İçindekiler
- 1. Ürün Genel Bakışı
- 1.1 Genel Tanım
- 1.2 Özellikler
- 1.3 Uygulamalar
- 2. Paket Boyutları
- 2.1 Lehim Pedi Düzeni
- 3. Teknik Parametreler
- 3.1 Elektriksel ve Optik Karakteristikler (Ts=25°C, IF=350mA'de)
- 3.2 Mutlak Maksimum Değerler
- 4. Bant Aralığı ve Renklilik
- 4.1 İleri Gerilim ve Işık Akısı Bantları (IF=350mA)
- 4.2 Renklilik Bantları
- 5. Tipik Optik Karakteristik Eğrileri
- 5.1 İleri Gerilim vs. İleri Akım
- 5.2 Bağıl Işık Akısı vs. İleri Akım
- 5.3 Sıcaklık Etkileri
- 5.4 Radyasyon Diyagramı
- 5.5 Spektrum Dağılımı
- 5.6 Renklilik Koordinat Kayması
- 6. Paketleme Bilgisi
- 6.1 Taşıyıcı Bant ve Makara Boyutları
- 6.2 Etiket ve Nem Bariyerli Torba
- 7. Güvenilirlik Testi ve Sertifikasyon
- 8. SMT Yeniden Akıtma Lehimleme Kılavuzu
- 9. Kullanım ve Depolama Önlemleri
- 9.1 Kullanım Önlemleri
- 9.2 Depolama Koşulları
- 10. Uygulama Notları
- 11. Tasarım Hususları
- 12. Teknik Karşılaştırma
- 13. Sık Sorulan Sorular
- 14. Gerçek Uygulama Örnekleri
- 15. Çalışma Prensibi
- 16. Gelişim Trendleri
- LED Spesifikasyon Terminolojisi
- Fotoelektrik Performans
- Elektrik Parametreleri
- Termal Yönetim ve Güvenilirlik
- Ambalaj ve Malzemeler
- Kalite Kontrol ve Sınıflandırma
- Test ve Sertifikasyon
1. Ürün Genel Bakışı
1.1 Genel Tanım
Bu ürün, zorlu otomotiv dış aydınlatma uygulamalarında yüksek güvenilirlik için tasarlanmış, seramik paket yapısı kullanan yüksek güçlü bir kehribar LED'dir. Cihaz 1.65mm x 1.25mm x 0.80mm boyutlarındadır ve alan kısıtlı modüller için kompakttır. Otomotiv stres koşulları altında mükemmel termal performans ve uzun ömür sunar.
1.2 Özellikler
- Üstün ısı dağılımı ve güvenilirlik için seramik paket.
- Yüksek güç ve yüksek parlaklık çıkışı.
- Kurşunsuz akıtma lehimleme uyumlu.
- Nem hassasiyeti seviyesi: Seviye 2.
- RoHS ve REACH direktiflerine uygunluk.
- Otomotiv Sınıfı Ayrık Yarı İletkenler için AEC-Q102 Stres Test Sertifikasyonuna göre kalifiye edilmiştir.
1.3 Uygulamalar
Gündüz farları, ön farlar ve sis farları dahil olmak üzere otomotiv dış aydınlatması. Sağlam seramik paket ve yüksek ışık verimi, zorlu otomotiv ortamları için idealdir.
2. Paket Boyutları
LED paketi 1.65mm (uzunluk) x 1.25mm (genişlik) x 0.80mm (yükseklik) boyutlarındadır. Aksi belirtilmedikçe tüm toleranslar ±0.2mm'dir. Alt görünüm, polarite işaretleriyle birlikte iki anot/katot pedini gösterir. Önerilen lehimleme deseni optimum termal ve elektrik bağlantısı sağlar.
2.1 Lehim Pedi Düzeni
Önerilen lehim pedi boyutları her iki tarafta 0.45mm x 0.76mm olup pedler arasında 0.30mm boşluk vardır. Uygun ped tasarımı iyi ısı transferi ve mekanik stabilite sağlar.
