PLCC-2 Mavi LED Teknik Veri Sayfası - 65-11-UB0200L-AM - Otomotiv Sınıfı - 120° Görüş Açısı - 3.1V - 20mA

1. Ürün Genel Bakışı

65-11-UB0200L-AM, öncelikle zorlu otomotiv ve endüstriyel uygulamalar için tasarlanmış, yüksek güvenilirliğe sahip bir yüzey montaj LED'dir. PLCC-2 (Plastik Bacaklı Çip Taşıyıcı) paketini kullanarak, otomatik montaj süreçlerine uygun sağlam ve kompakt bir form faktörü sunar. Cihaz, tipik baskın dalga boyu 468 nm olan canlı bir mavi ışık yayar. Temel avantajları arasında mükemmel ışık dağılımı için geniş 120 derecelik görüş açısı, otomotiv bileşenleri için katı AEC-Q101 standardına uygunluk ve RoHS ve REACH gibi çevre direktiflerine uyum bulunur. Hedef pazar, tutarlı performans ve uzun vadeli güvenilirliğin kritik olduğu otomotiv iç aydınlatma sistemlerini, anahtar ve kontrol paneli arka aydınlatmalarını ve gösterge paneli aydınlatmasını kapsar.

2. Derinlemesine Teknik Parametre Analizi

2.1 Optoelektronik Özellikler

Temel performans metrikleri, 20 mA ileri akım (I_F) standart test koşullarında tanımlanmıştır. Tipik ışık şiddeti 355 milikandela (mcd) olup, belirtilen minimum 224 mcd ve maksimum 560 mcd'dir; bu da üretim yayılımını gösterir. İleri voltaj (V_F) tipik olarak 3.1 volt ölçülür ve 2.75V ile 3.75V arasında değişir. Bu parametre, uygun akım regülasyonunu sağlamak için sürücü devresi tasarımında kritik öneme sahiptir. Şiddetin tepe değerinin yarısına düştüğü tam açı olarak tanımlanan görüş açısı, geniş 120 derecedir ve geniş, eşit aydınlatma sağlar. Baskın dalga boyu yaklaşık 468 nm civarındadır ve yayılan mavi rengin tonunu tanımlar.

2.2 Mutlak Maksimum Değerler ve Elektriksel Parametreler

Bu değerler, kalıcı hasarın meydana gelebileceği operasyonel limitleri tanımlar. Mutlak maksimum sürekli ileri akım 30 mA'dir, cihaz çok kısa darbe süreleri (<10 μs) için 300 mA'ye kadar ani akımları kaldırabilir. Maksimum güç dağılımı 112 mW'dır. Kritik olarak, cihaz ters öngerilim çalışması için tasarlanmamıştır. Eklem sıcaklığı 125°C'yi aşmamalıdır ve çalışma ortam sıcaklığı aralığı -40°C ile +110°C arasındadır; bu da sert otomotiv ortamlarına uygunluğunu doğrular. Ayrıca, işleme güvenilirliğini artıran sağlam bir 8 kV ESD (Elektrostatik Deşarj) koruma derecesine (İnsan Vücudu Modeli) sahiptir.

2.3 Termal Özellikler

Termal yönetim, LED ömrü ve performans stabilitesi için hayati öneme sahiptir. Veri sayfası iki termal direnç değeri belirtir: eklemden lehim noktasına gerçek termal direnç (R_{th JS gerçek}) maksimum 120 K/W'dır, elektriksel yöntemle türetilen değer (R_{th JS el}) ise 95 K/W'dır. Bu fark, ölçüm tekniğinin önemini vurgular. Daha düşük bir termal direnç, yarı iletken ekleminden PCB'ye daha verimli ısı transferini gösterir; bu da daha düşük çalışma sıcaklıklarını korumaya ve böylece daha yüksek ışık çıkışı ve daha uzun ömür sağlamaya yardımcı olur.

3. Sınıflandırma Sistemi Açıklaması

Üretim süreci, temel parametrelerde doğal varyasyonlara yol açar. Son kullanıcı için tutarlılığı sağlamak amacıyla, LED'ler sınıflara ayrılır.

3.1 Işık Şiddeti Sınıflandırması

Işık şiddeti, L1 (11.2-14 mcd) ile GA (18000-22400 mcd) arasında değişen detaylı bir alfasayısal sınıflandırma yapısına kategorize edilir. Tipik 355 mcd değeriyle 65-11-UB0200L-AM parçası, T1 sınıfına (280-355 mcd) girer. Tasarımcılar, uygulamalarında istenen parlaklık seviyesini garanti etmek için sipariş verirken gerekli sınıfı veya kabul edilebilir aralığı belirtmelidir.

