ELCH07-5070J6J7294310-N8 LED Veri Sayfası - 7.0x7.0x?mm Paket - 2.95-4.35V İleri Gerilim - 240lm Işık Akısı - 6000K Beyaz - İngilizce Teknik Dokümantasyon

1. Ürün Genel Bakışı

ELCH07-5070J6J7294310-N8, yüksek ışık çıkışı ve güvenilirlik gerektiren uygulamalar için tasarlanmış yüksek güçlü bir beyaz LED bileşenidir. CHIN serisine aittir ve kompakt yüzey montaj paketi ile karakterize edilir. Cihaz, seri üretim için belirlenmiştir; bu, hacimli üretim için olgunluk ve kararlılığını gösterir.

Çekirdek teknoloji, beyaz ışık yaymak üzere tasarlanmış InGaN (İndiyum Galyum Nitrür) yarı iletken malzemelerine dayanmaktadır. Bu LED, ters öngerilimli çalışma için tasarlanmamıştır; bu, devre tasarımcıları için kritik bir husustur.

2. Teknik Özelliklere Derinlemesine Bakış

Bu bölüm, veri sayfasında belirtilen temel teknik parametrelerin detaylı ve nesnel bir analizini sunar.

2.1 Mutlak Maksimum Değerler

Absolute maximum ratings, cihaza kalıcı hasar verebilecek sınırları tanımlar. Bu sınırlarda veya bu sınırlara yakın bir şekilde sürekli çalıştırılması kesinlikle tavsiye edilmez.

• DC İleri Akım (I_F): 350 mA. Bu, LED'in dayanabileceği maksimum sürekli ileri akımdır.
• Tepe Darbe Akımı (I_Darbe): 1500 mA. Bu yüksek akım yalnızca belirli darbe koşullarında izin verilir: maksimum darbe genişliği 400ms ve maksimum görev döngüsü %10 (örneğin, 400ms AÇIK, 3600ms KAPALI). Bu mod tipik olarak kamera flaş uygulamaları için kullanılır.
• ESD Resistance (V_B): 8000 V (Human Body Model). Bu yüksek değer, montaj sırasında ve nihai uygulamada kullanım için kritik öneme sahip olan sağlam bir elektrostatik deşarj korumasını gösterir.
• Junction Temperature (T_J)125 °C. Yarı iletken bağlantının kendisinin izin verilen maksimum sıcaklığı.
• Termal Direnç (R_θ): 10 °C/W (bağlantıdan uca). Bu parametre, termal yönetim tasarımı için hayati önem taşır. Harcanan her watt güç başına, bağlantı sıcaklığının uç (lehim pedi) sıcaklığının 10°C üzerine çıkacağını belirtir. T_J 'yi sınırlar dahilinde tutmak için etkili bir soğutucu gereklidir.
• Operating & Depolama Temperature: -40°C ila +85°C / -40°C ila +110°C, sırasıyla.
• Güç Dağılımı (Darbe Modu): 6 W. Bu, paketin darbe işletiminde kaldırabileceği maksimum güçtür ve tepe darbe akımı değeri ile ilişkilidir.
• Lehimleme Sıcaklığı: Maksimum 260°C, 2 yeniden akış döngüsü ile sınırlı.
• Görüş Açısı (2θ_1/2): 125 derece (±5°). Bu geniş görüş açısı, Lambert veya yakın-Lambert yayılım modelinin karakteristiğidir.

2.2 Elektro-Optik Özellikler

Bu parametreler standart koşullar altında (T_{lehim pedi} = 25°C, 50ms darbe) ve tipik performansı temsil eder.

• Işık Akısı (Φ_v): 200-300 lm, I_F = 1000mA. ±%10 ölçüm toleransı uygulanır. Bu yüksek çıkış, aydınlatma görevleri için uygun olmasını sağlar.
• İleri Yönlü Gerilim (V_F): I_F = 1000mA'de 2.95V ila 4.35V, ±0.1V ölçüm toleransı ile. Bu geniş aralık, dikkatli sürücü tasarımı gerektirir ve binning yoluyla yönetilir.
• İlişkili Renk Sıcaklığı (CCT): 5000K ila 7000K arası. Tipik değer 6000K'dır ve bu da onu "soğuk beyaz" aralığına yerleştirir.
• Optik Verimlilik: 1000mA'de 65 lm/W. Bu, enerji verimliliği için önemli bir performans göstergesidir.

