LED 2.7x2.0x0.6mm Beyaz 3.4V 714mW Spesifikasyon RF-A3E27-W60E-B1

1. Ürün Genel Bakış

RF-A3E27-W60E-B1, otomotiv iç ve dış aydınlatma uygulamaları için tasarlanmış yüksek performanslı bir beyaz ışık yayan diyottur (LED). Mavi bir çip ve fosfor dönüşüm katmanı kullanarak beyaz ışık üretir. Bileşen, kompakt bir 2.7mm x 2.0mm x 0.6mm EMC (Epoksi Kalıplama Bileşiği) paketinde sunulur ve mükemmel termal yönetim ve güvenilirlik sağlar. Tipik 150mA ileri akım ve maksimum 714mW güç tüketimi ile bu LED, 55.3 ila 83.7 lümen arasında ışık akısı sağlar. Otomotiv sınıfı ayrık yarı iletkenler için AEC-Q102 stres testi standartlarına göre onaylanmıştır, bu da zorlu ortamlar için sağlamlığı garanti eder.

2. Teknik Parametrelerin Derinlemesine İncelenmesi

2.1 Elektriksel ve Optik Özellikler (Ts=25°C)

• İleri Gerilim (VF):IF=150mA'de 2.8V – 3.4V (tipik 3.1V).
• Ters Akım (IR):VR=5V'de ≤10 µA.
• Işık Akısı (Φ):IF=150mA'de 55.3 lm – 83.7 lm.
• Görüş Açısı (2θ½):120° (tipik).
• Termal Direnç (RTHJ-S gerçek):Tipik 21°C/W, maks. 32°C/W; (RTHJ-S el): tipik 13°C/W, maks. 20°C/W.

2.2 Maksimum Mutlak Değerler

• Güç Tüketimi (PD):714 mW
• İleri Akım (IF):210 mA (sürekli)
• Tepe İleri Akım (IFP):300 mA (1/10 görev döngüsü, 10ms darbe genişliği)
• Ters Gerilim (VR):5 V
• ESD (HBM):8000 V (%90 verim)
• Çalışma Sıcaklığı (TOPR):-40°C ile +125°C arası
• Depolama Sıcaklığı (TSTG):-40°C ile +125°C arası
• Birleşme Sıcaklığı (TJ):Maks. 150°C

25°C'de, darbe modu testinde, fotoelektrik dönüşüm verimliliği ηe = %39. İleri gerilim ölçüm toleransı ±0.1V, renk koordinatları toleransı ±0.005 ve ışık akısı toleransı ±%10'dur.

3. Sınıflandırma Sistemi

LED, IF=150mA'de ileri gerilim ve ışık akısı kutularına göre sınıflandırılır.

3.1 İleri Gerilim Kutuları

• G0: 2.8 – 3.0V
• H0: 3.0 – 3.2V
• I0: 3.2 – 3.4V

3.2 Işık Akısı Kutuları

• PA: 55.3 – 61.2 lm
• PB: 61.2 – 67.8 lm
• QA: 67.8 – 75.3 lm
• QB: 75.3 – 83.7 lm

Renklilik kutuları (VM1'den VM7'ye) CIE 1931 diyagramına göre tanımlanır ve koordinatlar veri sayfasında sağlanır. Bu kutular, otomotiv aydınlatma standartları (örneğin, ECE) için renk tutarlılığını sağlar.

4. Performans Eğrisi Analizi

Tipik optik ve elektriksel eğriler, LED'in çeşitli koşullar altındaki davranışını ortaya koyar:

• İleri Gerilim vs. İleri Akım (Şekil 1-7):İleri gerilim, akımla birlikte ~2.8V (30mA) ile ~3.4V (210mA) arasında artar. Bu ilişki InGaN tabanlı LED'ler için tipiktir.
• İleri Akım vs. Bağıl Işık Akısı (Şekil 1-8):Işık akısı, 210mA'ya kadar akımla neredeyse doğrusal olarak artar ve daha yüksek akımlarda hafif bir doygunluk gösterir.
• Birleşme Sıcaklığı vs. Bağıl Işık Akısı (Şekil 1-9):Birleşme sıcaklığı -40°C'den 140°C'ye yükseldikçe, bağıl ışık akısı yaklaşık %20 azalır; bu da termal yönetimin önemini vurgular.
• Lehim Sıcaklığı vs. İleri Akım (Şekil 1-10):Aşırı ısınmayı önlemek için izin verilen maksimum ileri akım, lehim sıcaklığı arttıkça azalır.
• Gerilim Kayması vs. Birleşme Sıcaklığı (Şekil 1-11):İleri gerilim, sıcaklıkla yaklaşık -2 ila -4 mV/°C oranında azalır.
• Işıma Diyagramı (Şekil 1-12):LED, yarı yoğunluk açısı ±60° olan geniş bir Lambertian yayılım deseni sergiler; tekdüze aydınlatma için idealdir.
• Renklilik Koordinatı Kayması vs. Sıcaklık ve Akım (Şekil 1-13, 1-14):Renk kaymaları minimum düzeydedir, çalışma aralığı boyunca ±0.02 CIE birimi içindedir.
• Spektrum Dağılımı (Şekil 1-15):Emisyon spektrumu, 450nm (mavi) civarında zirve yapar ve 500-700nm'yi kapsayan geniş bir fosfor dönüşüm bandına sahiptir; fosfor dönüştürmeli beyaz LED'ler için tipiktir.

5. Mekanik ve Paketleme Bilgileri

5.1 Paket Boyutları

LED paketi 2.70mm (uzunluk) × 2.00mm (genişlik) × 0.60mm (yükseklik) ölçülerindedir ve aksi belirtilmediği sürece toleranslar ±0.2mm'dir. Alt görünümde 1.20mm × 1.30mm termal ped ve anot/katot işaretleri gösterilmiştir. Doğru ısı dağılımı ve elektrik bağlantısı için önerilen lehimleme desen boyutları sağlanmıştır.

5.2 Polarite

Katot, paket üzerinde küçük bir çentik ile belirtilmiştir. Montaj sırasında doğru polariteye dikkat edilmelidir.

6. Lehimleme ve Montaj Kılavuzu

6.1 Reflow Lehimleme Profili

Önerilen reflow profili JEDEC standartlarına dayanmaktadır:

• Ortalama yükselme hızı: ≤3°C/s
• Ön ısıtma: 60-120 saniye boyunca 150°C ila 200°C
• 217°C üzerinde geçen süre: maks. 60s
• Tepe sıcaklığı: maks. 10s boyunca 260°C
• Soğutma hızı: ≤6°C/s

Reflow lehimleme iki döngüyü aşmamalıdır. Döngüler arasında 24 saatten fazla süre geçerse, LED'ler nem emebilir ve hasar görebilir.

6.2 Taşıma Önlemleri

• Isıtma veya soğutma sırasında mekanik stres uygulamayın.
• Lehimlemeden sonra PCB'nin eğrilmesinden kaçının.
• Gerekli onarımlar için çift başlı lehim havyası kullanın.
• Pick-and-place nozulları, silikon yüzeyine yalnızca minimum basınç uygulamalıdır.

6.3 Depolama ve Nem Hassasiyeti

Nem hassasiyeti seviyesi Seviye 2'dir (MSL 2). Depolama koşulları:

• Açılmadan önce: ≤30°C, ≤%75 bağıl nem, üretim tarihinden itibaren 1 yıl içinde.
• Açıldıktan sonra: ≤30°C, ≤%60 bağıl nem, 24 saat içinde kullanılması önerilir. Aşılırsa, 60±5°C'de >24 saat fırınlayın.
• Nem bariyerli torba hasar görmüşse, satışa bildirin.

7. Paketleme ve Sipariş Bilgileri

LED'ler, bant ve makara üzerinde (taşıyıcı bant genişliği 8mm, makara çapı 180mm) her makarada 4.000 adet olarak tedarik edilir. Taşıyıcı bant boyutları: A0=2.10±0.1mm, B0=3.05±0.1mm, K0=0.75±0.1mm. Her makara, parça numarası, parti numarası, akı (Φ), renklilik (XY), ileri gerilim (VF), dalga boyu (WLD), miktar ve tarih içeren bir etiket ile nem bariyerli torbaya kapatılır.

