PLCC-6 Süper Kırmızı LED A09K-SR1501H-AM Veri Sayfası - Paket 3.2x2.8x1.9mm - Gerilim 2.15V - Güç 0.32W - Türkçe Teknik Doküman

1. Ürün Genel Bakışı

A09K-SR1501H-AM, yüzey montaj PLCC-6 paketinde kapsüllenmiş, yüksek parlaklıklı bir Süper Kırmızı ışık yayan diyottur (LED). Tasarımının ana odağı, zorlu otomotiv ortamlarında güvenilirlik ve performanstır. Cihaz, 150mA sürme akımında tipik 4500 milikandela (mcd) ışık şiddeti sunarak, yüksek görünürlüğün kritik olduğu çeşitli sinyalizasyon ve aydınlatma işlevleri için uygundur. Temel bir özelliği, otomotiv kullanımı için sağlamlığını doğrulayan AEC-Q101 kalifikasyon standardına uygunluğudur. Ayrıca, RoHS ve REACH çevre direktiflerine uyar ve kükürt dayanıklılığına sahiptir, bu da zorlu çalışma koşullarında ömrünü uzatır.

1.1 Temel Avantajlar ve Hedef Pazar

Bu LED'in temel avantajları, yüksek optik çıkışı, geniş 120 derecelik görüş açısı ve otomotiv sınıfı güvenilirliğinin birleşiminden kaynaklanır. Yüksek ışık şiddeti, parlak gün ışığı koşullarında bile mükemmel görünürlük sağlar; bu, fren lambaları gibi güvenlik açısından kritik uygulamalar için esastır. Geniş görüş açısı, çeşitli açılardan sinyalin algılanabilirliğini artıran düzgün ışık dağılımı sağlar. Birincil hedef pazar, özellikle dış aydınlatma modülleri için otomotiv endüstrisidir. Kalifikasyonları, katı otomotiv kalite ve uzun ömür standartlarını karşılayan bileşenler gerektiren tasarımcılar için tercih edilen bir seçim haline getirir.

2. Derinlemesine Teknik Parametre Analizi

Bu bölüm, veri sayfasında belirtilen temel elektriksel, optik ve termal parametrelerin ayrıntılı, nesnel bir yorumunu sağlar.

2.1 Fotometrik ve Elektriksel Özellikler

Merkezi fotometrik parametreIşık Şiddeti (I_V)), I_F=150mA'da tipik değeri 4500 mcd, minimum 3550 mcd ve maksimum 7100 mcd olarak belirtilmiştir. Bu geniş aralık, bir sınıflandırma sistemi (daha sonra ayrıntılı) ile yönetilir. Işık akısı için ölçüm toleransı ±%8'dir ve termal ped 25°C'deyken ölçülür.İleri Yön Gerilimi (V_F)) 150mA'da tipik olarak 2.15V'dur, 1.75V ile 3.0V arasında değişir. Veri sayfası, bu V_F aralığının üretim çıktısının %99'unu temsil ettiğini ve ölçüm toleransının ±0.05V olduğunu belirtir.Baskın Dalga Boyu (λ_d)) algılanan rengi tanımlar; bu Süper Kırmızı LED için tipik olarak 629 nm'dir, 627 nm ile 639 nm aralığındadır ve ölçüm toleransı ±1 nm'dir.Görüş Açısı (2φ) 120 derecedir ve toleransı ±5 derecedir.

2.2 Mutlak Maksimum Değerler ve Termal Yönetim

Mutlak maksimum değerler, kalıcı hasarın meydana gelebileceği sınırları tanımlar.Maksimum Sürekli İleri Yön Akımı (I_F)) 200 mA'dir.Güç Dağılımı (P_d)) 600 mW olarak derecelendirilmiştir. Önemli bir termal parametreTermal Direnç'tir. İki değer verilmiştir: bir elektriksel ölçüm (R_{th JS el}) maksimum 50 K/W ve gerçek bir ölçüm (R_{th JS real}) maksimum 60 K/W, her ikisi de jonksiyondan lehim noktasına kadardır. Daha yüksek "gerçek" değer tasarım için daha muhafazakardır.Jonksiyon Sıcaklığı (T_J)) 125°C'yi aşmamalıdır. Çalışma ve depolama sıcaklık aralığı -40°C ile +110°C arasındadır. Cihaz, düşük bir görev döngüsünde (D=0.005) ≤10 μs darbe süreleri için 1000 mA'lik birDarbe Akımı (I_FM)) dayanabilir. Elektrostatik deşarj (ESD) koruması 8 kV (İnsan Vücut Modeli) olarak derecelendirilmiştir.