2.3 Güvenilirlik ve Kullanım

• Moisture Sensitivity Level (MSL): Sınıf 1. Bu en dayanıklı seviyedir, yani cihazın ≤30°C/%85 RH koşullarında sınırsız raf ömrü vardır ve standart koşullar altında yeniden akış lehimlemeden önce fırınlanması gerekmez.
• Güvenilirlik Testi: Tüm spesifikasyonlar, ışık akısı bozulmasının %30'dan az olması kriteri ile 1000 saatlik bir güvenilirlik testi ile garanti edilir.
• Test Koşulu NotuTüm güvenilirlik ve korelasyon verileri, 1.0 x 1.0 cm² Metal Çekirdekli Baskılı Devre Kartı (MCPCB) kullanılarak "üstün termal yönetim" altında test edilmiştir. Termal yönetim daha az etkiliyse gerçek dünya performansı değişiklik gösterebilir.

3. Binning Sistemi Açıklaması

Seri üretimde tutarlılığı sağlamak için, LED'ler temel parametrelere göre sınıflandırılır (binlenir). ELCH07-5070J6J7294310-N8 parça numarası bu sınıflardan bazılarını kodlar.

3.1 İleri Yönlü Gerilim Binning

İleri yönlü gerilim beş koda (2932, 3235, 3538, 3841, 4143) ayrılmıştır. Kod, minimum ve maksimum gerilimi voltun onda biri cinsinden belirtir. Örneğin, "2932" sınıfı V_F 2.95V ile 3.25V aralığını kapsar. Parça numarasındaki "2932", bu spesifik LED'in bu gerilim sınıfına düştüğünü gösterir.

3.2 Işık Akısı Sınıflandırması

Işık akısı, 1000mA'de iki ana koda ayrılır: J6 (200-250 lm) ve J7 (250-300 lm). Parça numarasındaki "J6", ışık akısı sınıfını belirtir.

3.3 Renk (Beyaz) Sınıflandırması

Beyaz renk noktası, CIE 1931 renklilik diyagramı üzerinde tanımlanır ve bir Renk Sıcaklığı (CCT) aralığı ile ilişkilendirilir. İki ana sınıf tanımlanmıştır:

• Sınıf 5057: CCT aralığı 5000K ila 5700K. CIE grafiğinde bir dörtgen ile tanımlanır.
• Sınıf 5770: CCT aralığı 5700K ila 7000K. Farklı bir dörtgen ile tanımlanır.

Parça numarasındaki "72943" büyük olasılıkla bu bölmelerden birindeki belirli bir renk koordinatına karşılık gelir. Renk koordinatları için ölçüm toleransı ±0.01'dir.

4. Performans Eğrisi Analizi

Veri sayfası, performans eğilimlerini gösteren çeşitli grafikler sunar. Bunları anlamak, tasarım optimizasyonu için anahtardır.

4.1 Forward Voltage vs. Forward Current (V_F-I_F Curve)

Eğri doğrusal olmayan bir ilişki göstermektedir. V_F I ile birlikte artar_F, çok düşük akımda yaklaşık 2.4V civarında başlayarak 1500mA'da yaklaşık 4.0V'a ulaşır. Bu eğri, uygun bir sabit akım sürücüsü seçmek ve güç dağılımını hesaplamak için esastır (P_d = V_F * I_F).

4.2 Işık Akısı - İleri Akım

Göreceli ışık akısı, akımla doğrusal altı bir ilişki göstererek artar. Çıkış akımla birlikte artarken, verimlilik (lm/W) genellikle yüksek akımlarda artan ısı ve yarı iletkendeki "sarkma" etkileri nedeniyle düşer. Eğri, Y ekseninde 1.0 olarak 1000mA referans noktası alınarak göreceli çıkışı göstermektedir.

