Mavi LED 3535 - 3.45x3.45x2.20mm - Gerilim 2.6-3.4V - Güç 5.1W - Baskın Dalga Boyu 465-475nm - Teknik Veri Sayfası

1. Ürüne Genel Bakış

RF-AL-C3535L2K1RB-05, gelişmiş InGaN-altlık teknolojisi üzerine inşa edilmiş yüksek performanslı bir mavi ışık yayan diyottur (LED). Zorlu genel aydınlatma ve özel uygulamalar için tasarlanmış olan bu 3535 paket (3.45mm x 3.45mm x 2.20mm), 465-475nm aralığında baskın dalga boyu sunarak derin mavi ışık üretir. 350mA'de tipik ileri gerilim 2.6-3.4V ve maksimum ileri akım 1500mA ile mükemmel ışık akısı (30-50 lümen) ve toplam radyant akı (400-800mW) sağlar. Seramik paket, üstün termal yönetim ve güvenilirlik sağlayarak hem standart SMT montajı hem de yüksek güçlü aydınlatma tasarımları için uygundur.

1.1 Temel Avantajlar

• Düşük termal direnç ve iyileştirilmiş ısı dağılımı için seramik altlık
• Eşit ışık dağılımı için son derece geniş görüş açısı (120 derece)
• Tüm SMT montaj süreçleri ve lehimleme profilleriyle uyumlu
• Verimli üretim için bant ve makara ambalajında mevcuttur (1000 adet/makara)
• Nem hassasiyeti seviye 1 (MSL1) – kullanımdan önce fırınlama gerektirmez
• RoHS uyumlu – zararlı maddeler içermez

1.2 Hedef Uygulamalar

Bu mavi LED, renk vurgu aydınlatması, esnek LED şeritler, bitki büyüme aydınlatması (fotosentez için mavi spektrum), peyzaj aydınlatması, sahne fotoğrafçılık aydınlatması, oteller, perakende alanları, ofisler ve genel iç mekan aydınlatması dahil olmak üzere çok çeşitli uygulamalar için idealdir. Yüksek radyant akısı, mavi dalga boylarının gerektiği UV kürleme ve endüstriyel özel aydınlatma için de uygundur.

2. Teknik Parametre Analizi

2.1 Elektro-Optik Özellikler (25°C'de, IF=350mA)

LED'in ileri gerilimi (VF) 2.6V ile 3.4V arasında değişir ve tipik değeri ~3.0V'tur. Işık akısı (IV) 30 ila 50 lümen arasındayken, toplam radyant akı (Φe) 400mW ile 800mW arasında değişir. Baskın dalga boyu (λD) 465-475nm olarak belirtilmiştir ve ölçümde ±1nm dar toleransa sahiptir. VR=5V'de ters akım (IR) 10µA'dan azdır ve minimum kaçak sağlar. Görüş açısı (2θ1/2) 120 derecedir ve geniş ışın kapsaması sağlar.

2.2 Mutlak Maksimum Değerler

• Güç Dağılımı (PD): 5100 mW
• İleri Akım (IF): 1500 mA
• Tepe İleri Akım (IFP): 1650 mA (1/10 görev döngüsü, 0.1ms darbe)
• Ters Gerilim (VR): 5 V
• ESD (HBM): 2000 V
• Çalışma Sıcaklığı (TOPR): -40°C ila +85°C
• Depolama Sıcaklığı (TSTG): -40°C ila +85°C
• Bağlantı Sıcaklığı (TJ): 125°C

Güç dağılımının mutlak maksimum değeri aşmadığından emin olmak için dikkatli olunmalıdır. Güvenilirliği korumak için bağlantı sıcaklığı 125°C'nin altında tutulmalıdır.

3. Binning Sistemi

3.1 İleri Gerilim Binning (IF=350mA)

İleri gerilim dört bine ayrılmıştır:

• F0: 2.6 – 2.8 V
• G0: 2.8 – 3.0 V
• H0: 3.0 – 3.2 V
• I0: 3.2 – 3.4 V

3.2 Işık Akısı Binning (IF=350mA)

• FA3: 30 – 35 lm
• FA4: 35 – 40 lm
• FA5: 40 – 45 lm
• FA6: 45 – 50 lm

3.3 Baskın Dalga Boyu Binning

• D00: 465 – 470 nm
• E00: 470 – 475 nm

Ölçüm toleransları: VF ±0.1V, λD ±1nm, ışık şiddeti ±10%. Binning, müşterilerin uygulamaları için hassas renk ve akı kombinasyonlarını seçmelerine olanak tanır.

