LED PLCC4 Kırmızı 3.5x2.8x1.85mm 1.8-2.4V 0.168W Teknik Özellik Veri Sayfası - İngilizce Teknik Doküman

1. Ürüne Genel Bakış

RF-RSRA30TS-CD-G, zorlu otomotiv aydınlatma uygulamaları için tasarlanmış, PLCC4 paketinde yüksek performanslı bir kırmızı LED'dir. 3,50mm x 2,80mm x 1,85mm boyutlarındaki bu SMD bileşen, olağanüstü parlaklık ve güvenilirlik sunar. Cihaz, bir alt tabaka üzerinde AlGaInP (Alüminyum Galyum İndiyum Fosfür) epitaksiyel teknolojisini kullanarak, 627,5nm ila 637,5nm baskın dalga boyu aralığında verimli ışık emisyonu sağlar. Başlıca avantajları arasında 120°'lik son derece geniş bir görüş açısı, otomotiv sınıfı ayrık yarı iletkenler için AEC-Q101 stres testi yeterliliğine uygunluk ve 2. seviye nem hassasiyeti bulunur. LED, ROHS ve REACH uyumlu olup küresel pazarlar için uygundur.

Hedef uygulamalar arasında gösterge paneli göstergeleri, iç ortam aydınlatması, fren lambaları ve sinyal lambaları gibi otomotiv iç ve dış aydınlatma sistemleri yer alır. Sağlam paket, tüm standart SMT montaj ve reflow lehimleme işlemlerini destekler ve otomatik üretim için bant ve makara üzerinde temin edilebilir.

2. Teknik Parametrelerin Yorumlanması

2.1 Elektriksel Özellikler (Ts=25°C)

50mA test akımında ileri voltaj (VF), minimum 1,8V, tipik 2,2V ve maksimum 2,4V olarak belirtilmiştir. Bu nispeten düşük ileri voltaj, uygun akım sınırlama dirençleriyle birleştirildiğinde otomotiv 12V sistemlerinde verimli güç kullanımına olanak tanır. VR=5V'de ters akım (IR) 10µA'dan azdır ve bu da mükemmel bağlantı bütünlüğünü gösterir. Mutlak maksimum değerler, maksimum 70mA DC ileri akım ve 100mA tepe ileri akım (1/10 görev döngüsü, 10ms darbe genişliğinde) belirterek darbeli çalışma için bir marj sağlar. Güç tüketimi 168mW ile sınırlandırılmıştır ve bağlantı sıcaklığı 120°C'yi aşmamalıdır.

2.2 Optik Özellikler (IF=50mA)

Işık şiddeti (IV) 1200mcd (minimum) ile 2800mcd (maksimum) arasında değişir ve tipik değeri 1800mcd'dir. Bu yüksek parlaklık, doğrudan güneş ışığında görünürlük sağlar. Baskın dalga boyu (Wd) 627,5nm ile 637,5nm arasında sıkı bir şekilde gruplandırılmıştır ve partiler arası renk tutarlılığı sağlar. Görüş açısı (2θ1/2) tipik olarak 120°'dir ve tabela ve ortam aydınlatması için uygun geniş aydınlatma kapsama alanı sağlar. Termal direnç (RTHJ-S) maksimum 150°C/W olarak derecelendirilmiştir ve termal yönetim tasarımında dikkate alınmalıdır.

2.3 Mutlak Maksimum Değerler

Çalışma sıcaklığı aralığı -40°C ile +100°C arasındadır ve depolama sıcaklığı aralığı da -40°C ile +100°C arasındadır. Elektrostatik boşalma (ESD) dayanım kapasitesi 2000V'dir (HBM) ve bu seviyede %90'ın üzerinde verim elde edilir, ancak kullanım sırasında yine de ESD koruması önerilir. Cihaz, otomotiv ayrık yarı iletkenleri için AEC-Q101 yönergeleri kapsamında onaylanmıştır.

3. Sınıflandırma Sistemi

Ürün, sıkı performans tutarlılığı sağlamak için ileri voltaj, ışık şiddeti ve baskın dalga boyuna göre gruplara ayrılır.

3.1 İleri Gerilim Sınıfları (IF=50mA)

Altı kutu tanımlanmıştır: B1 (1.8-1.9V), B2 (1.9-2.0V), C1 (2.0-2.1V), C2 (2.1-2.2V), D1 (2.2-2.3V), D2 (2.3-2.4V). Bu ince ayrıntı, müşterilerin sürücü devre tasarımlarına uygun cihazları seçmesine olanak tanır.

