PLCC-6 Sarı LED Veri Sayfası - 3.2x2.8x1.9mm Paket - 2.15V Gerilim - 0.32W Güç - Türkçe Teknik Doküman

1. Ürün Genel Bakışı

Bu belge, PLCC-6 paketinde yüksek performanslı, yüzey montaj sarı bir LED'in teknik özelliklerini detaylandırmaktadır. Cihaz, öncelikle güvenilirlik, parlaklık ve zorlu çevre koşullarında tutarlı performansın çok önemli olduğu dönüş sinyalleri gibi talepkar otomotiv dış aydınlatma uygulamaları için tasarlanmıştır. Temel avantajları arasında standart 150mA sürüş akımında 5500 milikandela (mcd) tipik ışık şiddeti, mükemmel görünürlük için geniş 120 derecelik görüş açısı ve katı otomotiv sınıfı standartlarını karşılayan sağlam yapı bulunmaktadır.

LED, otomotiv kullanımı için güvenilirliğini garanti eden AEC-Q101 standardına uygunluğa sahiptir. Ayrıca RoHS ve REACH çevre direktiflerine uyumludur ve kükürt dayanıklılığına sahiptir, bu da aşındırıcı gazların bulunabileceği ortamlara uygun olmasını sağlar. Hedef pazar, kompakt, parlak ve güvenilir bir sarı ışık kaynağına ihtiyaç duyan otomotiv aydınlatma üreticileri ve tasarımcılarıdır.

2. Derinlemesine Teknik Parametre Analizi

2.1 Fotometrik ve Elektriksel Özellikler

Temel çalışma parametreleri, LED'in tipik koşullar altındaki (T_s=25°C) performansını tanımlar. İleri akım (I_F) için önerilen çalışma aralığı 20mA ila 200mA'dır ve tipik değer 150mA'dır. Bu tipik akımda, ışık şiddeti (I_V) minimum 3550 mcd'den maksimum 7100 mcd'ye kadar değişir ve tipik değeri 5500 mcd'dir. 150mA'de ileri gerilim (V_F) tipik olarak 2.15V'dur ve 1.75V ila 2.75V aralığındadır. Bu nispeten düşük ileri gerilim, daha yüksek sistem verimliliğine katkıda bulunur. Baskın dalga boyu (λ_d) 582 nm ile 594 nm arasında belirtilmiştir ve tipik değeri 589 nm'dir, bu da onu görünür spektrumun sarı bölgesine yerleştirir. Görüş açısı (2θ_½) geniş 120 derecedir ve geniş bir yayılım deseni sağlar.

2.2 Mutlak Maksimum Değerler ve Termal Yönetim

Bu değerler, kalıcı hasarın meydana gelebileceği sınırları tanımlar. Mutlak maksimum ileri akım 200 mA'dır. Cihaz, çok düşük bir görev döngüsü (D=0.005) ile ≤10 μs darbe süreleri için 1000 mA'lık bir darbe akımını (I_FM) kaldırabilir. Maksimum eklem sıcaklığı (T_J) 125°C'dir, çalışma ve depolama sıcaklık aralığı ise -40°C ila +110°C'dir. Güç dağılımı (P_d) 550 mW olarak derecelendirilmiştir. Termal yönetim kritiktir; eklemden lehim noktasına termal direnç belirtilmiştir. Gerçek termal direnç (R_{th JS gerçek}) ≤60 K/W'dir, elektriksel yöntem ölçümü (R_{th JS el}) ise ≤50 K/W'dir. Özellikle yüksek sürüş akımlarında veya yüksek ortam sıcaklığı ortamlarında eklem sıcaklığını güvenli sınırlar içinde tutmak için uygun PCB termal tasarımı gereklidir.

2.3 Güvenilirlik ve Çevresel Özellikler

LED yüksek güvenilirlik için tasarlanmıştır. İşleme ve montaj için sağlam bir seviye olan 8 kV (İnsan Vücut Modeli) ESD duyarlılık derecesine sahiptir. Otomotiv bileşenleri için temel bir gereklilik olan ayrık yarı iletkenler için AEC-Q101 standardına uygundur. Cihaz, RoHS (Tehlikeli Maddelerin Kısıtlanması) ve REACH düzenlemelerine uyumludur. Ayrıca kükürt dayanıklılığı özelliğine sahiptir, bu da bazı LED paketlerinde gümüş korozyonuna neden olabilen kükürt içeren atmosferlere karşı dirençli olduğunu gösterir.

