Kırmızı LED 2.7x2.0x0.6mm - İleri Gerilim 2.0-2.6V - Güç 1.1W - Baskın Dalga Boyu 612.5-625nm - Teknik Veri Sayfası

1. Ürün Genel Bakışı

RF-A4E27-R15H-S1, AlGaInP (Alüminyum Galyum İndiyum Fosfür) yarı iletken teknolojisine dayalı yüksek performanslı bir kırmızı LED'dir. 2.7 mm × 2.0 mm × 0.6 mm boyutlarında kompakt bir EMC (Epoksi Kalıplama Bileşiği) paketinde sunulur. Cihaz, 612.5 nm ila 625 nm aralığında baskın dalga boyu sunarak kırmızı sinyalizasyon ve iç/dış otomotiv aydınlatma uygulamaları için uygundur. 120°'lik son derece geniş görüş açısı ve 2 nem hassasiyeti seviyesi ile LED, güvenilir yüzey montajı ve reflow lehimleme süreçleri için tasarlanmıştır. RoHS gerekliliklerine tam uyumludur ve kalifikasyon test planı, otomotiv sınıfı ayrık yarı iletkenler için AEC-Q102 standardını takip eder.

1.1 Temel Özellikler

• Sağlam mekanik ve termal performans için EMC paketi
• Eşit ışık dağılımı için geniş 120° görüş açısı
• Tüm SMT montajı ve birden çok reflow lehimleme döngüsü için uygundur
• Bant ve makara ambalajında mevcuttur (4000 adet/makara)
• Nem hassasiyeti seviyesi: 2 (MSL2)
• RoHS uyumlu ve AEC-Q102 kalifikasyonlu

1.2 Hedef Uygulamalar

Otomotiv aydınlatması – hem iç (ortam, gösterge) hem de dış (arka, stop, sinyal) uygulamalar. Geniş görüş açısı ve yüksek güvenilirlik, onu zorlu araç ortamlarında kullanım için ideal kılar.

2. Teknik Parametre Derinlemesine İnceleme

2.1 Elektriksel ve Optik Karakteristikler (Ts=25°C, IF=350mA'de)

2.2 Mutlak Maksimum Değerler

Not:İleri gerilim ölçüm toleransı ±0.1V, renk koordinat toleransı ±0.005 ve ışık akısı toleransı ±%10'dur. Tüm ölçümler üreticinin standartlaştırılmış ortamında gerçekleştirilir. Maksimum çalışma akımı, bağlantı sıcaklığını 150°C'nin altında tutmak için gerçek ısı dağılımını dikkate almalıdır. 25°C darbe modunda fotoelektrik dönüşüm verimliliği %47'dir.

2.3 Termal Karakteristikler

Termal direnç değerleri iki formda sağlanır: gerçek (Rth JS gerçek) ve elektriksel (Rth JS el). Gerçek termal direnç tipik olarak 12°C/W'dir ve bağlantıdan lehim noktasına gerçek termal yolu temsil eder. Elektriksel termal direnç tipik olarak 6°C/W'dir ve sabit 25°C ortam sıcaklığında 350 mA test akımı ile ölçülür. Performansı korumak ve erken bozulmayı önlemek için uygun termal yönetim kritiktir.

3. Gruplama Sistemi

IF=350 mA'de, LED'ler tutarlılığı sağlamak için ileri gerilim, ışık akısı ve baskın dalga boyuna göre gruplara ayrılır.

3.1 İleri Gerilim Grupları

• C0: 2.0 V – 2.2 V
• D0: 2.2 V – 2.4 V
• E0: 2.4 V – 2.6 V

3.2 Işık Akısı Grupları

• PA: 55.3 – 61.2 lm
• PB: 61.2 – 67.8 lm
• QA: 67.8 – 75.3 lm
• QB: 75.3 – 83.7 lm
• RA: 83.7 – 93.2 lm

3.3 Baskın Dalga Boyu Grupları

• C2: 612.5 – 615 nm
• D1: 615 – 617.5 nm
• D2: 617.5 – 620 nm
• E1: 620 – 622.5 nm
• E2: 622.5 – 625 nm

Gruplar, müşterilerin kendi özel tasarımları için gereken tam voltaj, akı veya dalga boyu aralığını seçmesine olanak tanır. Grup kodu, ambalaj etiketinde belirtilmiştir.

