Power Top LED 67-31A Serisi Veri Sayfası - P-LCC-3 Paketi - 2.0x1.25x1.1mm - 2.35V Tipik - 50mA - Yumuşak Turuncu/Kırmızı/Sarı - Türkçe Teknik Doküman

1. Ürün Genel Bakışı

67-31A serisi, gösterge ve arka aydınlatma uygulamaları için tasarlanmış, yüksek performanslı, yüzey montaj Power Top LED'lerden oluşan bir aileyi temsil eder. Bu cihazlar, beyaz gövdesi ve renksiz şeffaf penceresi ile karakterize edilen kompakt bir P-LCC-3 (Plastik Bacaklı Çip Taşıyıcı) paketinde yer alır. Ana tasarım hedefi, otomatik montaj süreçlerine ve zorlu son kullanım ortamlarına uygun, güvenilir ve verimli bir ışık kaynağı sağlamaktır.

Bu serinin temel avantajları, yüksek ışık şiddeti çıkışı, mükemmel akım taşıma kapasitesi ve entegre bir dahili reflektör tarafından sağlanan çok geniş bir görüş açısını içerir. Bu reflektör, ışık eşleştirmesini optimize etmede anahtardır ve bu LED'leri, verimli yönlü ışık iletiminin kritik olduğu ışık kılavuzları ile kullanım için özellikle ideal hale getirir. Düşük ileri gerilim gereksinimi, pil ile çalışan veya güç hassasiyeti olan taşınabilir ekipmanlar için uygunluğunu daha da artırır.

Hedef pazarlar geniştir; tüketici elektroniği, ofis otomasyonu, endüstriyel kontroller ve otomotiv iç mekanlarını kapsar. Tipik uygulamalar, ses/video ekipmanlarındaki durum göstergeleri ve anahtar arka aydınlatmalarından, yumuşak turuncu, kırmızı veya sarı ışığın istendiği LCD paneller, semboller ve genel amaçlı aydınlatma için arka aydınlatmaya kadar uzanır.

2. Teknik Parametre Derinlemesine İnceleme

2.1 Mutlak Maksimum Değerler

Bu değerler, cihaza kalıcı hasar verebilecek stres sınırlarını tanımlar. Bu sınırlar altında veya bu sınırlarda çalışma garanti edilmez. Ana parametreler, maksimum 5V ters gerilim (V_R), 50mA sürekli ileri akım (I_F) ve darbe koşullarında (1kHz'de 1/10 görev döngüsü) 100mA tepe ileri akımını (I_FP) içerir. Maksimum güç dağılımı (P_d) 120mW'dir. Cihaz, -40°C ila +85°C arasında bir çalışma sıcaklığı aralığı (T_opr) için derecelendirilmiştir ve endüstri standardı reflow profillerine göre (260°C'de 10 saniye) lehimleme sıcaklıklarına dayanabilir.

2.2 Elektro-Optik Özellikler

Bu parametreler, 25°C eklem sıcaklığında (T_j) ve 50mA ileri akımda, tipik çalışma koşullarını temsil edecek şekilde ölçülür.

• Işık Şiddeti (I_v):Minimum 1120 mcd'den maksimum 2850 mcd'ye kadar değişir, tipik tolerans ±%11'dir. Bu yüksek parlaklık temel bir özelliktir.
• Görüş Açısı (2θ_1/2):Çok geniş, 120 derece (tipik). Bu, ışık şiddetinin tepe şiddetinin yarısı olduğu tam açıdır ve geniş, dağınık bir ışık desenini gösterir.
• İleri Gerilim (V_F):Tipik olarak 2.35V, 50mA'de 1.95V ila 2.75V aralığında. Düşük V_F daha yüksek verimliliğe katkıda bulunur.
• Dalga Boyu:Baskın dalga boyu (λ_d) 605.5 nm'den 625.5 nm'ye kadar uzanır, yayılan rengi yumuşak turuncudan kırmızı-turuncu bölgesine yerleştirir. Tepe dalga boyu (λ_p) tipik olarak 621 nm'dir.
• Spektral Bant Genişliği (Δλ):Yaklaşık 18 nm (tipik), tepe dalga boyu etrafında merkezlenmiş nispeten dar bir spektral yayılımı gösterir.

3. Sınıflandırma Sistemi Açıklaması

Üretimde tutarlılığı sağlamak için LED'ler performans sınıflarına ayrılır. 67-31A serisi üç boyutlu bir sınıflandırma sistemi kullanır.