3. Sınıflandırma Sistemi Açıklaması

LED, bir uygulama içinde renk ve parlaklık tutarlılığını sağlamak için sınıflandırılmış gruplarda mevcuttur. İki temel sınıflandırma parametresi tanımlanmıştır.

3.1 Işık Şiddeti Sınıflandırması

Işık çıkışı, her biri iki karakterli bir kod (örneğin, L1, M2, DA, DB) olan birden fazla gruba ayrılmıştır. Gruplar, minimum 11.2 mcd (L1) ile maksimum 22400 mcd (GA) arasında çok geniş bir aralığı kapsar. Belirli parça numarası A09K-UY1501H-AM için, olası çıkış grupları vurgulanmıştır ve 3550 mcd ile 7100 mcd aralığına düşer. Bu, CA (2800-3550 mcd) ile DB (5600-7100 mcd) arasındaki gruplara karşılık gelir. Tasarımcılar, parlaklık gereksinimlerine göre uygun grubu seçmelidir.

3.2 Baskın Dalga Boyu Sınıflandırması

Renk (baskın dalga boyu) ayrıca dört haneli bir kod (örneğin, 8285, 9194) kullanılarak sınıflandırılır. Gruplar 459 nm (mor-mavi) ile 639 nm (kırmızı-turuncu) arasında uzanır. Bu sarı LED için, ilgili gruplar sarı spektrumu kapsayanlar, özellikle yaklaşık 582 nm ile 597 nm arasındakilerdir. Parça numarasının belirtilen 582-594 nm aralığı, 8285 (582-585 nm), 8588 (585-588 nm), 8891 (588-591 nm) ve 9194 (591-594 nm) gibi gruplarla uyumludur. Bu, bir montajdaki birden fazla LED arasında hassas renk eşleşmesini sağlar.

4. Performans Eğrisi Analizi

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

Grafik, ileri akım ve ileri gerilim arasındaki ilişkiyi gösterir. Bu, diyotlar için tipik olan doğrusal olmayan, üstel bir eğridir. 150mA'lik tipik çalışma noktasında, gerilim yaklaşık 2.15V'dur. Tasarımcılar, istenen parlaklığı elde ederken gerilim ve güç sınırları içinde kalmak için uygun akım sınırlayıcı dirençler veya sabit akım sürücü ayarlarını seçmek için bu eğriyi kullanır.

4.2 Bağıl Işık Şiddeti - İleri Akım

Bu grafik, ışık çıkışının akımla arttığını, ancak özellikle yüksek akımlarda mükemmel bir şekilde doğrusal olmadığını gösterir. Farklı sürüş seviyelerinde etkinliği (birim elektrik gücü başına ışık çıkışı) anlamaya yardımcı olur.

4.3 Sıcaklık Bağımlılığı Özellikleri

Birkaç grafik sıcaklığın etkisini gösterir.Bağıl Işık Şiddeti - Eklem Sıcaklığıeğrisi, sıcaklık arttıkça ışık çıkışının azaldığını gösterir. Bu termal düşürme, termal tasarımda dikkate alınmalıdır.Bağıl İleri Gerilim - Eklem Sıcaklığıeğrisi negatif bir sıcaklık katsayısı gösterir; V_Fsıcaklık arttıkça azalır. Bu, gerilim tabanlı regülasyon kullanan devreler için önemlidir.Baskın Dalga Boyu - İleri AkımveBağıl Dalga Boyu - Eklem Sıcaklığıgrafikleri, değişen çalışma koşullarıyla renkte (dalga boyu) küçük kaymalar gösterir, bu LED'ler için tipiktir.

4.4 İleri Akım Düşürme Eğrisi

Bu kritik grafik, maksimum izin verilen sürekli ileri akımı, lehim pedi sıcaklığının (T_S) bir fonksiyonu olarak tanımlar. T_SBağıl spektral dağılım grafiği, farklı dalga boylarında yayılan ışığın şiddetini gösterir. Bu sarı LED için, tepe noktası yaklaşık 589 nm civarındadır ve tipik dar bir bant genişliğine sahiptir, bu da doygun bir sarı renk ile sonuçlanır._Fazaltılmalıdır. Örneğin, 110°C'lik bir T_Sdeğerinde, maksimum I_Fyaklaşık 91 mA'dır. Bu eğri, otomotiv aydınlatma gibi yüksek sıcaklık ortamlarında uzun vadeli güvenilirliği sağlamak için gereklidir.

