PLCC-2 Sarı LED Veri Sayfası - 3.2x2.8x1.9mm Paket - 2.0V Gerilim - 0.04W Güç - Türkçe Teknik Doküman

1. Ürün Genel Bakışı

Bu belge, PLCC-2 (Plastik Bacaklı Çip Taşıyıcı) paketinde yüksek parlaklıklı, yüzey montajlı bir Sarı LED'in özelliklerini detaylandırır. Cihaz, zorlu ortamlarda güvenilirlik ve performans için tasarlanmış olup, otomatik montaj süreçlerine uygun kompakt bir forma sahiptir. Birincil uygulama odağı, tutarlı renk çıktısı ve uzun vadeli kararlılığın kritik olduğu gösterge panelleri de dahil olmak üzere otomotiv iç aydınlatmadır.

1.1 Temel Özellikler ve Hedef Pazar

LED'in belirleyici özellikleri, onu belirli endüstriyel ve tüketici uygulamaları için konumlandırır. Paket tipi, standart SMT (Yüzey Montaj Teknolojisi) üretim hatlarıyla uyumluluğu sağlar. Baskın dalga boyu ile tanımlanan sarı renk, spesifik yarı iletken malzemeler kullanılarak elde edilir. Standart 20mA sürüş akımında tipik 1120 milikandela (mcd) ışık şiddeti, gösterge ve arka aydınlatma amaçları için yeterli parlaklık sağlar. Geniş 120 derecelik görüş açısı, çeşitli açılardan iyi görünürlük sağlar. AEC-Q101 otomotiv kalifikasyon standardına uyumluluk, sıcaklık döngüsü, nem direnci ve uzun vadeli operasyonel kararlılık için titiz testlerden geçtiğini gösteren önemli bir farklılaştırıcıdır ve bu da onu araçların zorlu iç ortamı için uygun kılar. RoHS (Tehlikeli Maddelerin Kısıtlanması) ve REACH düzenlemelerine uyum, küresel pazarlar için çevresel uyumluluğu garanti eder.

2. Derinlemesine Teknik Parametre Analizi

Elektriksel, optik ve termal parametrelerin kapsamlı bir şekilde anlaşılması, doğru devre tasarımı ve güvenilir çalışma için esastır.

2.1 Elektriksel ve Optik Karakteristikler

İleri yönlü gerilim (VF), standart 20mA test akımında tipik 2.0V ve maksimum 2.75V değerine sahiptir. Bu parametre, seri bir devrede akım sınırlayıcı direnç değerinin belirlenmesi için çok önemlidir. DC çalışma için mutlak maksimum ileri akım 50mA'dır ve çok kısa darbe süreleri (≤10μs) için 100mA'lik bir darbe akımı derecesi vardır. Cihaz ters öngerilim çalışması için tasarlanmamıştır. Işık şiddeti (IV), 20mA'de minimum 710 mcd, tipik 1120 mcd ve maksimum 1400 mcd olarak belirtilmiştir ve beklenen performans dağılımını gösterir. Baskın dalga boyu (λd), sarı rengi tanımlar ve tipik olarak 590nm merkezli olmak üzere 585nm ile 594nm arasında değişir.

2.2 Termal ve Mutlak Maksimum Değerler

Termal yönetim, LED ömrü için hayati öneme sahiptir. Jonksiyondan lehim noktasına termal direnç, ısının yarı iletken çipten ne kadar etkili bir şekilde uzaklaştırıldığını gösteren 160 K/W (gerçek) ve 125 K/W (elektriksel) olarak belirtilmiştir. İzin verilen maksimum jonksiyon sıcaklığı (Tj) 125°C'dir. Çalışma sıcaklığı aralığı -40°C ile +110°C arasındadır ve otomotiv gösterge paneli altı ortamları için uygundur. Cihaz, yaygın kurşunsuz lehim profilleriyle uyumlu olarak, 30 saniye boyunca 260°C'lik bir reflow lehimleme sıcaklık tepe değerine dayanabilir. Ayrıca 2kV (İnsan Vücudu Modeli) ESD (Elektrostatik Deşarj) hassasiyet derecesine sahiptir ve montaj sırasında standart ESD koruma önlemleri gerektirir.

3. Performans Eğrisi Analizi

Sağlanan grafikler, LED'in değişen koşullar altındaki davranışına ilişkin içgörüler sunar ve bu da sağlam tasarım için kritiktir.