4. Performans Eğrileri Analizi

Veri sayfası, mühendislerin LED'in çeşitli koşullar altındaki davranışını anlamasına yardımcı olan birkaç tipik eğri sağlar.

4.1 İleri Gerilim vs. İleri Akım (Şekil 1-6)

İleri gerilim, akımla doğrusal olarak artar. Yaklaşık 350 mA'de gerilim yaklaşık 2.3 V'tur. Bu eğri, akım regülasyon devrelerinin tasarımı için önemlidir.

4.2 Bağıl Işık Akısı vs. İleri Akım (Şekil 1-7)

Işık çıkışı akımla birlikte artar ancak tamamen doğrusal değildir. 350 mA'de bağıl ışık akısı %100 olarak normalize edilmiştir. Daha düşük akımlarda verimlilik daha yüksektir.

4.3 Bağlantı Sıcaklığı vs. Bağıl Işık Akısı (Şekil 1-8)

Bağlantı sıcaklığı arttıkça ışık çıkışı azalır. 125°C'de akı, 25°C'deki değerin yaklaşık %80'idir. Yüksek sıcaklıklarda akı kaybını en aza indirmek için iyi bir termal tasarım gereklidir.

4.4 Lehim Noktası Sıcaklığı vs. İleri Akım (Şekil 1-9)

Lehim noktası sıcaklığı arttıkça izin verilen maksimum ileri akım azalır. Örneğin, 120°C lehim sıcaklığında maksimum akım yaklaşık 200 mA'dir.

4.5 Gerilim Kayması vs. Bağlantı Sıcaklığı (Şekil 1-10)

İleri gerilimin negatif bir sıcaklık katsayısı vardır. Her 100°C'lik artışta gerilim yaklaşık 0.2 V düşer. Bu, akım kaymasını önlemek için sabit akım sürücülerinde dikkate alınmalıdır.

4.6 Işıma Diyagramı (Şekil 1-11)

Işıma deseni çok geniştir (tam genişlikte yarı maksimum 120°) ve neredeyse Lambertian'dır, bu da onu geniş aydınlatma gerektiren uygulamalar için ideal kılar.

4.7 Baskın Dalga Boyu Kayması vs. Bağlantı Sıcaklığı (Şekil 1-12)

Baskın dalga boyu, artan sıcaklıkla yaklaşık 0.05 nm/°C oranında hafifçe daha uzun dalga boylarına (kırmızıya kayma) kayar.

4.8 Spektrum Dağılımı (Şekil 1-13)

Spektral emisyon, yaklaşık 20 nm'lik dar bir tam genişlikte yarı maksimum ile 620 nm civarında ortalanmıştır. Tepe dalga boyu baskın dalga boyuna yakındır ve doygun kırmızı renk sağlar.

5. Mekanik ve Ambalaj Bilgileri

5.1 Paket Boyutları

LED, kompakt bir yapıya sahiptir: 2.70 mm × 2.00 mm × 0.60 mm. Üstten görünüm, katot işareti (C) altta olan dikdörtgen bir ışık yayan alanı gösterir. Ayrıntılı yan ve alt görünümler polariteyi belirtir: anot (A) ve katot (C) pedleri. Önerilen lehimleme deseni, ısı dağılımı için termal pedler içerir.

5.2 Polarite ve Lehim Pedi Düzeni

Alt görünümden (Şekil 1-3), katot pedi daha büyüktür (1.30 mm × 0.60 mm) ve anot pedi daha küçüktür (1.20 mm × 0.45 mm). Lehimleme deseni (Şekil 1-5), önerilen bakır alanlarını gösterir: katot için 1.40 mm × 1.30 mm ve anot için 1.20 mm × 1.30 mm, aralarında 0.50 mm boşluk bulunur. Belirtilmediği sürece tüm boyutlar ±0.2 mm toleransa sahiptir.

5.3 Ambalaj ve Etiketleme

LED'ler, makara başına 4000 adet olacak şekilde bant ve makara ambalajında tedarik edilir. Taşıyıcı bant boyutları: cep aralığı P0=4.0 mm, P1=4.0 mm, P2=2.0 mm, genişlik W=8.0 mm'dir. Makara dış çapı 180 mm, göbek çapı 60 mm'dir. Her makara, silika jel nem emici ve nem gösterge kartı ile birlikte nem bariyerli bir torbada kapatılır. Etiket, parça numarası, lot numarası, grup kodları, miktar ve tarihi içerir.