4.5 İzin Verilen Darbe İşleme Kapasitesi

Bu grafik, maksimum izin verilen tekrarlanmayan veya tekrarlanan darbe akımını (I_F(A)), farklı görev döngüleri (D) için darbe genişliğinin (t_p) bir fonksiyonu olarak tanımlar. Tasarımcıların, iletişim veya özel sinyalizasyon uygulamalarında kullanılabilecek kısa, yüksek akımlı darbeleri işleme kapasitesini anlamalarını sağlar.

4.6 Spektral Dağılım

The relative spectral distribution graph shows the intensity of light emitted across different wavelengths. For this yellow LED, the peak is around 589 nm, with a typical narrow bandwidth, resulting in a saturated yellow color.

5. Mekanik ve Paket Bilgisi

5.1 Mekanik Boyutlar

LED, PLCC-6 (Plastik Bacaklı Çip Taşıyıcı) paketinde bulunur. Tipik boyutlar yaklaşık 3.2mm uzunluk, 2.8mm genişlik ve 1.9mm yüksekliktir. Hassas PCB ayak izi tasarımı için toleranslarla birlikte detaylı boyut çizimleri veri sayfasında sağlanmıştır.

5.2 Önerilen Lehim Pedi Düzeni

PCB tasarımı için önerilen bir lehim pedi deseni (ayak izi) sağlanmıştır. Bu, altı bacağın ve merkezi termal pedin (varsa) bakır pedlerinin boyutunu ve aralığını içerir. Bu öneriyi takip etmek, doğru lehimleme, mekanik stabilite ve LED'den PCB'ye optimal ısı transferini sağlar.

5.3 Polarite Tanımlama

Paket, tipik olarak pin 1 yakınında bir çentik veya nokta olan bir polarite göstergesi içerir. Pinout diyagramı anot ve katot bağlantılarını tanımlar. Montaj sırasında hasarı önlemek için doğru polariteye uyulmalıdır.

6. Lehimleme ve Montaj Kılavuzları

6.1 Reflow Lehimleme Profili

Detaylı bir reflow lehimleme sıcaklık profili belirtilmiştir. Maksimum lehim sıcaklığı 260°C'yi geçmemeli ve 240°C üzerindeki süre sınırlandırılmalıdır. Tipik bir profil, ön ısıtma, bekleme, reflow ve soğutma aşamalarını içerir. Plastik paketin ve iç die ve tel bağlantılarının termal hasar görmesini önlemek için bu profile uymak kritiktir.

6.2 Kullanım Önlemleri

Genel işleme ve kullanım önlemleri özetlenmiştir. Bunlar arasında bacaklara mekanik stres uygulamaktan kaçınma, işleme sırasında elektrostatik deşarjı (ESD) önleme (8kV derecesine rağmen), çalışma koşullarının mutlak maksimum değerleri aşmamasını sağlama ve PCB üzerinde uygun termal tasarım uygulama yer alır. Cihaz ters gerilim çalışması için tasarlanmamıştır.

6.3 Depolama Koşulları

Bileşenler, belirtilen -40°C ila +110°C depolama sıcaklık aralığı içinde kuru, kontrollü bir ortamda saklanmalıdır. Uzun süreli depolama için, nem duyarlılık seviyesi (MSL) 2, paketin reflow lehimleme öncesinde fırınlanması gerektirmeden fabrika ortam koşullarına (≤30°C/%60 RH) bir yıla kadar maruz kalabileceğini gösterir.

7. Paketleme ve Sipariş Bilgisi

7.1 Paketleme Bilgisi

LED'ler otomatik montaj için şerit ve makara üzerinde tedarik edilir. Paketleme özellikleri, makara boyutları, şerit genişliği, yuva aralığı ve şerit üzerindeki bileşenlerin yönünü içerir. Bu bilgi, pick-and-place makinelerini yapılandırmak için gereklidir.