3. Teknik Parametreler
3.1 Elektriksel ve Optik Karakteristikler (Ts=25°C, IF=350mA'de)
| Parametre | Sembol | Min | Tipik | Maks | Birim |
|---|---|---|---|---|---|
| İleri Gerilim | VF | 2.8 | — | 3.4 | V |
| Ters Akım | IR | — | — | 10 | µA |
| Işık Akısı | Φ | 90 | — | 135 | lm |
| Görüş Açısı | 2θ1/2 | — | 120 | — | derece |
| Termal Direnç (Makara) | RTHJ-S makara | — | 7.6 | 8.3 | °C/W |
| Termal Direnç (Elektriksel) | RTHJ-S el | — | 5.1 | 5.6 | °C/W |
Not: 25°C darbe modunda fotoelektrik dönüşüm verimliliği %42'dir. Termal direnç değerleri 25°C'de 1000mA ile ölçülmüştür.
3.2 Mutlak Maksimum Değerler
| Parametre | Sembol | Değer | Birim |
|---|---|---|---|
| Güç Dağılımı | PD | 2380 | mW |
| İleri Akım | IF | 700 | mA |
| Tepe İleri Akım (1/10 görev, 10ms) | IFP | 1000 | mA |
| Ters Gerilim | VR | 5 | V |
| Elektrostatik Boşalma (HBM) | ESD | 8000 | V |
| Çalışma Sıcaklığı | TOPR | -40 ~ +125 | °C |
| Depolama Sıcaklığı | TSTG | -40 ~ +125 | °C |
| Bağlantı Sıcaklığı | TJ | 150 | °C |
Bu limitleri aşmamaya dikkat edilmelidir. Maksimum akım gerçek ısı dağılımına göre belirlenmeli ve bağlantı sıcaklığı 150°C'nin altında kalmalıdır.
4. Bant Aralığı ve Renklilik
4.1 İleri Gerilim ve Işık Akısı Bantları (IF=350mA)
LED, ileri gerilim ve ışık akısı için bantlara ayrılmıştır. Gerilim bantları: G0 (2.8-3.0V), H0 (3.0-3.2V), I0 (3.2-3.4V). Işık akısı bantları: AC (90-105 lm), AD (105-120 lm), AE (120-135 lm). Bu bantlama sistemi, müşterilerin istenen performans aralığını seçmesine olanak tanır.
4.2 Renklilik Bantları
İki renklilik bandı tanımlanmıştır: AM1 ve AM2. Koordinatları veri sayfasında verilmiş olup CIE 1931 diyagramının kehribar bölgesini kapsar. AM1 bandının merkezi yaklaşık x=0.57, y=0.42 ve AM2 bandının merkezi yaklaşık x=0.58, y=0.41'dir. Bu, otomotiv aydınlatma uygulamaları için tutarlı renk sağlar.
5. Tipik Optik Karakteristik Eğrileri
5.1 İleri Gerilim vs. İleri Akım
İleri gerilim, tipik bir LED'den beklendiği gibi ileri akımla artar. 350mA'de gerilim 2.8V ile 3.4V arasında değişir. Tasarımcılar sabit akım sürücülerini tasarlarken bu değişimi hesaba katmalıdır.
5.2 Bağıl Işık Akısı vs. İleri Akım
Bağıl ışık akısı akımla doğrusal olmayan bir şekilde artar. Yüksek akımlarda, termal etkiler nedeniyle akı daha yavaş artar. Maksimum nominal akıma yakın çalışma dikkatli termal yönetim gerektirir.
5.3 Sıcaklık Etkileri
Bağlantı sıcaklığı ışık akısını güçlü bir şekilde etkiler: sıcaklık arttıkça akı azalır. Eğri, 150°C bağlantı sıcaklığında bağıl akının 25°C'deki değerinin yaklaşık %70'ine düştüğünü gösterir. Benzer şekilde, ileri gerilim sıcaklıkla negatif olarak kayar.