4.3 İlişkili Renk Sıcaklığı (CCT) - İleri Akım Grafiği

CCT, sürücü akımıyla birlikte hafif bir değişim gösterir; düşük akımda yaklaşık 5600K'dan 1000mA'da yaklaşık 6000K'ya yükselir. Bu kayma, tutarlı rengin kritik olduğu uygulamalar için önemlidir.

4.4 İleri Akım Değer Düşürme Eğrisi

Bu, güvenilir çalışma için tartışmasız en kritik grafiktir. Lehim pedi sıcaklığının (T) bir fonksiyonu olarak izin verilen maksimum sürekli ileri akımı gösterir._{lehim pedi}). Eğri, eklem sıcaklığını (T) maksimum 125°C değerinde veya altında tutmaya dayanır._J) maksimum 125°C değerinde veya altında tutmaya dayanır. Örneğin:

• T_{lehim pedi} = 25°C, maksimum akım ~600mA'dır.
• T_{lehim pedi} = 75°C, maksimum akım ~300mA'ya düşer.
• T_{lehim pedi} = 100°C, maksimum akım neredeyse 0mA'dır.

Bu grafik etkili bir termal tasarımı zorunlu kılar. 1000mA test koşulu, olağanüstü soğutma olmaksızın sürekli bir çalışma noktası değil, darbe veya kısa süreli bir değerdir.

4.5 Relative Spektral Dağılım & Radiation Pattern

Spektrum grafiği, InGaN çipinden gelen mavi bölgede (yaklaşık 450nm civarında) geniş bir emisyon tepe noktası ile daha geniş bir sarı fosfor emisyonunun birleşerek beyaz ışık oluşturduğunu göstermektedir. Işınım deseni grafikleri, X ve Y eksenlerinde eşit şiddet desenleriyle Lambert dağılımını (kosinüs yasası) doğrulamakta ve 125 derecelik geniş, düzgün bir görüş açısı sağlamaktadır.

5. Mechanical & Package Information

5.1 Paket Boyutları

LED, parça numarasındaki "5070" ile belirtildiği üzere (muhtemelen 5.0mm x 7.0mm veya 7.0mm x 7.0mm) yaklaşık 7.0mm x 7.0mm ayak izine sahip bir yüzey montaj paketindedir. Kesin boyut çizimi, lehim pedlerini, lens şeklini ve polarite göstergesini içeren temel özellikleri gösterir. Aksi belirtilmedikçe toleranslar tipik olarak ±0.1mm'dir. Paket, 125 derecelik görüş açısını şekillendiren entegre bir lens içerir.

5.2 Polarite Tanımlama

Paket, anot ve katodu tanımlamak için işaretler veya fiziksel özellikler (pah köşe gibi) içerir. Montaj sırasında ters bağlantıdan kaynaklanan hasarı önlemek için doğru polarite esastır.

6. Soldering & Assembly Guidelines

• Reflow Lehimleme: Maksimum lehimleme sıcaklığı 260°C'dir. Bileşen maksimum 2 reflow döngüsüne dayanabilir. Standart kurşunsuz reflow profilleri (IPC/JEDEC J-STD-020) uygulanabilir.
• Termal Yönetim: Bu en önemli husustur. Düşük termal direnç (10°C/W) yalnızca lehim pedlerinin PCB üzerinde yeterli boyutta bir termal pede bağlanması ve bunun da bir soğutucuya bağlanması durumunda etkilidir. LED'i maksimum değerlerine yakın süren herhangi bir uygulama için MCPCB veya yalıtımlı metal substrat (IMS) kullanılması şiddetle önerilir.
• ESD Önlemleri: 8kV HBM derecelendirmesine sahip olsa da, standart ESD işlem prosedürlerine (topraklanmış çalışma istasyonları, bilek kayışları) yine de uyulmalıdır.
• Depolama: MSL Seviye 1 cihazı olarak, normal fabrika koşullarında özel kuru depolama gerekmez.

7. Packaging & Ordering Information

7.1 Bant ve Makara Paketleme

LED'ler, kabartmalı taşıyıcı bantlar üzerinde nem geçirmez paketleme ile tedarik edilir. Her makara 2000 adet içerir. Taşıyıcı bant, otomatik al-yerleştir montajı sırasında güvenli tutuş ve doğru yönlendirme (polarite) sağlamak için boyutlandırılmıştır. Makara boyutları, otomatik montaj ekipmanlarına entegrasyon için sağlanmıştır.

