Kırmızı LED 2.7x2.0x0.6mm - İleri Gerilim 2.0-2.6V - Güç 2.184W - Dalga Boyu 617nm - Otomotiv Sınıfı

1. Ürüne Genel Bakış

1.1 Genel Tanım

Kırmızı kaynak renk cihazları, alt tabaka üzerinde AlGaInP (Alüminyum Galyum İndiyum Fosfür) ışık yayan diyot kullanılarak yapılmıştır. Ürün paket boyutları 2,7 mm x 2,0 mm x 0,6 mm (uzunluk x genişlik x yükseklik)'dir. LED, mükemmel güvenilirlik ve termal performans sağlayan bir EMC (Epoksi Kalıplama Bileşiği) paketinde kapsüllenmiştir.

1.2 Özellikler

• Sağlam mekanik ve termal özellikler için EMC Paketi.
• 120 derecelik son derece geniş görüş açısı.
• Tüm SMT montaj ve lehimleme işlemlerine uygundur.
• Otomatik topla ve yerleştir için bant ve makara üzerinde mevcuttur.
• Nem Hassasiyeti Seviyesi: Seviye 2 (MSL 2).
• RoHS ve REACH yönetmeliklerine uygunluk.
• Otomotiv sınıfı ayrık yarı iletkenler için AEC-Q102 stres testi kalifikasyonuna dayalı yeterlilikler.

1.3 Uygulamalar

Otomotiv aydınlatması iç ve dış uygulamaları; iç ortam aydınlatması, dış sinyal lambaları, stop lambaları, sinyal lambaları ve yüksek güvenilirlik gerektiren diğer aydınlatma işlevleri.

2. Teknik Parametrelerin Derinlemesine Analizi

2.1 Elektro-Optik Özellikler (Ts=25°C)

700 mA ileri akımda, LED aşağıdaki tipik elektriksel ve optik özellikleri sergiler:

• İleri Gerilim (VF): 2,0 V (min) ila 2,6 V (maks). Bu gerilim aralığı sınıflandırma yoluyla kontrol edilir.
• Ters Akım (IR): 5 V ters gerilimde maksimum 10 μA.
• Işık Akısı (Φ): 700 mA'de 105 lm (min) ila 140 lm (maks). Verimli çip tasarımı ile yüksek ışık verimliliği elde edilir.
• Baskın Dalga Boyu (Wd): 612,5 nm (min), 617 nm (tipik), 620 nm (maks). Bu, emisyonu görünür spektrumun kırmızı bölgesine yerleştirir.
• Görüş Açısı (2θ1/2): 120 derece (tipik). Geniş ışın açısı, eşit ışık dağılımı sağlar.
• Termal Direnç (RTHJ-S): Maksimum 15 °C/W. Düşük termal direnç, lehim bağlantısına ısı dağılımına yardımcı olur.

2.2 Mutlak Maksimum Değerler

Kalıcı hasarı önlemek için cihaz bu sınırların ötesinde çalıştırılmamalıdır:

• Güç Dağılımı (PD): 2184 mW
• İleri Akım (IF): 840 mA
• Tepe İleri Akım (IFP): 1000 mA (1/10 görev döngüsü, 10 ms darbe genişliği)
• Ters Gerilim (VR): 5 V
• Elektrostatik Boşalma (ESD, HBM): 2000 V (%90 verim; uygun taşıma gereklidir)
• Çalışma Sıcaklığı (TOPR): -40 °C ila +125 °C
• Depolama Sıcaklığı (TSTG): -40 °C ila +125 °C
• Bağlantı Sıcaklığı (TJ): 150 °C (maks)

2.3 İleri Gerilim ve Işık Akısı Sınıf Aralığı

Tutarlılığı sağlamak için, her LED, IF=700 mA'de ileri gerilim, ışık akısı ve dalga boyuna göre sınıflara ayrılır:

İleri Gerilim Sınıfları:

• C0: 2,0 V – 2,2 V
• D0: 2,2 V – 2,4 V
• E0: 2,4 V – 2,6 V

Işık Akısı Sınıfları:

• SA: 105 lm – 117 lm
• SB: 117 lm – 130 lm
• TA: 130 lm – 140 lm

Baskın Dalga Boyu Sınıfları:

• 612,5 – 615 nm
• 615 – 617,5 nm
• 617,5 – 620 nm

Müşteriler uygulamaları için istenen sınıfları belirtmelidir. Etiket üzerindeki sınıflandırma kodu (örn. VF: D0, Işık Akısı: SB, Dalga Boyu: 615-617,5) izlenebilirliği sağlar.

