Yüksek Güçlü Beyaz LED 3.0x3.0x0.55mm - İleri Gerilim 5.8-7.2V - Güç 2.16W - Teknik Veri Sayfası

1. Ürün Genel Bakış

Bu yüksek güçlü beyaz LED, beyaz ışık üretmek için bir mavi yonga ile fosfor birleşimi kullanılarak üretilmiştir. Cihaz, 3.0 mm × 3.0 mm × 0.55 mm boyutlarında bir EMC (Epoksi Kalıplama Bileşiği) paketi içinde barındırılmakta olup, zorlu aydınlatma uygulamaları için kompakt ve sağlam bir çözüm sunar. Temel özellikler arasında 120°'lik son derece geniş bir görüş açısı, tüm SMT montaj ve lehim proseslerine uygunluk ve otomatik yerleştirme için bant ve makara üzerinde bulunabilirlik yer alır. LED, RoHS uyumludur ve nem hassasiyet seviyesi 3'tür. Tipik uygulamalar arasında LCD, TV veya monitörler için arka aydınlatma; anahtar ve sembol aydınlatması; optik göstergeler; iç mekan ekranları; tüp aydınlatma uygulamaları ve genel kullanım bulunur. 300 mA'de 5.8 V ile 7.2 V arasında bir ileri gerilim aralığı ve 140 lm ile 220 lm arasında bir ışık akısı ile bu LED, güvenilir performansı korurken yüksek parlaklık sağlar.

2. Teknik Parametre Derinlemesine Analiz

2.1 Elektriksel / Optik Karakteristikler (Ts=25°C'de)

Aşağıdaki tablo, 25°C lehim sıcaklığında ve 300 mA ileri akımda ölçülen temel elektriksel ve optik parametreleri özetlemektedir:

• İleri Gerilim (VF):Minimum 5.8 V, Tipik 6.0 V (grafikten), Maksimum 7.2 V.
• Ters Akım (IR):VR=10 V'da maksimum 10 µA.
• Işık Akısı (Φ):Minimum 140 lm, Tipik 180 lm, Maksimum 220 lm.
• Görüş Açısı (2θ1/2):Tipik 120°.
• Termal Direnç (RTHJ-S):Tipik 12 °C/W.

Mutlak maksimum değerler: Güç dağılımı 2160 mW, ileri akım 300 mA, tepe ileri akım 450 mA (1/10 görev döngüsü, 0.1 ms darbe genişliği), ters gerilim 10 V, ESD (HBM) 2000 V, çalışma sıcaklığı -40°C ila +85°C, depolama sıcaklığı -40°C ila +100°C, bağlantı sıcaklığı 115°C.

2.2 İleri Gerilim ve Işık Akısı Kutu Aralığı

IF=300 mA'de, ileri gerilim 5.8-6.0 V (kutu TB) ile 7.0-7.2 V (kutu TN) arasında değişen aralıklara ayrılmıştır. Işık akısı 140-145 lm (kutu T140) ile 240-245 lm (kutu T240) arasında kategorize edilmiştir. Kesin kutu kodu, voltaj ve akı kutularının bir kombinasyonudur ve müşterilerin belirli özelliklere sahip cihazları seçmesine olanak tanır. C.I.E. kromatisite diyagramı, tutarlı beyaz renk koordinatları elde etmek için birden fazla renk kutusu (D00, D01, ..., H00, H01, ..., K00, K01, ..., T00, T01, ...) sağlar. Her kutunun, Tablo 1-4'te listelendiği gibi hassas CIE-x ve CIE-y köşe koordinatları vardır ve sıkı renk kontrolü sağlar.

3. Performans Eğrisi Analizi

3.1 İleri Gerilim ve İleri Akım

İleri gerilim, ileri akımla birlikte artar. 5.5 V'da akım sıfıra yakındır; 7 V'da akım yaklaşık 300 mA'ya ulaşır. Bu ilişki yüksek güçlü LED'ler için tipiktir ve voltaj sürüşü yerine akım regülasyonu ihtiyacını gösterir.

3.2 İleri Akım ve Bağıl Yoğunluk

Bağıl yoğunluk, 0 ila 300 mA arasında ileri akımla doğrusal olarak artar ve 300 mA'da yaklaşık %100'e ulaşır. Bu, iyi verimlilik ve öngörülebilir çıkışı gösterir.

3.3 Lehim Sıcaklığı ve Bağıl Yoğunluk

Lehim sıcaklığı 25°C'den 115°C'ye yükseldikçe, bağıl yoğunluk yaklaşık %85'e hafifçe düşer. Tasarımcılar, ışık çıkışını korumak için termal düşüşü hesaba katmalıdır.

3.4 Lehim Sıcaklığı ve İleri Akım

Aşırı ısınmayı önlemek için izin verilen maksimum ileri akım, lehim sıcaklığının artmasıyla azalır. Ts=25°C'de maksimum akım 300 mA'dır; 85°C'de yaklaşık 200 mA'ya düşer. Bu düşüş, güvenilir çalışma için kritiktir.

