İçindekiler
- 1. Ürün Genel Bakış
- 2. Teknik Parametrelerin Yorumlanması
- 2.1 Elektriksel / Optik Özellikler (Ts=25°C'de)
- 2.2 Mutlak Maksimum Değerler
- 3. Gruplandırma Sistemi
- 3.1 Dalga Boyu Gruplandırması
- 3.2 Işık Şiddeti Gruplandırması
- 3.3 İletim Gerilimi Gruplandırması
- 4. Performans Eğrileri Analizi
- 4.1 İletim Gerilimi - İletim Akımı (Şekil 1-6)
- 4.2 İletim Akımı - Bağıl Işık Şiddeti (Şekil 1-7)
- 4.3 Sıcaklık Etkileri (Şekil 1-8, Şekil 1-9)
- 4.4 İletim Akımı - Baskın Dalga Boyu (Şekil 1-10)
- 4.5 Spektral Dağılım (Şekil 1-11)
- 4.6 Radyasyon Deseni (Şekil 1-12)
- 5. Mekanik ve Paketleme Bilgileri
- 5.1 Paket Boyutları
- 5.2 Taşıyıcı Bant ve Makara
- 5.3 Etiket Bilgileri
- 6. Lehimleme ve Montaj Kılavuzu
- 6.1 Reflow Lehimleme Profili
- 6.2 Elle Lehimleme
- 6.3 Depolama ve Nem Kontrolü
- 7. Uygulama Önerileri
- 7.1 Tipik Uygulamalar
- 7.2 Tasarım Hususları
- 8. Güvenilirlik ve Test
- 9. Çalışma Prensibi
- 10. 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 Bakış
RF-YU0402TS-CE-B, genel amaçlı gösterge ve arka aydınlatma uygulamaları için tasarlanmış kompakt bir sarı SMD LED'dir. 1.0mm x 0.5mm x 0.4mm minyatür pakette sunulan bu LED, 585nm ila 595nm arasında baskın dalga boyu aralığı sağlamak için yüksek verimli bir sarı çip kullanır. 140 derecelik son derece geniş görüş açısı ve standart SMT montaj süreçleriyle uyumluluğu sayesinde, güvenilir optik performans gerektiren alan kısıtlamalı tasarımlar için uygundur. LED, nem hassasiyeti seviyesi 3'e sahiptir ve RoHS uyumludur.
2. Teknik Parametrelerin Yorumlanması
2.1 Elektriksel / Optik Özellikler (Ts=25°C'de)
LED, 5mA test akımı altında karakterize edilmiştir. Temel parametreler şunlardır:
- İletim Gerilimi (VF):1.7V ila 2.4V arasında birden fazla gruba ayrılmıştır, bu sayede seri/paralel tasarımlar için hassas gerilim eşleştirmesi sağlanır. Örnek gruplar: A2 (1.7-1.8V), B1 (1.8-1.9V), C1 (1.9-2.0V), D1 (2.2-2.3V) vb.
- Baskın Dalga Boyu (λD):585nm ila 595nm arasında değişir; D10 (585-587.5nm), D20 (587.5-590nm), E10 (590-592.5nm), E20 (592.5-595nm) gibi alt grupları vardır. Bu, üretimde tutarlı renk görünümü sağlar.
- Işık Şiddeti (IV):Altı gruba ayrılmıştır: A00 (8-12 mcd), B00 (12-18 mcd), C00 (18-28 mcd), D00 (28-43 mcd), E00 (43-65 mcd), F00 (65-100 mcd). Tasarımcılar uygulamaları için uygun parlaklık grubunu seçebilirler.
- Görüş Açısı (2θ1/2):Tipik 140°, gösterge lambaları için uygun geniş bir ışık konisi sağlar.
- Ters Akım (IR):VR=5V'de maksimum 10 μA, düşük kaçak akım sağlar.
- Termal Direnç (RTHJ-S):450°C/W (tipik), termal yönetimde dikkate alınmalıdır.
2.2 Mutlak Maksimum Değerler
- Güç Tüketimi (Pd):48 mW
- İletim Akımı (IF):20 mA (sürekli)
- Tepe İletim Akımı (IFP):60 mA (1/10 görev döngüsü, 0.1ms darbe genişliği)
- Elektrostatik Deşarj (ESD, HBM):2000 V
- Çalışma Sıcaklığı (Topr):-40°C ila +85°C
- Depolama Sıcaklığı (Tstg):-40°C ila +85°C
- Bağlantı Sıcaklığı (Tj):95°C
Bağlantı sıcaklığının maksimum değeri aşmamasına dikkat edilmelidir, özellikle yüksek ortam sıcaklıklarında veya birden fazla LED sınırlarına yakın çalıştırıldığında.