3.2 Baskın Dalga Boyu Sınıflandırması

Benzer şekilde, mavi tonu dalga boyu sınıflandırması ile kontrol edilir. Sınıflar, minimum dalga boyunu nanometre cinsinden temsil eden dört haneli kodlarla tanımlanır. Örneğin, '6367' sınıfı 463 nm ile 467 nm arasındaki dalga boylarını kapsar. Tipik 468 nm cihaz, '6771' sınıfında (467-471 nm) veya '7175' sınıfında (471-475 nm) olacaktır. Bu, tek bir montajda birden fazla LED arasında renk tutarlılığını sağlar.

4. Performans Eğrisi Analizi

Sağlanan grafikler, cihazın çeşitli koşullar altındaki davranışı hakkında derinlemesine bilgi sunar.

4.1 IV Eğrisi ve Işık Verimliliği

İleri Akım - İleri Voltaj grafiği karakteristik bir üstel ilişki gösterir. Bağıl Işık Şiddeti - İleri Akım eğrisi, ışık çıkışının akımla arttığını ancak akım yükseldikçe doygunluk belirtileri göstermeye başladığını gösterir; bu da voltaj sürücüsü yerine uygun akım sürücüsüne duyulan ihtiyacı vurgular. 20 mA'lik tipik çalışma noktası, verimlilik ve çıkış dengesi için iyi seçilmiştir.

4.2 Sıcaklık Bağımlılığı

Sıcaklık özellikleri, gerçek dünya performansı için kritiktir. Bağıl Işık Şiddeti - Eklem Sıcaklığı grafiği, sıcaklık arttıkça ışık çıkışının azaldığını gösterir - bu LED'ler için tipik bir davranıştır. Bağıl İleri Voltaj - Eklem Sıcaklığı eğrisi, V_F'nin sıcaklık arttıkça düştüğü negatif bir sıcaklık katsayısı gösterir. Bu, bazı izleme devrelerinde eklem sıcaklığı tahmini için kullanılabilir. Dalga Boyu Kayması grafiği, sıcaklık arttıkça baskın dalga boyunda hafif bir artış (kırmızıya kayma) olduğunu gösterir.

4.3 Spektral ve Işınım Desenleri

Bağıl Spektral Dağılım grafiği, yaklaşık 468 nm civarında monokromatik mavi emisyon tepe noktasını ve diğer dalga boylarında minimum emisyonu doğrular. Işınım Deseni diyagramı, 120 derecelik görüş açısını görsel olarak temsil eder; bu paket tipi için yaygın olan Lambert benzeri bir dağılım gösterir ve geniş, düzgün aydınlatma sağlar.

4.4 Güç Azaltma ve Darbe Çalışması

İleri Akım Güç Azaltma Eğrisi, termal tasarım için esastır. Lehim pedi sıcaklığına (T_S) bağlı olarak izin verilen maksimum sürekli akımı belirler. Örneğin, T_S110°C'de maksimum akım 30 mA'dir. İzin Verilen Darbe İşleme Kapasitesi tablosu, tasarımcıların çeşitli görev döngüleri ve darbe genişlikleri için darbe çalışmasında güvenli akım seviyelerini anlamasına olanak tanır; bu, çoklama veya karartma şemaları için kullanışlıdır.

5. Mekanik ve Paket Bilgisi

PLCC-2 paketi, endüstri standardı bir yüzey montaj tasarımıdır. Mekanik çizim ('Mekanik Boyut' bölüm referansıyla ima edilen), genellikle toplam uzunluk, genişlik, yükseklik, bacak aralığı ve ped pozisyonları gibi kritik boyutları içeren üstten ve yandan görünümleri gösterir. Doğru PCB yönlendirmesi için net polarite tanımlaması (genellikle bir çentik, nokta veya kesik köşe ile katot işareti) esastır. Paket, kızılötesi reflow lehimleme süreçleriyle uyumluluk için tasarlanmıştır.

6. Lehimleme ve Montaj Kılavuzu

6.1 Reflow Lehimleme Profili

Cihaz, maksimum 30 saniye için 260°C'lik bir tepe reflow sıcaklığına dayanıklıdır. Önerilen bir reflow profili, sıcaklığı kademeli olarak yükseltmek ve flux'u aktive etmek için bir ön ısıtma aşaması, eşit ısınmayı sağlamak için bir bekleme bölgesi, lehim sıvılaşma sıcaklığının üzerinde kısa bir tepe noktası ve kontrollü bir soğutma fazı içerir. Bu profile uyulması, termal şoku önler ve güvenilir lehim bağlantıları sağlar.