3. Performans Eğrisi Analizi

3.1 İleri Gerilim vs İleri Akım (I-V Eğrisi)

Karakteristik eğri, ileri gerilim ile ileri akımın üstel artışını gösterir. 700 mA'de VF, 2,0 ila 2,6 V arasındadır. Eğri şekli AlGaInP diyotlar için tipiktir.

3.2 İleri Akım vs Bağıl Yoğunluk

Bağıl ışık yoğunluğu, düşük akımlarda doğrusal olarak artar ve yüksek akımlarda ısınma nedeniyle kademeli olarak doygunluğa ulaşır. 700 mA'de bağıl yoğunluk %100'e yakındır ve optimum verimlilik sağlar.

3.3 Lehim Sıcaklığı vs Bağıl Yoğunluk

Lehim noktası sıcaklığı (Ts) 20°C'den 120°C'ye yükseldikçe, bağıl yoğunluk yaklaşık %80'e düşer ve önemli bir termal düşüş olduğunu gösterir. Parlaklığı korumak için uygun ısı emilimi gereklidir.

3.4 Lehim Sıcaklığı vs İleri Akım (Azaltma)

Bağlantı sıcaklığını 150°C'nin altında tutmak için sıcaklık yükseldikçe izin verilen maksimum ileri akım azaltılmalıdır. Ts=100°C'de yaklaşık 600 mA'ye izin verilir.

3.5 İleri Gerilim vs Lehim Sıcaklığı

İleri gerilim, artan sıcaklıkla (negatif sıcaklık katsayısı) doğrusal olarak azalır. Bu, paralel dizilerde akımları dengelemeye yardımcı olur ancak tasarımda dikkate alınmalıdır.

3.6 Radyasyon Diyagramı

LED, 120°'lik (tam genişlik yarı maksimum) geniş bir açıda ışık yayar. Radyasyon deseni Lambertian benzeridir ve eşit alan aydınlatması için uygundur.

3.7 İleri Akım vs Baskın Dalga Boyu

İleri akımın 0'dan 250 mA'ye yükseltilmesi, yaklaşık 2 nm'lik hafif bir kırmızıya kaymaya neden olur. Bu etki minimumdur ancak renk kritik uygulamalarda dikkate alınabilir.

3.8 Spektrum Dağılımı

Emisyon spektrumu, yaklaşık 20 nm'lik dar bir tam genişlik yarı maksimum (FWHM) ile 617 nm civarında zirve yapar ve kırmızı AlGaInP LED'ler için tipiktir. UV veya IR aralığında ikincil tepe yoktur.

4. Mekanik ve Paket Bilgisi

4.1 Paket Boyutları

LED paketi üstten görünümde 2,70 mm x 2,00 mm boyutlarında ve 0,60 mm yüksekliğindedir. Alttan görünüm, 1,30 mm x 0,45 mm boyutlarında ve 1,20 mm aralıklı iki anot (A) ve katot (C) pedini gösterir. Kutuplama paket üzerinde işaretlenmiştir. Önerilen lehimleme deseni, ısı dağılımı için termal pedler içerir.

4.2 Taşıyıcı Bant Boyutları

Taşıyıcı bandın cep boyutları: A0=2,10±0,1 mm, B0=3,05±0,1 mm, K0=0,75±0,1 mm. Bant genişliği W=8,0±0,2 mm. Sprocket delikleri: D0=1,55±0,05 mm, E=1,75±0,1 mm, P0=4,0±0,1 mm, P1=4,0±0,1 mm, P2=2,0±0,1 mm, F=3,5±0,1 mm, D1=1,0±0,1 mm.

