RF-A3H40-W60P-E5 Beyaz LED Spesifikasyonu - 5.6x3.0x0.8mm - 12V - 12W - 1200-1750lm

1. Ürün Genel Bakış

Bu beyaz LED, mavi bir çip ve fosfor dönüşüm teknolojisi kullanılarak üretilmiştir ve otomotiv dış aydınlatması için uygun geniş bir beyaz spektrum sağlar. Paket boyutları 5.6mm x 3.0mm x 0.8mm olup, mükemmel termal yönetim ve güvenilirlik sağlayan sağlam bir seramik alt tabaka içerir. Temel özellikler arasında 120 derecelik son derece geniş görüş açısı, tüm SMT montaj ve lehimleme işlemleriyle uyumluluk, bant ve makara ambalajlama, nem hassasiyeti seviyesi 2, tam RoHS uyumluluğu ve otomotiv sınıfı ayrık yarı iletkenler için AEC-Q102 stres test standardına göre onay yer alır. Bu LED, yüksek ışık akısı, uzun kullanım ömrü ve çevresel dayanıklılığın kritik olduğu farlar, gündüz sürüş lambaları ve sis farları gibi zorlu otomotiv aydınlatma uygulamaları için özel olarak tasarlanmıştır.

2. Teknik Parametre Yorumu

2.1 Elektriksel ve Optik Özellikler (Ts=25°C, IF=1000mA)

Aşağıdaki tablo temel parametreleri özetlemektedir:

• İleri Gerilim (VF): Min 12.0V, Tipik 12.0V (tipik eğri), Maks 14.4V. (Not: Tipik eğriler 1000mA'de 12.0V gösterir.)
• Ters Akım (IR): Maks 10 µA, VR=20V'de.
• Işık Akısı (Φ): Min 1200 lm, Tipik 1300-1750 lm (kutuya bağlı), Maks 1750 lm.
• Görüş Açısı (2θ1/2): Tipik 120 derece.
• Termal Direnç (RTHJ-S): Tipik 0.83 °C/W, Maks 1.08 °C/W.

Bu parametreler, yüksek verimli, yüksek güçlü bir cihazı işaret etmektedir. Düşük termal direnç, özellikle yüksek akım çalışmasında bağlantı sıcaklığının maksimum 150°C'nin altında tutulması için kritiktir.

2.2 Mutlak Maksimum Değerler

• Güç Dağıtımı (PD): 21600 mW (21.6 W)
• İleri Akım (IF): 1500 mA DC, tepe ileri akım (IFP) 2000 mA (1/10 görev döngüsü, 10ms darbe).
• Ters Gerilim (VR): 20 V
• Elektrostatik Deşarj (ESD HBM): 8000 V (>%90 verim)
• Çalışma Sıcaklığı (TOPR): -40°C ~ +125°C
• Depolama Sıcaklığı (TSTG): -40°C ~ +125°C
• Bağlantı Sıcaklığı (TJ): Maks 150°C

Tasarımcılar, güç dağıtımının mutlak maksimum değeri asla aşmamasını sağlamalıdır. Yeterli soğutma esastır ve yüksek lehim sıcaklıklarında akım düşürülmelidir (performans eğrilerine bakınız).

3. Kutu Sistemi

3.1 İleri Gerilim Kutuları (IF=1000mA)

İleri gerilim üç kutuya ayrılmıştır: D1 (12.0-12.8V), E1 (12.8-13.6V), F1 (13.6-14.4V). Bu, sistem gerilimi tasarımının sıkı bir şekilde düzenlenmesine olanak tanır.

3.2 Işık Akısı Kutuları

Işık akısı şu şekilde kutuplanmıştır: DF (1200-1300 lm), EA (1300-1450 lm), EB (1450-1600 lm), EC (1600-1750 lm).

3.3 Renklilik Kutuları

Üç renk kutusu tanımlanmıştır: 57N, 60N, 65N, her biri dört dörtgensel köşe koordinatına sahiptir (CIE 1931). Örneğin, kutu 57N: X1=0.3221 Y1=0.3255, X2=0.3206 Y2=0.3474, X3=0.3375 Y3=0.3628, X4=0.3365 Y4=0.3381. Kullanıcılar belirli uygulama gereksinimleri için istenen renk noktasını seçebilir.