4. Performans Eğrileri

4.1 İleri Akım vs. İleri Gerilim

İleri akım, eşik geriliminden (~2.6V) sonra gerilimle hızla artar. 3.0V'de akım ~350mA'dir; 3.4V'de akım 1500mA'ya yaklaşır. Bu dik IV karakteristiği, aşırı sürüşü önlemek için dikkatli akım regülasyonu gerektirir.

4.2 Bağıl Şiddet vs. İleri Akım

Bağıl ışık çıkışı, yaklaşık 1000mA'ya kadar akımla neredeyse doğrusal olarak artar ve ardından doymaya başlar. 1500mA'de bağıl şiddet, 350mA'deki değerin yaklaşık 3.0 katıdır. Ancak yüksek akımda termal etkiler verimliliği düşürebilir.

4.3 Sıcaklık vs. Bağıl Şiddet

Lehim noktası sıcaklığı (Ts) 25°C'den 105°C'ye yükseldikçe bağıl şiddet yaklaşık %20-30 azalır. Yüksek güçlü işlemlerde ışık çıkışını korumak için yeterli soğutma esastır.

4.4 Ts Sıcaklığı vs. İleri Akım (Derecelendirme)

İzin verilen maksimum ileri akım, sıcaklık arttıkça düşürülmelidir: 85°C Ts'de maksimum akım (25°C'de 1500mA'dan) yaklaşık 800mA'ya düşürülür. Bu derecelendirme eğrisi, bağlantı sıcaklığının 125°C'yi aşmamasını sağlar.

4.5 Spektrum Dağılımı

Spektral çıkış, yaklaşık 25-30nm tam yarı maksimum genişlik (FWHM) ile ~465-475nm'de zirve yapar. Spektrum, InGaN mavi LED'ler için tipiktir ve önemli bir ikincil emisyon yoktur.

4.6 Radyasyon Diyagramı

Radyasyon deseni, 60 derece yarım açı (120° tam açı) ile Lambertian benzeridir. Bağıl ışık şiddeti, optik eksenden ±60°'de %50'ye düşer.

5. Mekanik ve Ambalaj Bilgileri

5.1 Paket Boyutları

LED paketi 3.45mm x 3.45mm x 2.20mm (uzunluk x genişlik x yükseklik) ölçülerindedir. Üstten görünüm kare şeklinde bir ışık yayan alanı gösterir; yandan görünüm, seramik taban ve silikon lens dahil 2.20mm kalınlığı gösterir. Alttan görünüm, sırasıyla 1.30mm x 0.65mm ve 0.50mm x 0.65mm boyutlarında iki elektrik pedi (anot ve katot) gösterir. Polarite işareti sağlanmıştır.

5.2 Önerilen Lehimleme Deseni

Önerilen PCB bakır deseni, anot için 1.30mm x 0.85mm ve katot için 1.30mm x 0.50mm olmak üzere aralarında 0.45mm boşluk bulunan iki dikdörtgen ped içerir. Isı dağılımı için ek termal ped (3.50mm x 3.40mm) önerilir. Tüm boyutlar ±0.2mm toleransa sahiptir.

5.3 Polarite Tanımlama

Katot, paket kenarında küçük bir çentik ile işaretlenmiştir. Alttan görünümde, daha büyük ped tipik olarak anottur (pozitif). Yanlış polarite LED'e kalıcı hasar verebilir.

6. Lehimleme ve Montaj Kılavuzu

6.1 Reflow Lehimleme Profili

Önerilen SMT reflow profili J-STD-020'yi takip eder. Anahtar parametreler:

• Yükselme hızı: maks. 3°C/s
• Ön ısıtma: 150°C ila 200°C arasında 60-120 saniye
• 217°C (TL) üzerinde süre: maks. 60 saniye
• Tepe sıcaklığı (TP): 260°C, maks. 10 saniye
• Tepe sıcaklığının 5°C yakınında süre: maks. 30 saniye
• Düşüş hızı: maks. 6°C/s
• 25°C'den tepe sıcaklığına toplam süre: maks. 8 dakika

Reflow iki döngüyü geçmemelidir. Reflow aralığı 24 saati aşarsa, silikon lens tarafından emilen nemi gidermek için fırınlama önerilir.