3.1 Akım, Gerilim ve Sıcaklık Bağımlılıkları

İleri Akım - İleri Gerilim grafiği, bir diyot için tipik olan üstel IV ilişkisini gösterir. Bağıl Işık Şiddeti - İleri Akım eğrisi, ışık çıktısının akımla arttığını, ancak yüksek akımlarda ısınma etkileri nedeniyle doğrusal altı hale gelebileceğini gösterir. Baskın Dalga Boyu - İleri Akım grafiği, akımla minimum kayma gösterir ve iyi renk kararlılığına işaret eder. Bağıl İleri Gerilim - Jonksiyon Sıcaklığı grafiği negatif bir katsayıya sahiptir, yani VF sıcaklık arttıkça azalır; bu dolaylı sıcaklık algılama için kullanılabilir. Bağıl Işık Şiddeti - Jonksiyon Sıcaklığı grafiği, sıcaklık arttıkça ışık çıktısında beklenen azalmayı gösterir; bu termal tasarım için önemli bir husustur. Bağıl Dalga Boyu Kayması - Jonksiyon Sıcaklığı grafiği, sarı rengin sıcaklıkla nasıl hafifçe kayabileceğini gösterir.

3.2 Derecelendirme ve Darbe Çalışması

İleri Akım Derecelendirme Eğrisi, yüksek ortam veya lehim pedi sıcaklıklarında maksimum güvenli çalışma akımını belirlemek için esastır. Örneğin, 110°C lehim pedi sıcaklığında (Ts), izin verilen maksimum ileri akım 35mA'ya düşer. İzin Verilen Darbe İşleme Kapasitesi tablosu, belirli bir darbe genişliği (tp) ve görev döngüsü (D) için izin verilen tepe akımını (IF) tanımlar; bu, jonksiyonu aşırı ısıtmadan çoklama veya PWM (Darbe Genişlik Modülasyonu) karartma uygulamaları için kullanışlıdır.

4. Sınıflandırma Sistemi Açıklaması

Seri üretimde tutarlılığı sağlamak için LED'ler performans sınıflarına ayrılır.

4.1 Işık Şiddeti Sınıflandırması

Işık şiddeti, alfasayısal sınıflara (örneğin, L1, L2, M1... GA'ya kadar) kategorize edilir. Her sınıf, milikandela (mcd) cinsinden belirli bir minimum ve maksimum ışık şiddeti aralığını kapsar. Bu spesifik parça numarası için tipik 1120 mcd çıktısı, \"AA\" sınıfına (1120-1400 mcd) düşer. Tasarımcılar, uygulamaları için minimum bir parlaklık seviyesini garanti etmek amacıyla bir sınıf kodu belirtebilir.

4.2 Baskın Dalga Boyu Sınıflandırması

Sarı rengin kesin tonunu tanımlayan baskın dalga boyu da sayısal kodlar (örneğin, 9194, 9497) kullanılarak sınıflandırılır. \"9194\" sınıfı, 591nm'den 594nm'ye kadar bir aralığı kapsar. Bu parça için tipik 590nm değeri, muhtemelen \"8891\" (588-591nm) veya \"9194\" sınıfına düştüğünü gösterir. Sıkı bir dalga boyu sınıfı belirlemek, bir ekran veya aydınlatma dizisindeki birden fazla LED arasında renk tekdüzeliğini sağlar.

5. Mekanik, Montaj ve Paketleme

5.1 Fiziksel Boyutlar ve Polarite

PLCC-2 paketi standart bir ayak izine sahiptir. Mekanik çizim (bölüm referansıyla ima edilen), uzunluk, genişlik ve yüksekliği (genellikle yaklaşık 3.2mm x 2.8mm x 1.9mm) ve ayrıca bacak aralığını gösterir. Paket, katodu tanımlamak için genellikle bir çentik veya pahlı köşe şeklinde bir polarite göstergesi içerir. Güvenilir bir lehim bağlantısı ve reflow sırasında uygun ısı dağılımı sağlamak için önerilen lehim pedi düzeni sağlanır.

5.2 Lehimleme ve Kullanım Kılavuzları

Reflow lehimleme profili, bileşene termal şok oluşmasını önlemek için kritik parametreleri belirtir: ön ısıtma, bekleme, reflow tepe noktası (maks. 260°C) ve soğutma oranları. Kullanım için alınacak önlemler arasında standart ESD koruması, lens üzerinde mekanik stres oluşturmaktan kaçınma ve mutlak maksimum değerleri aşmama yer alır. Lehimlenebilirliği ve performansı korumak için uygun depolama koşulları (belirtilen -40°C ila +110°C sıcaklık aralığında ve düşük nemde) önerilir.