4. Performans Eğrisi Analizi

4.1 İleri Gerilime Karşı İleri Akım (Şek. 1-7)

Eğri, 0mA'de 9V'tan 1500mA'de 14V'a tipik bir artış gösterir ve 10-11V civarında bir diz noktası vardır. 1000mA'de VF yaklaşık 12V'tur. Sürüş akımı tasarımında doğrusal olmayan davranış dikkate alınmalıdır.

4.2 İleri Akıma Karşı Bağıl Yoğunluk (Şek. 1-8)

Bağıl ışık akısı, akımla birlikte doğrusal altı bir şekilde artar. 1000mA'de bağıl yoğunluk yaklaşık %100'dür (normalleştirilmiş). 500mA'de yaklaşık %60; 1500mA'de yaklaşık %140. Bu, farklı sürüş akımlarında akının tahmin edilmesine yardımcı olur.

4.3 Lehim Sıcaklığına Karşı Bağıl Yoğunluk (Şek. 1-9)

Bağıl yoğunluk, artan lehim sıcaklığıyla azalır: -40°C'de ~%130, 25°C'de ~%100, 125°C'de ~%70. Yüksek ışık çıkışını korumak için termal yönetim kritiktir.

4.4 Lehim Sıcaklığına Karşı İleri Akım (Şek. 1-10, Tj≤150°C)

Bu düşürme eğrisi, maksimum izin verilen ileri akımın 25°C'de 1500mA'den 100°C'de 800mA'ye ve 125°C'nin üzerinde 0mA'ye düştüğünü gösterir. En kötü durum lehim sıcaklığı için tasarım yapmak esastır.

4.5 İleri Gerilime Karşı Lehim Sıcaklığı (Şek. 1-11)

İleri gerilim sıcaklıkla doğrusal olarak düşer (yaklaşık -2mV/°C). -40°C'de VF~13.6V, 125°C'de VF~12.2V. Bu, güç dağıtımı hesaplamalarını etkiler.

4.6 Radyasyon Diyagramı (Şek. 1-12)

Radyasyon deseni Lambertian benzeridir: bağıl yoğunluk ±60°'de %50'ye, ±90°'de %10'a düşer. 120°'lik geniş görüş açısı, bu LED'i tek tip aydınlatma gerektiren uygulamalar için uygun hale getirir.

4.7 Renkliliğin Lehim Sıcaklığına Göre Değişimi (Şek. 1-13)

Renk koordinatları sıcaklıkla hafifçe kayar. Örneğin, 25°C'de CIE x ~0.325, y ~0.330; 125°C'de x ~0.318, y ~0.323. Bu kayma küçüktür ve otomotiv aydınlatması için kabul edilebilir sınırlar içindedir.

4.8 Spektrum Dağılımı (Şek. 1-14)

Emisyon spektrumu 400nm'den 750nm'ye kadar geniştir, 450nm civarında bir mavi tepe ve 560nm civarında geniş bir sarı fosfor tepe noktası vardır. Bu, dış sinyal lambaları için uygun yüksek renk oluşturma sağlar.

5. Mekanik ve Ambalaj Bilgileri

5.1 Paket Boyutları

LED, 5.60mm × 3.00mm × 0.80mm boyutlarında bir seramik paket içinde barındırılmıştır. Alt görünüm, iki büyük termal ped (2.75mm × 1.20mm) ve iki daha küçük anot/katot pedini gösterir. Polarite, üstteki bir çentikle işaretlenmiştir. Lehimleme desenleri, 5.05mm adım aralığında 2.35mm × 1.25mm pedlerle önerilir. Aksi belirtilmedikçe tüm boyutlar ±0.2mm toleransa sahiptir.

5.2 Polarite Tanımlaması

Anot pedi altta daha büyük, katot pedi ise daha küçüktür. Üstteki bir köşe pahı polariteyi gösterir (bkz. Şek. 1-4).

