PLCC-4 Süper Kırmızı LED Veri Sayfası - 3.5x3.0x1.9mm - 2.35V - 0.1175W - Türkçe Teknik Doküman

1. Ürün Genel Bakışı

Bu belge, PLCC-4 (Plastik Bacaklı Çip Taşıyıcı) yüzey montaj paketinde yüksek performanslı bir Süper Kırmızı LED'in özelliklerini detaylandırmaktadır. Cihaz, öncelikle zorlu otomotiv aydınlatma uygulamaları için, hem iç hem de dış aydınlatma olarak tasarlanmıştır. Temel avantajları arasında yüksek ışık şiddeti, geniş görüş açısı ve AEC-Q102 gibi katı otomotiv sınıfı güvenilirlik standartlarını, kükürt direncini (Sınıf A1) ve RoHS, REACH ve halojensiz gerekliliklerine uyumu karşılayan sağlam yapı bulunmaktadır. Hedef pazar, gelişmiş aydınlatma sistemleri geliştiren otomotiv OEM'lerini ve birinci kademe tedarikçileri kapsamaktadır.

2. Derinlemesine Teknik Parametre Analizi

2.1 Fotometrik ve Elektriksel Özellikler

LED'in performansı, tipik 50mA ileri akım (IF) altında karakterize edilir. Tipik ışık şiddeti (IV) 1800 milikandela (mcd) olup, minimum 1400 mcd ve maksimum 2800 mcd'dir; bu, parlaklık için potansiyel sınıflandırmayı gösterir. İleri voltaj (VF) tipik olarak 2.35V'dur ve 2.0V ile 2.75V arasında değişir; bu, sürücü devre tasarımı ve güç dağılımı hesaplamaları için kritik öneme sahiptir. Baskın dalga boyu (λd) 630 nm (Süper Kırmızı spektrumu) merkezlidir ve 627 nm ile 639 nm arasında bir aralığa sahiptir. Anahtar bir özellik, sinyalizasyon ve ortam aydınlatması için uygun geniş ve düzgün aydınlatma sağlayan çok geniş 120 derecelik görüş açısıdır (φ).

2.2 Mutlak Maksimum Değerler ve Termal Yönetim

Cihazın uzun ömrünü sağlamak için kritik limitler aşılmamalıdır. Mutlak maksimum sürekli ileri akım 70 mA'dir ve ≤10 μs darbe süreleri için darbe akımı (IFM) 100 mA'dir. Maksimum eklem sıcaklığı (TJ) 125°C'dir ve çalışma sıcaklığı aralığı (Topr) -40°C ile +110°C arasındadır; bu, zorlu otomotiv ortamları için uygundur. Termal yönetim hayati önem taşır; eklemden lehim noktasına termal direnç (Rth JS) iki değerle belirtilmiştir: bir \"gerçek\" ölçüm (Tipik 70 K/W, Maks 95 K/W) ve bir \"elektriksel\" ölçüm (Tipik 50 K/W, Maks 67 K/W). Bu parametre, güç dağılımını (Pd = VF * IF) doğrudan eklemdeki sıcaklık artışına bağlar. Azaltma eğrisi, lehim pedi sıcaklığı arttıkça ileri akımın azaltılması gerektiğini gösterir; örneğin, 110°C ped sıcaklığında 57 mA'a düşürülmelidir.

3. Sınıflandırma Sistemi Açıklaması

Üretimde tutarlılığı sağlamak için LED'ler anahtar parametrelere göre sınıflara ayrılır.

3.1 Işık Şiddeti Sınıflandırması

Üç yoğunluk grubu tanımlanmıştır: AB (1400-1800 mcd), BA (1800-2240 mcd) ve BB (2240-2800 mcd). Karşılık gelen ışık akısı aralıkları (referans için) da sağlanmıştır.

3.2 Baskın Dalga Boyu Sınıflandırması

Dalga boyu, 2730 (627-630 nm) ile 3639 (636-639 nm) arasında 3 nanometrelik adımlarla sınıflandırılır. Bu, çok spesifik renk noktalarına sahip LED'lerin seçilmesine olanak tanır.

3.3 İleri Voltaj Sınıflandırması

Voltaj sınıfları, 1720 (1.75-2.00V) ile 2527 (2.50-2.75V) arasında 0.25V'luk artışlarla tanımlanır. Çoklu LED dizilerinde akım dengesi için eşleşen VF sınıfları önemli olabilir.

4. Performans Eğrisi Analizi

4.1 IV Eğrisi ve Bağıl Yoğunluk

İleri Akım - İleri Voltaj grafiği karakteristik bir üstel ilişki gösterir. Bağıl Işık Yoğunluğu - İleri Akım eğrisi, tipik 50mA'ya kadar neredeyse doğrusaldır; bu, normal çalışma aralığında iyi bir verimlilik olduğunu gösterir.

