Turuncu SMD LED RF-OUL150TS-CA-E1 - 3.2x1.6x1.88mm - Gerilim 1.8-2.3V - Güç 69mW - Teknik Veri Sayfası

1. Ürüne Genel Bakış

1.1 Genel Tanım

RF-OUL150TS-CA-E1, turuncu bir çip kullanılarak üretilmiş yüzey montajlı turuncu bir ışık yayan diyottur. Kompakt paket boyutları 3.2 mm × 1.6 mm × 1.88 mm olup, alan kısıtlaması olan uygulamalar için idealdir. Bu LED, tüm SMT montajı ve lehimleme işlemleri için tasarlanmış olup mükemmel güvenilirlik ve tutarlı performans sunar.

1.2 Temel Özellikler

• Dar Görüş Açısı:Cihaz, yalnızca 30°'lik %50 Iv görüş açısına sahiptir ve odaklanmış ışık çıkışı sağlar.
• SMT Uyumlu:Tüm standart SMT montajı ve reflow lehimleme işlemleri için uygundur.
• Nem Hassasiyeti:Nem hassasiyeti seviyesi 3 (MSL 3) olarak derecelendirilmiştir; dikkatli kullanım ve depolama gerektirir.
• RoHS Uyumlu:RoHS çevre direktiflerine tamamen uygundur.

1.3 Uygulamalar

• Optik göstergeler ve sinyal lambaları
• Anahtarlar, semboller ve ekran arka aydınlatması
• Tüketici elektroniği ve endüstriyel ekipmanlarda genel amaçlı görsel gösterge

2. Teknik Özellikler

2.1 Paket Boyutları

LED, 3.2 mm × 1.6 mm × 1.88 mm (uzunluk × genişlik × yükseklik) yüzey montajlı bir paket içinde bulunur. Alt görünüm, doğru yönlendirme için bir polarite işaretine sahip iki terminal (Pad 1 ve Pad 2) gösterir. Optimum termal ve elektriksel performansı sağlamak için veri sayfasında önerilen lehimleme desenleri sağlanmıştır. Tüm boyutlar milimetre cinsindendir ve aksi belirtilmedikçe genel tolerans ±0.2 mm'dir.

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

Aşağıdaki tablo, 25°C ortam sıcaklığında ve 20 mA ileri akımda temel elektriksel ve optik parametreleri özetlemektedir.

2.3 Mutlak Maksimum Değerler (Ts = 25°C)

Mutlak maksimum değerlerin aşılmamasına dikkat edilmelidir. Bağlantı sıcaklığı, herhangi bir çalışma koşulunda 95°C'nin altında tutulmalıdır. Gerçek maksimum ileri akım, bağlantı sıcaklığı sınırının aşılmadığından emin olmak için paket sıcaklığı ölçülerek belirlenmelidir.

3. Kutu Sistemi ve Seçimi

3.1 Dalga Boyu / Renk Kutusu

Baskın dalga boyu iki gruba ayrılmıştır: E00 (620–625 nm) ve F00 (625–630 nm). Bu, tasarımcıların uygulamaları için gereken tam turuncu tonunu seçmelerine olanak tanır.

3.2 Işık Şiddeti Kutuları

Üç yoğunluk kutusu mevcuttur: M00 (1200–1800 mcd), N00 (1800–2800 mcd) ve O00 (2800–4300 mcd). Seçim, istenen parlaklığa ve sistemin optik verimliliğine bağlıdır.

3.3 İleri Gerilim Kutuları

İleri gerilim, 1.8 V ile 2.3 V arasında değişen beş kutuya (B1, B2, C1, C2, D1) ayrılmıştır. Bu kutu ayırma, LED'ler paralel dizilerde kullanıldığında tutarlı akım paylaşımı sağlar.

