İçindekiler
- 1. Ürün Genel Bakış
- 1.1 Ana Özellikler
- 1.2 Hedef Uygulamalar
- 2. Detaylı Teknik Parametre Analizi
- 2.1 Elektro-Optik Karakteristikler
- 2.2 Mutlak Maksimum Değerler
- 3. Kademelendirme Sistemi Açıklaması
- 3.1 İletim Gerilimi Kademeleri (Turuncu)
- 3.2 İletim Gerilimi Kademeleri (Mavi)
- 3.3 Dalga Boyu Kademeleri
- 3.4 Şiddet Kademeleri
- 4. Performans Eğrisi Analizi
- 4.1 İletim Gerilimi ve İletim Akımı (IV Eğrisi)
- 4.2 Bağıl Şiddet ve İletim Akımı
- 4.3 Sıcaklığın Şiddet ve İletim Akımına Etkileri
- 4.4 Dalga Boyu Kayması ve İletim Akımı
- 4.5 Spektral Dağılım
- 4.6 Işıma Deseni
- 5. Mekanik ve Paketleme Bilgileri
- 5.1 Paket Boyutları
- 5.2 Taşıyıcı Bant ve Makara
- 5.3 Polarite Tanımlama
- 6. Lehimleme ve Montaj Kılavuzu
- 6.1 Reflow Lehimleme Profili
- 6.2 Elle Lehimleme
- 6.3 Temizlik
- 6.4 Depolama Koşulları
- 7. Paketleme ve Sipariş Bilgileri
- 8. Uygulama Önerileri
- 9. Tek Renkli LED'lerle Teknik Karşılaştırma
- 10. Sıkça Sorulan Sorular (SSS)
- 11. Pratik Uygulama Örneği
- 12. Prensip Tanıtımı
- 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
Çift renkli LED, ayrı mavi ve turuncu çipler kullanılarak üretilmiş kompakt bir yüzey montaj bileşenidir. Paket boyutları 3,2mm x 1,0mm x 1,48mm olup, alan kısıtlaması olan uygulamalar için uygundur. Bu bileşen, tek bir pakette iki farklı emisyon dalga boyunu birleştirerek çok renkli gösterge ve ekran uygulamaları için tasarım esnekliği sağlar.
1.1 Ana Özellikler
- 140°'lik son derece geniş görüş açısı sayesinde homojen ışık dağılımı.
- Tüm standart SMT montaj ve reflow lehimleme işlemleriyle uyumludur.
- JEDEC standardına göre nem hassasiyet seviyesi: Seviye 3 (MSL 3).
- RoHS uyumlu, zararlı madde içermez.
- Çift renk çıkışı: Turuncu (baskın dalga boyu ~620nm) ve Mavi (baskın dalga boyu ~465nm).
- Düşük iletim gerilimi: 20mA'de turuncu ~2,0V, mavi ~3,0V.
1.2 Hedef Uygulamalar
- Tüketici elektroniği, ev aletleri ve endüstriyel ekipmanlarda optik göstergeler.
- Anahtar ve sembol arka aydınlatması, ekran panelleri.
- Çift rengin net görsel geri bildirim sağladığı genel amaçlı durum göstergeleri.
2. Detaylı Teknik Parametre Analizi
Aksi belirtilmediği sürece tüm elektriksel ve optik özellikler Ts=25°C ve IF=20mA'de ölçülür. Ürün, belirtilen sınırlar içinde güvenilir çalışma için tasarlanmıştır.
2.1 Elektro-Optik Karakteristikler
Baskın Dalga Boyu (λd):Turuncu çip: 615-630nm, tipik 620nm (20mA'de test edilmiştir). Mavi çip: 460-475nm, tipik 465nm. Her iki çip için spektral yarı bant genişliği (Δλ) 15-30nm olup, nispeten saf renk çıkışı sağlar.
İletim Gerilimi (VF):Turuncu çiğin VF kademeleri 1,8V ile 2,2V arasında, tipik 2,0V'tur. Mavi çiğin VF kademeleri 2,8V ile 3,6V arasında, tipik 3,0V'tur. Düşük iletim gerilimi güç kaynağı gereksinimlerini azaltır ve ısı oluşumunu en aza indirir.
