PLCC-6 Soğuk Beyaz LED Veri Sayfası - 3.2x2.8x1.9mm Paket - 3.2V Gerilim - 0.48W Güç - Türkçe Teknik Doküman

1. Ürün Genel Bakışı

Bu belge, PLCC-6 (Plastik Bacaklı Çip Taşıyıcı) paketinde yüksek performanslı, yüzey montajlı bir Soğuk Beyaz LED'in özelliklerini detaylandırmaktadır. Cihaz, özellikle güvenilirlik ve zorlu koşullar altında performansın çok önemli olduğu otomotiv sektöründe olmak üzere, zorlu uygulamalar için tasarlanmıştır. Temel avantajları arasında yüksek ışık şiddeti, geniş görüş açısı ve otomotiv sınıfı standartlarını karşılayan sağlam yapı bulunmaktadır.

Birincil hedef pazar, gündüz çalışma ışıkları, konum ışıkları gibi dış mekan uygulamalarının yanı sıra gösterge paneli aydınlatması, ortam aydınlatması ve anahtar arka aydınlatması gibi iç mekan aydınlatmasını kapsayan otomotiv aydınlatmadır. Ürünün AEC-Q101 kalifikasyonu ve RoHS ve REACH direktiflerine uyumu, küresel otomotiv tedarik zincirlerine uygunluğunu vurgulamaktadır.

2. Derinlemesine Teknik Parametre Analizi

2.1 Fotometrik ve Elektriksel Özellikler

Temel çalışma parametreleri, 150 mA ileri akım (I_F) ve 25°C ortam sıcaklığı gibi tipik koşullar altında tanımlanmıştır.

• İleri Akım (I_F):Önerilen çalışma akımı 150 mA'dir, maksimum mutlak değer ise 200 mA'dir. Çalışma için minimum 20 mA akım gereklidir.
• Işık Şiddeti (I_V):150 mA'de tipik değer 10.000 milikandela (mcd)'dir, minimum 7.100 mcd ve bin'e bağlı olarak maksimum 18.000 mcd'ye kadar çıkabilir. Ölçüm toleransı ±%8'dir.
• İleri Gerilim (V_F):150 mA'de tipik olarak 3.2 volttur, minimum 2.50 V ile maksimum 3.75 V arasında değişir. Gerilim ölçüm toleransı ±0.05V'dir.
• Görüş Açısı:Geniş 120 derecelik açı (2θ_½), geniş ve düzgün ışık dağılımı sağlar.
• Renklilik Koordinatları (CIE x, y):Tipik koordinatlar (0.3, 0.3)'tür. Bu koordinatlar için tolerans ±0.005'tir.

2.2 Termal ve Mutlak Maksimum Değerler

Limitleri anlamak, güvenilir tasarım için çok önemlidir.

• Güç Dağılımı (P_d):Maksimum 750 mW.
• Jonksiyon Sıcaklığı (T_j):Mutlak maksimum 125°C.
• Çalışma ve Depolama Sıcaklığı:-40°C ile +110°C aralığı.
• Termal Direnç:Jonksiyondan lehim noktasına termal direnç 40 K/W (gerçek) ve 30 K/W (elektriksel) olarak belirtilmiştir.
• ESD Duyarlılığı (HBM):8 kV olarak derecelendirilmiştir, bu da iyi bir işleme sağlamlığına işaret eder.
• Aşırı Akım (I_FM):Düşük bir görev döngüsünde ≤10 µs süreyle 750 mA darbe akımlarına dayanabilir.

3. Binning Sistemi Açıklaması

LED çıkışı, tutarlılığı sağlamak için bin'lere ayrılmıştır. Tasarımcılar, uygulama gereksinimleri için uygun bin'leri seçmelidir.

3.1 Işık Şiddeti Binning

Işık şiddeti, alfasayısal bir kod (örneğin, L1, EA, FB) kullanılarak bin'lenir. Sağlanan tablo, L1 (11.2-14 mcd)'den GA (18000-22400 mcd)'ye kadar olan bin'leri listeler. Bu spesifik ürün için, olası çıkış bin'leri vurgulanmıştır ve 10.000 mcd'lik tipik şiddet, EA (7100-9000 mcd) veya EB (9000-11200 mcd) bin'leri içinde yer alır. Kesin bin, sipariş bilgilerinden doğrulanmalıdır.

3.2 Renklilik (Renk) Binning

Beyaz renk, CIE 1931 (x, y) koordinatlarına göre bin'lenir. Veri sayfası, tipik olarak 6240K ila 6680K arasında değişen, soğuk beyaz görünümüne karşılık gelen sıkı koordinat sınırları ve ilişkili renk sıcaklığı (CCT) aralıkları ile spesifik bin'leri (örneğin, 64A, 64B, 64C, 64D, 60A, 60B) tanımlar. Tipik koordinatlar (0.3, 0.3) bu tanımlı bin'lerden birine düşer.

