Yüksek Güçlü Mavi LED 3.45x3.45x2.20mm 2.6-3.4V 5.1W 465-475nm Teknik Veri Sayfası

1. Ürüne Genel Bakış

Bu LED bileşeni, yüksek yoğunluklu mavi ışık kaynağı sağlamak için bir alt tabaka üzerinde InGaN teknolojisini kullanır. Cihaz, 3.45mm x 3.45mm x 2.20mm kompakt boyutlarıyla sağlam bir seramik kasaya paketlenmiştir, bu da alan kısıtlamalı aydınlatma uygulamaları için uygun hale getirir. LED, yüzey montaj teknolojisi (SMT) montajı için tasarlanmıştır ve standart reflow lehimleme işlemleriyle uyumludur. Otomatik pick-and-place ekipmanları için bant ve makara ambalajında mevcuttur. Ürün RoHS uyumluluğunu karşılar ve nem hassasiyeti seviye 1 (MSL-1) olarak sınıflandırılır, bu da lehimlemeden önce özel nem işleme gereksinimi olmadığını gösterir.

1.1 Temel Özellikler

• Mükemmel termal yönetim ve güvenilirlik için seramik paket
• Tek tip ışık dağılımı için son derece geniş görüş açısı (tipik 120 derece)
• Tüm SMT montaj ve lehimleme işlemleri için uygundur
• Bant ve makarada, makara başına 1000 adet olarak mevcuttur
• Nem hassasiyeti seviye 1
• RoHS uyumlu, tehlikeli maddeler içermez

1.2 Uygulamalar

Mavi LED, genel aydınlatma ve özel uygulamalarda kullanılabilir. Tipik kullanım alanları arasında uyarı lambaları, downlight'lar, duvar yıkama lambaları ve spot ışıklar bulunur. Cihaz ayrıca dekoratif renkli lambalar, LED şeritler, bitki yetiştirme aydınlatması, peyzaj aydınlatması, sahne fotoğrafçılığı aydınlatması ve medikal estetik ekipmanları için de uygundur. Ayrıca oteller, marketler, ofisler ve evler gibi ticari ve konut iç mekanları için idealdir. Geniş çalışma sıcaklığı aralığı (-40°C ila +85°C) çeşitli koşullarda güvenilir performans sağlar.

2. Paket Boyutları ve Mekanik Özellikler

LED paketi 3.45mm uzunluğunda, 3.45mm genişliğinde ve 2.20mm yüksekliğindedir. Alt görünüm, kolay polarite tanımlaması için net bir anot ve katot ped düzenini ortaya çıkarır. Anot pedi yaklaşık 1.30mm x 0.85mm, katot pedi ise 1.30mm x 0.65mm ile biraz daha büyüktür. Güvenilir termal ve elektrik teması için optimize edilmiş lehimleme desenleri önerilir. PCB tasarımı için ayak izi boyutları veri sayfasında verilmiştir: dikdörtgen anot pedi 3.25mm x 0.50mm ve katot pedi 3.25mm x 0.45mm, pedler arasında 0.30mm boşluk ile. Aksi belirtilmedikçe tüm boyutlar ±0.2mm toleransla milimetre cinsindendir.

3. Elektriksel ve Optik Karakteristikler

Aksi belirtilmedikçe, tüm elektriksel ve optik parametreler IF = 350mA test koşulunda ve lehim noktası sıcaklığı Ts = 25°C'de ölçülür. İleri gerilim 2.6V ile 3.4V arasında değişir, tipik değer yaklaşık 3.0V'dir. Cihaz, 30 lümen ile 50 lümen arasında ışık akısı ve 400mW ile 800mW arasında toplam radyant akı sağlar. Baskın dalga boyu mavi spektrumda, 465nm'den 475nm'ye kadar uzanır. Ters akım, 5V ters polarma altında maksimum 10µA ile sınırlıdır. Görüş açısı tipik olarak 120 derecedir (yarı yoğunlukta), geniş bir ışın yayılımı sağlar.

3.1 Mutlak Maksimum Değerler

Cihaz hasarını önlemek için mutlak maksimum değerler aşılmamalıdır. Güç dağılımı 5100mW (5.1W) olarak derecelendirilmiştir. İleri akım sürekli olarak 1500mA'ya (1.5A) ve darbeli koşullarda (1/10 görev döngüsü, 0.1ms darbe genişliği) 1600mA'ya (1.6A) kadar çıkabilir. Ters gerilim 5V'u geçmemelidir. Cihaz, 2000V elektrostatik boşalma (HBM) için derecelendirilmiştir. Çalışma sıcaklığı aralığı -40°C ila +85°C'dir ve depolama sıcaklığı aralığı aynıdır. Bağlantı sıcaklığı 150°C'yi geçmemelidir.

