Mavi LED Çip Özellikleri 1.0x0.5x0.4mm - 2.6-3.4V - 20mA - 70mW - Türkçe Teknik Veri

1. Ürün Genel Bakış

RF-BU0402TS-CE-B, yüksek verimli bir mavi çip kullanılarak üretilmiş kompakt bir yüzey montajlı mavi LED'dir. Geniş görüş açısı ve küçük ayak izi gerektiren genel gösterge ve ekran uygulamaları için tasarlanmıştır. Paket boyutları 1.0mm x 0.5mm x 0.4mm olup alan kısıtlamalı tasarımlar için uygundur. Temel özellikler arasında son derece geniş görüş açısı, standart SMT montajı ve yeniden akış lehimleme ile uyumluluk, nem hassasiyeti seviyesi 3 ve RoHS uyumluluğu bulunur. Tipik uygulamalar arasında optik göstergeler, anahtar arka aydınlatması, sembol ekranları ve genel amaçlı durum ışıkları yer alır.

1.1 Genel Tanım

LED, 465–475 nm baskın dalga boyu aralığında ışık yayan bir mavi çip kullanır. Şeffaf epoksi lensli minyatür 1.0mm x 0.5mm x 0.4mm paket içinde kapsüllenmiştir. Cihaz, otomatik yüzey montajlı alma ve yerleştirme için tasarlanmıştır ve 260°C tepe sıcaklığında (JEDEC standartlarına göre) iki yeniden akış döngüsüne kadar dayanabilir.

1.2 Özellikler

• Son derece geniş görüş açısı (tipik 140°).
• Tüm SMT montajı ve lehim işlemleri için uygundur.
• Nem hassasiyeti seviyesi: Seviye 3 (IPC/JEDEC J-STD-020'ye göre).
• RoHS uyumlu – kurşun ve diğer kısıtlı maddelerden arındırılmıştır.
• Çeşitli tasarım gereksinimlerine uyacak şekilde birden çok parlaklık ve voltaj grubunda mevcuttur.

1.3 Uygulamalar

• Tüketici elektroniği, ev aletleri ve otomotiv iç mekanlarında optik göstergeler.
• Anahtar ve sembol arka aydınlatması (tuş takımları, basmalı düğmeler).
• Küçük LCD veya segment ekranlar için ekran arka aydınlatması.
• Endüstriyel ve tıbbi ekipmanlarda genel amaçlı durum göstergesi.

2. Teknik Parametreler

Aksi belirtilmedikçe tüm elektriksel ve optik ölçümler Ts = 25°C test koşulunda gerçekleştirilir.

2.1 Elektriksel / Optik Karakteristikler (IF = 5 mA)

2.2 Mutlak Maksimum Değerler (Ts = 25°C)

Not: Maksimum akım, paket sıcaklığı ölçüldükten sonra belirlenmelidir. Bağlantı sıcaklığı, belirtilen maksimum değeri aşmamalıdır.

3. Sınıflandırma Sistemi

LED, ileri voltaj, baskın dalga boyu ve ışık şiddeti için birden fazla gruba ayrılmıştır. Bu, tasarımcıların tam devre gereksinimlerini karşılayan cihazları seçmesine olanak tanır ve çoklu LED sistemlerinde tutarlı parlaklık ve renk sağlar.

3.1 İleri Voltaj Grupları

İleri voltaj IF = 5 mA'de ölçülür. Gruplar F1'den J1'e kadar etiketlenmiştir ve 2.6V ile 3.6V arasında 0.1V adımlarla bir aralığı kapsar. Örneğin, F1 2.6–2.8V'u, F2 2.7–2.9V'u vb. kapsar. Ölçüm toleransı ±0.1V'dir.

3.2 Baskın Dalga Boyu Grupları

Dalga boyu grupları IF = 5 mA'de belirtilmiştir. D10 465.0–467.5 nm'yi, D20 467.5–470.0 nm'yi, E10 470.0–472.5 nm'yi ve E20 472.5–475.0 nm'yi kapsar. Ölçüm toleransı ±2 nm'dir.

