Mini Üstten Görünümlü LED 65-11 Serisi Veri Sayfası - Boyutlar 3.2x2.8x1.9mm - Gerilim 2.75-3.65V - Güç 110mW - Beyaz Renk - Türkçe Teknik Doküman

1. Ürün Genel Bakışı

65-11 serisi, bir Mini Üstten Görünümlü Yüzey Montajlı Cihaz (SMD) LED ailesini temsil eder. Bu ürün, saf beyaz bir ışık çıktısı üretmek için bir InGaN (İndiyum Galyum Nitrür) yarı iletken çip kullanan kompakt bir optik gösterge bileşeni olarak tasarlanmıştır. LED, optik performansına katkıda bulunan su berraklığında bir reçine paketi içinde kapsüllenmiştir. Temel bir tasarım özelliği, paket içine entegre edilmiş iç yansıtıcıdır. Bu yansıtıcı, ışık çıkarma ve bağlama verimliliğini optimize ederek, bu LED'i verimli yönlü ışık transferinin kritik olduğu ışık boruları veya ışık kılavuzlarını içeren uygulamalar için özellikle uygun hale getirir.

1.1 Temel Avantajlar ve Hedef Pazar

Bu LED serisinin birincil avantajları, paket tasarımı ve malzeme seçiminden kaynaklanmaktadır. 120 derecelik (tipik) geniş görüş açısı, çeşitli açılardan yüksek görünürlük sağlar; bu, tüketici elektroniği, otomotiv gösterge panelleri ve endüstriyel kontrol panellerindeki durum göstergeleri için esastır. SMT (Yüzey Montaj Teknolojisi) paketi, standart IR (Kızılötesi) reflow lehimleme işlemleri kullanılarak yüksek hızlı, otomatik montaja olanak tanır; bu da delikli bileşenlere kıyasla üretim maliyetlerini önemli ölçüde düşürür ve güvenilirliği artırır. Ürün, kurşunsuz olarak belirtilmiş ve RoHS (Tehlikeli Maddelerin Kısıtlanması) direktifine uygun olup küresel çevre düzenlemelerini karşılar. Hedef pazarlar geniştir; LCD'ler ve tuş takımları için arka aydınlatma (özellikle mobil cihazlarda), genel gösterge işlevleri ve akrilik veya polikarbonat ışık kılavuzlarına bağlantı gerektiren özel aydınlatma uygulamalarını kapsar.

2. Derinlemesine Teknik Parametre Analizi

Bu bölüm, veri sayfasında belirtilen temel elektriksel, optik ve termal parametrelerin ayrıntılı, nesnel bir yorumunu sağlar. Bu sınırları ve özellikleri anlamak, güvenilir devre tasarımı için temeldir.

2.1 Mutlak Maksimum Değerler

Mutlak Maksimum Değerler, cihaza kalıcı hasar verebilecek stres sınırlarını tanımlar. Bunlar normal çalışma koşulları değildir.

• Ters Gerilim (V_R):5V. Ters öngerilim yönünde bu gerilimin aşılması, eklem bozulmasına neden olabilir.
• Sürekli İleri Akım (I_F):30mA. Bu, sürekli olarak uygulanabilecek maksimum DC akımdır.
• Tepe İleri Akım (I_FP):100mA. Bu darbe akım değeri (1/10 görev döngüsü ve 1kHz frekansta), kısa süreli aşırı akım koşullarına izin verir; çoklama veya daha parlak flaşlar oluşturmak için kullanışlıdır.
• Güç Dağılımı (P_d):110mW. Bu, paketin 25°C ortam sıcaklığında (T_a) ısı olarak dağıtabileceği maksimum güçtür. Bu sınırın aşılması termal kaçak riski taşır.
• Elektrostatik Deşarj (ESD):2000V (İnsan Vücudu Modeli). Bu değer, orta düzeyde dahili ESD korumasını gösterir, ancak standart ESD önlemleri ile kullanım önerilir.
• Çalışma & Depolama Sıcaklığı:-40°C ila +85°C / -40°C ila +90°C. Bu aralıklar, kullanım ve çalışmayan depolama için çevresel koşulları tanımlar.
• Lehimleme Sıcaklığı:Cihaz, 260°C tepe sıcaklığında 10 saniye süreyle IR reflow lehimlemeye veya 350°C'de 3 saniye süreyle el lehimlemeye dayanabilir.

