İçindekiler
- 1. Ürün Genel Bakışı
- 2. Teknik Parametre Derinlemesine İnceleme
- 2.1 Mutlak Maksimum Değerler
- 2.2 Elektriksel ve Optik Karakteristikler
- 3. Bin Kodlama Sistemi Açıklaması
- 3.1 Işık Şiddeti Bin Kodlaması
- 3.2 Baskın Dalga Boyu Bin Kodlaması
- 4. Performans Eğrisi Analizi
- 5. Mekanik ve Paket Bilgileri
- 5.1 Paket Boyutları ve Pin Yapılandırması
- 5.2 Önerilen Lehim Pedi Düzeni
- 6. Lehimleme ve Montaj Kılavuzu
- 6.1 Reflow Lehimleme Profili
- 6.2 Depolama ve Kullanım
- 6.3 Temizleme
- 7. Paketleme ve Sipariş Bilgileri
- 8. Uygulama Önerileri
- 8.1 Tipik Uygulama Senaryoları
- 8.2 Tasarım Hususları
- 9. Teknik Karşılaştırma ve Farklılıklar
- 10. Sıkça Sorulan Sorular (SSS)
- 10.1 Her iki LED rengini aynı anda sürebilir miyim?
- 10.2 Tepe dalga boyu ile baskın dalga boyu arasındaki fark nedir?
- 10.3 Sipariş verirken bin kodlarını nasıl yorumlamalıyım?
- 11. Pratik Tasarım Vaka Çalışması
- 12. Teknoloji Prensibi Tanıtımı
- 13. Teknoloji Trendleri
1. Ürün Genel Bakışı
Bu belge, çift renkli, yandan görünümlü bir Yüzey Montaj Cihazı (SMD) LED'in teknik özelliklerini detaylandırır. Bileşen, tek bir paket içinde iki farklı AlInGaP yarı iletken çip entegre ederek yeşil ve sarı ışık yayma özelliği sunar. Otomatik montaj süreçleri için tasarlanmış olup, su berraklığında bir lense sahiptir ve yüksek hacimli üretim için şerit ve makara üzerinde tedarik edilir. Ana uygulama alanı, alanın kısıtlı olduğu ve yandan ışık yayma profili gerektiren elektronik ekipmanlarda gösterge veya durum ışığı olarak kullanımdır.
2. Teknik Parametre Derinlemesine İnceleme
2.1 Mutlak Maksimum Değerler
Kalıcı hasarı önlemek için cihaz bu sınırların ötesinde çalıştırılmamalıdır. Ana değerler arasında çip başına maksimum 30 mA DC ileri akım, 80 mA tepe ileri akımı (1/10 görev döngüsü ile darbe koşullarında) ve maksimum 5 V ters voltaj bulunur. Her bir çip için toplam güç dağılımı 72 mW ile sınırlıdır. Çalışma ortam sıcaklığı aralığı -30°C ila +85°C olarak belirtilmiştir.
2.2 Elektriksel ve Optik Karakteristikler
20 mA standart test akımı ve 25°C ortam sıcaklığında ölçülen temel performans parametreleri tanımlanmıştır. Yeşil çip için tipik ışık şiddeti 35.0 mcd (milikandela) olup minimum değer 18.0 mcd'dir. Sarı çip tipik olarak daha parlaktır ve 75.0 mcd değerine sahiptir, minimum değeri ise 28.0 mcd'dir. Her iki çip de 130 derecelik çok geniş bir görüş açısı (2θ1/2) sergileyerek geniş görünürlük sağlar. Her iki renk için tipik ileri voltaj (VF) 2.0 V olup maksimum değer 2.4 V'dur. Baskın dalga boyları yeşil için yaklaşık 571 nm, sarı için ise yaklaşık 589 nm'dir ve bu değerler algılanan rengi tanımlar.
3. Bin Kodlama Sistemi Açıklaması
LED'ler, üretimde renk ve parlaklık tutarlılığını sağlamak amacıyla ışık şiddeti ve baskın dalga boyuna göre bin'lere ayrılır.
3.1 Işık Şiddeti Bin Kodlaması
Yeşil LED, M, N, P ve Q şiddet bin'lerinde mevcuttur ve 18.0 mcd ila 112.0 mcd aralığını kapsar. Sarı LED ise N, P, Q ve R bin'lerini kullanır ve 28.0 mcd ila 180.0 mcd aralığını kapsar. Her bir bin içinde ±%15 tolerans uygulanır.
3.2 Baskın Dalga Boyu Bin Kodlaması
Sadece yeşil LED için baskın dalga boyu bin'leri C, D ve E olarak tanımlanmıştır. Bunlar sırasıyla 567.5-570.5 nm, 570.5-573.5 nm ve 573.5-576.5 nm dalga boyu aralıklarına karşılık gelir ve bin başına ±1 nm tolerans uygulanır. Bu hassas kontrol, bir uygulamada belirli renk noktalarının eşleştirilmesine olanak tanır.