5.3 Paketleme ve Sipariş Bilgileri

LED'ler, otomatik pick-and-place makineleriyle uyumlu şerit ve makara paketlemede tedarik edilir. Paketleme bilgileri bölümü, makara boyutlarını, şerit genişliğini, yuva aralığını ve yönlendirmeyi detaylandırır. Parça numarası yapısı (örneğin, 67-21-UY0200H-AM), renk (Sarı için Y), paket ve muhtemelen performans sınıfları gibi temel özellikleri kodlar. Sipariş bilgileri, miktar, paketleme tipi ve herhangi bir özel sınıflandırma gereksiniminin nasıl belirtileceğini açıklar.

6. Uygulama Notları ve Tasarım Hususları

6.1 Tipik Uygulama Devreleri

Tipik bir DC sürücü devresinde, bir akım sınırlayıcı direnç zorunludur. Direnç değeri (R), Ohm Kanunu kullanılarak hesaplanır: R = (Vbesleme - VF) / IF. 5V besleme, IF=20mA hedefi ve VF=2.0V için, R = (5V - 2.0V) / 0.02A = 150 Ohm'dur. Direncin güç derecesi en az PR = (Vbesleme - VF) * IF = 0.06W olmalıdır; 1/8W veya 1/4W'lık bir direnç uygundur. Parlaklık kontrolü veya çoklama gerektiren uygulamalar için, analog akım karartmaya kıyasla renk tutarlılığını koruduğundan PWM (Darbe Genişlik Modülasyonu) tercih edilen yöntemdir.

6.2 Tasarımda Termal Yönetim

Düşük güç tüketimine (~20mA'de 40mW) rağmen, etkili bir soğutucu, özellikle yüksek ortam sıcaklıklarında veya kapalı alanlarda performansı ve ömrü korumak için önemlidir. Termal yol, jonksiyondan paket üzerinden lehim pedlerine ve oradan da baskılı devre kartına (PCB) uzanır. LED'in termal pedi altında, bir toprak katmanına bağlı termal geçiş delikleri olan bir PCB kullanmak, ısı dağılımını önemli ölçüde iyileştirir, jonksiyon sıcaklığını düşürür ve daha yüksek ışık çıktısını sürdürmeye yardımcı olur.

6.3 Otomotiv Güvenilirliği için Tasarım

Otomotiv gösterge paneli veya iç aydınlatma için aşağıdakileri göz önünde bulundurun: Ömrü uzatmak ve termal stresi azaltmak için derecelendirilmiş çalışma akımları kullanın (örneğin, 20mA yerine 15-18mA). PCB düzeninin, sürücü hatlarındaki parazitik endüktans ve kapasiteyi en aza indirdiğinden emin olun. LED doğrudan aracın güç hattından sürülüyorsa, yük düşmesi ve diğer otomotiv elektriksel geçici durumlara karşı koruma devreleri uygulayın. Seçilen ışık şiddeti ve dalga boyu sınıf kodlarının, tüm belirtilen çalışma sıcaklıklarında nihai ürünün estetik ve fonksiyonel gereksinimlerini karşıladığını doğrulayın.

7. Teknik Karşılaştırma ve Trendler

7.1 Çalışma Prensibi

Bir Işık Yayan Diyot (LED), yarı iletken bir p-n jonksiyon cihazıdır. İleri yönlü bir gerilim uygulandığında, elektronlar ve delikler aktif bölgede yeniden birleşir ve foton (ışık) şeklinde enerji açığa çıkarır. Işığın rengi, aktif katmanda kullanılan yarı iletken malzemelerin bant aralığı enerjisi ile belirlenir. Sarı LED'ler genellikle Alüminyum Galyum İndiyum Fosfit (AlGaInP) gibi malzemelere dayanır. PLCC paketi, ışık çıktısını şekillendiren ve çevresel koruma sağlayan yansıtıcı bir boşluk ve kalıplanmış epoksi lens içerir.

7.2 Endüstri Bağlamı ve Evrim

PLCC-2 paketi, LED endüstrisinde olgun ve yaygın olarak benimsenen bir form faktörünü temsil eder ve boyut, maliyet ve optik performans arasında iyi bir denge sunar. Bu tür bileşenlerle ilgili LED teknolojisindeki kilit trendler arasında ışık verimliliğinin sürekli iyileştirilmesi (elektriksel girişin her watt'ı için daha fazla ışık çıktısı), sıcaklık ve ömür boyunca gelişmiş renk kararlılığı ve korunan veya iyileştirilmiş optik güçle giderek daha küçük paket boyutlarının geliştirilmesi yer alır. Özellikle otomotiv ve endüstriyel pazarlar için, AEC-Q101 gibi katı standartlara yönelik daha yüksek güvenilirlik ve kalifikasyon çabası önemli bir odak noktası olmaya devam etmektedir.