3.2 Gruplama Bilgisi

Tutarlılığı sağlamak için LED'ler, 350mA test akımında ileri gerilim, ışık akısı ve baskın dalga boyuna göre gruplanır. İleri gerilim grupları: F0 (2.6-2.8V), G0 (2.8-3.0V), H0 (3.0-3.2V) ve I0 (3.2-3.4V). Işık akısı grupları: FA3 (30-35lm), FA4 (35-40lm), FA5 (40-45lm) ve FA6 (45-50lm). Dalga boyu grupları: D00 (465-470nm) ve E00 (470-475nm). Müşteriler sipariş verirken uygulama gereksinimlerine uygun grup kodlarını belirtmelidir.

4. Tipik Performans Eğrileri

Aşağıdaki performans karakteristikleri tipik değerlerdir ve yalnızca tasarım rehberliği için sağlanmıştır; garanti edilen özellikler değildir.

4.1 İleri Gerilim vs. İleri Akım

İleri gerilim, ileri akımla artar. Oda sıcaklığında, gerilim yaklaşık 100mA'de 2.6V, 350mA'de 3.0V, 700mA'de 3.2V ve 1300mA'de 3.4V'dir. İlişki çalışma aralığında neredeyse doğrusaldır.

4.2 Bağıl Yoğunluk vs. İleri Akım

Bağıl ışık yoğunluğu akımla birlikte artar ancak yüksek akımlarda hafif doygunluk gösterir. 350mA'de bağıl yoğunluk 1.0 olarak normalize edilir; 700mA'de yaklaşık 1.6'ya; 1050mA'de 2.2'ye; ve 1400mA'de 2.8'e yükselir.

4.3 Sıcaklık Bağımlılığı

Lehim noktası sıcaklığı 25°C'den 115°C'ye yükseldikçe, bağıl ışık yoğunluğu doğrusal olarak yaklaşık %40 azalır. Işık çıkışını korumak için termal yönetim çok önemlidir. Yüksek ortam sıcaklıklarında ileri akım azaltması gereklidir: Ts=50°C'de maksimum ileri akım yaklaşık 1400mA iken, Ts=85°C'de 150°C bağlantı sıcaklığını aşmamak için yaklaşık 800mA'ya düşürülür.

4.4 Spektral Dağılım

Emisyon spektrumu, yaklaşık 25-30nm tam yarı maksimum genişliğine (FWHM) sahip 465-475nm civarında bir tepe dalga boyuna sahiptir. Spektrum temizdir ve görünür aralıkta önemli ikincil tepe noktaları yoktur.

4.5 Radyasyon Deseni

Açısal radyasyon deseni neredeyse Lambertian'dir ve yarı yoğunluk açısı ±60 derecedir. ±75 derecedeki bağıl yoğunluk maksimumun yaklaşık 0.2'sine düşer.

5. Paketleme ve Sevkiyat Bilgisi

LED'ler, bir taşıyıcı bant üzerinde makara başına 1000 adet olarak paketlenir. Taşıyıcı bant 4.0mm adım ve 12.0mm genişliğe sahiptir. Makara boyutları: dış çap 178mm ±1mm, iç çap 59mm ve genişlik 14.0mm ±0.5mm. Her makara, MSL-1 koşullarını korumak için bir nem bariyeri torbasında kurutucu ve nem gösterge kartı ile kapatılır. Torba üzerindeki etiket parça numarası, spesifikasyon numarası, lot numarası, grup kodu (akı, dalga boyu ve gerilim için), miktar ve tarih kodunu içerir. Paketlenmiş makaralar daha sonra nakliye için karton kutulara yerleştirilir.

6. SMT Reflow Lehimleme Kılavuzu

Reflow lehimleme, veri sayfasında belirtilen sıcaklık profiline uygun olmalıdır. Ön ısıtma bölgesi maksimum 3°C/s hızla 150°C'den 200°C'ye yükselmeli, 60-120 saniye bekletilmelidir. 217°C'nin üzerindeki kritik bölge 60 saniye sürmeli, tepe sıcaklığı 260°C'de 10 saniye (maksimum) olmalıdır. Soğutma hızı 6°C/s'yi geçmemelidir. Sadece iki reflow geçişine izin verilir. İki lehimleme işlemi arasındaki süre 24 saati aşarsa, LED'ler hasar görebilir. Elle lehimleme, 300°C'de 3 saniyeden kısa süreyle, yalnızca bir kez yapılmalıdır. Onarımdan kaçınılmalıdır; gerekirse çift başlı havya kullanın ve onarımdan sonra LED işlevselliğini kontrol edin. LED'in üst yüzeyi yumuşak silikondur, bu nedenle toplama nozulları, kapsülantı hasar vermemek için uygun basınç uygulamalıdır. LED'leri eğrilmiş PCB bölümlerine monte etmeyin ve lehimlemeden sonra kartın eğrilmesinden kaçının. Lehimlemeden sonra hızlı soğutma önerilmez.