4. Performans Eğrisi Analizi
Veri sayfasında belirli grafiksel eğrilere atıfta bulunulsa da (örneğin, sayfa 6'daki tipik karakteristik eğrileri), genellikle ileri akım (IF) ile ışık şiddeti (IV), ileri voltaj (VF) ve ortam sıcaklığının ışık çıkışı üzerindeki etkisi arasındaki ilişkiyi gösterirler. Bu eğriler, tasarımcıların LED'in 20 mA dışındaki bir akımda sürüldüğü veya yüksek sıcaklık ortamları gibi standart olmayan çalışma koşulları altındaki davranışını anlamaları için çok önemlidir.
5. Mekanik ve Paket Bilgileri
5.1 Paket Boyutları ve Pin Yapılandırması
LED, endüstri standardı bir SMD paket şekline uygundur. Pin ataması doğru çalışma için kritiktir: Katot 2 (C2) yeşil çipin anoduna bağlıdır (ortak anot yapılandırması ima edilir) ve Katot 1 (C1) sarı çipin anoduna bağlıdır. Yandan görünümlü tasarım, ana ışık yayılımının montaj düzlemine dik olduğu anlamına gelir.
5.2 Önerilen Lehim Pedi Düzeni
Güvenilir lehimleme ve reflow işlemi sırasında uygun mekanik hizalamayı sağlamak için önerilen bir lehim pedi izi sağlanmıştır. Bu boyutlara uyulması, "mezar taşı" (tombstoning) oluşumunu önlemeye ve iyi lehim bağlantıları oluşumunu sağlamaya yardımcı olur.
6. Lehimleme ve Montaj Kılavuzu
6.1 Reflow Lehimleme Profili
Kurşunsuz (Pb-free) lehim işlemleri için detaylı bir kızılötesi (IR) reflow profili önerilir. Ana parametreler arasında ön ısıtma aşaması, kontrollü sıcaklık artışı, 10 saniye boyunca 260°C'yi aşmayan tepe gövde sıcaklığı ve kontrollü bir soğutma aşaması bulunur. Bu profil, LED paketine ve iç tel bağlantılarına termal şok ve hasarı önlemek için gereklidir.
6.2 Depolama ve Kullanım
LED'ler neme duyarlıdır. Orijinal kapalı nem geçirmez torba açılırsa, bileşenler bir hafta içinde kullanılmalı veya kuru bir ortamda (≤30°C/%60 RH) saklanmalıdır. Bir haftadan uzun süreli depolama için, lehimlemeden önce emilen nemi gidermek ve reflow sırasında "patlamış mısır" (popcorning) etkisini önlemek için yaklaşık 60°C'de 20 saat boyunca kurutma (baking) gereklidir.
6.3 Temizleme
Lehimleme sonrası temizlik gerekliyse, sadece izopropil alkol veya etil alkol gibi alkol bazlı çözücüler kullanılmalıdır. LED, oda sıcaklığında bir dakikadan daha kısa süre boyunca daldırılmalıdır. Belirtilmeyen diğer kimyasallar, epoksi lensi veya paketi hasara uğratabilir.
7. Paketleme ve Sipariş Bilgileri
Cihaz, 7 inç (178 mm) çapındaki makaralar üzerinde standart 8 mm taşıyıcı şeritte tedarik edilir. Her makara 3000 adet içerir. Şerit ve makara özellikleri, otomatik pick-and-place ekipmanlarıyla uyumluluğu sağlamak için ANSI/EIA 481 standartlarına uygundur. LTST-S326KGJSKT parça numarası, su berraklığında lense sahip bu çift renkli, yandan görünümlü varyantı benzersiz şekilde tanımlar.
8. Uygulama Önerileri
8.1 Tipik Uygulama Senaryoları
Bu LED, PCB'nin yanından durum göstergesi gerektiren alan kısıtlı uygulamalar için idealdir; ince tüketici elektroniği (telefonlar, tabletler), panele monte göstergeler, otomotiv gösterge paneli aydınlatması ve endüstriyel kontrol arayüzleri gibi. Çift renk özelliği, tek bir bileşen konumundan iki farklı durumun (örneğin, açık/yeşil, bekleme/sarı) görüntülenmesine olanak tanır.
8.2 Tasarım Hususları
Tasarımcılar, her bir LED çipi ile seri olarak uygun akım sınırlayıcı dirençler eklemelidir. Direnç değeri Ohm Kanunu kullanılarak hesaplanır: R = (Vcc - VF) / IF. Burada VF ileri voltajdır (tasarım marjı için maks. 2.4V kullanın) ve IF istenen sürücü akımıdır (≤30 mA DC). Elektrostatik Deşarj (ESD) önlemleri kullanım sırasında zorunludur; çalışma istasyonları ve personel uygun şekilde topraklanmalıdır.