3.5 İleri Gerilim ve Lehim Sıcaklığı

İleri gerilim, sıcaklık arttıkça hafifçe azalır (yaklaşık -2 mV/°C). 20°C'den 120°C'ye, VF yaklaşık 6.20 V'tan 6.02 V'a düşer.

3.6 Radyasyon Diyagramı

LED, 120°'lik geniş bir görüş açısına sahiptir. Bağıl ışık yoğunluğu -60° ila +60° arasında %50'nin üzerinde kalır ve ±90°'de sıfıra yaklaşır. Bu, cihazı geniş aydınlatma gerektiren uygulamalar için ideal kılar.

3.7 Kromatisite Koordinatı ve Lehim Sıcaklığı

CIE x ve y koordinatları sıcaklıkla hafifçe kayar. Sıcaklık 25°C'den 85°C'ye yükseldikçe, beyaz nokta daha yüksek x ve y değerlerine (daha sıcak renk) doğru hafifçe hareket eder. Bu kayma, renk kritik tasarımlarda dikkate alınmalıdır.

3.8 Spektrum Dağılımı

Bağıl emisyon yoğunluğu, 400-700 nm'yi kapsayan geniş bir spektrumla birlikte 450 nm (mavi) ve 560 nm'de (fosfor sarı-yeşil) zirve yapar. Beyaz ışık, mavi çip emisyonu ve sarı fosforun birleşimiyle oluşturulur.

4. Mekanik ve Paketleme Bilgileri

4.1 Paket Boyutları

Paket 3.00 mm × 3.00 mm boyutlarında olup yüksekliği yaklaşık 0.55 mm'dir. Üstten görünümde her biri 1.45 mm × 0.46 mm boyutlarında iki temas pedi (anot ve katot) gösterilir. Alttan görünümde aynı pedler ek işaretlerle gösterilir. Kutupluluk, paket üzerindeki bir çentik veya işaretle belirtilir (bkz. Şekil 1-4). Lehim desenleri, optimum lehim bağlantısı oluşumu için aralarında 0.46 mm boşluk bulunan 2.26 mm × 0.69 mm pedlerin kullanılmasını önerir. Aksi belirtilmedikçe tüm boyutlarda ±0.2 mm tolerans vardır.

4.2 Taşıyıcı Bant ve Makara

LED'ler, P1=4.0 mm ve P2=2.0 mm adımlı taşıyıcı bantta paketlenir. Bant genişliği 8.0 mm olup cepler A0=3.2±0.1 mm, B0=3.3±0.1 mm ve K0=1.4±0.1 mm boyutlarındadır. Makaranın dış çapı 178 mm, iç göbek çapı 59 mm ve genişliği 16.9 mm'dir. Her makara 5000 adet içerir.

4.3 Etiketleme ve Nem Bariyeri

Etiket, parça numarası, spec numarası, lot numarası, akı (Φ), kromatisite (XY), ileri gerilim (VF), dalga boyu (WLD), miktar (QTY) ve tarih (DATE) için kutu kodlarını içerir. Paket, kurutucu madde ile bir nem bariyeri torbasında kapatılır ve bir ESD uyarı etiketi eklenir.

5. Lehimleme ve Montaj Kılavuzu

5.1 Reflow Lehimleme Profili

Tipik bir reflow lehimleme profili önerilir: 60-120 saniye boyunca 150°C'den 200°C'ye ön ısıtma, maksimum 3°C/s ile 260°C tepe sıcaklığına (255°C'nin üzerinde maksimum 10 saniye) rampa ve maksimum 6°C/s ile soğutma. 25°C'den tepeye toplam süre 8 dakikayı geçmemelidir. Reflow lehimleme ikiden fazla yapılmamalıdır.

5.2 El Lehimleme ve Onarım

El lehimleme, havya sıcaklığı 300°C'nin altında, 3 saniyeden kısa sürede ve yalnızca bir kez yapılmalıdır. Onarım önerilmez; kaçınılmazsa, çift başlı bir havya kullanın ve LED bütünlüğünü önceden doğrulayın.

5.3 Uyarılar

Silikon kapsülleme yumuşaktır; üst yüzeye aşırı basınç uygulamaktan kaçının. LED'leri eğrilmiş PCB alanlarına monte etmeyin. Lehimlemeden sonra mekanik stres veya hızlı soğutma uygulamayın.

6. Paketleme ve Sipariş Bilgileri

Standart paketleme, makara başına 5000 adettir. Karton kutu boyutları ve paketleme işlemi ürün özelliklerinde gösterilmiştir. Etiket formatı, gerekli tüm izlenebilirlik kodlarını içerir. Ürün, kapalı bir nem bariyeri torbası ve ESD koruması ile nem dirençli bir paketleme işleminde sevk edilir.