4. Performans Eğrileri ve Analizi

4.1 İleri Gerilime Karşı İleri Akım

Vf-I eğrisi tipik üstel ilişkiyi gösterir. 20 mA'de ileri gerilim belirtilen kutu aralıkları içindedir. Eğri, akım sınırlayıcı dirençler veya sabit akım sürücüleri tasarlamaya yardımcı olur.

4.2 Bağıl Işık Şiddetine Karşı İleri Akım

Bağıl ışık şiddeti, 30 mA'ya kadar akımla yaklaşık olarak doğrusal olarak artar. Daha yüksek akımlarda doyma etkileri verimliliği düşürür. Tipik eğri, 20 mA'de %100 bağıl şiddet gösterir.

4.3 Sıcaklık Etkileri

Lehim sıcaklığına karşı bağıl şiddet eğrisi, sıcaklık yükseldikçe şiddette hafif bir düşüş gösterir. Benzer şekilde, maksimum bağlantı sıcaklığını aşmamak için yüksek sıcaklıklarda ileri akım düşürülmelidir (derating). 450 °C/W'lik termal direnç, özellikle yüksek akımlarda sürüş yaparken iyi bir termal yönetim ihtiyacını vurgular.

4.4 Spektral Dağılım

Bağıl şiddete karşı dalga boyu eğrisi, tipik olarak 15 nm'lik dar bir spektral yarı bant genişliğini doğrular. Tepe dalga boyu yaklaşık olarak 620–630 nm aralığının merkezindedir ve saf turuncu bir emisyon sağlar.

4.5 Radyasyon Deseni

Radyasyon karakteristik diyagramı, 30° görüş açısı (%50 Iv) ile dar bir ışın deseni gösterir. Bu, LED'i nokta göstergeleri veya küçük sembollerin arka aydınlatması gibi yönlü ışık gerektiren uygulamalar için uygun kılar.

5. Mekanik ve Paketleme Bilgileri

5.1 Taşıma Bandı ve Makara Boyutları

LED'ler 8 mm genişliğinde taşıma bandında ve 178 mm çapında bir makara ile paketlenir. Her makara 2000 adet içerir. Bant cep aralığı, standart SMT al-ve-yerleştir ekipmanı için tasarlanmıştır. Makara üzerinde parça numarası, parti numarası, kutu kodları, miktar ve tarih kodunu içeren bir etiket bulunur.

5.2 Neme Dayanıklı Torba ve Depolama

Nemi emmeye karşı korumak için makaralar, bir nem emici ve bir nem gösterge kartı ile birlikte neme dayanıklı bir torbada kapatılır. Torba kullanıma kadar kapalı kalmalıdır. Depolama koşulları: torba açılmadan önce – sıcaklık ≤ 30°C, nem ≤ %75, bir yıla kadar; torba açıldıktan sonra – sıcaklık ≤ 30°C, nem ≤ %60, 168 saat (7 gün). Depolama süresi bu limitleri aşarsa, lehimlemeden önce 60±5°C'de en az 24 saat boyunca fırınlama işlemi gereklidir.

5.3 Karton Kutu

Birden fazla makara, nakliye için standart bir karton kutuya yerleştirilir. Kutu, ürün bilgileri ve kullanım önlemleri ile etiketlenir.

6. Lehimleme ve Montaj Talimatları

6.1 Reflow Lehimleme Profili

LED, kurşunsuz reflow lehimleme ile uyumludur. Önerilen profil JEDEC standartlarına dayanmaktadır:

• Ortalama yükselme hızı (Tsmax'den Tp'ye): Maks 3°C/s
• Ön ısıtma: 150°C ila 200°C arasında 60–120 s
• 217°C'nin üzerinde kalma süresi (TL): 60–150 s
• Tepe sıcaklığı (Tp): 260°C, maks 10 s
• Tp'nin 5°C içinde tutma süresi: maks 30 s
• Soğutma hızı: Maks 6°C/s
• 25°C'den tepe noktasına toplam süre: maks 8 dakika

Reflow lehimleme ikiden fazla kez yapılmamalıdır. İki lehimleme geçişi arasındaki süre 24 saati aşarsa, LED'ler nem emebilir ve hasar görebilir.