4.2 Sıcaklık Bağımlılığı

Birkaç grafik termal performansı göstermektedir. Bağıl İleri Voltaj - Eklem Sıcaklığı grafiği negatif bir katsayıya sahiptir ve 150°C'lik bir aralıkta yaklaşık 0.2V azalır; bu, sıcaklık algılama için kullanılabilir. Bağıl Işık Yoğunluğu - Eklem Sıcaklığı grafiği, sıcaklık arttıkça çıkışın azaldığını gösterir; bu, termal tasarım için kritik bir faktördür. Baskın Dalga Boyu Değişimi - Eklem Sıcaklığı grafiği, ısınmayla birlikte bir kırmızıya kaymayı (dalga boyunda artış) gösterir; bu, AlInGaP LED'ler için tipiktir.

4.3 Spektral Dağılım ve Radyasyon Deseni

Dalga Boyu Karakteristikleri grafiği, 630 nm civarında dar bir spektral tepe noktası göstererek saf kırmızı rengi doğrular. Radyasyon Karakteristiklerinin Tipik Diyagramı, 120 derecelik görüş açısı desenini görsel olarak temsil eder.

4.4 Darbe İşleme Kapasitesi

Bir grafik, çeşitli görev döngüleri için izin verilen darbe akımını darbe genişliğine karşı detaylandırır. Bu, PWM karartma veya iletişim sistemleri gibi darbe çalışma devrelerinin tasarımı için gereklidir.

5. Mekanik ve Paket Bilgisi

LED standart bir PLCC-4 paketi kullanır. Mekanik çizim (bölüm referansıyla ima edilen) kesin boyutları (tipik olarak yaklaşık 3.5mm x 3.0mm x 1.9mm), bacak aralığını ve lens geometrisini belirtecektir. Polarite, paket şekli ve/veya üstte veya altta bir işaretleme ile gösterilir. Güvenilir lehim bağlantısı oluşumu ve yeniden akış sırasında uygun ısı dağılımı için önerilen bir lehim pedi düzeni sağlanmıştır.

6. Lehimleme ve Montaj Kılavuzları

Cihaz, kontrollü ısıtma, bekleme ve soğutma hızlarına sahip standart bir profil izleyerek, 260°C tepe sıcaklığında 30 saniye boyunca yeniden akış lehimlemesi için derecelendirilmiştir. Önlemler arasında lense mekanik stres uygulamaktan kaçınmak, kirlenmeyi önlemek ve optimum ısı transferi için termal pedin düzgün şekilde lehimlendiğinden emin olmak bulunur. Depolama koşulları, kuru bir ortamda belirtilen -40°C ile +110°C aralığında olmalıdır.

7. Paketleme ve Sipariş Bilgisi

Paketleme tipik olarak otomatik montaj için şerit ve makara üzerindedir. Parça numarası yapısı şu şekilde çözülür: 67-41 (Aile), SR (Süper Kırmızı renk), 050 (50mA test akımı), 1 (Altın kurşun çerçeve), H (Yüksek parlaklık seviyesi), AM (Otomotiv uygulaması). Bu kodlama, cihazın performans özelliklerinin kesin olarak tanımlanmasına olanak tanır.

8. Uygulama Önerileri

8.1 Tipik Uygulama Senaryoları

Birincil uygulamalar otomotiv dış aydınlatma (örn., merkezi yüksek montajlı stop lambaları - CHMSL, arka kombine lambalar, yan işaret lambaları) ve iç aydınlatmadır (örn., gösterge paneli arka aydınlatması, anahtar aydınlatması, ortam aydınlatması). Yüksek parlaklık ve geniş açı, hem doğrudan görüş hem de ışık kılavuzu/borulama uygulamaları için uygun hale getirir.

8.2 Tasarım Hususları

Tasarımcılar, tipik olarak sabit akımlı bir sürücü veya kararlı bir voltaj kaynağıyla seri bir direnç kullanarak akım sınırlamayı dikkate almalıdır. Termal yönetim en önemlisidir; PCB düzeni, ısıyı dağıtmak için yeterli bir termal ped ve muhtemelen termal viyalar sağlamalıdır. 2kV (HBM) ESD hassasiyeti, montaj sırasında standart ESD işleme önlemlerini gerektirir. Kükürt açısından zengin ortamlar için, Sınıf A1 kükürt dayanıklılık derecesi spesifik uygulama ortamına karşı doğrulanmalıdır.