3. Sınıflandırma Sistemi Açıklaması

Yarı iletken üretimindeki doğal varyasyonları yönetmek için LED'ler performans sınıflarına ayrılır. Bu, son kullanıcı için tutarlılık sağlar.

3.1 Işık Şiddeti Sınıflandırması

Işık şiddeti, alfasayısal bir kod (örneğin, CB, DA, DB) kullanılarak sınıflandırılır. Veri sayfası kapsamlı bir tablo sağlar. A09K-SR1501H-AM için "vurgulanmış siyah kutu" olası çıkış sınıflarını gösterir. Tipik 4500 mcd şiddeti ve aralığına (3550-7100 mcd) dayanarak, ilgili sınıflar CA (2800-3550 mcd), CB (3550-4500 mcd), DA (4500-5600 mcd) ve DB (5600-7100 mcd)'dir. Belirli bir üretim partisi için spesifik sınıf, sipariş bilgilerinde teyit edilmelidir.

3.2 Baskın Dalga Boyu Sınıflandırması

Baskın dalga boyu ayrıca sayısal bir kod kullanılarak sınıflandırılır. Bu Süper Kırmızı LED için hedef aralık 627-630 nm'dir (tipik 629 nm). Sınıflandırma tablosuna bakıldığında, "2730" kodu 627-630 nm aralığına karşılık gelir. "3033" (630-633 nm) ve "2427" (624-627 nm) gibi bitişik sınıflar da üretim yayılımının bir parçası olabilir. Tolerans ±1 nm'dir.

4. Performans Eğrisi Analizi

Veri sayfasındaki grafikler, temel parametrelerin farklı çalışma koşullarında nasıl değiştiğini gösterir; bu, sağlam devre tasarımı için çok önemlidir.

4.1 IV Eğrisi ve Bağıl Şiddet

Theİleri Yön Akımı - İleri Yön Gerilimi grafiği, diyotlar için tipik olan doğrusal olmayan bir ilişki gösterir. Gerilim akımla birlikte artar, düşük akımda yaklaşık 1.4V civarında başlar ve 150mA'da yaklaşık 2.15V'a ulaşır.Bağıl Işık Şiddeti - İleri Yön Akımı grafiği, tipik 150mA'ya kadar neredeyse doğrusaldır, bu da önerilen çalışma aralığında iyi bir verimlilik olduğunu gösterir.

4.2 Sıcaklık Bağımlılığı

Sıcaklık LED performansını önemli ölçüde etkiler.Bağıl Işık Şiddeti - Jonksiyon Sıcaklığı grafiği, sıcaklık arttıkça çıkışın azaldığını gösterir. Maksimum çalışma lehim pedi sıcaklığı olan 110°C'de (güç azaltma eğrisine bakın), bağıl şiddet, 25°C'deki değerinin yaklaşık %60'ı kadardır. Bu, termal tasarımda dikkate alınmalıdır.Bağıl İleri Yön Gerilimi - Jonksiyon Sıcaklığı grafiğinin eğimi negatiftir, yani V_F sıcaklık arttıkça azalır (yaklaşık -1.5 mV/°C).Bağıl Dalga Boyu - Jonksiyon Sıcaklığı grafiği pozitif bir kayma gösterir; dalga boyu sıcaklıkla birlikte hafifçe artar (yaklaşık +0.05 nm/°C).

3.3 Spektral Dağılım ve Güç Azaltma

TheBağıl Spektral Dağılım eğrisi, LED'in monokromatik doğasını, kırmızı spektrumda (~629 nm) keskin bir tepe ile doğrular.İleri Yön Akımı Güç Azaltma Eğrisi güvenilirlik için kritiktir. Lehim pedi sıcaklığına (T_S) bağlı olarak izin verilen maksimum sürekli ileri yön akımını belirler. Maksimum ortam/lehim noktası sıcaklığı olan 110°C'de, izin verilen maksimum sürekli akım yaklaşık 84 mA'ya düşer. Eğri ayrıca minimum 20 mA çalışma akımı belirtir.İzin Verilen Darbe İşleme Kapasitesi grafiği, tasarımcının çeşitli darbe genişlikleri (t_p) ve görev döngüleri (D) için güvenli tek darbe veya darbe çalışma akımlarını hesaplamasına olanak tanır.

5. Mekanik ve Paket Bilgisi

5.1 Fiziksel Boyutlar ve Polarite

LED, standart bir PLCC-6 (Plastik Bacaklı Çip Taşıyıcı) yüzey montaj paketi kullanır. Mekanik çizim, kritik boyutlarla birlikte üstten ve yandan görünümü gösterir. Paket uzunluğu 3.2 mm, genişliği 2.8 mm ve yüksekliği 1.9 mm'dir. Çizim, katot ile ilişkili olan polarite işaretini (genellikle paketin üstünde bir kesik köşe veya bir nokta) açıkça gösterir. Montaj sırasında doğru yönlendirme esastır.