9. Teknik Karşılaştırma ve Farklılıklar
Bu bileşenin temel farklılaştırıcıları, yandan görünümlü bir pakette çift renk yeteneği ve AlInGaP teknolojisinin kullanımıdır. AlInGaP LED'ler genellikle eski teknolojilere kıyasla kırmızı, turuncu ve sarı renkler için daha yüksek verimlilik ve daha iyi sıcaklık stabilitesi sunar. Yandan ışık yayan form faktörü, görüş yönü PCB yüzeyine paralel olduğunda, üstten ışık yayan LED'lere göre belirgin bir avantaj sağlar.
10. Sıkça Sorulan Sorular (SSS)
10.1 Her iki LED rengini aynı anda sürebilir miyim?
Evet, ancak toplam güç dağılımı ve termal sınırlar göz önünde bulundurulmalıdır. Her iki çipi aynı anda maksimum 30 mA DC akımda sürmek, birleşik güç limitine yaklaşacağından, yüksek ortam sıcaklıklarında termal yönetim veya güç düşürme (derating) gerekli olabilir.
10.2 Tepe dalga boyu ile baskın dalga boyu arasındaki fark nedir?
Tepe dalga boyu (λP), LED'in spektral çıkış eğrisindeki en yüksek noktadaki dalga boyudur. Baskın dalga boyu (λd) ise CIE renklilik diyagramındaki renk koordinatlarından türetilir ve insan gözü tarafından aynı renk olarak algılanacak saf bir monokromatik ışığın tek dalga boyunu temsil eder. Baskın dalga boyu, renk spesifikasyonu için daha alakalıdır.
10.3 Sipariş verirken bin kodlarını nasıl yorumlamalıyım?
Ürününüzde tutarlı bir görünüm için, gerekli ışık şiddeti bin kodunu (örneğin, P) ve yeşil için baskın dalga boyu bin kodunu (örneğin, D) belirtin. Bu, üretim serinizdeki tüm LED'lerin yakından eşleşen parlaklık ve renge sahip olmasını sağlar.
11. Pratik Tasarım Vaka Çalışması
Alçak profilli bir kasa içeren taşınabilir bir tıbbi cihaz düşünün. Küçük bir yan pencereden görülebilen bir durum LED'i gereklidir. Bu çift renkli yandan görünümlü LED'i kullanmak PCB alanından tasarruf sağlar. Yeşil ışık normal çalışmayı (20 mA sürücü) gösterirken, sarı ışık düşük pil uyarısını (parlaklığı farklılaştırmak için daha düşük bir akımda, örn. 15 mA, sürülür) gösterir. Tasarım, her rengi bağımsız olarak kontrol etmek için ayrı mikrodenetleyici GPIO pinleri ve seri dirençler kullanır. Geniş 130 derecelik görüş açısı, kullanıcının görüş açısı mükemmel şekilde hizalanmamış olsa bile görünürlüğü garanti eder.
12. Teknoloji Prensibi Tanıtımı
Bu LED, ışık yaymak için Alüminyum İndiyum Galyum Fosfit (AlInGaP) yarı iletken malzemesini kullanır. P-n eklemine ileri bir voltaj uygulandığında, elektronlar ve delikler yeniden birleşerek enerjiyi foton formunda serbest bırakır. AlInGaP alaşımının spesifik bant aralığı enerjisi, yayılan ışığın dalga boyunu (rengini) belirler - bu durumda yeşil ve sarı. Yandan görünüm efekti, LED çipinin paket içinde yan tarafına monte edilmesi ve ışık yayan yüzeyin kapsülleyici epoksi lensin yan duvarına bakacak şekilde yerleştirilmesiyle elde edilir.
13. Teknoloji Trendleri
Gösterge LED'lerindeki trend, daha yüksek verimlilik (birim elektrik gücü başına daha fazla ışık çıkışı), daha sıkı bin kodlama yoluyla geliştirilmiş renk tutarlılığı ve artan entegrasyon (küçük paketlerde çok renkli ve adreslenebilir LED'ler gibi) yönünde devam etmektedir. Ayrıca, otomotiv kaput altı uygulamalarında veya yüksek güçlü işlemciler yakınında bulunanlar gibi daha yüksek sıcaklık koşulları altında güvenilirliğin artırılmasına odaklanılmaktadır. Küçültme (minyatürizasyon) çabası devam etmekte, optik performansı korurken veya iyileştirirken paket boyutlarını daha da küçültmeye itmektedir.
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. |