2.2 Elektro-Optik Özellikler

Bu parametreler standart test koşullarında (T_a=25°C, I_F=20mA) ölçülür ve cihazın performansını tanımlar.

• Işık Şiddeti (I_V):715 ila 1800 mcd (milikandela). Bu, LED'in parlaklığının birincil ölçüsüdür. Geniş aralık, bir sınıflandırma sisteminin kullanıldığını gösterir (Bkz. Bölüm 3). Spesifikasyon için tipik 20mA ileri akım kullanılır.
• Görüş Açısı (2θ_1/2):120 derece (tipik). Bu, ışık şiddetinin tepe değerinin yarısına düştüğü tam açıdır. Geniş açı, üstten görünümlü paket ve dağınık lens/yansıtıcı tasarımının bir sonucudur.
• İleri Gerilim (V_F):2.75V ila 3.65V. Bu, LED 20mA ile sürüldüğünde LED üzerindeki gerilim düşümüdür. Değişim, yarı iletken işlem toleranslarından kaynaklanır ve gerilim sınıflandırması ile yönetilir.

3. Sınıflandırma Sistemi Açıklaması

Seri üretimde tutarlılığı sağlamak için LED'ler performans gruplarına veya \"sınıflara\" ayrılır. Bu veri sayfası, ışık şiddeti ve ileri gerilim için sınıfları tanımlar.

3.1 Işık Şiddeti Sınıflandırması

LED'ler, 20mA'de ölçülen ışık şiddetlerine göre dört sınıfa (V1, V2, W1, W2) ayrılır. Örneğin, bir V1 sınıfı LED, 715 ila 900 mcd arasında bir şiddete sahipken, bir W2 sınıfı LED, 1420 ila 1800 mcd arasında olacaktır. Tasarımcılar, uygulamaları için minimum bir parlaklık seviyesini garanti etmek amacıyla sipariş verirken gerekli sınıfı belirtmelidir.

3.2 İleri Gerilim Sınıflandırması

İleri gerilim, \"E\" sınıflandırması altında üç gruba (E5, E6, E7) ayrılır. Örneğin, E5 sınıfı, V_F değerini 2.75V ila 3.05V arasını kapsar. Birden fazla LED'in paralel bağlandığı tasarımlarda, daha düzgün akım paylaşımı ve parlaklık sağlamak için aynı gerilim sınıfından LED'lerin seçilmesi çok önemlidir.

3.3 Kromatiklik Koordinat Sınıflandırması

Beyaz ışığın rengi, CIE 1931 kromatiklik diyagramındaki koordinatları (x, y) ile tanımlanır. Veri sayfası, bu diyagramda belirli bölgeleri tanımlayan dört ana sınıfı (B3, B4, B5, B6) gösterir. Her sınıfın tanımlı bir dörtgen alanı vardır. Örneğin, B3 sınıfı, x-koordinatları yaklaşık 0.283 ila 0.304 ve y-koordinatları yaklaşık 0.295 ila 0.330 arasında olan bir bölgeyi kapsar. Bu sınıflandırma, beyaz renk noktasının (ilişkili renk sıcaklığı - CCT) kabul edilebilir bir aralıkta kalmasını sağlayarak, bir dizideki LED'ler arasında fark edilebilir renk farklılıklarını önler. Bu koordinatlar için tolerans ±0.01'dir.

4. Performans Eğrisi Analizi

Tipik karakteristik eğriler, LED'in standart olmayan koşullar altında nasıl davrandığına dair içgörü sağlar.

4.1 Bağıl Işık Şiddeti - İleri Akım Grafiği

Bu eğri, ışık çıktısının akımla doğrusal orantılı olmadığını gösterir. Çıktı akımla artarken, verimlilik (vat başına lümen) tipik olarak çip içindeki artan ısı üretimi nedeniyle daha yüksek akımlarda azalır. LED'i önerilen 20mA'nin üzerinde uzun süreler sürmek, ömrünü kısaltacak ve rengi değiştirebilecektir.

4.2 İleri Akım Düşürme Eğrisi

Bu, termal yönetim için kritik bir grafiktir. Ortam sıcaklığının (T_a) bir fonksiyonu olarak izin verilen maksimum sürekli ileri akımı gösterir. T_a arttıkça, LED'in ısı dağıtma yeteneği azalır. Bu nedenle, maksimum güvenli çalışma akımı düşürülmelidir. Örneğin, 85°C ortam sıcaklığında, maksimum sürekli akım, 25°C'de belirtilen 30mA mutlak maksimum değerinden önemli ölçüde daha düşüktür. Bu düşürme eğrisini göz ardı etmek, hızlı bozulmaya yol açabilir.