7. Kullanım ve Depolama Önlemleri

Çalışma ortamı ve bağlantı malzemeleri 100PPM'yi aşan kükürt bileşikleri içermemelidir. Dış malzemelerde brom ve klor içeriği her biri 900PPM'den az olmalı, toplam brom ve klor 1500PPM'den az olmalıdır. Armatür malzemelerinden gelen uçucu organik bileşikler (VOC'ler) silikon kapsülanta nüfuz edebilir ve ısı ve ışık altında renk bozulmasına neden olarak önemli ışık kaybına yol açabilir. Kullanmadan önce malzemeleri uyumluluk açısından her zaman test edin. Organik buharlar yayan yapıştırıcılardan kaçının. Silikon lens yüzeyi yumuşaktır; bileşeni her zaman yan yüzeylerinden cımbız veya uygun aletlerle tutun. Silikon lense doğrudan dokunmayın. Devre tasarımında, her bir LED'den geçen akımın mutlak maksimum değeri aşmadığından emin olun. Küçük gerilim değişikliklerinden kaynaklanan termal kaçakları önlemek için akım sınırlayıcı dirençler ekleyin. LED'e asla ters gerilim (5V üzeri) uygulamayın; bu göçe ve kalıcı hasara neden olabilir. Termal tasarım kritiktir: bağlantı sıcaklığını 150°C'nin altında tutmak için yeterli ısı emici gereklidir. Silikon yüzey toz çeker; temizlik gerekirse izopropil alkol kullanın. Ultrasonik temizleme önerilmez çünkü LED'e zarar verebilir. Depolama koşulları: alüminyum poşeti açmadan önce, ≤30°C ve ≤%75 RH'de, kapatma tarihinden itibaren bir yıla kadar saklayın. Açtıktan sonra, ≤30°C ve ≤%60 RH'de en fazla 168 saat saklayın. Depolama süresi aşılırsa, LED'leri 60±5°C'de ve<%5 RH'de en az 24 saat fırınlayın. Poşet delinmiş veya hasar görmüşse tedarikçinizle iletişime geçin.

8. Güvenilirlik Testi ve Kalite Güvencesi

LED'ler, sağlam performans sağlamak için bir dizi güvenilirlik testinden geçmiştir. Testler şunları içerir: reflow lehimleme (260°C, 2 kez), termal şok (-40°C ila 100°C, 500 döngü, 15dk bekleme), yüksek sıcaklık depolama (100°C, 1000 saat), düşük sıcaklık depolama (-40°C, 1000 saat), ömür testi (25°C, IF=350mA, 1000 saat) ve yüksek sıcaklık yüksek nem ömür testi (60°C/%90RH, IF=350mA, 1000 saat). Kabul kriterleri: her test için 10 numuneden 0 arıza (0/1 AQL). Testten sonra, ileri gerilim kayması spesifikasyon dahilinde olmalı, ışık akısı bakımı başlangıç değerinin en az %80'i olmalı ve açık/kısa devre veya titreme olmamalıdır. Bu testlerin iyi ısı dağılımı koşulları altında yapıldığını unutmayın; gerçek uygulama güvenilirliği sistemin termal tasarımına bağlıdır.

9. Uygulama Tasarımı Dikkat Edilmesi Gerekenler

En iyi performans için aşağıdaki kılavuzlar önerilir: termal viyalar veya metal çekirdekli PCB'ler kullanarak uygun ısı emilimini sağlayın. LED bağlantı sıcaklığını tüm çalışma koşullarında 150°C'nin altında tutun. Aşırı akımı önlemek için voltaj kaynağı yerine sabit akım sürücüsü kullanın. Birden fazla LED seri bağlanırken ileri gerilim gruplama varyasyonlarını hesaba katın. Paralel kollarda, her kol için ayrı balast dirençleri kullanın. Darbeli çalışma için tepe akım sınırlarına ve görev döngüsü kısıtlamalarına uyun. 120 derecelik geniş görüş açısı, sel aydınlatma için avantajlıdır ancak dar ışın uygulamaları için ikincil optikler gerektirebilir. Mavi dalga boyu aralığı (465-475nm), kırmızı LED'lerle birleştirildiğinde bitki büyüme aydınlatması veya sahne aydınlatması ve dekoratif efektler için uygundur. Seramik paket mükemmel termal iletkenlik sunar, ancak dış lehim pedleri ısıyı verimli bir şekilde aktarmak için tamamen ıslatılmalıdır. Lehimlemeden sonra LED üzerinde mekanik stresten kaçının.