8. Uygulama Önerileri

RF-A3E27-W60E-B1, özellikle otomotiv aydınlatması için tasarlanmıştır; hem iç (örneğin, tavan lambaları, harita lambaları) hem de dış (örneğin, yan işaret lambaları, sinyal lambaları) uygulamalarda kullanılır. Geniş görüş açısı (120°) ve sıcaklık uç noktalarında yüksek güvenilirlik, onu zorlu ortamlar için uygun kılar. AEC-Q102 sertifikası, otomotiv endüstrisi gereksinimlerine uygunluğu garanti eder. Optimum performans için tasarımcılar şunları yapmalıdır:

• Açıkta termal pedi kullanarak yeterli soğutma sağlayın; birleşme sıcaklığını 150°C'nin altında tutmak için sistem tasarımında termal direnç dikkate alınmalıdır.
• Aşırı akımı önlemek için akım sınırlayıcı dirençler ekleyin.
• Belirtilen sınırların üzerinde kükürt, brom veya klor içeren malzemeler kullanmaktan kaçının (S<100ppm, Br<900ppm, Cl<900ppm, toplam Br+Cl<1500ppm) LED bozulmasını önlemek için.
• Kalıntı varsa izopropil alkol gibi temizlik maddeleri kullanın; ultrasonik temizlik önerilmez.

9. Teknik Karşılaştırma ve Farklılaşma

Standart orta güçlü LED'lerle karşılaştırıldığında, EMC paketi daha iyi mekanik dayanıklılık ve termal performans sunar. AEC-Q102 sertifikası, bu ürünü ticari sınıf LED'lerden ayırarak güvenlik açısından kritik uygulamalar için uygun hale getirir. Renk ve akıdaki sıkı sınıflandırma, çoklu LED dizilerinde tekdüzeliği sağlar.

10. Sıkça Sorulan Sorular

S: Maksimum birleşme sıcaklığı nedir?
C: Maksimum mutlak birleşme sıcaklığı 150°C'dir. Uzun vadeli güvenilirlik için TJ'nin 125°C'nin altında tutulması önerilir.

S: Bu LED'i sürekli olarak 300mA'de sürebilir miyim?
C: Hayır, 300mA yalnızca 1/10 görev döngüsü ve 10ms darbe genişliği ile izin verilen tepe ileri akımdır. Sürekli akım 210mA'yı aşmamalıdır.

S: ESD hassasiyetini nasıl ele almalıyım?
C: Birimlerin %90'ı 8kV HBM'yi geçse de, taşıma sırasında uygun ESD önlemleri (topraklanmış çalışma istasyonları, anti-statik bileklikler) alınmalıdır.

S: Beklenen kullanım ömrü nedir?
C: AEC-Q102 testlerine dayanarak, LED otomotiv stres seviyelerinde uzun çalışma ömrü için tasarlanmıştır. Gerçek kullanım ömrü, sürüş koşullarına ve termal yönetime bağlıdır.

11. Uygulama Örnek Çalışması

Tipik bir otomotiv iç ortam aydınlatma modülünde, altı adet RF-A3E27-W60E-B1 LED, 10mm aralıklarla doğrusal bir dizi halinde yerleştirilir. 150mA'ye ayarlanmış sabit akım sürücüsü kullanılarak, modüller 30cm mesafede 500 lüks tekdüze aydınlatma elde eder. Termal simülasyon, uygun şekilde tasarlanmış bir alüminyum PCB (termal ped lehimli) ile 85°C birleşme sıcaklığı gösterir. Sistem, otomotiv standartlarına göre termal şok ve titreşim testlerini geçer.

12. Çalışma Prensibi

Beyaz LED, mavi ışık yayan bir InGaN çip ile sarı ışık yayan bir fosforun (YAG:Ce veya benzeri) birleştirilmesiyle çalışır. Mavi ışığın bir kısmı fosfor tarafından emilir ve sarı ışık olarak yeniden yayılır; kalan mavi ışık sarı ile karışarak beyaz ışık üretir. Renk sıcaklığı ve renk geriverim indeksi, fosfor bileşimi ve kalınlığı tarafından belirlenir.

13. Gelişme Trendleri

Otomotiv aydınlatması, enerji verimliliği, tasarım esnekliği ve uzun kullanım ömrü nedeniyle tamamen LED kullanımına doğru ilerlemektedir. Trend, daha yüksek ışık verimliliği (150 lm/W üzeri), miniaturize paketler (2.7x2.0mm gibi) ve gelişmiş güvenilirlik standartları (AEC-Q102) içerir. Gelecekteki gelişmeler, çoklu dalga boylarının doğrudan emisyonunu kullanan fosforsuz beyaz LED'leri içerebilir, ancak şu anda fosfor dönüştürmeli LED'ler piyasaya hakimdir.