7.2 Parça Numarası ve Sipariş Bilgisi

A09K-UY1501H-AM parça numarası belirli bir kodlama sistemini takip eder. Tam çözümleme özel olabilir, ancak tipik olarak paket tipi (PLCC-6), renk (Sarı - Y), ışık şiddeti grubu ve dalga boyu grubu hakkında bilgi taşır. Sipariş bilgisi, makara başına miktarı ve diğer ticari detayları belirtir.

8. Uygulama Notları ve Tasarım Hususları

8.1 Birincil Uygulama: Otomotiv Dış Aydınlatma

Birincil ve en kritik uygulama, özellikle dönüş sinyalleri olmak üzere otomotiv dış aydınlatmadır. Bu rolde, LED gündüz görünürlüğü için yüksek parlaklık, çeşitli açılardan görülebilmesi için geniş görüş açısı, geniş bir sıcaklık aralığında (-40°C ila +110°C) aşırı güvenilirlik ve titreşim ile nem ve kükürt gibi çevresel kirleticilere karşı direnç sağlamalıdır.

8.2 Devre Tasarım Hususları

Tasarımcılar, özellikle otomotiv gerilim ortamlarında (örneğin, yük düşümü geçici durumları olan 12V sistemi) optimal performans ve uzun ömür için basit bir direnç yerine sabit akımlı bir sürücü kullanmalıdır. Sürücü, V_F'nin negatif sıcaklık katsayısını ve sıcaklık arttıkça ışık şiddetindeki azalmayı telafi edecek şekilde tasarlanmalıdır. PCB üzerinde, LED'in termal pedine bağlı yeterli bakır alan veya termal viyalar kullanarak termal yönetim, eklem sıcaklığını düşük tutmak, parlaklığı korumak ve güvenilirliği sağlamak için gereklidir.

8.3 Optik Tasarım Hususları

120 derecelik görüş açısı, Lambert veya yakın-Lambert dağılımıdır. Dönüş sinyalleri gibi, genellikle açısal yoğunluk dağılımı için düzenleyici gereksinimleri olan özel uygulamalar için ışın desenini şekillendirmek için ikincil optikler (lensler, reflektörler) gerekebilir.

9. Teknik Karşılaştırma ve Farklılaşma

Standart ticari sarı LED'lerle karşılaştırıldığında, bu cihaz otomotiv kullanımı için temel farklılaştırıcılar sunar:AEC-Q101 Kalifikasyonuen önemlisidir, otomotiv stres testleri altında kanıtlanmış güvenilirliği sağlar.Daha Yüksek Tipik Parlaklık (5500 mcd)kompakt bir pakette daha fazla parlaklık sağlar.Kükürt Dayanıklılığıotomotiv ortamlarında belirli bir arıza modunu ele alır.Geniş görüş açısı (120°) ve yüksek yoğunlukkombinasyonu, geniş görünürlüğün gerekli olduğu sinyalizasyon uygulamaları için optimize edilmiştir.Detaylı sınıflandırma yapısıçoklu LED dizilerinde hassas renk ve parlaklık eşleşmesine izin verir.

10. Sıkça Sorulan Sorular (SSS)

S: Bu LED için önerilen sürüş akımı nedir?

C: Tipik çalışma akımı 5500 mcd sağlayan 150mA'dır. 20mA'den 200mA'ye kadar çalıştırılabilir, ancak performans parametreleri 150mA'de belirtilmiştir.

S: Işık şiddeti sınıflandırma kodunu (örneğin, DA) nasıl yorumlarım?

C: Grup kodu, belirli bir ışık şiddeti aralığına karşılık gelir. Örneğin, DA grubu 4500 ila 5600 mcd'yi kapsar. Tasarımınız için uygun yoğunluk aralığını seçmek için sınıflandırma tablosuna başvurmalısınız.

S: Termal yönetim neden bu kadar önemli?

C: LED performansı ısı ile bozulur. Aşırı eklem sıcaklığı ışık çıkışını azaltır, rengi değiştirir ve ömrü önemli ölçüde kısaltır. Güvenilir çalışmayı sağlamak için düşürme eğrisine (bölüm 4.4) uyulmalıdır.

S: Bu LED otomotiv dışı uygulamalarda kullanılabilir mi?