3.2 Işık Şiddeti Sınıfları (IF=50mA)

Dört kutu: M1 (1200-1500mcd), M2 (1500-1800mcd), N1 (1800-2300mcd), N2 (2300-2800mcd). Daha yüksek kutular daha parlak çıkış sağlayarak tasarım esnekliği sunar.

3.3 Baskın Dalga Boyu Sınıfları (IF=50mA)

Dört kutu: F2 (627.5-630nm), G1 (630-632.5nm), G2 (632.5-635nm), H1 (635-637.5nm). Sıkı dalga boyu kontrolü, çoklu LED dizilerinde tek tip renk görünümü sağlar.

4. Performans Eğrisi Analizi

Veri sayfası, aksi belirtilmediği sürece Ts=25°C'de tasarıma rehberlik etmek için birkaç tipik eğri sağlar:

• İleri Gerilim vs. İleri Akım (Şekil 1-7): Eğri, LED'ler için tipik olan doğrusal olmayan bir ilişki gösterir. 1.8V'da akım sıfıra yakındır; 2.2V'da akım ~50mA'ya ulaşır; 2.4V'da akım 70mA'yı aşar. Tasarımcılar akım sınırlayıcı dirençler veya sabit akım sürücüleri kullanmalıdır.
• İleri Akım vs. Bağıl Yoğunluk (Şekil 1-8): Bağıl yoğunluk, 0 ila 70mA arasında ileri akımla kabaca doğrusal olarak artar ve 50mA referansına göre 70mA'da ~%120'ye ulaşır. Bu, PWM ile karartmaya olanak tanır.
• Lehim Sıcaklığı vs. Bağıl Yoğunluk (Şekil 1-9): Lehim noktası sıcaklığı (Ts) 20°C'den 120°C'ye yükseldikçe, bağıl ışık akısı 120°C'de yaklaşık %80'e düşer. Işık çıkışını korumak için termal yönetim kritik öneme sahiptir.
• Lehim Sıcaklığına Karşı İleri Akım (Şekil 1-10): Ortam sıcaklığı arttıkça izin verilen maksimum ileri akım düşürülmelidir. Ts=100°C'de önerilen maksimum akım yaklaşık 40mA'dir (25°C'deki 70mA'ya kıyasla).
• İleri Gerilime Karşı Lehim Sıcaklığı (Şekil 1-11): İleri gerilim, sıcaklık arttıkça yaklaşık -2mV/°C oranında azalır; bu, sabit gerilim tasarımlarında termal kaçağı önlemeye yardımcı olur ancak sabit akım devrelerinde dikkate alınmalıdır.
• Işıma Diyagramı (Şekil 1-12): Açısal ışık şiddeti dağılımı, ±60° yarı açı ile neredeyse Lambertian'dır ve 120° görüş açısını doğrular. Bağıl ışık şiddeti ±60°'de %50'ye düşer.
• İleri Akıma Karşı Baskın Dalga Boyu (Şekil 1-13): As current increases from 0 to 70mA, dominant wavelength shifts slightly towards longer wavelengths (red-shift) by about 2nm. This effect is minimal (<1nm) for currents near the test condition.
• Spektrum Dağılımı (Şekil 1-14): Spektral güç dağılımı, AlGaInP kırmızı LED'lerin karakteristiği olan yaklaşık 20nm'lik dar bir YGYG (yarı güçte genişlik) ile 630nm civarında zirve yapar.

5. Mekanik ve Paketleme Bilgileri

5.1 Paket Boyutları

LED 3,50mm x 2,80mm x 1,85mm (uzunluk x genişlik x yükseklik) boyutlarındadır. Üst görünümde bir polarite işareti belirtilmiştir. Alt görünümde dört terminal bulunur: pin 1 (Anot), pin 2 (Katot) ve iki ek uç (pin 3 ve 4 bağlı değildir veya mekanik destek görevi görebilir). Önerilen lehimleme deseni (ayak izi) boyutları sağlanmıştır: her bir ped için 2,60mm (genişlik) x 1,60mm (yükseklik), toplam genişlik 4,60mm. Aksi belirtilmedikçe tüm boyutlar ±0,2mm toleransa sahiptir.