3.3 Bağıl Işık Şiddeti - Ortam Sıcaklığı Grafiği

Bu eğri, ışık çıktısının sıcaklığa bağımlılığını gösterir. Tipik olarak, InGaN tabanlı beyaz LED'lerin ışık şiddeti, eklem sıcaklığı yükseldikçe azalır. Bu, yüksek sıcaklık ortamlarında çalışan veya LED'in yüksek akımla sürüldüğü uygulamalar için önemli bir husustur, çünkü gerçek parlaklık oda sıcaklığı spesifikasyonundan daha düşük olacaktır.

4.4 İleri Gerilim - İleri Akım & Spektrum Dağılımı

V_F - I_F eğrisi, diyodun üstel I-V karakteristiğini gösterir. Spektrum dağılım grafiği, farklı dalga boylarında yayılan bağıl gücü gösterir. Fosfor kaplamalı mavi çip kullanan bir beyaz LED için, spektrum mavi bölgede (çipten) bir tepe ve sarı/yeşil/kırmızı bölgede (fosfordan) daha geniş bir tepe noktasına sahip olacaktır. Birleşik çıktı, beyaz ışık olarak algılanır.

4.5 Radyasyon Diyagramı

Bu kutupsal grafik, görüş açısını ve ışığın uzaysal dağılımını görsel olarak temsil eder. 120 derecelik görüş açısı burada doğrulanır ve şiddetin merkez eksenden (0 derece) uzaklaştıkça nasıl azaldığını gösterir.

5. Mekanik ve Paketleme Bilgileri

5.1 Paket Boyutları

LED, kompakt bir SMD ayak izine sahiptir. Temel boyutlar yaklaşık 3.2mm (uzunluk) x 2.8mm (genişlik) x 1.9mm (yükseklik) gövde boyutunu içerir. Veri sayfası, aksi belirtilmedikçe tipik olarak ±0.1mm toleranslarla ayrıntılı bir çizim sağlar. Bu, otomatik pick-and-place montajı sırasında doğru PCB (Baskılı Devre Kartı) yerleşimi ve yönlendirmesi için çok önemli olan anot ve katot pedlerinin yerleşimini içerir.

5.2 Polarite Tanımlama

Paket bir polarite işaretleyicisi içerir. Tipik olarak, paket üzerindeki bir çentik, nokta veya pahlanmış köşe katot tarafını gösterir. PCB ayak izi lehim pedi tasarımı, yanlış yerleştirmeyi önlemek için bu asimetriyi yansıtmalıdır.

6. Lehimleme ve Montaj Kılavuzları

6.1 Reflow Lehimleme Parametreleri

Cihaz, standart kızılötesi (IR) reflow lehimleme işlemleriyle uyumludur. Önerilen maksimum profil, 260°C tepe sıcaklığına sahiptir ve bu sıcaklık 10 saniyeden fazla aşılmamalıdır. Reçine paketini çatlatabilecek veya iç tel bağlantılarına zarar verebilecek termal şoku önlemek için kontrollü bir sıcaklık artışı ve soğuma profilinin takip edilmesi esastır.

6.2 El Lehimleme

Manuel lehimleme gerekliyse, hızlı bir şekilde yapılmalıdır. Önerilen, 350°C'de bir lehimleme ucu kullanarak her bacak için maksimum 3 saniye süreyle lehim yapmaktır. Çok uzun süre ısı uygulamak, aşırı ısının LED çipine iletilmesine neden olabilir.

6.3 Depolama Koşulları

LED'ler, nem bariyerli orijinal torbalarında, kurutucu ile birlikte, tipik olarak 30°C altında ve %60 bağıl nem oranında kontrollü bir ortamda depolanmalıdır. Torbalar açılırsa, bileşenler nem emebilir; bu da reflow lehimleme sırasında hızlı buhar genleşmesi nedeniyle \"patlamış mısır\" (paket çatlaması) olarak bilinen hasara neden olabilir. Açıldıktan sonra uzun süreli depolama için, IPC/JEDEC standardına göre bir kurutma prosedürü gerekebilir.

7. Paketleme ve Sipariş Bilgileri

7.1 Makara Boyutları

LED'ler, otomatik montaj için şerit ve makara üzerinde tedarik edilir. Veri sayfası, taşıyıcı şeridin, makara göbeğinin ve genel makaranın boyutlarını sağlar. Bu bilgi, SMT yerleştirme makinelerindeki besleyici mekanizmalarının programlanması için gereklidir.