10. Alternatif Ürünlerle Karşılaştırma

Daha küçük paket boyutlarına (örneğin 2835 veya 3030) kıyasla, bu LED'in 3.45x3.45mm ayak izi, daha büyük termal yol sayesinde daha yüksek akım taşıma kapasitesi sağlar. Seramik alt tabaka, geleneksel plastik paketlerden daha iyi termal iletkenlik sağlayarak 1.5A ileri akımda çalışmayı mümkün kılar. Geniş dalga boyu grubu kapsamı (465-475nm), belirli renk gereksinimlerini karşılamak için esneklik sunar. Ancak, daha yüksek termal çıkış, düşük güçlü cihazlardan daha kapsamlı ısı emilimi gerektirir. Rakip benzer 3535 mavi LED'lerle karşılaştırıldığında, bu bileşen karşılaştırılabilir ışık verimliliği (350mA'de yaklaşık 85-100 lm/W) ve sıcaklık üzerinde kararlı dalga boyu sunar. MSL-1 derecesi, depolama ve kullanım lojistiğini basitleştirir.

11. Sıkça Sorulan Sorular

S: Tipik ışık verimliliği nedir?
C: 350mA'de verimlilik, akı grubuna bağlı olarak yaklaşık 85 ila 143 lm/W arasında değişir. Verimlilik, verim düşüşü nedeniyle yüksek akımlarda azalır.

S: Bu LED'i sürekli olarak 1A'de sürebilir miyim?
C: Evet, yeterli termal yönetim ile. Mutlak maksimum sürekli akım 1.5A'dır, ancak bağlantı sıcaklığının 150°C'yi aşmadığından emin olun.

S: Kullanım sırasında ESD korumasına ihtiyacım var mı?
C: Evet, LED 2000V HBM'ye dayanmasına rağmen, topraklanmış çalışma istasyonları ve antistatik bileklikler gibi ESD önlemleri önerilir.

S: Nem bariyeri poşetini açtıktan sonra depolama ömrü nedir?
C: ≤30°C ve ≤%60 RH'de 168 saat (7 gün). Bunun ötesinde fırınlama gereklidir.

S: Silikon lens yaygın optik yapıştırıcılarla uyumlu mu?
C: Bazı yapıştırıcılar silikona saldıran VOC'ler yayabilir. Yapıştırıcıları amaçlanan uygulama ortamında test etmek önemlidir.

12. Teknik Prensipler

Mavi LED, safir veya silisyum karbür alt tabaka üzerinde büyütülmüş bir İndiyum Galyum Nitrür (InGaN) aktif katman kullanır. Bir ileri polarma uygulandığında, elektronlar ve delikler kuantum kuyusu bölgesinde birleşerek InGaN'nin bant aralığına karşılık gelen enerjide fotonlar yayar. Kuantum kuyusundaki indiyum içeriği ayarlanarak emisyon dalga boyu ayarlanabilir; bu ürün için kompozisyon, 465-475nm aralığında mavi ışık üretecek şekilde ayarlanmıştır. Seramik paket, ışık çıkışını artırır ve lehim pedlerine sağlam bir termal yol sağlar. Görüş açısı, reflektör kabının geometrisi ve kapsülant şekli tarafından belirlenir.

13. Gelişim Trendleri

LED endüstrisi daha yüksek verimlilik ve daha düşük maliyet için itmeye devam ediyor. InGaN mavi LED'ler laboratuvar ortamında >200 lm/W'ye ulaştı ve ticari ürünler istikrarlı bir şekilde gelişiyor. Daha yüksek akım kapasitesine sahip daha küçük paketlere (örneğin CSP çipleri) yönelik eğilim, bazı uygulamalar için seramik paketlere meydan okuyor. Bununla birlikte, 3535 seramik paket, sağlam termal performans ve güvenilirlik gerektiren yüksek güçlü uygulamalar için popüler olmaya devam ediyor. Akıllı aydınlatma kontrolleri ve tam spektrumlu fosforlarla (beyaz ışık üretmek için) entegrasyon devam eden gelişmelerdir. Yalnızca mavi uygulamalar için, hassas gruplama ve sıcaklık üzerinde kararlı dalga boyu, bahçecilik ve medikal pazarlar tarafından giderek daha fazla talep edilmektedir.