5.2 Taşıyıcı Bant ve Makara Özellikleri

LED, 4.00mm aralıklı, 8.0mm genişliğinde ve 3.50mm x 3.50mm cep boyutlarına sahip taşıyıcı bant içinde tedarik edilir. Her makara 2000 adet içerir. Makaranın çapı 330mm ±1mm, göbek çapı 100mm ±1mm ve genişliği 13.0mm±0.5mm'dir. Makara üzerindeki bir etiket, parça numarasını, parti numarasını, bin kodunu ve miktarı belirtir.

5.3 Neme Dayanıklı Ambalaj

The LEDs are packed in a moisture barrier bag with desiccant and a humidity indicator card to maintain moisture level before opening. Storage conditions: before opening, store at ≤30°C and ≤75%RH for up to one year; after opening, use within 24 hours at ≤30°C and ≤60%RH. If not used within 24 hours, bake at 60±5°C for >24 hours.

6. Lehimleme ve Montaj Kılavuzu

6.1 Reflow Lehimleme Profili

Önerilen reflow profili JEDEC standartlarına dayanmaktadır. Temel parametreler: 150°C'den 200°C'ye 60-120 saniyede ön ısıtma; yükselme hızı ≤3°C/s; 217°C'nin (TL) üzerinde kalma süresi 60 saniyeyi geçmemelidir; tepe sıcaklığı (TP) 260°C olup, tepe noktasının 5°C yakınında maksimum kalma süresi 10 saniyedir; soğuma hızı ≤6°C/s. 25°C'den tepe noktasına toplam süre ≤8 dakika olmalıdır. Reflow lehimleme ikiden fazla yapılmamalıdır. Lehimleme döngüleri arasında 24 saatten fazla zaman geçerse, LED'ler nem emilimi nedeniyle hasar görebilir.

6.2 Elle Lehimleme ve Onarım

El ile lehimleme gerekliyse, ≤300°C'de 3 saniyeden kısa süreyle ve yalnızca bir kez havya kullanın. Yeniden akış sonrası onarım önerilmez. Kaçınılmazsa, çift uçlu havya kullanın ve LED özelliklerine zarar verilmediğini doğrulayın.

6.3 Kullanım Önlemleri

The LED encapsulant is silicone, which is soft. Do not apply excessive pressure on the lens surface during pick-and-place or handling. Avoid mounting on warped PCBs. Do not apply mechanical stress or vibration during cooling after soldering. Rapid cooling is not recommended. Sulfur content in the mating materials must not exceed 100PPM; bromine and chlorine each <900PPM, total <1500PPM. Volatile organic compounds (VOCs) from fixture materials can discolor the silicone; use compatible adhesives.

7. Paketleme ve Sipariş Bilgileri

Standart paketleme: Makara başına 2000 LED. Makara, etiketli bir neme dayanıklı torbaya yerleştirilir ve ardından bir karton kutuya paketlenir. Etiket, parça numarası, spec numarası, lot numarası, bin kodu (ışık akısı, renklilik, ileri voltaj, dalga boyu), miktar ve tarihi içerir. Sipariş için tam parça numarası RF-RSRA30TS-CD-G kullanılır. Talep üzerine özel bin seçenekleri mevcut olabilir.

8. Uygulama Önerileri

Bu kırmızı LED, otomotiv iç ve dış aydınlatması için ideal şekilde uygundur. İç mekan uygulamalarında (örn. gösterge paneli göstergeleri, ortam aydınlatması), geniş görüş açısı homojen aydınlatma sağlar. Dış mekan uygulamalarında (örn. fren lambaları, sinyal lambaları), yüksek ışık şiddeti (2800mcd'ye kadar) gerekli parlaklığı sunar. Tasarımcılar, bağlantı sıcaklığını 120°C'nin altında tutmak için termal yönetimi entegre etmelidir. Uygun akım sınırlama dirençleriyle birlikte sabit akım sürücüleri kullanın. Darbeli çalışma (örn. PWM karartma) için, düşük görev döngülerinde tepe ileri akımı 100mA'ya kadar çıkabilir. Montaj ve kullanım sırasında ESD koruması sağlayın.