5.2 Önerilen Lehim Pedi Düzeni

PCB tasarımı için önerilen bir lehim pedi deseni (footprint) sağlanmıştır. Bu desen, yeniden akış sırasında uygun lehim bağlantısı oluşumunu sağlar ve gerekli termal ve elektriksel bağlantıyı sağlar. Bu düzene uymak, üretim verimi ve uzun vadeli güvenilirlik için önemlidir.

6. Lehimleme ve Montaj Kılavuzları

6.1 Yeniden Akış Lehimleme Profili

Veri sayfası, kurşunsuz (Pb-free) işlemlerle uyumlu bir yeniden akış lehimleme profili belirtir. Maksimum lehim sıcaklığı 260°C'yi aşmamalı ve 240°C üzerindeki süre sınırlandırılmalıdır. Ön ısıtma, bekleme, yeniden akış ve soğutma bölgelerini gösteren spesifik bir zaman-sıcaklık grafiği sağlanmıştır. Bu profili takip etmek, LED paketine ve iç çipine termal hasarı önler.

6.2 Kullanım Önlemleri

Genel önlemler arasında lense mekanik stres uygulamaktan kaçınmak, kirlenmeyi önlemek ve cihazın mutlak maksimum değerlerinin ötesinde çalıştırılmamasını sağlamak yer alır. 8kV HBM derecelendirmesi ile belirtildiği gibi, elleçleme ve montaj sırasında elektrostatik deşarj (ESD) korumasına özel dikkat gösterilmelidir.

7. Paketleme ve Sipariş Bilgisi

LED'ler otomatik montaj için şerit ve makara üzerinde tedarik edilir. Paketleme bilgileri, makara boyutlarını, şerit genişliğini, yuva aralığını ve şerit üzerindeki bileşenlerin yönlendirmesini ayrıntılandırır. Sipariş bilgileri tipik olarak temel parça numarasını (A09K-SR1501H-AM) ve spesifik ışık şiddeti ve dalga boyu sınıfları için kodları içerir, ancak tam format sağlanan alıntıda ayrıntılı değildir.

8. Uygulama Önerileri

8.1 Tipik Uygulama Senaryoları

Listelenen birincil uygulamaların tümü otomotiv dış aydınlatma içindedir:Merkezi Yüksek Montajlı Stop Lambası (CHMSL), Arka Lambalar veStop (Fren) Lambaları. Yüksek parlaklığı ve kırmızı rengi, bu güvenlik sinyalizasyon işlevleri için idealdir. Ayrıca yüksek güvenilirlik gerektiren diğer kırmızı gösterge uygulamaları için de uygun olabilir.

8.2 Tasarım Hususları

Temel tasarım hususları şunlardır:
Sürücü Devresi:LED parlaklığı gerilimin değil, akımın bir fonksiyonu olduğundan, kararlı ışık çıkışını korumak için sabit akımlı bir sürücü önerilir. Devre, akımı maksimum 200 mA sürekli olarak sınırlamalı ve sıcaklık için güç azaltma uygulamalıdır.
Termal Yönetim:PCB düzeni, LED'in lehim pedlerinden bir soğutucuya veya kartın bakır katmanlarına yeterli bir termal yol sağlamalıdır, özellikle yüksek ortam sıcaklıklarında veya yüksek sürme akımlarında jonksiyon sıcaklığını sınırlar içinde tutmak için.
Optik Tasarım:120° görüş açısı, CHMSL gibi spesifik uygulamalar için ışın demetini şekillendirmek üzere ikincil optiklerin (lensler, reflektörler) kullanılmasını gerektirebilir.

9. Teknik Karşılaştırma ve Farklılaşma

Standart otomotiv olmayan kırmızı LED'lerle karşılaştırıldığında, A09K-SR1501H-AM'ın temel farklılaştırıcılarıAEC-Q101 kalifikasyonu vekükürt dayanıklılığı'dır. Bunlar genellikle ticari sınıf LED'lerde test edilmez. Yüksek tipik ışık şiddeti (4500 mcd) ayrıca uzun mesafeli görünürlük gerektiren uygulamalar için bir performans avantajıdır. PLCC-6 paketi, daha küçük veya daha büyük paketlere kıyasla boyut, termal performans ve montaj kolaylığı açısından iyi bir denge sunar.

