çift başlı havya kullanın ve LED özelliklerinin etkilenmediğini doğrulayın.

6.2 Kullanım Önlemleri

LED'leri eğri PCB'ye monte etmeyin. Lehimlemeden sonra mekanik stresten veya hızlı soğutmadan kaçının. Çalışma ortamı kükürt bileşiklerini 100PPM'nin altında sınırlandırmalıdır. Halojen içeriği (brom ve klor) kontrol edilmelidir: Tek<900PPM, toplam<1500PPM. Fikstür malzemelerinden gelen VOC'ler silikon kapsülleyiciye nüfuz edebilir ve renk bozulmasına neden olabilir; uyumluluk testi önerilir. Temizlik için izopropil alkol kullanın; ultrasonik temizlik önerilmez. Depolama koşulları: açılmadan önce, ≤30°C ve ≤%75 RH, raf ömrü 1 yıl; açıldıktan sonra, ≤30°C ve ≤%60 RH, 168 saat içinde kullanım. Nem emilmişse, 60±5°C'de >24 saat fırınlayın.

7. Paketleme ve Sipariş Bilgileri

LED'ler makara başına 2500 adet olacak şekilde bant ve makara paketlemesinde teslim edilir. Taşıyıcı bant antistatiktir ve makara standart EIA-481'dir. Nem geçirmez torba, kurutucu ve nem gösterge kartı ile kuru depolama sağlar. Dış karton kutu, toplu sevkiyat için birden çok makara içerir. Sipariş bilgileri, tam parça numarasını ve bölme kodu özelliğini içermelidir. Örnek parça numarası: RF-P13025TS-B37 (not: dahili referans, gerçek sipariş istenen bölmeleri belirtmelidir).

8. Uygulama Önerileri

Bir devre tasarlarken, voltaj değişimlerinden kaynaklanan aşırı akımı önlemek için her zaman bir akım sınırlama direnci ekleyin. LED asla mutlak maksimum değerlerin ötesinde sürülmemelidir. Termal yönetim kritiktir: birleşim sıcaklığını 95°C'nin altında tutmak için uygun ısı emilimi sağlayın. Çift renkli çalışma için, her çip ayrı katotlar aracılığıyla bağımsız olarak kontrol edilebilir. Hasara neden olabileceğinden ters voltaj uygulamaktan kaçının. Yüksek güvenilirlik uygulamaları için, yüksek ortam sıcaklıklarında ileri akım düşümü uygulamayı düşünün. Yüksek kükürt veya halojen içeriğine sahip ortamlarda, önerilen sınırlara uyan malzemeler seçin. Kullanım ve montaj sırasında uygun ESD koruması kullanın.

9. Teknik Karşılaştırma

İki ayrı tek renkli LED kullanmaya kıyasla, bu çift çipli paket PCB üzerinde önemli alan tasarrufu, azaltılmış bileşen sayısı ve iyileştirilmiş optik hizalama sunar. Dar görüş açısı, nokta göstergeler için faydalı olan daha yüksek eksen üstü yoğunluk sağlar. İnce bölmelerin mevcudiyeti, tasarımcıların tutarlı renk ve parlaklık için LED'leri tam olarak eşleştirmesine olanak tanır. Termal direnç, bazı güç LED'lerine kıyasla nispeten daha yüksektir (450°C/W), bu nedenle yüksek akım uygulamalarında termal yönetim dikkatlice düşünülmelidir.

10. Sıkça Sorulan Sorular

S1: Doğru ileri voltaj bölmesini nasıl seçerim?

Sürücü voltajınız ve akımınızla eşleşen bir bölme seçin. Dirençli 5V besleme için, direnç voltaj düşüşü için yeterli boşluk bırakan bir VF bölmesi seçin.

S2: Sıcaklığın dalga boyu üzerindeki etkisi nedir?

Birleşim sıcaklığı arttıkça, baskın dalga boyu hafifçe kayar: turuncu daha uzun dalga boylarına (kırmızıya kayma), mavi daha kısa dalga boylarına (maviye kayma) kayar. Tam kayma tipik eğrilerden elde edilebilir.

S3: ESD hassasiyetini nasıl ele almalıyım?

Topraklanmış çalışma istasyonları, antistatik bileklikler ve iletken ambalaj kullanın. Cihaz 1000V HBM olarak derecelendirilmiştir, ancak daha güçlü ESD olayları hasara neden olabilir.

S4: Nem geçirmez torba açıldıktan sonra raf ömrü nedir?

≤30°C ve ≤%60 RH altında 168 saat. Bu süre içinde kullanılmazsa, kullanmadan önce fırınlayın.

11. Pratik Uygulama Örnekleri

Tipik uygulamalar arasında durum göstergeleri (örneğin, uyarı için turuncu, normal çalışma için mavi), anahtarlar ve semboller için arka aydınlatma ve genel amaçlı ekran aydınlatması bulunur. Çift renk özelliği, ek PCB alanı gerektirmeden iki renkli sinyallemeye olanak tanır. Örneğin, tek bir gösterge kapalı (ışık yok), bekleme (mavi) ve aktif (turuncu) gösterebilir. Dar ışın açısı, ön panel göstergeleri veya küçük işaretler gibi ışığın hassas bir şekilde yönlendirilmesi gereken uygulamalar için idealdir.

12. Çalışma Prensibi

LED, elektrolüminesans yoluyla ışık yayan bir yarı iletken cihazdır. İleri akım p-n birleşiminden geçtiğinde elektronlar ve delikler yeniden birleşir ve fotonlar şeklinde enerji açığa çıkar. Yayılan ışığın dalga boyu (rengi), yarı iletken malzemenin bant aralığı enerjisi tarafından belirlenir. Turuncu çip tipik olarak AlGaInP (alüminyum galyum indiyum fosfür) malzeme sistemine dayanırken, mavi çip InGaN (indiyum galyum nitrür) bazlıdır. Her iki çip, tel bağlantılarını korumak ve istenen görüş açısını sağlamak için şeffaf veya dağınık silikon lens içinde kapsüllenmiştir.

13. Gelişim Trendleri

LED endüstrisi daha yüksek verimlilik (lm/W), daha iyi renk tutarlılığı ve daha küçük paket boyutları peşinde koşmaya devam ediyor. Çift renkli ve çok renkli LED'ler, çip ölçekli paketleme (CSP) ve sistem içi paket (SiP) gibi gelişmiş paketleme teknikleriyle daha entegre hale geliyor. Geliştirilmiş termal arayüz malzemeleri ve daha iyi kalıp bağlama yöntemleri, termal direnci düşürmeye yardımcı olarak daha yüksek sürüş akımlarına izin verir. Ayrıca, otomatik sıralama ile bölme hassasiyeti artmakta, otomotiv ve tıbbi aydınlatma gibi zorlu uygulamalar için daha sıkı tolerans sağlamaktadır. Silikon lens malzemeleri sararmaya karşı direnç göstermek ve zorlu ortamlarda güvenilirliği artırmak için geliştirilmektedir. Genel olarak, eğilim daha kompakt, verimli ve güvenilir çok renkli LED çözümlerine doğrudur.