3. Gruplandırma Sistemi
3.1 Dalga Boyu Gruplandırması
Baskın dalga boyu dört ana gruba ayrılmıştır: D10, D20, E10, E20; her biri 585nm'den 595nm'ye 2.5nm aralıklarla uzanır. Bu dar gruplandırma, tek bir makara içinde renk tutarlılığı sağlar.
3.2 Işık Şiddeti Gruplandırması
Altı ışık şiddeti grubu (A00'dan F00'a) 8 mcd ila 100 mcd aralığını kapsar, her grup yaklaşık 1.5x oranına sahiptir. Bu, tasarımcıların LED'i aşırı sürmeden uygun parlaklık seviyesini seçmesine olanak tanır.
3.3 İletim Gerilimi Gruplandırması
Gerilim, 1.7V ila 2.4V arasında 12 gruba ayrılmıştır (örn. A2, B1, B2, C1, C2, D1, D2). Paralel dizilerde gerilim gruplarının eşleştirilmesi, akım dağılımını dengelemeye yardımcı olur.
4. Performans Eğrileri Analizi
4.1 İletim Gerilimi - İletim Akımı (Şekil 1-6)
Eğri tipik bir üstel ilişki gösterir. 5mA test akımında VF yaklaşık 2.0V, 25mA'de yaklaşık 2.8V'a yükselir. Tasarımcılar, akım sınırlama dirençlerini ayarlarken bu gerilim değişimini hesaba katmalıdır.
4.2 İletim Akımı - Bağıl Işık Şiddeti (Şekil 1-7)
Bağıl ışık şiddeti, 7.5mA'ya kadar iletim akımıyla neredeyse doğrusal olarak artar, daha yüksek akımlarda doyma eğilimi gösterir. Test akımına (5mA) yakın çalışmak, parlaklık ve verimlilik arasında iyi bir denge sağlar.
4.3 Sıcaklık Etkileri (Şekil 1-8, Şekil 1-9)
Ortam veya pin sıcaklığı yükseldikçe bağıl ışık şiddeti azalır (25°C'den 75°C'ye yaklaşık %10). Bağlantı sıcaklığı sınırını aşmamak için yüksek sıcaklıklarda maksimum iletim akımı düşürülmelidir.
4.4 İletim Akımı - Baskın Dalga Boyu (Şekil 1-10)
Baskın dalga boyu akımla hafifçe kayar (25mA aralığında yaklaşık 1nm), InGaN tabanlı sarı LED'ler için tipiktir. Bu kayma çoğu gösterge uygulaması için ihmal edilebilir.
4.5 Spektral Dağılım (Şekil 1-11)
Emisyon tepe noktası yaklaşık 590nm'de olup, yarı yükseklikte tam genişlik (FWHM) yaklaşık 15nm'dir. Dar spektrum, sarı göstergeler için iyi renk saflığı sağlar.
4.6 Radyasyon Deseni (Şekil 1-12)
Radyasyon deseni, geniş açısal tekdüzelik ile tipik bir Lambertian dağılımı gösterir. ±40°'de bağıl ışık şiddeti 0.6'nın üzerinde kalır ve 140° görüş açısını doğrular.
5. Mekanik ve Paketleme Bilgileri
5.1 Paket Boyutları
LED 1.0mm (uzunluk) x 0.5mm (genişlik) x 0.4mm (yükseklik) boyutlarındadır. Alt görünümde iki ped görülür: Ped 1 (katot) ve Ped 2 (anot). Kutupluluk, üst görünümdeki bir çentik ile belirtilir. Lehimleme desenleri, 0.6mm aralıklı 0.5mm x 0.6mm pedler önerir.
5.2 Taşıyıcı Bant ve Makara
Her makara 6.000 adet içerir. Taşıyıcı bant boyutları: 8mm genişlik, 2.00mm besleme adımı, kutupluluk işareti ile. Makara çapı 178mm (7 inç), göbek çapı 60mm ve genişliği 8.0mm'dir.
5.3 Etiket Bilgileri
Etiketlerde parça numarası, özellik numarası, lot numarası, grup kodu (akı, renklilik, VF, dalga boyu için), miktar ve tarih kodu bulunur.