4. Performans Eğrisi Analizi

Grafiksel veriler, LED'in değişen koşullar altındaki davranışına ilişkin içgörü sağlar.

4.1 Spektral Dağılım ve Radyasyon Deseni

Göreceli spektral dağılım grafiği, fosfor dönüştürmeli beyaz bir LED için tipik olan mavi dalga boyu bölgesinde bir tepe noktası gösterir. Radyasyon deseni grafiği, şiddetin tepe değerinin yarısına düştüğü 120 derecelik görüş açısına sahip Lambert benzeri dağılımı doğrular.

4.2 İleri Akım - İleri Gerilim (I-V Eğrisi)

Grafik, üstel ilişkiyi gösterir. 150 mA'de gerilim yaklaşık 3.2V'dur. Bu eğri, akım sınırlayıcı sürücü devresi tasarlamak için çok önemlidir.

4.3 Göreceli Işık Şiddeti - İleri Akım

Işık çıkışı akımla artar ancak doğrusal değildir. Grafik, göreceli şiddetin daha yüksek akımlarda doyuma ulaştığını gösterir, bu da verimlilik ve uzun ömür için önerilen aralıkta çalışmanın önemini vurgular.

4.4 Sıcaklık Bağımlılığı

Göreceli Işık Şiddeti - Jonksiyon Sıcaklığı:Işık çıkışı, jonksiyon sıcaklığı arttıkça azalır. Maksimum jonksiyon sıcaklığı olan 125°C'de, göreceli şiddet 25°C'dekinden önemli ölçüde daha düşüktür. Parlaklığı korumak için yeterli termal yönetim kritiktir.

Göreceli İleri Gerilim - Jonksiyon Sıcaklığı:İleri gerilim negatif bir sıcaklık katsayısına sahiptir, sıcaklık arttıkça doğrusal olarak azalır. Bu, bazı uygulamalarda dolaylı sıcaklık izleme için kullanılabilir.

Renklilik Kayması - Sıcaklık ve Akım:Grafikler, CIE x ve y koordinatlarının hem jonksiyon sıcaklığı hem de ileri akımla nasıl değiştiğini gösterir. Kaymalar genellikle küçüktür ancak renk kritik uygulamalarda dikkate alınmalıdır.

4.5 İleri Akım Derecelendirme ve Darbe İşleme

Derecelendirme eğrisi, lehim pedi sıcaklığı (T_S) arttıkça izin verilen maksimum ileri akımı belirler. Örneğin, T_S= 100°C'de, maksimum I_F110 mA'dir. Darbe işleme kapasitesi tablosu, çeşitli darbe genişlikleri (t_FA) ve görev döngüleri (D) için izin verilen tepe ileri akımını (I_p) gösterir.

5. Mekanik ve Paket Bilgisi

5.1 Mekanik Boyutlar

LED, standart bir PLCC-6 yüzey montaj paketi kullanır. Kesin boyutlar (uzunluk, genişlik, yükseklik) ve bacak aralıkları mekanik çizimde (orijinal PDF'in 7. Bölümü) tanımlanmıştır. Paket şekli, PCB ayak izi tasarımı için çok önemlidir.

5.2 Önerilen Lehim Pedi Düzeni

Doğru lehimleme, ısı transferi ve mekanik stabiliteyi sağlamak için bir lehim pedi tasarımı sağlanmıştır. Bu öneriyi takip etmek, "tombstoning"i önler ve lehim bağlantı güvenilirliğini artırır.

5.3 Polarite Tanımlama

PLCC-6 paketi, katodu belirtmek için işaretli bir köşeye veya başka bir özelliğe sahiptir. Doğru yönlendirme, devre çalışması için hayati önem taşır.

6. Lehimleme ve Montaj Kılavuzları

6.1 Reflow Lehimleme Profili

Maksimum 30 saniye için 260°C tepe sıcaklığına sahip spesifik bir reflow profili önerilir. Bu JEDEC uyumlu profil, plastik paketin ve çipin termal hasar görmesini önler.

6.2 Kullanım Önlemleri

• ESD Koruması:8 kV HBM için derecelendirilmiş olsa da, işleme sırasında standart ESD önlemleri alınmalıdır.
• Akım Kontrolü:Termal kaçakları önlemek için LED'i her zaman sabit bir gerilim kaynağı ile değil, sabit bir akım kaynağı ile sürün.
• Termal Yönetim:PCB'yi yeterli termal rahatlama ile tasarlayın, önerilen ped tasarımını ve ısıyı dağıtmak için muhtemelen termal viyaları kullanın.
• Kükürt Direnci:Cihazın kükürt dayanıklılığına sahip olduğu belirtilmiştir; bu, kükürt içeren gazların gümüş kaplı bileşenleri aşındırabileceği otomotiv ortamları için önemli bir özelliktir.
• MSL (Nem Duyarlılık Seviyesi):MSL 2 olarak derecelendirilmiştir. Bu, bileşenin mühürleme tarihinden itibaren 1 yıl içinde kullanılması ve reflow öncesinde zemin ömrünü aşan ortam koşullarına maruz kalırsa fırınlanması gerektiği anlamına gelir.