6. Lehimleme ve Montaj Kılavuzu

6.1 Reflow Lehimleme Profili

Önerilen reflow profili (kurşunsuz, JEDEC standardına dayalı):

• Yükselme hızı: maks. 3°C/s
• Ön ısıtma: 150°C ila 200°C, 60–120 s
• 217°C (TL) üzerinde süre: maks. 60 s
• Tepe sıcaklığı (TP): 260°C, TP'de maks. 10 s
• TP'nin 5°C içindeki süre: maks. 30 s
• Soğutma hızı: maks. 6°C/s
• 25°C'den tepeye toplam süre: maks. 8 dakika

LED en fazla iki reflow döngüsüne dayanabilir. Döngüler arasında 24 saatten fazla süre geçerse, emilen nemi gidermek için fırınlama gerekir (60±5°C'de >24 saat). Isıtma sırasında silikon yüzeye kuvvet uygulamayın.

6.2 Kullanım Önlemleri

• Kükürt ve Halojen Kontrolü:Ortam ve temas eden malzemeler 100 ppm'den az kükürt, 900 ppm'den az brom ve klor (her biri için) ve toplam 1500 ppm'den az brom + klor içermelidir. Bu, LED paketine kimyasal saldırıyı önler.
• VOC Emisyonları:Fikstür malzemelerinden gelen uçucu organik bileşikler, silikon kapsülleyiciye nüfuz edebilir ve ışık ve ısı altında renk bozulmasına neden olabilir. Yalnızca gaz çıkışı yapmayan uyumlu yapıştırıcılar ve doldurma malzemeleri kullanın.
• ESD Koruması:LED, elektrostatik boşalmaya (ESD HBM 2 kV) karşı hassastır. Topraklanmış çalışma istasyonları ve anti-statik ambalaj kullanın.
• Temizlik:Gerekirse temizlik için izopropil alkol kullanın. Ultrasonik temizlik önerilmez çünkü LED'e zarar verebilir.
• Depolama:Açılmamış torbalar, bir yıla kadar ≤30°C / ≤%75 RH'de saklanabilir. Açtıktan sonra, 24 saat içinde ≤30°C / ≤%60 RH'de kullanın. Nem emicinin rengi değişmişse veya depolama süresi aşılmışsa, kullanmadan önce 60±5°C'de en az 24 saat fırınlayın.

6.3 Termal Tasarım

LED'in ışık çıkışı ve renk kararlılığı bağlantı sıcaklığına bağlı olduğundan, uygun ısı emilimi önemlidir. Mutlak maksimum bağlantı sıcaklığı 150°C'dir. TJ'yi hedeflenen çalışma ortamında maksimumun altında tutmak için yeterli PCB bakır alanları, termal viyalar ve gerekirse zorlamalı soğutma kullanın.

7. Güvenilirlik ve Test

Ürün, AEC-Q102 yönergelerine göre sıkı güvenilirlik testlerinden geçmiştir. Ana testler şunları içerir:

• Reflow lehimleme (260°C, 10 s, 2×) – 0/1 arıza
• MSL2 ön koşullandırma (85°C/%60RH, 168 s) – 0/1
• Termal şok (-40°C ila 125°C, 1000 döngü) – 0/1
• Ömür testi (Ta=105°C, IF=350 mA, 1000 s) – 0/1
• Yüksek sıcaklık / yüksek nem ömür testi (85°C/%85RH, IF=350 mA, 1000 s) – 0/1

Değerlendirme kriterleri: İleri gerilim 1.1× USL'yi aşmamalı, ters akım 2× USL'yi aşmamalı ve ışık akısı 0.7× LSL'nin altına düşmemelidir. Bu testler, LED'in otomotiv uygulamaları için sağlamlığını doğrular.

8. Uygulama Örnekleri ve Tasarım Hususları

Otomotiv İç Aydınlatma:Geniş görüş açısı, üniform gösterge paneli aydınlatması veya ortam ışık şeritleri sağlar. Sinyal uygulamaları için, 350 mA'deki yüksek parlaklık (93 lm'ye kadar), uygun optiklerle SAE gereksinimlerini karşılayabilir.