6.2 Önerilen Lehim Pedi Düzeni

Veri sayfası, önerilen bir lehim pedi ayak izi içerir. Bu tasarım, lehim fileto oluşumunu optimize eder, yeterli mekanik mukavemet sağlar ve cihazın termal pedinden (varsa) PCB bakırına ısı dağılımına yardımcı olur. İyi lehimleme verimi ve uzun vadeli güvenilirlik elde etmek için bu düzene uymak çok önemlidir.

6.3 Kullanım Önlemleri

Genel önlemler arasında LED lensine mekanik stres uygulamaktan kaçınmak, plastiğe zarar verebilecek çözücülere maruz kalmayı önlemek ve montaj sırasında uygun ESD işleme prosedürlerini uygulamak yer alır. Cihaz kuru, kontrollü bir ortamda saklanmalı ve belirtilen değerler dahilinde kullanılmalıdır.

7. Paketleme ve Sipariş Bilgisi

'Paketleme Bilgisi' bölümü, LED'lerin genellikle otomatik pick-and-place makineleriyle uyumlu bant ve makara formatında nasıl tedarik edildiğini detaylandırır. Ana detaylar arasında makara boyutları, yuva aralığı ve bant içindeki yönlendirme yer alır. 'Parça Numarası' ve 'Sipariş Bilgisi' bölümleri, ürün kodu yapısını açıklar. '65-11-UB0200L-AM' kodu muhtemelen paket tipi (PLCC-2), renk (Mavi), parlaklık sınıfı ve diğer varyanta özgü detaylar hakkında bilgi kodlar; bu da kesin spesifikasyon sağlar.

8. Uygulama Önerileri

8.1 Tipik Uygulama Senaryoları

Listelendiği gibi, birincil uygulamalar şunlardır:
Otomotiv İç Aydınlatma:Harita ışıkları, kapı paneli ışıkları veya ortam aydınlatması için. Burada AEC-Q101 kalifikasyonu zorunludur.
Anahtarlar:Basma veya sallamalı anahtarlar için arka aydınlatma; tutarlı renk ve parlaklık gerektirir.
Göstergeler:Gösterge paneli ikonları veya göstergeleri için aydınlatma; geniş görüş açısından faydalanır.

8.2 Tasarım Hususları

1. Akım Sürücüsü:I_F'yi istenen değere (örn. 20 mA) ayarlamak için daima bir sabit akım sürücüsü veya bir voltaj kaynağı ile seri bağlı bir akım sınırlama direnci kullanın.
2. Termal Tasarım:Özellikle yüksek ortam sıcaklıklarında veya maksimum akıma yakın çalışırken, PCB'nin yeterli termal rahatlamaya sahip olduğundan emin olun. Güç azaltma eğrisini kullanın.
3. Optik Tasarım:120° görüş açısı, bazı uygulamalarda belirli ışın desenleri elde etmek veya bireysel LED noktalarını gizlemek için difüzörler veya ışık kılavuzları gerektirebilir.
4. ESD Koruması:LED dahili ESD korumasına sahip olsa da, sağlamlık için PCB giriş hatlarına ek koruma eklemek iyi bir uygulamadır.

9. Teknik Karşılaştırma ve Farklılıklar

65-11-UB0200L-AM, genel PLCC-2 mavi LED'lere kıyasla, otomotiv sınıfı kalifikasyonu (AEC-Q101) ile kendini farklılaştırır. Bu, sıcaklık döngüsü, nem direnci ve stres koşulları altında uzun vadeli operasyonel ömür için daha titiz testler içerir. Belirtilen 8kV ESD derecesi de birçok ticari sınıf parçadan daha yüksektir. Detaylı sınıflandırma yapısı ve kapsamlı karakterizasyon grafikleri içeren kapsamlı veri sayfası, tasarımcılara yüksek güvenilirlik uygulamaları için gerekli öngörülebilirliği sağlar; bu, minimal spesifikasyonlara sahip daha ucuz parçalardan farklıdır.

10. Sıkça Sorulan Sorular (Teknik Parametrelere Dayalı)

S: Bu LED'i doğrudan 3.3V ile sürebilir miyim?
C: Güvenilir şekilde değil. Tipik V_F3.1V'dir, ancak 3.75V kadar yüksek olabilir. 3.3V besleme, özellikle V_F'nin arttığı düşük sıcaklıklarda, maksimum V_F'yi aşamayabilir. Her zaman 20mA için ayarlanmış bir akım sınırlama devresi kullanın.