5.3 Lehimleme Deseni Önerisi

Termal ve elektriksel performansı optimize etmek için önerilen PCB arazi deseni, alt ped boyutlarıyla eşleşmelidir. Simetrik bir düzen, termal genleşmeyi dengelemeye yardımcı olur.

6. Lehimleme ve Montaj Kılavuzları

6.1 Reflow Lehimleme Profili

Standart reflow lehimleme profili şunları içerir: rampa yükseltme hızı ≤3°C/s; 150°C'den 200°C'ye 60-120s ön ısıtma; 217°C (TL) üzerinde süre maks. 60s; tepe sıcaklığı (TP) 260°C, maks. 10s; soğutma hızı ≤6°C/s. 25°C'den tepe noktasına toplam süre maksimum 8 dakikadır. Reflow lehimleme iki defadan fazla yapılmamalı ve iki reflow arasındaki süre nem hasarını önlemek için 24 saati geçmemelidir.

6.2 Onarım ve Yeniden İşleme

Onarımdan kaçınılmalıdır. Gerekirse çift başlı bir lehim havyası kullanılabilir, ancak güvenilirlik etkisi önceden doğrulanmalıdır.

6.3 Kullanım Önlemleri

Silikon kapsülleyici yumuşaktır; lens yüzeyine mekanik basınç uygulanmamalıdır. Eğilmiş PCB'lere monte etmeyin ve soğutma sırasında kuvvet/titreşim uygulamayın. Temizlik gerekirse izopropil alkol kullanın; ultrasonik temizlik önerilmez çünkü LED'e zarar verebilir.

6.4 Depolama ve Pişirme

Alüminyum torba açılmadan önce: ≤30°C ve ≤%75 bağıl nemde saklayın, 1 yıl içinde kullanın. Açıldıktan sonra: ≤30°C ve ≤%60 bağıl nemde 24 saat içinde kullanın. Depolama bu koşulları aşarsa, kullanımdan önce 60±5°C'de >24 saat pişirin.

7. Ambalaj ve Sipariş Bilgileri

7.1 Ambalaj Özellikleri

LED'ler bant ve makara ambalajında sevk edilir: makara başına 4000 adet. Taşıyıcı bant boyutları: A0=3.40±0.1mm, B0=6.10±0.1mm, K0=1.00±0.1mm, P0=4.00±0.1mm, W=12.0±0.1mm, T=0.25±0.05mm, vb. Makara boyutları: A=13.6±0.1mm, B=180±1mm, C=100±1mm, D=13.0±0.5mm.

7.2 Etiket Bilgileri

Her makara şunları içeren bir etiket içerir: Parça Numarası, Özellik Numarası, Parti Numarası, Kutu Kodu (ışık akısı, renklilik, ileri gerilim, dalga boyu), Miktar ve Tarih.

7.3 Neme Dayanıklı Paketleme

Makara, bir nem bariyeri torbasında kurutucu ve nem gösterge kartı ile kapatılmıştır. Açıldıktan sonra LED'ler hemen kullanılmalı veya kuru bir dolapta saklanmalıdır.

8. Uygulama Önerileri

8.1 Tipik Uygulamalar

Otomotiv dış aydınlatması: farlar (kısa far, uzun far), gündüz sürüş lambaları (DRL), ön sis farları, sinyal lambaları ve arka lambalar.

8.2 Tasarım Hususları

• Termal yönetim: Lehim sıcaklığını 125°C'nin altında tutmak için yeterli soğutma kullanın. Bağlantı noktasından lehim noktasına termal direnç tipik olarak 0.83°C/W'dir.
• Akım düzenleme: VF sıcaklık katsayısı nedeniyle akım kaçağını önlemek için her zaman bir seri direnç ekleyin veya sabit akım sürücüleri kullanın.
• ESD koruması: Cihaz 8kV HBM'ye dayanıklı olsa da, montaj sırasında uygun ESD kullanımı zorunludur.
• Kükürt ve halojen sınırları: >100 ppm kükürt bileşiği içeren malzemelerden kaçının ve brom ve klorun her biri<900 ppm (toplam<1500 ppm) altında tutun, LED bozulmasını önlemek için.