6.2 Manuel Lehimleme

Elle lehimleme için havya sıcaklığını 300°C'nin altında ve temas süresini 3 saniyeden az tutun. Yalnızca bir manuel lehimleme işlemine izin verilir. Sıcakken silikon lense baskı uygulamaktan kaçının.

6.3 Kullanım ve Depolama

LED'leri orijinal kapalı torbada 30°C ve %75 RH altında saklayın. Açtıktan sonra cihaz 168 saat içinde (30°C/%60 RH) kullanılmalıdır. Depolama 6 ayı aşarsa veya nem göstergesi renk değiştirirse, kullanımdan önce 60±5°C'de, %5 RH'de en az 24 saat fırınlayın.<30°C ve<%75 RH altında saklayın. Açtıktan sonra cihaz 168 saat içinde (30°C/%60 RH) kullanılmalıdır. Depolama 6 ayı aşarsa veya nem göstergesi renk değiştirirse, kullanımdan önce 60±5°C'de, %5 RH'de en az 24 saat fırınlayın.<% RH for at least 24 hours before use.

7. Paketleme ve Sipariş Bilgileri

7.1 Paketleme Formatı

Standart paketleme: makara başına 1000 adet. Taşıyıcı bant boyutları: 12mm genişlik, 8mm hatve, başlangıç ve bitişte 50 boş cep. Makara çapı: 178mm ±1mm, göbek çapı 59mm. Etiket, parça numarası, teknik özellik numarası, parti kodu, bin kodu (akı, dalga boyu, gerilim), miktar ve tarih kodunu içerir. Nem bariyerli torba, nem alıcı ve ESD uyarı etiketi kullanılır.

7.2 Karton Kutu

Makara, nakliye sırasında mekanik koruma için karton kutulara paketlenir. Müşteri etiketleme gereksinimlerini belirtebilir.

8. Uygulama Önerileri

8.1 Termal Tasarım

Yüksek güç yoğunluğu (5.1W'a kadar) nedeniyle verimli termal yönetim kritiktir. PCB üzerinde büyük bir bakır alana veya soğutucuya bağlı termal ped kullanın. Bağlantı sıcaklığı 125°C'nin altında tutulmalıdır. 350mA'de bağlantıdan lehim noktasına termal direnç yaklaşık 10-15°C/W (tipik) olmalıdır. Yüksek ortam sıcaklıklarında akımın düşürülmesi gereklidir.

8.2 Devre Tasarımı

Küçük gerilim kaymalarının neden olduğu aşırı akımı önlemek için her zaman akım sınırlayıcı dirençler veya sabit akım sürücüleri kullanın. Devre ters kutuplama uygulayabilecekse ters gerilim koruması (örn. Schottky diyot) ekleyin. Paralel dizilerde, bireysel dirençler kullanarak eşit akım paylaşımını sağlayın.

8.3 Malzemelerle Uyumluluk

LED'i yüksek kükürt içeriğine (>100ppm) sahip ortamlara maruz bırakmaktan kaçının, çünkü kükürt gümüş pedleri aşındırabilir. Çevre malzemelerdeki brom ve klor içeriği her biri 900ppm'nin altında ve toplam halojen 1500ppm'nin altında olmalıdır. Silikon lensi buğulandırabilecek uçucu organik bileşikler (VOC) yaymayan yapıştırıcılar ve dolgu malzemeleri seçin.

9. Rakip Çözümlerle Teknik Karşılaştırma

Standart plastik paket 3535 LED'lerle (örneğin PLCC) karşılaştırıldığında, bu LED'in seramik paketi daha düşük termal direnç sunar (tipik 5-10°C/W vs 15-20°C/W), bu da daha yüksek sürüş akımları ve daha iyi lümen bakımı sağlar. Silikon lens, epoksi lenslere göre daha yüksek optik verimlilik ve daha geniş görüş açısı sağlar. Ayrıca, MSL 1 derecesi montajdan önce zahmetli fırınlama ihtiyacını ortadan kaldırarak üretim duruş süresini azaltır. Bununla birlikte, seramik paketler biraz daha pahalıdır, ancak bu, yüksek güçlü uygulamalardaki üstün güvenilirlikle dengelenir.