4.3 Makara Boyutları

Makara boyutları: göbek çapı 12±0,1 mm, dış çap 180±1 mm, genişlik 60±1 mm, mil deliği 13,0±0,5 mm.

4.4 Etiket Şartnameleri

Her makara ve nem bariyerli torba, parça numarası, şartname numarası, parti numarası, sınıf kodları (akı, renklilik, gerilim, dalga boyu için), miktar ve tarih kodu ile etiketlenir.

5. Lehimleme ve Montaj Kılavuzu

5.1 SMT Reflow Lehimleme Profili

Önerilen reflow lehimleme profili, LED'e zarar vermeden güvenilir lehim bağlantıları sağlar. Anahtar parametreler: 60-120 saniye boyunca 150°C'den 200°C'ye ön ısıtma; 217°C'ye rampa; 217°C'nin üzerinde kalma süresi: maksimum 60 saniye; maksimum 10 saniye için tepe sıcaklığı 260°C; soğutma hızı maksimum 6°C/sn. İkiden fazla reflow döngüsü yapmayın. İki reflow arasında 24 saatten fazla olursa, LED nem emebilir ve hasar görebilir.

5.2 Tamir

Lehimlemeden sonra tamir önerilmez. Kaçınılmazsa, çift başlı bir havya kullanın ve LED özellikleri üzerindeki etkiyi doğrulayın.

5.3 Uyarılar

• Silikon kapsülleyici yumuşaktır; üst yüzeye baskı uygulamaktan kaçının.
• Eğilmiş bir PCB'ye monte etmeyin veya lehimlemeden sonra bükmeyin.
• Soğutma sırasında mekanik stresten ve titreşimden kaçının.
• Lehimlemeden sonra cihazı hızlı bir şekilde soğutmayın.

6. Paketleme ve Sipariş Bilgisi

6.1 Paketleme Şartnamesi

Standart paketleme: makara başına 4000 adet. Her makara, kurutucu ve nem gösterge kartı ile birlikte bir nem bariyerli torbada kapatılır.

6.2 Neme Dayanıklı Paketleme

Makara, etiketli bir nem bariyerli torbaya yerleştirilir. Torba, nem girişini önlemek için vakumla kapatılır.

6.3 Karton Kutu

Birden fazla makara, nakliye için bir karton kutuda paketlenir. Kutu, ürün bilgileriyle etiketlenir.

6.4 Güvenilirlik Test Öğeleri ve Koşulları

Kriterler: VF değişimi ≤ USL'nin %10'u, IR ≤ USL'nin %200'ü, akı ≥ LSL'nin %70'i.

6.5 Hasar Belirleme Kriterleri

Güvenilirlik testlerinden sonra, ileri gerilim üst şartname limitinin (USL) 1,1 katını aşarsa, ters akım USL'nin 2,0 katını aşarsa veya ışık akısı alt şartname limitinin (LSL) 0,7 katının altına düşerse LED başarısız kabul edilir.

7. Uygulama Önerileri

Bu kırmızı LED ile tasarım yaparken aşağıdakileri göz önünde bulundurun:

• Termal Yönetim:PCB üzerinde yeterli bakır alanı kullanın ve lehim bağlantı sıcaklığını sınırlar içinde tutmak için iyi termal temas sağlayın. Bağlantı sıcaklığı 150°C'yi geçmemelidir.
• Akım Sınırlama:Negatif VF sıcaklık katsayısı nedeniyle akım kaçağını önlemek için bir akım sınırlama direnci veya sabit akım sürücüsü gereklidir.
• ESD Koruması:ESD koruma cihazları (örn. TVS diyotları) kullanın ve ESD güvenli taşıma prosedürlerini izleyin.
• Çevresel Kısıtlamalar:Ortam ve eşleşen malzemeler, 100 ppm'nin altında kükürt, her biri 900 ppm'nin altında brom ve klor ve toplamda 1500 ppm'nin altında içermelidir. Silikonu renklendirebilecek VOC'lerden kaçının.
• Depolama:Açılmamış torbaları ≤30°C, ≤%75 RH'de 1 yıla kadar saklayın. Açtıktan sonra, ≤30°C, ≤%60 RH'de 24 saat içinde kullanın. Bu sınırlar aşılırsa, 60±5°C'de >24 saat pişirin.