9. Teknik Karşılaştırma ve Farklılaşma

Standart kırmızı LED'lerle karşılaştırıldığında, bu cihazın \"Süper Kırmızı\" formülasyonu daha yüksek ışık şiddeti ve daha doygun bir renk sunar. PLCC-4 paketi, 0603 veya 0805 gibi daha küçük paketlere göre daha sağlam bir mekanik ve termal arayüz sağlar. AEC-Q102 kalifikasyonu, geniş sıcaklık aralığı ve kükürt direnci kombinasyonu, onu özellikle otomotiv kullanımı için hedefler ve zorlu otomotiv yaşam döngüsüne dayanamayabilecek ticari sınıf bileşenlerden ayırır.

10. Sıkça Sorulan Sorular (Teknik Parametrelere Dayalı)

S: Hangi sürücü akımını kullanmalıyım?

C: Tipik çalışma akımı, belirtilen 1800mcd'yi sağlayan 50mA'dır. Daha yüksek çıkış için sürekli olarak 70mA'ya kadar sürülebilir, ancak grafikte gösterildiği gibi termal azaltma uygulanmalıdır. 5mA'nın altında çalıştırmayın.

S: İki farklı termal direnç değerini nasıl yorumlamalıyım?

C: \"Gerçek\" Rth JS fiziksel olarak ölçülür ve daha muhafazakardır. \"Elektriksel\" Rth JS elektriksel parametrelerden türetilir ve daha düşük olabilir. Güvenilir termal tasarım için, daha yüksek olan \"gerçek\" değerin (Maks 95 K/W) kullanılması önerilir.

S: Karartma için PWM kullanabilir miyim?

C: Evet, darbe işleme kapasitesi grafiği yönergeler sağlar. Örneğin, %1 görev döngüsünde (D=0.01), 70mA'dan önemli ölçüde daha yüksek kısa darbelere izin verilir; bu, etkili PWM karartmayı mümkün kılar.

S: Bir soğutucu gerekli mi?

C: Özellikle yüksek ortam sıcaklıklarında, 50mA veya üzerinde sürekli çalışma için, eklem sıcaklığını 125°C'nin altında tutmak ve ışık çıkışını ve uzun ömrü korumak için PCB'nin termal pedi üzerinden etkili ısı dağılımı esastır.

11. Pratik Tasarım ve Kullanım Örneği

Örnek: CHMSL (Merkezi Yüksek Montajlı Stop Lambası) Tasarımı

Bir tasarımcı, bir CHMSL dizisi için 15 LED'e ihtiyaç duyar. Renk tutarlılığı için BA yoğunluk sınıfından (1800-2240 mcd) ve 3033 dalga boyu sınıfından (630-633 nm) LED'ler seçerler. 13.8V araç elektrik sistemi kullanarak ve LED başına 50mA hedefleyerek, her biri 5 LED'den oluşan üç paralel dizi içeren bir devre tasarlarlar. Her dizi için, tipik VF değeri 2.35V (5 * 2.35V = 11.75V) temel alınarak bir seri direnç hesaplanır. Direnç değeri (13.8V - 11.75V) / 0.05A = 41 Ohm'dur. LED'in termal pedi altında katı bir bakır döküm içeren bir PCB, bir soğutucu görevi görmek üzere tasarlanır; bu, azaltma eğrisine göre tam 50mA çalışmaya izin vermek için lehim pedi sıcaklığını 80°C'nin altında tutar.

12. Çalışma Prensibi Giriş

Bu, Alüminyum İndiyum Galyum Fosfit (AlInGaP) yarı iletken tabanlı bir ışık yayan diyottur. Bant aralığı enerjisini aşan bir ileri voltaj uygulandığında, elektronlar ve delikler aktif bölgede yeniden birleşir ve enerjiyi fotonlar şeklinde serbest bırakır. AlInGaP katmanlarının spesifik bileşimi, bant aralığı enerjisini belirler; bu da yayılan kırmızı ışığın dalga boyuna (yaklaşık 630 nm) karşılık gelir. PLCC paketinin epoksi lensi, ışık çıkışını 120 derecelik görüş açısını elde edecek şekilde şekillendirir.

13. Teknoloji Trendleri ve Gelişmeler

Otomotiv LED'lerindeki trend, daha yüksek verimlilik (vat başına daha fazla lümen), artan güç yoğunluğu ve daha fazla entegrasyona (örn., çoklu çip paketleri, entegre sürücüler) doğrudur. Ayrıca, sıcaklık ve ömür boyunca gelişmiş renk stabilitesi için bir baskı vardır. Dahası, uyarlanabilir sürüş ışınları (ADB) ve mikro projeksiyon gibi uygulamalar için gereken daha yüksek güç seviyelerini karşılamak üzere, seramik substratlar veya gelişmiş kalıplanmış paketler gibi gelişmiş termal performansa sahip yeni paket formatları ortaya çıkmaktadır. AEC-Q102 gibi standartlara ve spesifik kimyasal dirence (kükürt, nem) uyum, otomotiv sınıfı bileşenler için kritik bir farklılaştırıcı olmaya devam etmektedir.