5.4 Radyasyon Diyagramı
LED, sis lambaları ve gündüz farları gibi geniş aydınlatma gerektiren uygulamalar için uygun olan 120 derecelik geniş bir görüş açısına (FWHM) sahiptir. Radyasyon deseni simetriktir.
5.5 Spektrum Dağılımı
Kehribar LED spektrumu, dar bir yarı genişlikle yaklaşık 590-595 nm'de tepe yapar. Bu, otomotiv sinyalizasyonunda kullanılan InGaAlP tabanlı kehribar LED'ler için tipiktir.
5.6 Renklilik Koordinat Kayması
Renklilik koordinatları hem bağlantı sıcaklığı hem de ileri akımla hafifçe kayar. Kaymalar otomotiv dış aydınlatması için kabul edilebilir sınırlar içindedir ve çalışma aralığı boyunca tutarlı renk görünümü sağlar.
6. Paketleme Bilgisi
6.1 Taşıyıcı Bant ve Makara Boyutları
LED'ler taşıyıcı banda paketlenmiştir: A0=1.50mm, B0=1.80mm, K0=1.00mm, adım P0=4.00mm, P1=2.00mm, P2=2.00mm, genişlik W=8.00mm. Makaranın dış çapı 180±2mm, göbek çapı 60±1mm ve genişliği 12±0.3mm'dir. Her makara 4000 adet içerir.
6.2 Etiket ve Nem Bariyerli Torba
Makara, bir nem çekici ve nem göstergesi kartı ile birlikte nem bariyerli bir torbada kapatılır. Etiket parça numarası, spec numarası, parti numarası, bant kodu, ışık akısı ve renklilik bandı, ileri gerilim bandı, miktar ve tarihi içerir.
7. Güvenilirlik Testi ve Sertifikasyon
Ürün AEC-Q102'ye göre kalifiye edilmiştir. Ana testler şunları içerir: MSL2 ön koşullandırma ile yeniden akıtma, termal şok (-40°C'den 125°C'ye, 1000 döngü), 120°C'de 350mA ile 1000 saat ömür testi ve yüksek sıcaklık yüksek nem ömür testi (85°C/%85RH, 350mA, 1000 saat). Kabul kriterleri: ileri gerilim değişimi başlangıç maksimum spec'in %10'u, ters akım maksimum spec'in %200'ü, ışık akısı bozulması başlangıç minimum spec'in %30'u. Önerilen yeniden akıtma profiline uyun: ön ısıtma 150°C'den 200°C'ye 60-120 saniye, yükselme hızı ≤3°C/s, 217°C'nin üzerinde kalma süresi 60-120 saniye, tepe sıcaklığı 260°C maksimum 10 saniye, soğutma hızı ≤6°C/s. Yeniden akıtmayı ikiden fazla yapmayın. Lehimleme arasında 24 saatten fazla süre geçmişse LED'ler fırınlanmalıdır. Isıtma sırasında stres uygulamayın. Onarım önerilmez; kaçınılmazsa çift başlı lehim havyası kullanın. Alüminyum torbayı açmadan önce: bir yıla kadar ≤30°C ve ≤%75 RH'de saklayın. Açtıktan sonra: ≤30°C ve ≤%60 RH'de 24 saat içinde kullanın. Depolama süresi aşılırsa, 60±5°C'de en az 24 saat fırınlayın. Nem bariyerli torba hasar görmüşse kullanmayın. Bu kehribar LED, gündüz farları, ön farlar ve sis lambaları gibi otomotiv dış aydınlatması için idealdir. Seramik paket, uygun ısı emici ile yüksek akım çalışmasına olanak tanıyan mükemmel termal iletkenlik sağlar. Yeterli derating ile sabit akım sürücüsü önerilir. Paralel diziler için iyi akım paylaşımı sağlayın. Geniş 120° görüş açısı sinyal lambaları için uygundur. Ürün AEC-Q102 gereksinimlerini karşılayarak zorlu otomotiv koşullarında güvenilirlik sağlar. PCB'yi tasarlarken, ısıyı etkili bir şekilde dağıtmak için LED'in altında bir termal ped kullanın. Veri sayfasında gösterildiği gibi lehim ped deseni takip