9. Karşılaştırmalı Avantajlar

Geleneksel plastik paketli yüksek güçlü LED'lerle karşılaştırıldığında, bu seramik paket cihazı üstün termal dağıtım (düşük termal direnç), termal şok altında daha yüksek güvenilirlik ve AEC-Q102 onayı ile uyumluluk sunar. 120°'lik geniş görüş açısı, yayılmış ışık uygulamalarında ikincil optik ihtiyacını azaltır. Yüksek ışık verimliliği (12W'de 1750 lm'ye kadar), onu güç sınıfındaki diğer otomotiv sınıfı LED'lerle rekabetçi kılar.

10. Sıkça Sorulan Sorular

S1: Maksimum güvenilirlik için önerilen çalışma akımı nedir?
C1: Uzun vadeli güvenilirlik için uygun soğutma ile 1000mA veya daha düşük akımda çalıştırın. Mutlak maksimum 1500mA DC'dir, ancak yüksek sıcaklıklarda akım düşürülmesi gerekir.

S2: Bu LED iç mekan aydınlatmasında kullanılabilir mi?
C2: Otomotiv dış uygulamaları için optimize edilmiştir, ancak termal ve çevresel koşullar karşılanırsa yüksek tavan veya dış mekan aydınlatmasında kullanılabilir.

S3: Lehimlemeden sonra LED'i nasıl temizlemeliyim?
C3: Yumuşak bir fırça ile izopropil alkol kullanın. Ultrasonik temizlik veya silikona zarar verebilecek çözücüler kullanmayın.

S4: Beklenen kullanım ömrü nedir?
C4: AEC-Q102 testlerine dayanarak, LED anma akımı ve sıcaklığında >5000 saat boyunca >%90 lümen bakımı sağlamalıdır. Detaylı LM-80 verileri için üreticiyle iletişime geçin.

11. Pratik Tasarım Örnekleri

Örnek 1: Kısa Far Modülü
Tipik bir tasarım, 1000mA sabit akımla sürülen seri halde 6-8 LED kullanır. Toplam gerilim ~72-96V. Isı emicisine bağlanan termal viyalı bir metal çekirdekli PCB (MCPCB) kullanılır. Simülasyon, uygun soğutucu ile 85°C ortam sıcaklığında bağlantı sıcaklığının 130°C'nin altında kaldığını gösterir.

Örnek 2: Gündüz Sürüş Lambası (DRL)
Doğrusal bir DRL şeridi için, ~1000 lm elde etmek üzere 700mA'de seri halde 3-4 LED kullanılır. Geniş görüş açısı tek tip ışık dağılımı sağlar. Seramik paket, kompakt, düşük profilli bir tasarıma olanak tanır.

12. Çalışma Prensibi

Bu beyaz LED, yaklaşık 450nm'de ışık yayan bir mavi InGaN çipi kullanır. Mavi ışık, silikon kapsülleyici içine gömülü sarı ışık yayan bir fosforu (YAG:Ce veya benzeri) uyarır. Mavi ve sarı ışığın birleşimi beyaz ışık üretir. Fosfor bileşimi, belirli renk sıcaklıklarına ulaşmak için ince ayarlanabilir; bu özellikteki kutular, otomotiv ön aydınlatması için tipik olan soğuk beyaza (5000-6000K) karşılık gelir.

13. Teknoloji Trendleri

Otomotiv aydınlatma LED'leri, daha yüksek ışık verimliliğine (>200 lm/W), daha küçük ayak izlerine ve uyarlanabilir sürüş farları (ADB) ve matris aydınlatma gibi gelişmiş özelliklerin entegrasyonuna doğru evrilmektedir. Tam LED aydınlatma sistemlerine yönelik trend, zorlu koşullar altında yüksek güvenilirlik sunan paketlere olan talebi artırmaktadır. Bu gibi seramik paketler, üstün termal performansları ve uzun vadeli kararlılıkları nedeniyle yüksek güçlü otomotiv LED'leri için standart haline gelmektedir. Gelecekteki gelişmeler, çok çipli modüller, daha yüksek gerilim konfigürasyonları ve renk tekdüzeliği için daha sıkı kutuplamayı içerebilir.