7. Uygulama Önerileri

Tipik uygulamalar arasında LCD arka aydınlatma, iç mekan ekranları, tüp lambalar ve genel aydınlatma bulunur. En iyi performans için, ileri akımı 300 mA'de tutmak için sabit akım sürücüsü kullanın. LED'i iyi ısı emilimli bir metal çekirdekli PCB'ye (MCPCB) bağlayarak termal yönetimi düşünün. Bağlantı sıcaklığı 115°C'yi geçmemelidir. Devre tasarımında, paralel dizilerde akımı dengelemek için seri dirençler ekleyin. LED'i yüksek kükürt ortamlarına (>100 ppm) veya halojen bileşiklerine (Br ve Cl için her biri >900 ppm) maruz bırakmaktan kaçının. Gerekirse temizlik için izopropil alkol kullanın; ultrasonik temizlik önerilmez.

8. Teknik Karşılaştırma

Standart 2835 veya 3030 beyaz LED'lerle karşılaştırıldığında, bu cihaz daha yüksek ileri gerilim (5.8-7.2V, tipik 3V'a karşı) sunar ve bu da seri bağlı birden fazla çipi gösterir ve daha yüksek güç yoğunluğu sağlar. 120°'lik görüş açısı, birçok yüksek güçlü LED'den (genellikle 110°) daha geniştir. EMC paketi, geleneksel PPA paketlerinden daha iyi nem direnci ve yüksek sıcaklık kararlılığı sağlar. 300mA'de ~60-80 lm/W'lık ışık verimliliği, yüksek güçlü beyaz LED'ler için rekabetçidir. Kromatisitede sıkı gruplama (birden fazla D, H, K, T kutusu), üretim partileri arasında renk tutarlılığı sağlar.

9. Sıkça Sorulan Sorular

S: Önerilen ileri akım nedir? C: Mutlak maksimum değer 300 mA DC'dir; en iyi verimlilik ve ömür için, uygun ısı emilimi ile 280-300 mA'de çalıştırın.

S: Bu LED daha yüksek akımda sürülebilir mi? C: 1/10 görev döngüsü, 0.1ms darbe genişliğinde 450 mA'ya kadar tepe akımı, ancak ortalama akım 300 mA'yı geçmemelidir.

S: Sıcaklık rengi nasıl etkiler? C: Sıcaklık arttıkça kromatisite hafifçe değişir (x,y artar); renk kritik uygulamalar için aktif soğutma veya geri bildirim düşünün.

S: Depolama koşulu nedir? C: Nem bariyeri torbasını açmadan önce, şu koşullarda saklayın:<30°C /<%75 RH'de 1 yıla kadar. Açtıktan sonra, şu koşullarda 24 saat içinde kullanın:<30°C /<%60 RH. Aşılırsa, 65±5°C'de 24 saat fırınlayın.

S: Hangi temizlik solventleri güvenlidir? C: İzopropil alkol önerilir; silikonu veya paketi çözebilecek solventlerden kaçının.

10. Pratik Uygulama Örnekleri

10 inçlik bir LCD panel için arka aydınlatma ünitesinde, 300 mA'de sabit akım sürücüsüyle seri bağlanmış 12 LED kullanmak, parlak bir ekran için yeterli olan yaklaşık 2000 lm toplam akı sağlar. Geniş görüş açısı, panel boyunca eşit aydınlatma sağlar. Bir tüp retrofit lambada, uygun ısı emicili doğrusal bir PCB üzerindeki 24 LED, 20W'lık bir floresan tüpün yerini alabilir, daha iyi enerji verimliliği ve daha uzun ömürle 3500+ lümen sağlar. İç mekan tabelaları için, uygun aralık ve lens optikleri ile diziler, minimum gölgeyle yüksek parlaklık elde eder.

11. Çalışma Prensibi

Bu beyaz LED, ~450 nm'de yayan bir mavi InGaN (İndiyum Galyum Nitrür) çipi kullanır. Çip, mavi ışığı emen ve geniş bir sarı-yeşil spektrumda yeniden yayan bir fosfor tabakası (tipik olarak YAG:Ce veya benzeri) ile kaplanmıştır. İletilen mavi ışık ve fosfor dönüştürülmüş sarı ışığın kombinasyonu beyaz ışık üretir. CIE koordinatları, fosfor bileşimi ve konsantrasyonu ayarlanarak ayarlanabilir. LED, çipi ve fosforu korumak ve optik bağlantı sağlamak için silikonla kapsüllenmiştir.

12. Gelişim Trendleri

Yüksek güçlü beyaz LED'lerdeki eğilim, daha yüksek ışık verimliliğine (çip seviyesinde >150 lm/W), gelişmiş renk sunumuna (CRI>90) ve kompakt tasarımlar için daha küçük paketlere doğrudur. EMC paketleri, daha iyi termal kararlılık ve güvenilirlik nedeniyle PPA'nın yerini almaktadır. Nitrür ve florür fosforlar gibi yeni fosfor teknolojileri, daha geniş renk gamı ve daha yüksek CRI sağlar. Birden fazla çipin seri olarak entegrasyonu (bu 6V sınıfı cihazda görüldüğü gibi), akımı ve I²R kayıplarını azaltmak için daha yüksek voltajlı sürüşe izin verir. Gelecekteki gelişmeler arasında çip boyutunda paketleme (CSP) ve daha iyi termal yol ve daha düşük maliyet için flip-chip tasarımları yer alır.