3.3 Işık Şiddeti Grupları

Işık şiddeti grupları (IV), B00 (12–18 mcd) ile F20 (80–100 mcd) arasında sıralanmıştır. Bu geniş aralık, göstergeler, arka aydınlatma ve ekranlardaki çeşitli parlaklık gereksinimlerini karşılar. Grup toleransı ±%10'dur.

4. Performans Eğrisi Analizi

4.1 İleri Voltaj vs. İleri Akım

Tipik ileri voltaj, ileri akımla birlikte artar. 5 mA'de ileri voltaj, gruba bağlı olarak yaklaşık 2.7–3.1V'dir. Eğri, 0 ila 25 mA arasında neredeyse doğrusaldır ve 10 mA başına yaklaşık 0.1–0.2 V eğime sahiptir.

4.2 İleri Akım vs. Bağıl Şiddet

Bağıl ışık şiddeti, 20 mA'ye kadar ileri akımla yaklaşık doğrusal olarak artar. 5 mA'de şiddet, 20 mA'ye göre yaklaşık 0.3'tür. Daha yüksek akımlarda çalışma daha yüksek parlaklık sağlar ancak bağlantı sıcaklığını da artırır.

4.3 Ortam Sıcaklığı vs. Bağıl Şiddet

Ortam sıcaklığı 25°C'den 100°C'ye yükseldikçe, bağıl şiddet yaklaşık %10-15 oranında düşer. Bu termal düşüş, yüksek sıcaklık uygulamalarında dikkate alınmalıdır.

4.4 Pin Sıcaklığı vs. İleri Akım

Pin (lehim noktası) sıcaklığı yaklaşık 60°C'yi aştığında izin verilen maksimum ileri akım azalır. 100°C pin sıcaklığında, bağlantı noktasını 95°C'nin altında tutmak için maksimum sürekli ileri akım yaklaşık 15 mA'ye düşürülür.

4.5 İleri Akım vs. Baskın Dalga Boyu

İleri akımın 0'dan 30 mA'ye yükseltilmesi, baskın dalga boyunda hafif bir kaymaya (yaklaşık +2 nm) neden olur; bu, InGaN LED'ler için tipiktir. Bu etki küçüktür ve genellikle gösterge uygulamalarında ihmal edilebilir.

4.6 Bağıl Şiddet vs. Dalga Boyu (Spektrum)

Spektral dağılım, yaklaşık 15 nm'lik bir yarı maksimum tam genişlik (FWHM) ile 470 nm civarında zirve yapar. Emisyon dardır ve doygun bir mavi renk sağlar.

4.7 Radyasyon Deseni

LED, 140°'lik geniş bir görüş açısıyla (yarı şiddet açısı 70°) Lambert benzeri bir radyasyon deseni sergiler. Bu, geniş alanlı gösterge için uygun olmasını sağlar.

5. Mekanik ve Paketleme Bilgileri

5.1 Paket Boyutları

LED, 1.0mm x 0.5mm x 0.4mm'lik bir pakette (uzunluk x genişlik x yükseklik) barındırılır. Alt tarafta, bir çentik ile işaretlenmiş polariteye sahip iki anot/katot pedi bulunur (polarite şemasına bakın). Önerilen lehim pedi düzeni, ped başına 0.5mm x 0.6mm ve pedler arası 0.6mm aralıktır.

5.2 Polarite ve Lehim Desenleri

Katot, üst veya alt görünümde küçük bir çentik ile gösterilir. Cihaz, tipik olarak 0.25mm boşluklu bir lehim maskesi açıklığı ile yeniden akış lehimleme için tasarlanmıştır. Tüm boyutlar milimetre cinsindendir ve aksi belirtilmedikçe toleranslar ±0.2mm'dir.