7.2 Etiket Açıklaması

Ambalaj etiketi birkaç önemli alan içerir:

• P/N: Tam parça numarası (örn., ELCH07-5070J6J7294310-N8).
• LOT NO: Üretim partisi için izlenebilirlik kodu.
• QTYPaket içindeki miktar.
• CAT (Işık Akısı Sınıfı)Örn., J6.
• HUE (Renk Sınıfı): Örn., 72943.
• REF (İleri Voltaj Kutusu): Örn., 2932.
• MSL-X: Nem Duyarlılık Seviyesi.

8. Uygulama Önerileri

8.1 Tipik Uygulama Senaryoları

Veri sayfasında, LED'in özelliklerine göre önceliklendirilebilecek çeşitli uygulamalar listelenmiştir:

1. Mobile Phone Camera Flash / Strobe LightYüksek tepe darbe akımı (1500mA) ve yüksek ışık akısı, bunu birincil bir uygulama haline getirir. Kısa, yüksek güçlü darbeler, fotoğrafçılık için sahneleri aydınlatmak için idealdir.
2. DV için El Feneri / Taşınabilir AydınlatmaYüksek sürekli çıkış (uygun şekilde soğutulduğunda), elde taşınır video ışıkları veya el fenerleri için uygundur.
3. Özelleştirilmiş İç Mekan/Dış Mekan Aydınlatması: Yönlendirme işaret lambaları (çıkış işaretleri, basamak aydınlatmaları), dekoratif aydınlatma ve otomotiv iç/dış aydınlatmasını içerir. Geniş görüş açısı, alan aydınlatması için faydalıdır.
4. TFT Arka Aydınlatma: Yüksek parlaklık gerektiren daha büyük ekranlar için, ancak ışığı yönlendirmek için ikincil optikler gerekli olacaktır.

8.2 Tasarım Hususları

• Sürücü Seçimi: Sabit akım sürücü zorunludur. Sürücü, gerekli akıma kadar (derecelendirme düşümü dikkate alınarak) sağlayabilmeli ve maksimum V_F Seçilen bölmenin. Flash uygulamaları için, yüksek akım darbeleri sağlayabilen bir sürücü gereklidir.
• Termal Tasarım: Bu önemle vurgulanmalıdır. Beklenen güç dağılımını hesaplayın (V_F * I_F). Termal direnci (R_θ) ve güç azaltma eğrisini kullanarak, istenen sürücü akımına izin verecek kadar düşük lehim pedi sıcaklığını korumak için gerekli soğutma düzeneğini belirleyin. Kritik tasarımlar için Sonlu Elemanlar Analizi (FEA) termal simülasyonu önerilir.
• Optik Tasarım: Lambertiyen deseni geniş kapsama sağlar. Odaklanmış ışınlar için (örneğin, bir el feneri), ikincil bir yansıtıcı veya kolimatör mercek gerekecektir.
• Binning Tutarlılığı: Birden fazla LED'in birlikte kullanıldığı uygulamalarda (örneğin, bir video ışığı dizisinde), özellikle renk, ışık akısı ve ileri voltaj için sıkı bin aralıkları belirleyerek tekdüze bir görünüm ve dengeli akım paylaşımı sağlayın.

9. Technical Comparison & Differentiation

Veri sayfasında doğrudan bir rakip karşılaştırması bulunmasa da, bu LED'in temel farklılaştırıcı özellikleri şu şekilde çıkarılabilir:

• Yüksek Darbe Akımı Kapasitesi: 1500mA darbe derecesi, birçok genel amaçlı yüksek güçlü LED'in vurgulamadığı, kamera flaş uygulamaları için özel olarak tasarlanmış öne çıkan bir özelliktir.
• Sağlam ESD Koruması: 8kV HBM yüksek seviyede koruma sağlar, son kullanıcı işleme ve montaj sırasında güvenilirliği artırır.
• MSL Level 1: Daha yüksek MSL derecelerine (3, 2a vb.) sahip, kuru paketleme ve ısıtma gerektiren LED'lere kıyasla envanter yönetimini ve montaj sürecini basitleştirir.
• Açık Güvenilirlik Verisi: The mention of a 1000-hour test with a <30% flux degradation criterion provides a quantitative reliability claim.
• Kapsamlı SınıflandırmaGerilim, akı ve renk için ayrıntılı sınıflandırma yapısı, tasarımcıların uygulamaları için gereken kesin performans sınıfını seçmelerine olanak tanıyarak nihai üründe daha yüksek kalite ve tutarlılık sağlar.

10. Sıkça Sorulan Sorular (Teknik Parametrelere Dayalı)

10.1 Bu LED'i sürekli olarak 1000mA'de sürebilir miyim?

Cevap: Ancak olağanüstü termal yönetim olmadan mümkün değil. 1000mA değeri belirli test koşullarında (50ms darbe, T_{lehim pedi}=25°C) verilmiştir. Azaltma eğrisi, sürekli çalışma (DC) için maksimum akımın önemli ölçüde daha düşük olduğunu gösterir—25°C lehim pedi sıcaklığında yaklaşık 600mA ve daha yüksek sıcaklıklarda daha da düşük. 1000mA'de sürekli çalışma neredeyse kesinlikle maksimum jonksiyon sıcaklığını aşarak hızlı bozulma ve arızaya yol açar.

10.2 J6 ve J7 ışık akısı sınıfı arasındaki fark nedir?

Cevap: J6 kutusu 1000mA'de 200 ila 250 lümen arasında ışık akısını kapsarken, J7 kutusu 250 ila 300 lümen arasını kapsar. Parça numarasındaki "J6", bu belirli cihaz için garanti edilen minimum akının daha düşük aralıkta olduğunu belirtir. Maksimum parlaklık gerektiren uygulamalar için J7 kutusunun belirtilmesi gereklidir.

10.3 "2932" voltaj kutusu kodunu nasıl yorumlarım?

Cevap: "2932" kodu, bu kutudaki LED'lerin ileri voltajının 2.95 volt ("29" 2.9'u temsil eder, son rakam yüzde birleri belirtir) ile 3.25 volt ("32") arasında olduğu anlamına gelir. Bu, tasarımcıların güç tüketimini ve gerekli sürücü voltaj marjını daha doğru tahmin etmelerini sağlar.

10.4 Bir soğutucu kesinlikle gerekli midir?

Cevap: Evet, çok düşük akımların ötesindeki herhangi bir çalışma için. 10°C/W'lik termal direnç, mütevazı bir 350mA ve 3.5V'lik bir V_F ile (yaklaşık 1.23W dağıtırken), bağlantı sıcaklığının lehim pedi sıcaklığının 12.3°C üzerinde olacağı anlamına gelir. Bir soğutucu olmadan, lehim pedi sıcaklığı hızla ortam sıcaklığı artı bu fark değerine doğru yükselecek ve bağlantı sıcaklığını limitine doğru itecektir. Performans ve uzun ömür için uygun termal tasarım tartışılmazdır.

11. Tasarım İçi Vaka Çalışması

Senaryo: Bir akıllı telefon kamera flaş modülü tasarlamak.

1. Gereksinim: Need a very bright, short-duration flash. Assume a pulse width of 300ms, with a duty cycle < 10%.
2. LED Seçimi: Bu LED, 1500mA tepe darbe akımı değeri ve yüksek ışık çıkışı nedeniyle uygundur.
3. Sürüş Koşulu: Darbe sırasında 1200mA'de sürmeye karar verin. V'yi kontrol edin_F-I_F eğrisi: V_F ~ 4.1V. Darbe gücü = 4.92W.
4. Termal Kontrol: Darbe kısadır (300ms), bu nedenle düşük görev döngüsü nedeniyle ortalama güç düşüktür. Asıl termal endişe, bir fotoğraf patlaması sırasında biriken ısıdır. Telefonun küçük boyutu soğutmayı sınırlar. Tasarım, örneğin bir fotoğraf çekimi sırasında lehim yastığı sıcaklığının, düşürme eğrisine atıfta bulunarak 80°C'yi aşmamasını sağlamalıdır.
5. Sürücü: 1200mA darbe sağlayabilen ve güvenlik zamanlayıcılarına sahip, kompakt, Li-ion pil uyumlu bir flaş LED sürücü IC'si seçin.
6. Optik: Işığı yaymak ve fotoğraflarda sıcak noktalardan kaçınmak için basit bir difüzör veya reflektör kullanın.
7. Binning: Tüm üretilen telefonlarda tutarlı flaş rengi ve sürücü performansı sağlamak için sıkı bir renk bin'i (örn., 5770) ve tek bir voltaj bin'i (örn., 3538) belirtin.