edilmelidir. Mümkünse termal vidalı 4 katmanlı PCB kullanılması önerilir. Sürücü devresi yalnızca ileri gerilime izin vermelidir; ters gerilim hasarı önlenmelidir. Yüksek sıcaklık ortamları için karakteristik eğrilerde gösterilen akı deratingini göz önünde bulundurun. LED'i termal ve optik performansı doğrulamak için son fikstürde her zaman test edin. Plastik paket LED'lerle karşılaştırıldığında, bu seramik paket LED daha yüksek termal iletkenlik, sıcaklık döngüsüne karşı daha iyi direnç ve daha düşük termal direnç sunarak otomotiv uygulamaları için daha uygundur. AEC-Q102 sertifikasyonu, onu standart ticari LED'lerden daha da ayırır. Bantlama sistemi, araçlarda tutarlı aydınlatma için gerekli olan renk ve akı üzerinde daha sıkı kontrol sağlar. S: Önerilen sürüş akımı nedir?C: Tipik sürüş akımı 350mA'dir, ancak uygun termal yönetim ile 700mA'ya kadar izin verilir. Daha uzun ömür için 350mA veya altında kalınması önerilir. S: Bu LED dönüş sinyallerinde kullanılabilir mi?C: Evet, kehribar rengi ve yüksek parlaklık, optik tasarımın yönetmeliklere uygun olması koşuluyla dönüş sinyalleri için uygundur. S: Lehimlemeden sonra LED'i nasıl temizlemeliyim?C: İzopropil alkol kullanın. Ultrasonik temizlik cihaza zarar verebileceğinden kullanmayın. S: Bu LED'in ömrü nedir?C: Veri sayfası ömür belirtmez, ancak AEC-Q102 testlerine dayanarak, nominal koşullar altında 10.000 saatin üzerinde dayanması beklenir. Bir durumda, bir gündüz farı modülü her biri 350mA'de sürülen 12 adet LED kullanarak ECE düzenlemelerini karşılayan bir ışın deseniyle 800 lümenin üzerinde elde etti. Seramik paket, modülün aktif soğutma olmadan 85°C ortamda çalışmasına izin verdi. Başka bir sis lambası tasarımı, toplam 600 lümen akıya sahip 6 LED kullanarak -40°C'den 125°C'ye termal şok testlerini geçti. Bu LED, elektrolüminesans yoluyla kehribar ışık yayan InGaAlP malzeme sistemine dayanmaktadır. İleri kutuplama yapıldığında, aktif bölgede elektronlar ve delikler birleşerek fotonlar yayar. Seramik altlık, bağlantı sıcaklığını sınırlar içinde tutarak verimli ısı çıkışı sağlar. Otomotiv aydınlatması daha yüksek verimlilik ve daha küçük paketlere doğru ilerliyor. AEC-Q102 sertifikalı seramik tabanlı LED'ler dış aydınlatma için standart hale geliyor. Gelecekteki trendler akıllı sürücüler ve uyarlanabilir aydınlatma sistemleri ile entegrasyonu içeriyor. Bu ürün mevcut ve gelecekteki otomotiv gereksinimlerini karşılamak için iyi bir konumdadır. LED teknik terimlerinin tam açıklaması8. SMT Yeniden Akıtma Lehimleme Kılavuzu
9. Kullanım ve Depolama Önlemleri
9.1 Kullanım Önlemleri
9.2 Depolama Koşulları
10. Uygulama Notları
11. Tasarım Hususları
12. Teknik Karşılaştırma
13. Sık Sorulan Sorular
14. Gerçek Uygulama Örnekleri
15. Çalışma Prensibi
16. Gelişim Trendleri
LED Spesifikasyon Terminolojisi
Fotoelektrik Performans
Terim
Birim/Temsil
Basit Açıklama
Neden Önemli
Işık Verimliliği
lm/W (watt başına lümen)
Watt elektrik başına ışık çıkışı, daha yüksek daha enerji verimli anlamına gelir.