Işık Şiddeti (IV):Turuncu çip 100 mcd ile 350 mcd arasında (tipik 150-230 mcd) şiddet kademeleri sunar. Mavi çip 100 mcd ile 350 mcd arasında (tipik 150-230 mcd) şiddet kademeleri sunar. Şiddet kademeye göre değişir; tasarımcılar tek tip parlaklık için uygun kademeleri seçmelidir.
Görüş Açısı (2θ1/2):140 derece, geniş alan görünürlüğü sağlar. Bu, kenar aydınlatmalı göstergeler veya geniş aydınlatma gerektiren uygulamalar için faydalıdır.
Ters Akım (IR):VR=5V'de 10 µA'den az, ters polarma koşullarında minimum kaçak sağlar.
Termal Direnç (RTHJ-S):450°C/W, nispeten yüksektir. Jonksiyon sıcaklığını sınırlar içinde tutmak için yeterli termal yönetim gereklidir.
2.2 Mutlak Maksimum Değerler
| Parametre | Sembol | Turuncu | Mavi | Birim |
|---|---|---|---|---|
| Güç Tüketimi | Pd | 48 | 64 | mW |
| İletim Akımı | IF | 20 | mA | |
| Tepe İletim Akımı (1/10 görev, 0,1ms) | IFP | 60 | mA | |
| ESD (HBM) | ESD | 1000 | V | |
| Çalışma Sıcaklığı | Topr | -40 ~ +85 | °C | |
| Depolama Sıcaklığı | Tstg | -40 ~ +85 | °C | |
| Jonksiyon Sıcaklığı | Tj | 95 | °C | |
Tasarım, tepe akım ve güç tüketiminin bu sınırları asla aşmamasını sağlamalıdır. Uygun akım sınırlama dirençleri zorunludur.
3. Kademelendirme Sistemi Açıklaması
Ürün, LED'leri iletim gerilimi (VF), baskın dalga boyu (WLD) ve ışık şiddetine (IV) göre kategorize etmek için bir kademelendirme sistemi kullanır. Her makara, tek bir siparişte tutarlılığı sağlamak için belirli kademelerden parçalar içerir.
3.1 İletim Gerilimi Kademeleri (Turuncu)
Turuncu çip VF kademeleri: B0 (1,8-2,0V), C0 (2,0-2,2V), D0 (2,2-2,4V). Tipik kullanılan kademe B0 veya C0'tır.
3.2 İletim Gerilimi Kademeleri (Mavi)
Mavi çip VF kademeleri: G0 (2,8-3,0V), H0 (3,0-3,2V), I0 (3,2-3,4V), J0 (3,4-3,6V). Yaygın kademe H0'tır.
3.3 Dalga Boyu Kademeleri
Turuncu dalga boyu kademeleri: D00 (615-620nm), E00 (620-625nm), F00 (625-630nm). Mavi dalga boyu kademeleri: C00 (460-465nm), D00 (465-470nm), E00 (470-475nm).
3.4 Şiddet Kademeleri
Turuncu şiddet kademeleri: B0 (100-150mcd), C0 (150-230mcd), D0 (230-350mcd). Mavi şiddet kademeleri: G00 (100-150mcd), H00 (150-230mcd), I00 (230-350mcd).
4. Performans Eğrisi Analizi
Veri sayfası, tasarımcıların bileşen davranışını anlamasına yardımcı olmak için çeşitli karakteristik eğriler sağlar.
4.1 İletim Gerilimi ve İletim Akımı (IV Eğrisi)
IV eğrisi tipik bir üstel ilişki gösterir. 20mA'de iletim gerilimi turuncu için yaklaşık 2,0V, mavi için 3,0V'tur. Eğri diktir ve gerilim sürüşü yerine akım regülasyonu gerektiğini vurgular.