6. Lehimleme ve Montaj Kılavuzu
6.1 Reflow Lehimleme Profili
Önerilen profil: 150°C'den 200°C'ye 60-120 saniye ön ısıtma, yükselme hızı ≤3°C/s, tepe sıcaklığı 260°C (maksimum 10 saniye), soğuma hızı ≤6°C/s. LED, en fazla 2 reflow döngüsüne dayanabilir; ancak 2'den fazlası hasara neden olabilir.
6.2 Elle Lehimleme
Elle lehimleme gerekliyse, havya sıcaklığını 300°C'nin altında ve süreyi 3 saniyenin altında tutun. Yalnızca bir elle lehimleme işlemine izin verilir.
6.3 Depolama ve Nem Kontrolü
Açılmamış poşetleri 30°C/%75 bağıl nemde 1 yıla kadar saklayın. Açıldıktan sonra, 30°C/%60 bağıl nemde 168 saat içinde kullanın. Nem maruziyeti sınırları aşarsa, kullanmadan önce 60±5°C'de 24 saat fırınlayın.
7. Uygulama Önerileri
7.1 Tipik Uygulamalar
- Tüketici elektroniği, beyaz eşya ve otomotiv panellerinde optik göstergeler
- Anahtar ve sembol arka aydınlatması
- Genel amaçlı durum ve alarm ışıkları
- Küçük formatlı ekranlar ve tabelalar
7.2 Tasarım Hususları
- Aşırı akımı önlemek için her zaman akım sınırlama dirençleri kullanın; küçük bir gerilim kayması büyük akım değişikliklerine neden olabilir.
- Yeterli termal yönetim sağlayın: bağlantı sıcaklığını 95°C'nin altında tutun, özellikle maksimum akıma yakın çalışırken.
- İç bileşenlerin kararmasını önlemek için LED'i yüksek kükürt içeriğine (>100PPM) sahip ortamlara maruz bırakmaktan kaçının.
- Silikon kapsüllemede renk bozulmasını önlemek için yapıştırıcı ve dökme malzemelerinden kaynaklanan VOC salınımını en aza indirin.
- Elektrostatik deşarja (ESD) karşı koruma sağlayın – LED, 2000V HBM için derecelendirilmiştir, ancak kullanım ve montaj sırasında ESD önlemleri önerilir.
8. Güvenilirlik ve Test
LED, sıcaklık döngüsü (−40°C ila 100°C, 100 döngü), termal şok (−40°C ila 100°C, 300 döngü), yüksek sıcaklıkta depolama (100°C, 1000s), düşük sıcaklıkta depolama (−40°C, 1000s) ve ömür testi (25°C, 5mA, 1000s) dahil olmak üzere güvenilirlik testlerini geçmiştir. Kabul kriterleri, iletim geriliminin üst spesifikasyon sınırının 1.1 katı, ters akımın üst sınırın 2.0 katı ve ışık akısının alt spesifikasyon sınırının 0.7 katı olmasını gerektirir.
9. Çalışma Prensibi
Bu LED, 585-595nm dalga boyunu elde etmek için tipik olarak InGaN (indiyum galyum nitrür) malzeme sistemi temelli, uygun fosfor veya doğrudan emisyon kullanan sarı ışık yayan bir yarı iletken çip kullanır. İleri yönlü kutuplandığında, p-n bağlantısında elektronlar ve delikler birleşerek fotonlar yayar. Küçük çip boyutu ve verimli tasarım, düşük akımda yüksek parlaklık sağlar ve bu da onu pille çalışan cihazlar için ideal kılar.
10. Gelişim Trendleri
SMD LED'lerin minyatürleştirilmesi devam etmektedir; 0402 paketler yüksek yoğunluklu tasarımlar için standart haline gelmektedir. Gelecekteki trendler arasında ışık verimliliğinde daha fazla iyileştirme, daha geniş renk gamı ve gelişmiş termal yönetim yer almaktadır. Kurşunsuz ve RoHS uyumlu malzemelerin benimsenmesi artık standarttır. Ayrıca, gelişmiş gruplandırma teknikleri renk ve parlaklık üzerinde daha sıkı kontrol sağlayarak daha tekdüze aydınlatma dizilerine olanak tanır.
LED Spesifikasyon Terminolojisi
LED teknik terimlerinin tam açıklaması
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. |