5.3 Taşıyıcı Bant ve Makara Boyutları

Parçalar, 2.0mm aralıklı 8mm genişliğinde taşıyıcı bantta paketlenir. Her makara 4000 adet tutar. Makara dış çapı 178mm ±1mm, göbek çapı 60mm ±0.1mm ve genişliği 8.0mm +1/-0mm'dir. Bant, bir üst kapak bandı ile kapatılır ve yönlendirme için bir polarite işareti içerir.

6. Lehimleme ve Montaj Kılavuzu

6.1 Yeniden Akış Lehimleme Profili

Önerilen yeniden akış profili JEDEC standartlarını takip eder. 60–120 saniye boyunca 150°C'den 200°C'ye ön ısıtma yapın. 217°C'nin (TL) üzerindeki süre 60–150 saniye olmalıdır. Tepe sıcaklığı (TP) 10 saniyeden fazla 260°C'yi aşmamalıdır. Soğutma hızı 6°C/s'den az olmalıdır. En fazla iki yeniden akış döngüsüne izin verilir; iki lehimleme işlemi arasındaki süre 24 saati aşarsa, LED'ler zarar görebilir.

6.2 Manuel Lehimleme

El ile lehimleme gerekiyorsa, 3 saniyeden daha kısa süreyle 300°C'nin altında bir havya ucu sıcaklığı kullanın. El ile lehimleme yalnızca bir kez yapılmalıdır. Isıtma sırasında mekanik kuvvet uygulamayın.

6.3 Onarım

Lehimleme sonrası onarım önerilmez. Kaçınılmazsa, çift başlı bir havya kullanın ve LED özelliklerinin bozulmadığını doğrulayın.

6.4 Depolama ve Nem Yönetimi

LED, nem hassasiyeti seviyesi 3'tür. Alüminyum torbayı açmadan önce, kapatma tarihinden itibaren bir yıla kadar ≤30°C / ≤%75 RH'de saklayın. Açtıktan sonra raf ömrü, ≤30°C / ≤%60 RH'de 168 saattir. Depolama süresi aşılırsa veya nem emici solmuşsa, fırınlama gereklidir: en az 24 saat boyunca 60°C ±5°C. Makaraları veya tepsileri daha yüksek sıcaklıklarda fırınlamayın.

7. Paketleme ve Sipariş Bilgileri

Standart paketleme makara başına 4000 adettir. Her makara, bir nem emici ve bir nem gösterge kartı ile nem bariyerli bir torbada kapatılır. Etiket, parça numarası, özellik numarası, lot numarası, grup kodu (akı, kromatisite, ileri voltaj ve dalga boyu için), miktar ve tarih kodunu içerir. Makaralar, sevkiyat için karton kutularda paketlenir.

8. Uygulama Notları

8.1 Devre Tasarımı Hususları

İleri akımın mutlak maksimum değeri (20 mA sürekli) aşmasını önlemek için LED ile seri olarak her zaman akım sınırlayıcı dirençler kullanın. Küçük voltaj kaymaları bile büyük akım değişikliklerine neden olabilir. Sürücü devresi, LED yalnızca açıkken ileri voltaja izin verecek şekilde tasarlanmalıdır; ters voltaj göçe ve hasara neden olabilir.

8.2 Termal Yönetim

Isı üretimi ışık çıkışını azaltır ve yaşlanmayı hızlandırır. Lehim pedleri ve PCB bakır düzlemleri aracılığıyla yeterli ısı dağılımı sağlayın. Bağlantı sıcaklığı 95°C'nin altında kalmalıdır. Yüksek ortam sıcaklığı ortamlarında, ileri akımı buna göre düşürün.

8.3 Çevresel Kısıtlamalar

Çalışma ortamı 100 ppm'den az kükürt bileşiği içermelidir. Dış malzemelerdeki (kapsülleyiciler, yapıştırıcılar) brom ve klor içeriği her biri 900 ppm'nin altında ve toplamları 1500 ppm'nin altında olmalıdır. Armatür malzemelerinden gelen VOC'ler (uçucu organik bileşikler) silikon kapsülleyiciye nüfuz ederek renk bozulmasına neden olabilir; kullanmadan önce malzemeleri test edin.