Doğrudan enerji verimliliği sınıfını ve elektrik maliyetini belirler.
Işık Akısı
lm (lümen)
Kaynak tarafından yayılan toplam ışık, yaygın olarak "parlaklık" denir.
Işığın yeterince parlak olup olmadığını belirler.
Görüş Açısı
° (derece), örn., 120°
Işık şiddetinin yarıya düştüğü açı, ışın genişliğini belirler.
Aydınlatma aralığını ve düzgünlüğünü etkiler.
Renk Sıcaklığı
K (Kelvin), örn., 2700K/6500K
Işığın sıcaklığı/soğukluğu, düşük değerler sarımsı/sıcak, yüksek beyazımsı/soğuk.
Aydınlatma atmosferini ve uygun senaryoları belirler.
Renk Geri Verim İndeksi
Birimsiz, 0–100
Nesne renklerini doğru şekilde yansıtma yeteneği, Ra≥80 iyidir.
Renk gerçekliğini etkiler, alışveriş merkezleri, müzeler gibi yüksek talep gören yerlerde kullanılır.
Renk Toleransı
MacAdam elips adımları, örn., "5-adım"
Renk tutarlılık ölçüsü, daha küçük adımlar daha tutarlı renk anlamına gelir.
Aynı LED partisi boyunca düzgün renk sağlar.
Baskın Dalga Boyu
nm (nanometre), örn., 620nm (kırmızı)
Renkli LED'lerin rengine karşılık gelen dalga boyu.
Kırmızı, sarı, yeşil tek renkli LED'lerin tonunu belirler.
Spektral Dağılım
Dalga boyu vs şiddet eğrisi
Dalga boyları boyunca şiddet dağılımını gösterir.
Renk geri verimini ve renk kalitesini etkiler.
Elektrik Parametreleri
Terim
Sembol
Basit Açıklama
Tasarım Hususları
İleri Yönlü Gerilim
Vf
LED'i açmak için minimum gerilim, "başlangıç eşiği" gibi.
Sürücü gerilimi ≥Vf olmalıdır, seri LED'ler için gerilimler toplanır.
İleri Yönlü Akım
If
Normal LED çalışması için akım değeri.
Genellikle sabit akım sürüşü, akım parlaklık ve ömrü belirler.
Maksimum Darbe Akımı
Ifp
Kısa süreler için tolere edilebilen tepe akım, karartma veya flaş için kullanılır.
Darbe genişliği ve görev döngüsü hasarı önlemek için sıkı kontrol edilmelidir.
Ters Gerilim
Vr
LED'in dayanabileceği maksimum ters gerilim, ötesinde çökme neden olabilir.
Devre ters bağlantı veya gerilim dalgalanmalarını önlemelidir.
Termal Direnç
Rth (°C/W)
Çipten lehime ısı transferine direnç, düşük daha iyidir.
Yüksek termal direnç daha güçlü ısı dağıtımı gerektirir.
ESD Bağışıklığı
V (HBM), örn., 1000V
Elektrostatik deşarja dayanma yeteneği, daha yüksek daha az savunmasız anlamına gelir.
Üretimde anti-statik önlemler gerekir, özellikle hassas LED'ler için.
Termal Yönetim ve Güvenilirlik
Terim
Ana Metrik
Basit Açıklama
Etki
Kavşak Sıcaklığı
Tj (°C)
LED çip içindeki gerçek çalışma sıcaklığı.
Her 10°C azalma ömrü ikiye katlayabilir; çok yüksek ışık bozulması, renk kaymasına neden olur.