10. Sıkça Sorulan Sorular

10.1 Bu LED'i sürekli olarak 1A'de sürebilir miyim?

Evet, ancak yalnızca termal tasarım bağlantı sıcaklığını 125°C'nin altında tutarsa. 1A'de (1000mA), ileri gerilim yaklaşık 3.2-3.4V olacak ve yaklaşık 3.2-3.4W güç dağılımına yol açacaktır. İyi bir soğutma zorunludur. Derecelendirme eğrisine bakın: 85°C ortam sıcaklığında maksimum akım ~800mA'dir.

10.2 Bu LED'in tipik ömrü nedir?

Nominal koşullar altında (350mA, Tj<105°C), 50.000 saat sonra >%70 lümen bakımı beklenir. Daha yüksek akımlar veya sıcaklıklar ömrü kısaltacaktır. Ayrıntılı projeksiyonlar için güvenilirlik test verilerine başvurun (ömür testi: 350mA/25°C'de 1000 saat, arızasız).

10.3 ESD hassasiyetini nasıl yönetirim?

LED'in ESD derecesi 2000V HBM'dir. Topraklanmış çalışma istasyonları, anti-statik bileklikler ve iletken ambalaj kullanın. Elle kullanım sırasında elektrik kontaklarına dokunmaktan kaçının.

11. Pratik Tasarım Örnek Çalışması

Bir bitki büyüme ışığı armatürü için mavi LED şerit düşünün. Metre başına 24 LED kullanarak, her biri 350mA'de sürüldüğünde (metre başına toplam ~0.84A), metre başına toplam güç yaklaşık 24 * 3.0V * 0.35A = 25.2W'dir. PCB, ısı dağılımı için kalın bir bakır katmana (≥2 oz) ve alüminyum çekirdeğe sahip olmalıdır. Eşit ışık dağılımı elde etmek için LED'ler 41.6mm aralıklarla yerleştirilir. 24V çıkışlı ve kanal başına akım sınırlamalı bir sabit akım sürücüsü, kararlı çalışma sağlar. Vejetatif büyüme aşaması için mavi dalga boyu (470nm) seçilir. Ek fosfor gerekmez. Armatür, elektrik gücünü radyant akıya dönüştürmede >%90 verimlilik elde eder.

12. Çalışma Prensibi

Bu LED, aktif katman olarak InGaN (İndiyum Galyum Nitrür) kuantum kuyularını kullanır. İleri kutuplandığında, elektronlar ve delikler kuantum kuyularında birleşerek bant aralığına karşılık gelen enerjide (475nm mavi için yaklaşık 2.6eV) fotonlar yayar. Altlık tipik olarak safir veya silisyum karbürdür ve epitaksiyel katmanlar bunun üzerinde büyütülür. Seramik paket, ısı yayıcı görevi görür ve elektriksel yalıtım sağlar. Bir silikon lens, kalıbı kaplayarak ışık çıkışını iyileştirir ve çipi korur. LED'in doğrudan bant aralığı, yüksek iç kuantum verimliliği sağlar (düşük akımlarda >%80).

13. Gelişim Trendleri

Sektör, beyaz LED'lerde mavi LED'leri fosforlarla birleştirerek daha yüksek verimlilik ve daha iyi renk geriverimine doğru ilerliyor. Bununla birlikte, özel mavi LED'ler, bitki aydınlatması (mavi + kırmızı spektrumlar), tıbbi fototerapi ve eğlence aydınlatması gibi özel uygulamalar için vazgeçilmez olmaya devam ediyor. Trendler arasında ışık verimliliğini artırma (mavi çipler için hedef >200 lm/W), iyileştirilmiş paket tasarımları (örneğin ince film flip-chip) yoluyla termal direnci azaltma ve paket içinde ESD koruması entegre etme yer alıyor. Gofta seviyesinde otomatik binning, daha sıkı renk ve akı dağılımları sağlayarak seri üretimde tutarlı performans elde edilmesini sağlar.