3.1 Işık Şiddeti Sınıflandırması (CAT)

LED'ler, 50mA'de ölçülen ışık şiddetlerine göre dört sınıfa (W1, W2, X1, X2) ayrılır. Örneğin, W1 sınıfı 1120-1420 mcd'yi kapsarken, X2 sınıfı 2250-2850 mcd'yi kapsar. Bu, tasarımcıların uygulamalarına uygun bir parlaklık seviyesi seçmelerini sağlar.

3.2 Baskın Dalga Boyu Sınıflandırması (HUE)

Renk tutarlılığı, 'A' altında gruplandırılmış baskın dalga boyu sınıfları ile kontrol edilir. E1'den E5'e kadar olan sınıflar, yaklaşık 4 nm adımlarla 605.5 nm'den 625.5 nm'ye kadar olan aralığı kapsar. Bu, yayılan rengin (yumuşak turuncu) sıkı bir tolerans (±1nm) içinde tekdüze olmasını sağlar.

3.3 İleri Gerilim Sınıflandırması (REF)

İleri gerilim 'B9' Grubunda sınıflandırılır. 1'den 4'e kadar olan sınıflar, V_F'yi 50mA'de 1.95-2.15V'dan 2.55-2.75V'ye kadar kategorize eder. Çoklu LED devrelerinde akım dengesi için V_F sınıflarının eşleştirilmesi önemli olabilir.

4. Performans Eğrisi Analizi

Veri sayfası, cihazın değişen koşullar altındaki davranışını gösteren çeşitli karakteristik eğriler sağlar.

4.1 Bağıl Işık Şiddeti - İleri Akım İlişkisi

Bu eğri, ışık çıkışının ileri akımla arttığını, ancak ilişkinin özellikle yüksek akımlarda mükemmel şekilde doğrusal olmadığını gösterir. Belirli bir parlaklığa ulaşmak için gereken sürücü akımını belirlemek için çok önemlidir.

4.2 Bağıl Işık Şiddeti - Ortam Sıcaklığı İlişkisi

AlGaInP LED'lerin ışık şiddeti tipik olarak ortam (ve dolayısıyla eklem) sıcaklığı yükseldikçe azalır. Bu eğri, sıcaklık 25°C'den 100°C'ye çıktıkça çıkışın önemli ölçüde düştüğünü göstererek bu düşüşü nicelendirir. Tutarlı parlaklığı korumak için uygun termal yönetim esastır.

4.3 İleri Akım - İleri Gerilim İlişkisi

Bu IV eğrisi, akım ve gerilim arasındaki üstel ilişkiyi tasvir eder. 50mA'de tipik ~2.35V V_F burada görülebilir. Eğri, akım sınırlayıcı devre tasarımı için hayati öneme sahiptir.

4.4 Işınım Deseni

Bir kutupsal diyagram, geniş 120 derecelik görüş açısını görsel olarak doğrular. Şiddet dağılımı kabaca Lambertian'dır, yani doğrudan bakıldığında geniş bir alanda eşit derecede parlak görünür, bu da gösterge uygulamaları için idealdir.

4.5 Spektrum Dağılımı

Grafik, AlGaInP malzemesinin karakteristiği olan, 621 nm civarında merkezlenmiş tek, dar bir emisyon tepe noktası gösterir; önemli ikincil tepe noktaları yoktur, bu da renk saflığını garanti eder.

5. Mekanik ve Paketleme Bilgileri

5.1 Paket Boyutları

P-LCC-3 paketi, yaklaşık 2.0mm uzunluk, 1.25mm genişlik ve 1.1mm yüksekliğe (bacaklar hariç) sahip kompakt boyutlara sahiptir. PCB ayak izi tasarımı için toleranslı (±0.1mm tipik) detaylı çizimler sağlanır. Paket, mekanik stabilite ve lehim bağlantısı güvenilirliği için iki anot bacağı ve bir ortak katot bacağı özelliğine sahiptir.

5.2 Polarite Tanımlama

Katot tipik olarak paket üzerinde yeşil bir işaretleme veya bir tarafta bir çentik/pah ile tanımlanır. Montaj sırasında ters polarite hasarını önlemek için doğru yönlendirme esastır.

6. Lehimleme ve Montaj Kılavuzu

Cihaz, hem reflow hem de dalga lehimleme süreçleriyle tam uyumludur, bu da yüksek hacimli otomatik üretime uygun olmasını sağlar.

• Reflow Lehimleme:10 saniye için maksimum 260°C tepe sıcaklığı belirtilmiştir. Standart kurşunsuz (Pb-free) reflow profilleri uygulanabilir.
• El Lehimleme:Gerekirse, bir lehimleme havya ucu sıcaklığı 350°C'yi geçmemeli ve plastik pakete termal hasarı önlemek için her bacak için temas süresi 3 saniye ile sınırlandırılmalıdır.
• Depolama Koşulları:LED'ler nem hassasiyetlidir (MSL). Nem bariyerli torbalarda kurutucu ile sevk edilirler. Açıldıktan sonra, belirli bir zaman dilimi içinde kullanılmalı veya reflow öncesi standart IPC/JEDEC kılavuzlarına göre "patlamış mısır" çatlamasını önlemek için kurutulmalıdır.