6.2 Elle Lehimleme

Elle lehimleme gerekiyorsa, 300°C'nin altındaki bir sıcaklıkta havya kullanın ve her bir ped için 3 saniyeden kısa süreyle lehimleyin. LED başına yalnızca bir elle lehimleme işlemine izin verilir.

6.3 Önlemler

• LED'leri bükülmüş veya düz olmayan PCB'lere monte etmeyin.
• Lehimleme sonrası soğuma sırasında mekanik stres veya aşırı titreşimden kaçının.
• Reflow sonrası cihazı hızlı bir şekilde soğutmayın.
• Onarım gerekiyorsa, çift başlı bir havya kullanın ve LED özelliklerinin hasar görmediğini doğrulayın.

7. Güvenilirlik Testleri ve Kriterleri

7.1 Test Koşulları

LED aşağıdaki güvenilirlik testleri ile kalifiye edilmiştir (test başına 22 adet, kabul kriteri 0/1):

• Reflow (JESD22-B106): 260°C maks, 10 s, 2 kez
• Sıcaklık Döngüsü (JESD22-A104): -40°C ila 100°C, 100 döngü
• Termal Şok (JESD22-A106): -40°C ila 100°C, 300 döngü
• Yüksek Sıcaklık Depolama (JESD22-A103): 100°C'de 1000 saat
• Düşük Sıcaklık Depolama (JESD22-A119): -40°C'de 1000 saat
• Ömür Testi (JESD22-A108): 25°C, IF=20 mA, 1000 saat

7.2 Başarısızlık Kriterleri

Başarısızlık, herhangi bir parametrenin aşağıdaki limitleri aşması olarak tanımlanır:

• İleri gerilim: > 1,1 × Üst Standart Limit (Ü.S.L)
• Ters akım: > 2,0 × Ü.S.L (maks 10 μA)
• Işık akısı:<0,7 × Alt Standart Limit (A.S.L)

Bu testler, LED'in tipik uygulama koşulları altında sağlamlığını doğrular.

8. Tasarım Hususları ve Uygulama Notları

8.1 Termal Yönetim

450°C/W'lik termal direnç göz önüne alındığında, maksimum akıma yakın çalışırken uygun ısı dağıtımı esastır. Bağlantı sıcaklığı 95°C'nin altında kalmalıdır. Tasarımcılar PCB üzerinde yeterli bakır alanları sağlamalı ve gerekirse aktif soğutmayı düşünmelidir.

8.2 Kükürt ve Halojen Duyarlılığı

LED kapsülleyici kükürt bileşikleri tarafından bozulabilir. Çevredeki ortam ve bağlantı malzemelerindeki kükürt içeriği 100 PPM'nin altında tutulmalıdır. Benzer şekilde, brom ve klor bileşikleri her biri 900 PPM'nin altında ve toplamda 1500 PPM'nin altında olmalıdır; bu, iç yapıya kimyasal saldırıyı önler.

8.3 Elektrostatik Boşalma (ESD) Koruması

Tüm yarı iletken cihazlar gibi bu LED de ESD'ye duyarlıdır. HBM derecesi 2000 V'dur. Kullanım ve montaj sırasında standart ESD önlemleri (topraklanmış çalışma istasyonları, antistatik bileklikler, iletken ambalaj) kullanılmalıdır.

8.4 Devre Tasarımı

Her LED veya dizi için, ileri gerilim değişimine bağlı akım kaçağını önlemek amacıyla bir akım sınırlayıcı direnç zorunludur. Sürücü devresi, LED'e asla ters gerilim uygulanmamasını sağlamalıdır; aksi takdirde göç ve arızaya neden olabilir.