4.2 Bağıl Şiddet ve İletim Akımı
Bağıl şiddet, 20mA'ye kadar iletim akımıyla neredeyse doğrusal olarak artar. Bunun ötesinde, ısınma nedeniyle verim düşebilir. Nominal akımda çalışma, optimum çıkış sağlar.
4.3 Sıcaklığın Şiddet ve İletim Akımına Etkileri
Daha yüksek ortam sıcaklıklarında (100°C'ye kadar), bağıl şiddet yaklaşık %10-15 azalır. Pin sıcaklığı 25°C'nin üzerine çıktığında izin verilen maksimum iletim akımı düşürülmelidir.
4.4 Dalga Boyu Kayması ve İletim Akımı
Baskın dalga boyu akımla hafifçe kayar: turuncu için dalga boyu 0-30mA aralığında ~1nm artar; mavi için aynı aralıkta ~2nm artar. Renge duyarlı uygulamalarda bu etki dikkate alınmalıdır.
4.5 Spektral Dağılım
Spektrum, ~465nm (mavi) ve ~620nm (turuncu) olmak üzere dar yarı genişliklerde iki belirgin tepe gösterir. Önemli bir ikincil emisyon yoktur.
4.6 Işıma Deseni
Işıma deseni simetriktir ve yarı güç açısı 140°'dir. Şiddet dağılımı Lambert tipindedir ve geniş bir açıda homojen kapsama sağlar.
5. Mekanik ve Paketleme Bilgileri
5.1 Paket Boyutları
LED gövdesi 3,20mm (uzunluk) x 1,00mm (genişlik) x 1,48mm (yükseklik) ölçülerindedir. Alt görünümde doğru yönlendirme için bir polarite işareti (katot) bulunur. Her çip için anot/katot olmak üzere dört lehim pedi sağlanmıştır. Önerilen lehim deseni 2,00mm aralıklı 0,35mm genişliğinde izler içerir.
5.2 Taşıyıcı Bant ve Makara
LED'ler 8,00mm genişlik, 4,00mm adım ile taşıyıcı bantta paketlenir. Her makara 3000 adet içerir. Makara boyutları: dış çap 178mm, göbek çapı 60mm, göbek yuva genişliği 13mm. Bant besleme yönü işaretlenmiştir.
5.3 Polarite Tanımlama
Alttaki polarite işareti ortak katodu mu yoksa anodu mu gösterir? Alt görünüme göre, pin 1 turuncu anot, pin 2 turuncu katot/mavi anot mudur? Aslında çizim O (turuncu) ve B (mavi) etiketli pinleri gösterir. Detaylı bağlantı: LED'in ayrı çipleri vardır; her çipin kendi anodu ve katodu bulunur. Tasarımcılar, ters polarmayı önlemek için pin bağlantı şemasına başvurmalıdır.
6. Lehimleme ve Montaj Kılavuzu
6.1 Reflow Lehimleme Profili
Önerilen reflow profili: 150°C'den 200°C'ye 60-120 saniye boyunca ön ısıtma bölgesi, yükselme hızı ≤3°C/s. 217°C (likidüs) üzerinde kalma süresi 60-150 saniye olmalıdır. Tepe sıcaklığı maksimum 260°C, tutma süresi ≤10 saniye. Soğutma hızı ≤6°C/s. İkiden fazla reflow döngüsü uygulamayın. Döngüler arasında 24 saatten fazla süre varsa, fırınlama gereklidir.
6.2 Elle Lehimleme
Manuel lehimleme gerekliyse, her bağlantı noktası için havya sıcaklığı ≤300°C ve süre 3 saniyeden az olmalıdır. Sadece bir kez dokunmaya izin verilir. Isıtma sırasında mekanik stresten kaçının.
6.3 Temizlik
Temizlik solventi olarak izopropil alkol kullanın. Ultrasonik temizlik LED'e zarar verebileceğinden önerilmez. Solventin silikon kapsüllemeye zarar vermediğinden emin olun.
6.4 Depolama Koşulları
Açmadan önce: bir yıla kadar ≤30°C ve ≤%75 RH'de saklayın. Açtıktan sonra: ≤30°C, ≤%60 RH'de 24 saat içinde kullanın. Nem emiliminden şüpheleniliyorsa, 60±5°C'de ≥24 saat fırınlayın.