8. Teknik Karşılaştırma

PPA veya PCT paketleri kullanan geleneksel kırmızı LED'lerle karşılaştırıldığında, bu EMC paketli cihaz üstün termal kararlılık, daha geniş ışın açısı ve daha düşük termal direnç sunar. AEC-Q102 kalifikasyonu otomotiv sınıfı güvenilirliği garanti eder. Gerilim, akı ve dalga boyundaki sıkı sınıflandırma, seri üretim için daha iyi tekdüzelik sağlar.

9. Sıkça Sorulan Sorular

1. S: 700 mA'de tipik ileri gerilim nedir?C: Sınıfa bağlı olarak 2,0 V ile 2,6 V arasındadır. En yaygın sınıflar yaklaşık 2,2-2,4 V civarındadır.
2. S: Bu LED'i darbeli akımla sürebilir miyim?C: Evet, 1/10 görev döngüsü ve 10 ms darbe genişliği ile 1000 mA'ye kadar tepe akımına izin verilir.
3. S: Bu LED dış mekan otomotiv lambaları için uygun mu?C: Evet, AEC-Q102'ye göre kalifiye edilmiştir ve -40°C ila +125°C'ye dayanabilir.
4. S: Nem hassasiyetini nasıl ele almalıyım?C: MSL2 prosedürlerini izleyin. Gerekirse pişirin.
5. S: Ultrasonik temizlik kullanabilir miyim?C: Önerilmez; temizlik gerekiyorsa izopropil alkol kullanın.

10. Pratik Uygulama Örnekleri

Örnek 1: Otomotiv Stop Lambası.Gerekli stop lambası parlaklığını elde etmek için çoklu kırmızı LED'ler bir dizi halinde yerleştirilir. Akım dengeleme dirençleri ile seri-paralel konfigürasyon. Metal çekirdekli PCB aracılığıyla uygun ısı emilimi.

Örnek 2: İç Ortam Aydınlatması.Ortam aydınlatması için kırmızı LED'ler kullanılır. PWM karartma, mikrodenetleyici tarafından kontrol edilir. Geniş görüş açısı eşit aydınlatma sağlar.

11. Çalışma Prensibi

LED, GaAs alt tabaka üzerinde büyütülmüş bir AlGaInP heteroyapısına dayanır. İleri bir gerilim uygulandığında, n-tarafından gelen elektronlar ve p-tarafından gelen delikler aktif bölgede yeniden birleşir ve bant aralığına karşılık gelen enerjiyle fotonlar yayar. AlGaInP tabakasının bileşimi, 617 nm civarında kırmızı emisyon elde etmek için ayarlanır. Alt tabaka daha kısa dalga boylarını emer ve EMC paketi çipi korur ve ışık çıkışı sağlar.

12. Gelişim Trendleri

Otomotiv aydınlatma endüstrisi, daha yüksek verimliliğe, minyatürleşmeye ve akıllı işlevlerin entegrasyonuna doğru ilerlemektedir. Daha küçük paketlere sahip LED'ler (bu 2,7x2,0 mm gibi) daha ince ışık modülleri sağlar. Çip teknolojisindeki gelişmeler ışık verimliliğini artırmaya devam etmektedir. Ayrıca, tam LED stop lambaları ve matris farların artan benimsenmesi, güvenilir, AEC-Q102 kalifiye bileşenlere olan talebi artırmaktadır. Bu ürün, sıkı sınıflandırma, yüksek güvenilirlik ve kompakt bir ayak izi sunarak bu trendlerle uyumludur.