7. Paketleme ve Sipariş Bilgileri

7.1 Şerit ve Makara Özellikleri

Bileşenler, 8mm taşıyıcı şerit üzerinde, standart 180mm makaralara sarılmış olarak tedarik edilir. Her makara 2000 adet içerir. Otomatik pick-and-place ekipmanı ile uyumluluğu sağlamak için taşıyıcı şerit cepleri ve makara için detaylı boyutlar sağlanır.

7.2 Etiket Açıklaması

Makara etiketi, izlenebilirlik ve doğrulama için kritik bilgileri içerir: Parça Numarası (PN), Müşteri Parça Numarası (CPN), miktar (QTY), lot numarası (LOT NO) ve Işık Şiddeti (CAT), Baskın Dalga Boyu (HUE) ve İleri Gerilim (REF) için üç ana sınıf kodu.

8. Uygulama Önerileri

8.1 Tipik Uygulama Senaryoları

• Işık Kılavuzu Sistemleri:Geniş görüş açısı ve entegre reflektör, bu LED'i, uzak bir kaynaktan düğmeleri, sembolleri veya panel göstergelerini aydınlatmak için yaygın olarak kullanılan akrilik veya polikarbonat ışık kılavuzlarına ışık eşleştirmek için optimal hale getirir.
• LCD Arka Aydınlatma:Küçük LCD ekranların kenar aydınlatması veya simgeler için yerel arka aydınlatma sağlamak için uygundur.
• Genel Durum Göstergeleri:Tüketici, endüstriyel ve otomotiv elektroniğinde güç, bağlantı veya operasyonel durum göstergeleri.

8.2 Tasarım Hususları

• Akım Sınırlama:İleri akımı ayarlamak için daima bir seri direnç veya sabit akım sürücüsü kullanın. Doğrudan bir gerilim kaynağına bağlamayın. Direnç değerini R = (V_besleme- V_F) / I_F.
• formülünü kullanarak hesaplayın.Termal Yönetim:
• Paket düşük termal dirence sahip olsa da, yüksek ortam sıcaklıklarında veya maksimum akıma yakın çalışırken eklem sıcaklığını yönetmek ve ışık çıkışını ve ömrünü korumak için yeterli PCB bakır alanı (termal pedler) sağlayın.ESD Koruması:

2000V (HBM) için derecelendirilmiş olsa da, montaj sırasında standart ESD işleme önlemlerine uyulmalıdır.

9. Teknik Karşılaştırma ve Farklılaşma67-31A serisi, özelliklerinin spesifik kombinasyonu ile kendini farklılaştırır. Standart 0603 veya 0805 çip LED'lerle karşılaştırıldığında, önemli ölçüde daha yüksek ışık şiddeti sunar. Diğer yüksek güçlü LED'lere karşı, çok düşük bir ileri gerilim ve akım gereksinimini korur. Temel farklılaştırıcı, P-LCC-3 paketi içindeki entegre dahili reflektördür. Bu reflektör, ışık çıkarmayı maksimize etmek ve onu geniş, tekdüze bir desenle yukarıya yönlendirmek için tasarlanmıştır. Bu dahili optik özellik, ışık kılavuzu uygulamalarında ikincil optiklere olan ihtiyacı azaltır, tasarımı basitleştirir ve potansiyel olarak sistem maliyetini düşürür.10. Sıkça Sorulan Sorular (Teknik Parametrelere Dayalı)

10.1 Tepe dalga boyu ile baskın dalga boyu arasındaki fark nedir?

Tepe dalga boyu (λ

), spektral güç dağılımının maksimum olduğu dalga boyudur. Baskın dalga boyu (λ_p), LED'in algılanan rengiyle eşleşen tek renkli ışığın dalga boyudur. Renk tanımı ve sınıflandırma için, baskın dalga boyu insan görüşüyle daha alakalıdır._d10.2 Bu LED'i 3.3V besleme ile sürebilir miyim?

Evet, ancak bir akım sınırlayıcı direnç zorunludur. 50mA'de tipik V

2.35V ile, direnç üzerindeki gerilim düşümü 3.3V - 2.35V = 0.95V olacaktır. Ohm Kanunu'nu kullanarak, R = 0.95V / 0.05A = 19Ω. Standart bir 20Ω direnç, akımı 50mA'ye yakın ayarlayacaktır._F10.3 Sıcaklık performansı nasıl etkiler?