7. Paketleme ve Sipariş Bilgileri
Standart paketleme: Antistatik taşıyıcı bantta makara başına 3000 LED, nem bariyerli torba içinde kurutucu ile kapatılır, ardından karton kutuya konur. Etiket, parça numarası, özellik numarası, lot numarası, kademe kodu (VF, dalga boyu, şiddet), miktar ve tarih kodunu içerir. Sipariş, tam makara miktarları ve belirli kademe kodlarına göre yapılır.
8. Uygulama Önerileri
Tipik kullanımlar: durum göstergeleri (örn. uyarı için turuncu, güç için mavi), iki renkli arka aydınlatma, ekran işaretleri. Tasarım hususları: Her zaman akım sınırlama direnci kullanın; direnç değerini besleme gerilimi ve VF kademesine göre hesaplayın. Ortam sıcaklığı 50°C'yi aşarsa veya birden fazla LED yoğun şekilde paketlenmişse yeterli ısı dağıtımı sağlayın. Seri/paralel dizilerde, eşit akım paylaşımı için VF kademelerini eşleştirin.
9. Tek Renkli LED'lerle Teknik Karşılaştırma
Bu çift renkli LED, iki ayrı LED'in yerini alarak PCB alanı ve montaj maliyetinden tasarruf sağlar. Bağımsız çipler, her rengin ayrı ayrı kontrolüne izin vererek daha karmaşık gösterim şemalarına olanak tanır. Bununla birlikte, termal direnç tek çipli paketlere göre daha yüksektir (450°C/W'ye karşı tipik 200-300°C/W), bu nedenle termal tasarıma daha fazla dikkat edilmelidir.
10. Sıkça Sorulan Sorular (SSS)
S: Her iki rengi aynı anda sürebilir miyim?Evet, ancak toplam güç her çip için mutlak maksimum değeri aşmamalıdır. Akımların toplamının genel sıcaklık artışını 85°C jonksiyonun üzerine çıkarmadığından emin olun.
S: Birden fazla LED arasında tek tip parlaklık nasıl sağlanır?LED'leri aynı şiddet kademesinden (örneğin mavi için H00) sipariş edin. Uygun bir sürüş akımı (örneğin 20mA) kullanın ve tutarlı sıcaklık sağlayın.
S: ESD duyarlılığı nedir?HBM 1000V Sınıf 1C. Kullanım ve montaj sırasında standart ESD önlemlerini alın.
11. Pratik Uygulama Örneği
Bir ağ anahtarında, çift renkli LED'ler bağlantı durumunu belirtmek için kullanılır: 100Mbps için sabit turuncu, 1Gbps için sabit mavi ve aktivite için yanıp sönen turuncu. Kompakt 3,2x1,0mm boyut, 2,54mm aralıklı bir ön panele montaja olanak tanır. 140°'lik geniş görüş açısı, her yönden görünürlük sağlar.
12. Prensip Tanıtımı
Mavi çip tipik olarak 465nm yakınında yayan InGaN (indiyum galyum nitrür)'dür. Turuncu çip tipik olarak 620nm yakınında yayan AlInGaP (alüminyum indiyum galyum fosfür)'dir. Her ikisi de ayrı tel bağlantılarıyla ortak bir alt tabaka üzerine monte edilmiştir. Kapsülleme, yüksek ışık çıkarma verimliliğini korumak ve sararmayı önlemek için şeffaf silikon kullanır.
13. Gelişim Trendleri
Çift renkli LED'lerde trend, daha yüksek ışık verimliliği (tek renk için 200 lm/W'ye kadar) ve daha küçük paket boyutlarıdır (örneğin 2,5x0,5mm). Akıllı sürücülerle entegrasyon ve adreslenebilirlik (WS2812 gibi) de yaygındır. Bu ürün, endüstrinin minyatürleşme ve çok işlevlilik yönündeki hareketiyle uyumludur.
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. |