Lümen Değer Kaybı
L70 / L80 (saat)
Parlaklığın başlangıç değerinin %70 veya %80'ine düşme süresi.
LED'in "hizmet ömrünü" doğrudan tanımlar.
Lümen Bakımı
% (örn., %70)
Zamandan sonra tutulan parlaklık yüzdesi.
Uzun süreli kullanım üzerine parlaklık tutma yeteneğini gösterir.
Renk Kayması
Δu′v′ veya MacAdam elips
Kullanım sırasında renk değişim derecesi.
Aydınlatma sahnelerinde renk tutarlılığını etkiler.
Termal Yaşlanma
Malzeme bozulması
Uzun süreli yüksek sıcaklık nedeniyle bozulma.
Parlaklık düşüşü, renk değişimi veya açık devre arızasına neden olabilir.
Ambalaj ve Malzemeler
Terim
Yaygın Tipler
Basit Açıklama
Özellikler ve Uygulamalar
Paket Tipi
EMC, PPA, Seramik
Çipi koruyan muhafaza malzemesi, optik/termal arayüz sağlar.
EMC: iyi ısı direnci, düşük maliyet; Seramik: daha iyi ısı dağılımı, daha uzun ömür.
Çip Yapısı
Ön, Flip Çip
Çip elektrot düzeni.
Flip çip: daha iyi ısı dağılımı, daha yüksek verimlilik, yüksek güç için.
Fosfor Kaplama
YAG, Silikat, Nitrür
Mavi çipi kaplar, bir kısmını sarı/kırmızıya dönüştürür, beyaza karıştırır.
Farklı fosforlar verimliliği, CCT'yi ve CRI'yı etkiler.
Lens/Optik
Düz, Mikrolens, TIR
Işık dağılımını kontrol eden yüzeydeki optik yapı.
Görüş açısını ve ışık dağılım eğrisini belirler.
Kalite Kontrol ve Sınıflandırma
Terim
Sınıflandırma İçeriği
Basit Açıklama
Amaç
Işık Akısı Sınıfı
Kod örn. 2G, 2H
Parlaklığa göre gruplandırılmış, her grubun min/maks lümen değerleri var.
Aynı partide düzgün parlaklık sağlar.
Gerilim Sınıfı
Kod örn. 6W, 6X
İleri yönlü gerilim aralığına göre gruplandırılmış.
Sürücü eşleştirmeyi kolaylaştırır, sistem verimliliğini artırır.
Renk Sınıfı
5-adım MacAdam elips
Renk koordinatlarına göre gruplandırılmış, sıkı aralık sağlayarak.
Renk tutarlılığını garanti eder, armatür içinde düzensiz renkten kaçınır.
CCT Sınıfı
2700K, 3000K vb.
CCT'ye göre gruplandırılmış, her birinin karşılık gelen koordinat aralığı var.
Farklı sahne CCT gereksinimlerini karşılar.
Test ve Sertifikasyon
Terim
Standart/Test
Basit Açıklama
Önem
LM-80
Lümen bakım testi
Sabit sıcaklıkta uzun süreli aydınlatma, parlaklık bozulmasını kaydeder.
LED ömrünü tahmin etmek için kullanılır (TM-21 ile).
TM-21
Ömür tahmin standardı
LM-80 verilerine dayanarak gerçek koşullar altında ömrü tahmin eder.
Bilimsel ömür tahmini sağlar.
IESNA
Aydınlatma Mühendisliği Topluluğu
Optik, elektrik, termal test yöntemlerini kapsar.
Endüstri tarafından tanınan test temeli.
RoHS / REACH
Çevresel sertifikasyon
Zararlı maddeler (kurşun, cıva) olmadığını garanti eder.
Uluslararası pazara erişim gereksinimi.
ENERGY STAR / DLC
Enerji verimliliği sertifikasyonu
Aydınlatma ürünleri için enerji verimliliği ve performans sertifikasyonu.
Devlet alımlarında, sübvansiyon programlarında kullanılır, rekabet gücünü artırır.