7. Uygulama Notları ve Tasarım Hususları

7.1 Tipik Uygulama Senaryoları

• Otomotiv Dış Aydınlatma:Gündüz Çalışma Işıkları (DRL), yan işaret ışıkları, merkezi yüksek montaj stop lambaları (CHMSL). Yüksek parlaklık ve geniş açı faydalıdır.
• Otomotiv İç Aydınlatma:Gösterge grubu arka aydınlatması, eğlence sistemi düğmeleri, ortam aydınlatma şeritleri, tavan lambaları.

7.2 Tasarım Hususları

• Sürücü Devresi:Bir anahtarlamalı veya doğrusal sabit akımlı sürücü gereklidir. Gerekli akım sınırlama direncini veya sürücü ayarlarını tipik V_Fve besleme gerilimine göre hesaplayın.
• Optik:Geniş 120 derecelik açı, spesifik uygulamalar için ışını paralel hale getirmek veya şekillendirmek için ikincil optiklerin (lensler, ışık kılavuzları) kullanılmasını gerektirebilir.
• Termal Tasarım:Termal direnci (R_thJS) ve derecelendirme eğrisini kullanarak beklenen jonksiyon sıcaklığını hesaplayın. Tüm çalışma koşullarında T_j'nin 125°C'nin altında kalmasını sağlayın. Yüksek akım veya yüksek ortam sıcaklığı çalışması için PCB üzerinde bir soğutucu gerekli olabilir.
• Bin Seçimi:Birden fazla LED arasında tutarlı parlaklık veya renk gerektiren uygulamalar için, ışık şiddeti ve renklilik koordinatları için sıkı bin'ler belirtin.

8. Sıkça Sorulan Sorular (Teknik Parametrelere Dayalı)

S: Bu LED'in tipik güç tüketimi nedir?

C: 150 mA ve 3.2V'luk tipik çalışma noktasında, güç P = I_F* V_F= 0.150 A * 3.2 V = 0.48 Watt'tır.

S: 'EA' ışık şiddeti bin'ini nasıl yorumlamalıyım?

C: 'EA' bin'i, 150 mA'de ölçüldüğünde 7.100 ila 9.000 mcd'lik bir ışık şiddeti aralığına karşılık gelir. Bu bin ile etiketlenmiş herhangi bir LED, bu aralıkta bir şiddete sahip olacaktır.

S: Bu LED doğrudan 12V'luk bir otomotiv devresinde kullanılabilir mi?

C: Hayır. LED sabit akımlı bir sürücü gerektirir. Doğrudan 12V kaynağa bağlamak aşırı akıma neden olur ve cihazı anında tahrip eder. Bir akım sınırlama devresi veya özel LED sürücü IC'si kullanılmalıdır.

S: 'Kükürt dayanıklılığı' ne anlama gelir?

C: LED'in paketleme malzemelerinin ve kaplamalarının, kükürt içeren gazların (endüstriyel ve bazı otomotiv ortamlarında yaygındır) neden olduğu korozyona dayanıklı olduğunu gösterir, bu da uzun vadeli güvenilirliği artırır.

9. Pratik Tasarım Örneği

Senaryo:Bu LED kullanılarak bir gündüz çalışma ışığı (DRL) modülü tasarlanması.

Adımlar:

1. Gereksinimleri Belirleyin:LED başına hedef ışık şiddeti, ışın deseni, çalışma gerilimi (örneğin, aracın 12V sistemi).
2. Sürücü Seçin:9-16V giriş kabul edebilen ve kararlı 150 mA çıkış sağlayabilen otomotiv sınıfı bir buck sabit akımlı LED sürücü IC'si seçin.
3. Termal Hesaplama:PCB sıcaklığını tahmin edin. Kaput altındaki ortam sıcaklığı 85°C'ye ulaşabiliyorsa, derecelendirme eğrisini kullanın. T_S= 95°C'de, maksimum I_F~200 mA'dir. 150 mA'de çalışmak bir güvenlik marjı sağlar. PCB bakır alanının T_S'yi bu seviyenin altında tutmak için yeterli olup olmadığını hesaplayın.
4. Optik Tasarım:LED'i, 120 derecelik çıkışı bir DRL için uygun düzenlenmiş bir ışına paralel hale getirmek için bir TIR (Tam İç Yansıma) lensi ile eşleştirin.
5. Bin Spesifikasyonu:Tek tip bir görünüm için, modüldeki tüm LED'ler için tek, sıkı bir renklilik bin'i (örneğin, 64B) ve bir ışık şiddeti bin'i (örneğin, EB) belirtin.