7.2 Etiket Açıklaması ve Model Numaralandırması

Makara veya kutu üzerindeki ürün etiketi, cihazın performans sınıflarını belirten kodları içerir. Temel kodlar şunlardır:
CAT: Işık Şiddeti Sınıfı (örn., W1, V2).
HUE: Kromatiklik Koordinatları (örn., B4, B6).
REF: İleri Gerilim Sınıfı (örn., E5, E7).
Tam parça numarası (örn., 65-11/T2C-FV1W2E/2T), seriyi, paket tipini ve muhtemelen performans sınıflarını kodlayarak kesin tanımlama ve sipariş vermeye olanak tanır.

8. Uygulama Önerileri

8.1 Tipik Uygulama Senaryoları

• Optik Göstergeler:Tüketici elektroniği, ev aletleri ve otomotiv iç mekanlarında güç durumu, mod seçimi ve uyarı göstergeleri.
• Işık Kılavuzlarına Bağlantı:Geniş görüş açısı ve optimize edilmiş yansıtıcı, bu LED'i, sembolleri, düğmeleri aydınlatmak veya düzgün arka aydınlatmalı paneller oluşturmak için yaygın olarak kullanılan akrilik veya polikarbonat ışık borularının kenar aydınlatması için ideal hale getirir.
• Arka Aydınlatma:Küçük LCD ekranlar, cep telefonlarında tuş takımı aydınlatması ve membran anahtarlar veya dekoratif panellerin arka aydınlatması için uygundur.
• Genel Aydınlatma:Düşük seviyeli ortam veya vurgu aydınlatması için diziler halinde kullanılabilir.

8.2 Tasarım Hususları

• Akım Sınırlama:Her zaman seri bir akım sınırlama direnci veya sabit akımlı bir sürücü kullanın. İleri gerilim değiştiğinden, sabit gerilim kaynağı ile sürmek önerilmez çünkü bu termal kaçağa yol açabilir.
• Termal Yönetim:Yüksek parlaklık gerektiren veya sıcak ortamlarda çalışan tasarımlar için, LED lehim noktalarından ısıyı uzaklaştırmak üzere yeterli PCB bakır alanının (termal pedler) sağlandığından emin olun.
• Optik Tasarım:Işık boruları ile kullanıldığında, LED ile boru girişi arasındaki mesafe ve hizalama verimlilik için kritiktir. Optik simülasyon veya prototipleme önerilir.
• ESD Koruması:Cihazın bir miktar ESD koruması olsa da, hassas hatlarda geçici gerilim bastırma eklemek veya montaj sırasında ESD güvenli kullanım prosedürleri uygulamak iyi bir uygulamadır.

9. Teknik Karşılaştırma ve Farklılaşma

65-11 serisi, geniş görüş açısı ve ışık kılavuzu bağlantısı için optimize edilmiş paketin spesifik kombinasyonu ile kendini farklılaştırır. Standart yandan görünümlü LED'lerle karşılaştırıldığında, üstten görünümlü yayılım deseni, LED'in görüntüleme yüzeyine dik olarak monte edildiği uygulamalar için daha uygundur. Diğer üstten görünümlü LED'lerle karşılaştırıldığında, entegre iç yansıtıcı, kılavuzlu ışık uygulamalarında optik verimliliği artırmayı amaçlayan tasarlanmış bir özelliktir; bu da ışık boru sistemlerinde böyle bir özelliği olmayan genel bir üstten görünümlü LED'e göre potansiyel olarak daha iyi performans sunabilir.

10. Sıkça Sorulan Sorular (Teknik Parametrelere Dayalı)

S: Bu LED'i 30mA'de sürekli olarak sürebilir miyim?
C: Mutlak Maksimum Değer, 25°C ortam sıcaklığında 30mA'dir. Uzun vadeli güvenilir çalışma için, bu maksimumun altında çalıştırmak tavsiye edilir. Belirtilen tipik çalışma koşulu 20mA'dir. Ayrıca, ortam sıcaklığı 25°C'nin üzerindeyse, düşürme eğrisinde gösterildiği gibi akım düşürülmelidir.