S: Gerçek ve elektriksel termal direnç arasındaki fark nedir?
C: Gerçek termal direnç (R_{th JS gerçek}), fiziksel bir sıcaklık sensörü kullanılarak ölçülür. Elektriksel termal direnç (R_{th JS el}), LED'in kendi ileri voltajı sıcaklığa duyarlı bir parametre olarak kullanılarak hesaplanır. İkincisi genellikle daha düşüktür. Muhafazakar termal tasarım için daha yüksek (gerçek) olan 120 K/W değerini kullanın.

S: Işık şiddeti sınıflandırma kodunu nasıl yorumlarım?
C: Alfasayısal kod (örn. T1), belirli bir milikandela aralığına karşılık gelir. Parlaklık düzgünlüğünü sağlamak için sipariş verirken gerekli sınıfı belirtmelisiniz. Veri sayfası tam dönüşüm tablosunu sağlar.

S: Bu LED açık hava kullanımına uygun mudur?
C: Çalışma sıcaklığı aralığı (-40°C ile +110°C), geniş ortam dalgalanmalarını kaldırabileceğini gösterir. Ancak, doğrudan açık hava maruziyeti için, standart paket tarafından kapsanmayan lensin UV bozulmasına ve nem girişine karşı ek koruma düşünün.

11. Pratik Tasarım Vaka Çalışması

Senaryo:Bir otomotiv gösterge paneli düğme arka aydınlatması tasarlama.
Gereksinimler:4 düğme üzerinde düzgün mavi aydınlatma, aracın 12V sisteminden çalışma, -30°C ile 85°C kabin sıcaklığı aralığında stabil parlaklık.
Uygulama:
1. LED Seçimi:Aynı ışık şiddeti (örn. T1) ve dalga boyu (örn. 6771) sınıflarından dört adet 65-11-UB0200L-AM LED kullanın.
2. Devre Tasarımı:LED'leri bir akım sınırlama direnci ile seri bağlayın. Direnç değerini hesaplayın: R = (V_besleme- 4 * V_F) / I_F. Nominal 12V (araç), tipik V_F3.1V ve I_F20mA kullanarak: R = (12 - 12.4) / 0.02 = Negatif değer. Bu, 12V ile 4'lü seri dizinin uygulanabilir olmadığını gösterir. 3 LED'i seri bağlayın veya daha yaygın olarak, her LED'i regüle edilmiş 5V veya 3.3V rayından sürülen kendi direnci ile kullanın.
3. Termal Husus:85°C ortam sıcaklığında, güç azaltma eğrisine bakın. PCB düzeni aracılığıyla lehim pedi sıcaklığının yönetildiğinden emin olun.
4. Optik Tasarım:LED'lerin üzerinde, dört ayrı kaynaktan gelen ışığı her düğme sembolünün arkasında düzgün bir alana karıştırmak için bir ışık kılavuzu veya difüzör film kullanın.

12. Çalışma Prensibi Tanıtımı

Işık Yayan Diyotlar (LED'ler), elektrolüminesans yoluyla ışık yayan yarı iletken cihazlardır. P-n eklemine ileri voltaj uygulandığında, n-tipi malzemeden gelen elektronlar, aktif bölgede p-tipi malzemeden gelen deliklerle yeniden birleşir. Bu yeniden birleşme süreci, foton (ışık) şeklinde enerji açığa çıkarır. Yayılan ışığın belirli dalga boyu (renk), kullanılan yarı iletken malzemelerin enerji bant aralığı tarafından belirlenir. Mavi LED'ler için tipik olarak indiyum galyum nitrür (InGaN) gibi malzemeler kullanılır. PLCC-2 paketi, küçük yarı iletken çipi barındırır, iki bacak aracılığıyla elektriksel bağlantılar sağlar ve ışık çıkışını şekillendiren ve çipi koruyan kalıplanmış bir plastik lens içerir.

13. Teknoloji Trendleri

Otomotiv ve endüstriyel uygulamalar için LED'lerdeki trend, daha yüksek verimlilik (vat başına daha fazla lümen), zorlu koşullar altında geliştirilmiş güvenilirlik ve daha yoğun ve esnek tasarımlar sağlayan daha küçük paket boyutlarına doğru devam etmektedir. Ayrıca, tam renkli ekranlar ve gelişmiş insan-makine arayüzleri gibi uygulamaların taleplerini karşılamak için kesin renk kontrolü ve daha sıkı sınıflandırmaya artan bir vurgu vardır. Dahası, kontrol elektroniğinin (örn. sürücüler, termal sensörler) LED paketi içine entegrasyonu, son kullanıcı için sistem tasarımını basitleştiren gelişmekte olan bir trenddir. 65-11-UB0200L-AM, bu gelişen manzarada, hedef pazarları için performans, maliyet ve kanıtlanmış güvenilirliği dengeleyen olgun, güvenilir bir çözümü temsil eder.