10. Sıkça Sorulan Sorular (Teknik Parametrelere Dayalı)

S: Bu LED'i doğrudan 12V otomotiv aküsünden sürebilir miyim?
C: Hayır. Akım sınırlayıcı bir devre veya sabit akımlı bir sürücü kullanmalısınız. Doğrudan 12V'a bağlamak aşırı akıma neden olur ve LED'i anında tahrip eder.
S: Neden yüksek sıcaklıklarda ışık çıkışı daha düşük?
C: Bu, yarı iletken malzemelerin temel bir özelliğidir. Artan sıcaklık, LED çipi içindeki radyasyon yaymayan yeniden birleşmeyi artırarak iç kuantum verimliliğini (birim elektriksel girdi başına ışık çıkışı) azaltır.
S: "MSL: 2a" ne anlama geliyor?
C: Nem Duyarlılık Seviyesi 2a, paketin yeniden akış lehimleme öncesinde fırınlanması gerektirmeden kuru bir ortamda (≤30°C/%60 RH) en fazla 4 hafta saklanabileceğini gösterir. Bu, üretim süreç kontrolü için önemlidir.
S: Uygulamam için doğru sınıfı nasıl seçerim?
C: Renk kritik uygulamalar için (örneğin, bir arka lambada birden fazla LED'i eşleştirmek), dar bir dalga boyu sınıfı belirtin (örneğin, 2730). Minimum şiddetin önemli olduğu parlaklık kritik uygulamalar için, tasarım hedefinizi karşılayan minimum ışık şiddeti sınıfını belirtin.

11. Pratik Tasarım ve Kullanım Vaka Çalışması

Senaryo: Bir CHMSL Modülü Tasarlamak.Bir tasarımcı, düzenleyici fotometrik gereksinimleri karşılayan düzgün parlaklığa sahip bir CHMSL oluşturmak istiyor. Güvenilirliği için A09K-SR1501H-AM'i seçiyor. Uzun ömür sağlamak ve yüksek sıcaklık güç azaltmasını hesaba katmak için her LED'i 100 mA'de (150mA tipik noktanın altında) sürmeye karar veriyor. Güç azaltma eğrisini kullanarak, hesaplanan maksimum lehim noktası sıcaklığı 85°C'de, 100mA sürme akımı güvenlidir. Sabit akımlı bir sürücü dizisi tasarlıyor. Renk ve parlaklık tutarlılığını sağlamak için, tedarikçiyle birlikte, spesifik şiddet (örneğin, DA sınıfı) ve dalga boyu (2730 sınıfı) aralıklarında tek bir üretim partisinden LED'ler temin ediyor. PCB düzeni, ısı dağılımı için bir iç toprak katmanına bağlanan termal viyalar ile önerilen ped tasarımını kullanır.

12. Çalışma Prensibi Giriş

Işık yayan diyotlar, elektriksel enerjiyi doğrudan elektrolüminesans adı verilen bir süreçle ışığa dönüştüren yarı iletken cihazlardır. P-n jonksiyonu üzerine ileri yön gerilimi uygulandığında, n-tipi bölgeden elektronlar ve p-tipi bölgeden delikler aktif bölgeye enjekte edilir. Bu yük taşıyıcıları yeniden birleştiğinde enerji açığa çıkarır. Bu LED'de, yarı iletken malzeme (kırmızı/turuncu/kehribar renkler için tipik olarak AlInGaP tabanlı) açığa çıkan bu enerjinin kırmızı ışığa (~629 nm) karşılık gelen dalga boyunda fotonlar (ışık) şeklinde olacak şekilde tasarlanmıştır. Plastik paket, küçük yarı iletken çipi kapsüller ve korur, elektriksel bağlantı için kurşun çerçeveler içerir ve ışık çıkışını şekillendiren ve görüş açısını belirleyen kalıplanmış bir lens barındırır.

13. Teknoloji Trendleri

Otomotiv LED aydınlatmasındaki trend, daha yüksek verimlilik (vat başına daha fazla lümen), daha yüksek güç yoğunluğu ve artan entegrasyon yönündedir. Bu, daha düşük enerji tüketimi ile daha küçük, daha stilize lamba tasarımlarına olanak tanır. Ayrıca, bireysel LED'lerin veya kümelerin dinamik işlevler için dijital olarak kontrol edilebildiği akıllı, uyarlanabilir aydınlatma sistemlerine doğru bir hareket vardır. Temel yarı iletken teknolojisi, sıcaklık üzerinde daha iyi performans ve daha uzun operasyonel ömürler sunmaya devam etmektedir. Paketleme teknolojisi de, kompakt form faktörlerinde daha iyi termal yönetim sağlamak için gelişmektedir; bu, alan kısıtlı otomotiv uygulamalarında performans ve güvenilirliği korumak için kritiktir.