12. Teknik Prensip Tanıtımı

Bu LED, yaygın ve verimli bir yöntem kullanarak beyaz ışık üretir: Fosfor Dönüştürmeli Beyaz Işık.

1. InGaN'den yapılmış bir yarı iletken çip, içinden elektrik akımı geçtiğinde (elektrolüminesans) yüksek enerjili mavi ışık yayar.
2. Bu mavi ışık, doğrudan çipin üzerine veya yakınına kaplanmış sarı (veya sarı ve kırmızı) fosfor malzemesinden oluşan bir katman tarafından kısmen emilir.
3. Fosfor, emilen enerjiyi fotolüminesans adı verilen bir süreçle daha düşük enerjili sarı (ve kırmızı) ışık olarak yeniden yayar.
4. Kalan emilmemiş mavi ışık, yayılan sarı/kırmızı ışıkla karışır ve insan gözü bu karışımı beyaz ışık olarak algılar. Kesin oranlar, İlişkili Renk Sıcaklığını (CCT) belirler—daha fazla mavi "soğuk beyaz" (daha yüksek CCT, örn. 6000K), daha fazla sarı/kırmızı ise "sıcak beyaz" (daha düşük CCT) ile sonuçlanır.

Geniş görüş açısı, çip ve fosforun kubbe şeklindeki bir silikon lens içinde kapsüllenmesiyle sağlanır; bu aynı zamanda çevresel koruma da sağlar.

13. Industry Trends & Context

Bu veri sayfası, yüksek güçlü LED endüstrisindeki devam eden birkaç trendi yansıtmaktadır:

• Belirli Uygulamalar için Artan Entegrasyon: Bu LED, genel bir bileşen olmaktan ziyade, yüksek darbe akımı gibi özelliklerle aşırı sürekli sürme derecelerine öncelik verilerek, kamera flaşı ve taşınabilir aydınlatma için açıkça optimize edilmiştir. Bu, uygulamaya özgü optimizasyona doğru bir hareketi göstermektedir.
• Güvenilirlik ve Nicelleştirme Vurgusu: The inclusion of explicit reliability test criteria (1000hr, <30% degradation) and detailed thermal derating data responds to market demand for predictable longevity, especially in consumer electronics where warranty costs are a concern.
• Kalite için Gelişmiş Sınıflandırma: Çok parametreli sınıflandırma (akı, voltaj, renk), nihai ürünlerde daha yüksek kalite ve tutarlılık sağlar. Bu, renk düzgünlüğünün görünür ve önemli olduğu ekran arka aydınlatması veya mimari aydınlatma gibi uygulamalar için çok önemlidir.
• Otomatik Montaj için SağlamlıkMSL Level 1, bant-ve-makara paketleme ve net polarite işaretleme gibi özellikler, yüksek hızlı, otomatik Yüzey Montaj Teknolojisi (SMT) üretim hatlarıyla uyumluluk için tasarlanmış olup, üretim maliyetini ve hata oranlarını düşürür.
• Birinci Dereceden Tasarım Kısıtı Olarak Termal YönetimTermal verilerin (R_θ, güç azaltma eğrileri) ön plana çıkması, modern yüksek güçlü LED'lerin performansının temelde yalnızca elektriksel veya optik özelliklerle değil, ısı dağılımıyla sınırlı olduğunu vurgular. Başarılı tasarımlar, LED'i ve soğutucuyu tek bir entegre sistem olarak ele alır.