Performans eğrilerinde gösterildiği gibi, ışık şiddeti artan eklem sıcaklığı ile azalır. İleri gerilim de sıcaklıkla hafifçe düşer. Tutarlı parlaklık için, termal tasarım hususları olmadan yüksek ortam sıcaklıklarında veya maksimum akımda çalışmaktan kaçının.

11. Pratik Tasarım ve Kullanım Örneği

Örnek: Bir Tıbbi Cihaz Paneli için Çoklu Düğme Arka Aydınlatma Tasarımı

Bir tasarımcı, elde taşınan bir tıbbi cihazda altı yumuşak dokunmatik düğmeyi arka aydınlatmalı yapmak ister. Alan sınırlıdır ve cihaz pil ile çalıştığı için güç tüketimi kritiktir. Düğmeler yarı saydam silikondan yapılmıştır ve ana PCB üzerinde uzaktan monte edilmiş LED'lerden ışığı yönlendirmek için bireysel ışık kılavuzları kullanır.

Çözüm:



67-31A serisi LED'ler seçilir. Yüksek şiddetleri, ışığın ışık kılavuzu aracılığıyla düğme yüzeyine yeterince ulaşmasını sağlar. Geniş 120 derecelik görüş açısı, ışığı kılavuzun giriş noktasına verimli bir şekilde eşler. Düşük V ve 50mA çalışma akımı (daha düşük parlaklık için 20mA'ye düşürülebilir, güç tasarrufu sağlar), pil ile çalışan sistem için idealdir. LED'ler, ışık kılavuzu yuvalarının altındaki PCB üzerine yerleştirilir. İki LED'lik bir seri dizi için (eğer V_Fbesleme _{5V ise) tek bir akım sınırlayıcı direnç hesaplanır veya paralel bağlantı için mikrodenetleyicideki bir GPIO pini tarafından açma/kapama/karartma kontrolü için sürülen bireysel dirençler kullanılır. P-LCC-3 paketi, PCB için kullanılan otomatik montaj hattı ile uyumludur.}12. Prensip Tanıtımı

67-31A LED, AlGaInP (Alüminyum Galyum İndiyum Fosfür) yarı iletken malzemesine dayanır. P-n eklemine ileri bir gerilim uygulandığında, elektronlar ve delikler aktif bölgeye enjekte edilir ve burada yeniden birleşirler. AlGaInP'de, bu yeniden birleşme süreci, enerjiyi kırmızıdan sarı-turuncu dalga boyu aralığında (yaklaşık 605-630 nm) foton (ışık) şeklinde açığa çıkarır. Spesifik renk (baskın dalga boyu), AlGaInP katmanlarının kesin bileşimi tarafından belirlenir. Üretilen ışık, çipten yayılır, P-LCC-3 paketinin dahili reflektörü ve şeffaf epoksi lensi tarafından şekillendirilir ve istenen geniş görüş açısını elde etmek için yönlendirilir.

13. Gelişim Trendleri

67-31A serisi gibi gösterge ve arka aydınlatma LED'leri için genel trend, daha yüksek verimlilik (vat başına daha fazla lümen) yönünde devam etmektedir, bu da daha düşük akımda aynı parlaklığa izin vererek pil ömrünü uzatır. Paket küçültme, daha yoğun PCB düzenlerini mümkün kılmak için bir odak noktası olmaya devam etmektedir. Ayrıca, özellikle birden fazla birimde tekdüze görünüm gerektiren uygulamalar için, hem renk hem de akı için daha sıkı sınıflandırma toleranslarına doğru bir eğilim vardır. Dahası, otomotiv ve endüstriyel pazarların taleplerini karşılamak için daha yüksek sıcaklık ve nem koşullarında gelişmiş güvenilirlik, devam eden bir gelişim alanıdır. Bu serideki reflektör gibi, harici bileşenler olmadan ışık çıkarmayı ve kontrolü iyileştirmek için daha sofistike dahili optiklerin entegrasyonu, önemli bir tasarım trendidir.

The general trend for indicator and backlight LEDs like the 67-31A series continues towards higher efficiency (more lumens per watt), which allows for the same brightness at lower current, extending battery life. Package miniaturization remains a focus, enabling denser PCB layouts. There is also a drive towards tighter binning tolerances for both color and flux to ensure greater consistency in mass production, especially for applications requiring uniform appearance across multiple units. Furthermore, enhanced reliability under higher temperature and humidity conditions is an ongoing area of development to meet the demands of automotive and industrial markets. The integration of more sophisticated internal optics, like the reflector in this series, to improve light extraction and control without external components is a key design trend.