9. Alternatif Teknolojilerle Karşılaştırma

9.1 Standart Geniş Açılı Turuncu LED'ler ile Karşılaştırma

RF-OUL150TS-CA-E1'in dar 30° görüş açısı, yüksek eksenel şiddet ile yoğunlaştırılmış ışık çıkışı gerektiren uygulamalar için onu üstün kılar. Geniş açılı LED'ler (örneğin 120°) aynı yönlülüğü elde etmek için ek optikler gerektirir, bu da maliyet ve karmaşıklık ekler.

9.2 Benzer Paketlerdeki Kırmızı LED'ler ile Karşılaştırma

Turuncu LED'ler (620–630 nm), derin kırmızıya (660 nm) kıyasla ortam ışığında insan gözü algılaması için daha iyi görünürlük sunar. Ayrıca durum göstergesi için farklı bir renk sağlayarak standart kırmızı veya yeşil göstergelerden ayrışırlar.

10. Sıkça Sorulan Sorular

10.1 Sürekli çalışma için maksimum ileri akım nedir?

Mutlak maksimum değer 30 mA'dir, ancak gerçek limit termal koşullara bağlıdır. 25°C ortam sıcaklığında ve iyi ısı dağıtımı ile 30 mA kabul edilebilir. Daha yüksek sıcaklıklarda derating gereklidir.

10.2 Uygulamam için doğru kutuyu nasıl seçerim?

İstenen renk tonuna göre dalga boyu kutusunu (E00 veya F00) seçin. Gerekli parlaklığa göre yoğunluk kutusunu (M00, N00, O00) seçin. Gerilim için, sürücü çıkış gerilimi aralığınıza uyan kutuyu seçerek akım sınırlayıcı dirençteki güç kaybını en aza indirin.

10.3 Bu LED dış mekan uygulamalarında kullanılabilir mi?

Çalışma sıcaklığı aralığı (-40°C ila +85°C) birçok dış ortam için uygundur. Bununla birlikte, LED nem girişi veya UV maruziyeti için özel olarak derecelendirilmemiştir. Zorlu dış ortam koşulları için ek koruyucu kaplama veya kapsülleme gerekebilir.

11. Vaka Çalışması: Yönlü Durum Göstergesi Tasarımı

3 metre mesafeden görülebilen parlak, odaklanmış turuncu göstergeler gerektiren bir kontrol panelinde mühendisler, O00 (2800–4300 mcd) ve F00 (625–630 nm) kutusuyla RF-OUL150TS-CA-E1'i seçti. Her bir LED'i 20 mA'de çalıştıran sabit akım sürücüsü kullanıldı. PCB ped tasarımı, ısı dağılımı için yeterli bakır ile önerilen lehimleme desenini takip etti. Dar görüş açısı, ikincil optik ihtiyacını ortadan kaldırdı. Ortaya çıkan montaj tüm güvenilirlik testlerini geçti ve bitişik göstergeler arasında minimum çapraz konuşma ile tek tip ışık çıkışı elde etti.

12. Temel Prensipler ve Gelecek Trendler

12.1 Işık Emisyon Prensibi

Bu LED, doğrudan bant aralıklı yarı iletkende elektronların deliklerle yeniden birleşmesiyle ışık yayan AlInGaP (alüminyum indiyum galyum fosfür) malzeme sistemine dayanan turuncu bir çip kullanır. Dar spektral genişlik, yüksek renk saflığını gösterir.

12.2 Endüstri Trendleri

Çip teknolojisindeki devam eden gelişmeler, daha yüksek ışık verimliliği ve daha küçük paket boyutlarına doğru ilerlemektedir. Minyatürleşme ve daha yüksek parlaklık trendi devam etmekte olup, daha kompakt ve enerji verimli tasarımlara olanak tanımaktadır. Ayrıca, otomatik optik muayene ve daha sıkı kutu ayırma benimsemesi, ekran ve tabela uygulamalarında tutarlılığı artırmaktadır.