C: Evet, yüksek güvenilirliği, çevresel sağlamlığın gerekli olduğu endüstriyel göstergeler, dış mekan tabelaları ve güvenlik ekipmanları gibi diğer talepkar uygulamalar için uygun kılar, ancak otomotiv hacimleri için maliyet açısından optimize edilmiş olabilir.

S: Montaj için MSL 2 ne anlama geliyor?

C: Nem Duyarlılık Seviyesi 2, paketlenmiş cihazın, reflow lehimleme sırasında çatlamaya neden olabilecek emilmiş nemi gidermek için fırınlanması gerektirmeden önce, fabrika ortam koşullarına (≤30°C/%60 RH) bir yıla kadar maruz kalabileceği anlamına gelir.

11. Tasarım ve Kullanım Vaka Çalışması

Senaryo: Yüksek Güvenilirlikli Otomotiv Arka Dönüş Sinyali Tasarımı.Bir tasarım mühendisi, bir binek aracı için yeni LED tabanlı bir arka dönüş sinyali kümesi oluşturmaktadır. Küme, belirli bir desende düzenlenmiş 12 sarı LED kullanır. Bu PLCC-6 LED'i kullanarak, mühendis önce tüm 12 LED arasında tekdüzelik sağlamak için tedarikçiden uygun ışık şiddeti grubunu (örneğin, en yüksek parlaklık için DB) ve baskın dalga boyu grubunu (örneğin, tutarlı sarı ton için 8891) seçer. Otomotiv kullanımı için derecelendirilmiş bir sabit akımlı sürücü IC, her LED dizisine sabit 150mA sağlamak için seçilir. PCB, 2-ons bakır katmanı ve LED'in ayak izinin hemen altında ısıyı verimli bir şekilde uzaklaştırmak için bir dizi termal viyayla tasarlanır, böylece çalışma sırasında lehim pedi sıcaklığını 80°C'nin altında tutar. Bu, gerçek eklem sıcaklığının 125°C maksimumun çok altında kalmasını sağlayarak aracın ömrü boyunca lümen bakımını korur. LED'in 120 derecelik radyasyon deseni kullanılarak optik simülasyonlar çalıştırılır ve dönüş sinyali yoğunluğu ve açısal dağılımı için düzenleyici fotometrik gereksinimleri karşılayan ikincil optikler tasarlanır.

12. Çalışma Prensibi

Bu LED bir yarı iletken ışık kaynağıdır. Üzerinden elektrik akımı geçtiğinde sarı dalga boyunda ışık yaymak için tasarlanmış Galyum Arsenür Fosfür (GaAsP) veya benzeri malzemelerden yapılmış bir yarı iletken çip (die) temel alır. Diyotun eşik değerini aşan bir ileri gerilim uygulandığında, elektronlar ve delikler yarı iletkenin aktif bölgesinde yeniden birleşir ve foton (ışık) şeklinde enerji açığa çıkarır. Bu işleme elektrolüminesans denir. Yarı iletken katmanların özel malzeme bileşimi ve yapısı, yayılan ışığın baskın dalga boyunu belirler. Çip, bağlantı tel bağlarını da barındıran yansıtıcı bir PLCC-6 paketinin içine monte edilir ve die'yi koruyan ve ışık çıkışını şekillendiren sarı renkli veya şeffaf bir silikon lens ile kapsüllenir.

13. Teknoloji Trendleri

Otomotiv LED aydınlatmadaki genel trend,daha yüksek etkinlik(vat başına daha fazla lümen) yönündedir, bu da daha düşük güç tüketimi ve termal yükle daha parlak sinyaller sağlar.Küçültmedevam etmektedir, bu da daha kompakt ve stilize aydınlatma tasarımlarına olanak tanır.Geliştirilmiş renk tutarlılığı ve daha sıkı sınıflandırmaLED dizileri daha yaygın hale geldikçe kritiktir. Ayrıca,sürücü, tanılama ve iletişim arayüzlerini aynı paket içinde barındıran entegre akıllı LED modülleriyönünde bir hareket vardır. Ayrıca, malzeme bilimi, aşırı termal döngü, yüksek nem ve aşındırıcı gazlar gibi zorlu çevresel faktörlere karşı daha da büyük direnç sağlamak için ilerlemektedir, bu da otomotiv uygulamalarında güvenilirlik ve ömür sınırlarını zorlamaktadır.