9. Teknik Karşılaştırma

Standart 0603 veya 0805 paketlerle karşılaştırıldığında, 1.0x0.5x0.4mm ayak izi, geniş 140° görüş açısını korurken PCB alanından tasarruf sağlar. Düşük termal direnç (450 K/W) verimli ısı transferine izin verir. Dar dalga boyu gruplaması (grup başına ±2.5 nm), birçok jenerik mavi LED'den daha iyi renk tutarlılığı sunar. Yüksek ESD değeri (1000V HBM), üretim ve saha kullanımında sağlamlık sağlar.

10. Sıkça Sorulan Sorular (SSS)

• Tipik uygulamalar için önerilen ileri akım nedir?Gösterge kullanımı için 5–10 mA yaygındır; daha yüksek parlaklık için 20 mA'ye kadar, ancak termal sınırlara dikkat edin.
• LED'i bir PWM sinyali ile sürebilir miyim?Evet, ancak aşırı ısınmayı önlemek için tepe akımını 60 mA'nın altında ve görev döngüsünü %10'un altında tutun.
• Açılmamış makaraları nasıl saklamalıyım?Orijinal nem bariyerli torbada, ≤30°C ve ≤%75 RH'de.
• LED 1000V'un üzerinde ESD'ye maruz kalırsa ne olur?Felaketle arızalanabilir veya kaçak akım artışı gösterebilir. Kullanım sırasında uygun ESD koruması kullanın.
• İleri voltaj gruplar arasında neden farklılık gösterir?Üretim toleransları çip özelliklerinde hafif farklılıklara neden olur. Gruplama, belirli bir grupta tutarlı elektriksel davranış sağlar.

11. Uygulama Örnekleri

11.1 Küçük Bir LCD Panelin Arka Aydınlatması

Üç mavi LED (E00 grubu) 150Ω'luk bir dirençle seri olarak yerleştirildi ve 5V ile sürüldü. Her LED ~10 mA aldı. Birleşik şiddet (180 mcd) 1,5 inçlik bir karakter ekranını yeterince aydınlattı.

11.2 Beyaz Işık Üretimi

Mavi LED'in sarı bir fosforla (dahil değildir) kaplanmasıyla beyaz bir LED oluşturulabilir. Dar mavi spektrum (465–475 nm) fosfor dönüşümü için uygundur.

11.3 Otomotiv İç Mekan Göstergesi

Geniş görüş açısı ve küçük paket, bir gösterge panosu düğmesine yerleştirilmesine izin verdi. LED, sağlam yapısı sayesinde AEC-Q101'e göre termal çevrim testlerinden geçti.

12. Çalışma Prensibi

LED, bir InGaN (indiyum galyum nitrür) yarı iletken çipine dayanır. İleri yönde polarma yapıldığında, elektronlar aktif bölgedeki boşluklarla yeniden birleşerek enerjiyi foton olarak açığa çıkarır. Malzemenin bant aralığı, emisyon dalga boyunu (mavi için ~470 nm) belirler. Çip bir kurşun çerçeveye monte edilir ve bağlantı noktasını korumak ve ışık çıkışını iyileştirmek için yarı saydam epoksi ile kapsüllenir.

13. Gelişim Trendleri

Minyatür mavi LED'lerdeki trend, daha da küçük ayak izlerine (örneğin 0.6x0.3x0.2mm) ve daha yüksek verime (WPE'de %30'a kadar) doğru devam etmektedir. Gelişmiş termal yönetim ve ESD koruması entegre edilmektedir. Fosfor dönüştürmeli beyaz aydınlatma için mavi LED'lerin kullanımı otomotiv, mobil ve genel aydınlatma pazarlarında genişlemektedir. Endüstri, yüksek hacimli uygulamalarda renk tutarlılığını sağlamak için daha katı gruplama standartları benimsemektedir.