S: Işık şiddetinde neden bu kadar geniş bir aralık (715-1800 mcd) var?
C: Bu aralık, tüm üretim sınıfları arasındaki toplam yayılımı temsil eder. Bireysel LED'ler daha dar sınıflara (V1, V2, W1, W2) ayrılır. Sipariş verirken gerekli bir sınıf kodu belirterek, tutarlı ve bilinen minimum parlaklığa sahip LED'ler aldığınızdan emin olabilirsiniz.

S: Doğru akım sınırlama direncini nasıl seçerim?
C: Ohm Kanunu'nu kullanın: R = (V_kaynak- V_F) / I_F. Veri sayfasından (veya belirttiğiniz gerilim sınıfından) maksimum V_F değerini kullanarak, tüm koşullar altında akımı düzgün bir şekilde sınırlamak için direnç üzerinde yeterli gerilim düşümü olduğundan emin olun. 5V kaynak ve 20mA'de maksimum V_F değeri 3.65V için: R = (5 - 3.65) / 0.02 = 67.5Ω. Standart bir 68Ω direnç uygun olacaktır. Ayrıca direncin güç değerini de hesaplayın: P = I²* R.

11. Pratik Tasarım ve Kullanım Örneği

Örnek: Aydınlatmalı Dokunmatif Anahtar Paneli
Bir tasarımcı, arka aydınlatma gerektiren birden fazla dokunmatif anahtara sahip bir kontrol paneli oluşturmaktadır. Her anahtarın yarı saydam bir kapağı ve altında bir ışık borusu vardır. 65-11 LED, üstten görünümlü yayılımı ve geniş açısı ışığı ışık borusunun tabanına verimli bir şekilde bağladığı için seçilmiştir. Tasarımcı, tutarlı, orta-yüksek parlaklık için W1 sınıfını seçer. LED'ler, her bir ışık borusunun hemen altına PCB üzerine yerleştirilir. Sabit 18mA akım kullanılır (ömrü uzatmak ve ısıyı azaltmak için 20mA spesifikasyonunun biraz altında). Tüm LED'ler tek bir gerilim hattından paralel olarak ve bireysel seri dirençlerle beslenirken düzgün parlaklık sağlamak için ileri gerilim sınıfı E6 belirtilir. PCB yerleşimi, ısıyı dağıtmaya yardımcı olmak için toprak katmanına bağlı küçük termal rahatlatma pedlerini içerir.

12. Çalışma Prensibi Giriş

Bu beyaz LED, fotolüminesans prensibi ile çalışır. Çekirdek, ileri öngerilim (akım) uygulandığında elektronların bant aralığı boyunca deliklerle yeniden birleşmesiyle mavi ışık yayan InGaN'den yapılmış bir yarı iletken çiptir. Bu mavi ışık doğrudan yayılmaz. Bunun yerine, çip üzerine veya çevresine biriktirilmiş bir fosfor kaplama tabakasına (tipik olarak YAG:Ce - Seryum katkılı İtriyum Alüminyum Granat) çarpar. Fosfor, mavi fotonların bir kısmını emer ve sarı ve kırmızı bölgelerde daha geniş bir spektrumda ışık yeniden yayar. İnsan gözü, kalan mavi ışık ile dönüştürülmüş sarı/kırmızı ışığın karışımını beyaz ışık olarak algılar. Beyaz ışığın tam tonu veya ilişkili renk sıcaklığı (CCT), fosfor tabakasının bileşimi ve kalınlığı ile belirlenir.

13. Teknoloji Trendleri

65-11 serisi gibi SMD LED'lerde genel trend, daha yüksek verimlilik (vat başına daha fazla lümen) yönündedir; bu da aynı ışık çıktısı için güç tüketimini ve ısı üretimini azaltır. Ayrıca, özellikle aydınlatma uygulamaları için geliştirilmiş renksel geriverim indeksi (CRI) için bir çaba vardır; bu da daha karmaşık çoklu fosfor sistemlerinin kullanılmasını içerir. Küçültme devam etmekte, daha da küçük paket boyutları mevcut hale gelmektedir. Ayrıca, sabit akımlı sürücüler veya PWM (Darbe Genişlik Modülasyonu) denetleyicileri gibi kontrol elektroniğinin doğrudan LED paketine entegrasyonu (\"akıllı LED'ler\") büyüyen bir trenddir; bu da son kullanıcı için devre tasarımını basitleştirir. Mavi çipler için temel InGaN teknolojisi olgundur; devam eden araştırmalar, yüksek akımlardaki verimlilik düşüşünü azaltmaya ve daha yüksek çalışma sıcaklıklarında ömrü iyileştirmeye odaklanmıştır.