Akım Düşürme:Mutlak maksimum ileri akım 420 mA'dir, ancak bu seviyede sürekli çalışma mükemmel termal yönetim gerektirir. Birçok otomotiv tasarımında LED, ortam sıcaklığına bağlı olarak düşürme ile 200–350 mA'de sürülür. Termal kaçışı önlemek için bir seri direnç veya sabit akım sürücüsü gereklidir.

Çoklu LED Dizileri:Birden çok LED seri olarak sürülürken, ileri gerilim gruplaması (ör. D0) voltajları eşleştirmeye yardımcı olarak akım regülatöründeki güç kaybını azaltır. Paralel diziler için, her dizinin akım dengesizliğini önlemek için kendi akım sınırlama elemanına sahip olduğundan emin olun.

9. Teknoloji Prensibi

LED, aktif malzeme olarak AlGaInP (Alüminyum Galyum İndiyum Fosfür) kullanır. Bu dörtlü bileşik yarı iletken, bir GaAs alt tabakasına kafes uyumludur ve kırmızı ve kehribar dalga boyları için yüksek iç kuantum verimliliği sağlar. EMC paketi, geleneksel PPA malzemelerine kıyasla düşük termal direnç yolu ve sararmaya karşı direnç sağlar. 2.0–2.6 V'luk ileri gerilim, kırmızı AlGaInP LED'ler için tipiktir. Baskın dalga boyu, kuantum kuyularındaki indiyum içeriği tarafından belirlenir; bant aralığı ne kadar darsa dalga boyu o kadar uzun olur.

10. Sektör Trendleri ve Gelecek Görünümü

Kırmızı LED'ler, verimlilikleri ve uzun ömürleri nedeniyle otomotiv aydınlatmasında önem kazanmaya devam ediyor. Minyatürleşme eğilimi (2.7×2.0 mm gibi daha küçük paketler) daha fazla tasarım esnekliği sağlar. AEC-Q102 kalifikasyonu, birinci kademe otomotiv tedarikçileri için zorunlu bir gereklilik haline geliyor. ADAS ve otonom sürüşün yükselişiyle birlikte, kırmızı sinyal LED'lerinin daha da sıkı güvenilirlik ve performans standartlarını karşılaması gerekiyor. RF-A4E27-R15H-S1, bu yeni ortaya çıkan ihtiyaçlara hizmet etmek için iyi bir konumdadır.

11. Sıkça Sorulan Sorular

S1: Bu LED'i sürekli olarak 700 mA tepe akımında sürebilir miyim?
Hayır. 700 mA tepe akımına yalnızca 1/10 görev döngüsü ve 10 ms darbe genişliğinde izin verilir. Sürekli çalışma 420 mA'yı geçmemelidir.

S2: Otomotiv koşullarında tipik kullanım ömrü nedir?
LED, 1000 saatlik ömür testleri için kalifiye edilmiştir, ancak sahada gerçek kullanım ömrü termal koşullara bağlıdır. Uygun termal yönetim ile LED 50.000 saatten fazla dayanabilir.

S3: LED aseton veya diğer çözücülerle temizlenebilir mi?
Yalnızca izopropil alkol önerilir. Diğer çözücüler silikon kapsülleyiciye zarar verebilir. Herhangi bir temizlik maddesi kullanmadan önce uyumluluğu test edin.

S4: Sıcakta parlaklık neden 25°C'dekinden daha düşük?
LED verimliliği, artan radyasyonsuz rekombinasyon nedeniyle sıcaklıkla azalır. Bağlantı sıcaklığını mümkün olduğunca düşük tutun.

12. Sipariş Bilgileri

Standart ambalaj miktarı makara başına 4000 adettir. Makara 180 mm çapındadır ve nem bariyerli bir torbada kapatılır. Özel gruplama gereksinimleri (belirli VF, akı veya dalga boyu aralığı) için distribütör veya üreticiyle iletişime geçin. Parça numarası RF-A4E27-R15H-S1'dir ve grup kodu etikette yazılıdır. Her zaman MSL2 yönergelerine uygun şekilde saklayın.