9. Teknik Karşılaştırma

Standart epoksi kapsüllü kırmızı LED'lerle karşılaştırıldığında, bu PLCC4 cihazı daha geniş bir görüş açısı (tipik 90°'ye karşı 120°) ve otomotiv ortamları için daha yüksek güvenilirlik sunar. AEC-Q101 kalifikasyonu, onu ticari sınıf LED'lerden ayırarak termal çevrim, yüksek sıcaklık ve nem altında performansı garanti eder. Silikon kapsülleme, epoksiye kıyasla termal strese ve UV bozulmasına karşı daha iyi direnç sağlar. Sıkı gruplama (VF için 0.1V adımları, IV için 300-500mcd adımları, dalga boyu için 2.5nm adımları), üretim partileri arasında üstün renk ve parlaklık tutarlılığı sağlar.

10. Sıkça Sorulan Sorular

S: Bu LED için önerilen ileri akım nedir?
C: Test akımı 50mA'dir, ancak mutlak maksimum DC akımı 70mA'dir. Uzun ömür için 50mA önerilir. Darbeli çalışmada, %10 görev döngüsünde (10ms darbe) 100mA'e kadar izin verilir.

S: Bu LED dış mekan otomotiv uygulamalarında kullanılabilir mi?
C: Evet. AEC-Q101 standardına göre otomotiv kullanımı için onaylanmıştır, -40°C ile +100°C arası çalışma sıcaklığı aralığına sahiptir ve dış aydınlatma için uygundur.

S: LED'leri kullanmadan önce fırınlamam gerekir mi?
A: Only if the moisture barrier bag has been opened for more than 24 hours, or if the humidity indicator shows excessive moisture. Baking at 60±5°C for >24 hours is recommended.

S: Uygulamam için doğru kutu (bin) nasıl seçilir?
C: Kutu (bin) tablolarını kullanın. Tutarlı bir kırmızı renk için bir dalga boyu kutusu (ör. G1 630-632.5nm) seçin. Parlaklık için M2 veya üzerini seçin. Voltaj kutusunu sürücü çıkışınıza göre eşleştirin.

11. Tasarım Vaka Çalışması: Otomotiv İç Ortam Aydınlatması

Consider a design for a car's center console ambient lighting strip using 10 LEDs. Each LED is driven at 50mA (typical). With a forward voltage of 2.2V, total forward voltage for the strip (if series-connected) would be 22V, requiring a boost converter from a 12V battery. Alternatively, using 5 parallel strings of 2 LEDs each, each string voltage ~4.4V, with current-limiting resistors. Thermal analysis: total power dissipation = 10 * 50mA * 2.2V = 1.1W. If ambient is 85°C, junction temperature rise = power * thermal resistance (150°C/W) per LED = 0.11W * 150°C/W = 16.5°C, junction temp = 101.5°C (<120°C). Ensure PCB copper area for heat spreading. The wide 120° viewing angle ensures uniform light distribution without secondary optics.

12. Çalışma Prensibi

Bu kırmızı LED, bir alt tabaka (tipik olarak GaAs veya şeffaf alt tabaka) üzerinde büyütülmüş bir AlGaInP (Alüminyum Galyum İndiyum Fosfür) çoklu kuantum kuyusu (MQW) yapısı kullanır. Aktif katman, ileri yönde polarmalandığında elektron-boşluk rekombinasyonu yoluyla ışık yayar. Dalga boyu, alüminyum ve indiyum bileşimi ile ayarlanan AlGaInP malzemesinin bant aralığı tarafından belirlenir. PLCC4 paketi, ışık çıkışını artırmak için yansıtıcı bir boşluk sağlar ve silikon lens, radyasyon desenini belirtilen 120° görüş açısına göre şekillendirir.

13. Gelişim Trendleri

Otomotiv LED teknolojisi, daha yüksek ışık verimliliği (lm/W) ve daha iyi termal yönetime doğru ilerlemeye devam ediyor. Kırmızı LED'ler için, AlGaInP epitaksiyondaki iyileştirmeler verimliliği artırmış ve yeni paketleme tasarımları (örneğin, çip ölçekli paketler) daha küçük form faktörlerine olanak sağlamıştır. Uyarlanabilir aydınlatma ve matris LED farlara yönelik trend, daha sıkı gruplama ve daha yüksek güvenilirlik gerektirmektedir. Ayrıca, AEC-Q102'nin (Q101'den daha katı) benimsenmesi ortaya çıkmaktadır. Bu LED'in AEC-Q101 uyumluluğu, onu mevcut otomotiv tasarımları için iyi bir konuma getirirken, gelecekteki sürümler entegre ESD koruması ve daha yüksek akım kapasiteleri içerebilir.