İçindekiler
- 1. Ürün Genel Bakışı
- 1.1 Genel Tanım
- 1.2 Özellikler
- 1.3 Uygulamalar
- 2. Teknik Parametreler
- 2.1 Paket Boyutları
- 2.2 Elektriksel / Optik Karakteristikler (Ts=25°C, IF=20mA)
- 2.3 Mutlak Maksimum Değerler
- 3. Sınıflandırma Sistemi
- 4. Performans Eğrileri Analizi
- 5. Mekanik ve Paketleme Bilgileri
- 5.1 Taşıyıcı Bant ve Makara Boyutları
- 5.2 Etiket Özellikleri
- 5.3 Neme Dayanıklı Paketleme
- 6. Lehimleme ve Montaj Kılavuzu
- 6.1 SMT Reflow Lehimleme
- 6.2 Elle Lehimleme ve Onarım
- 7. Paketleme ve Sipariş Bilgileri
- 8. Uygulama Hususları
- 8.1 Tipik Uygulamalar
- 8.2 Tasarım Önlemleri
- 9. Güvenilirlik ve Test
- 9.1 Güvenilirlik Test Maddeleri
- 9.2 Arıza Kriterleri
- 10. Taşıma ve Depolama Önlemleri
- 11. Sıkça Sorulan Sorular
- 12. Çalışma Prensibi
- 13. Gelişme Eğilimleri
- 14. Vaka Çalışması
- 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 sarı LED, sarı bir çip kullanılarak üretilmiş ve 1.6mm × 0.8mm × 0.7mm boyutlarında kompakt bir 1608 yüzey montaj paketinde paketlenmiştir. Genel amaçlı optik gösterge ve ekran uygulamaları için tasarlanmış olup, geniş bir görüş açısı ve standart SMT montaj süreçleriyle uyumluluk sunar.
1.2 Özellikler
- 140°'lik son derece geniş görüş açısı.
- Tüm SMT montaj ve lehimleme süreçlerine uygun.
- Nem duyarlılık seviyesi: Seviye 3 (MSL 3).
- RoHS uyumlu.
1.3 Uygulamalar
- Optik göstergeler
- Anahtarlar, semboller ve ekranlar
- Genel kullanım
2. Teknik Parametreler
2.1 Paket Boyutları
LED paketi 1.6mm uzunluğunda, 0.8mm genişliğinde ve 0.7mm yüksekliğindedir. Üst ve alt görünümler, polarite işaretli iki terminal gösterir. Önerilen lehimleme deseni, merkezden merkeze 2.4mm mesafe ile ayrılmış iki adet 0.8mm ped içeren bir ped düzeni önerir ve güvenilir lehim bağlantısı oluşumuna olanak tanır.
2.2 Elektriksel / Optik Karakteristikler (Ts=25°C, IF=20mA)
| Parametre | Sembol | Min | Tipik | Maks | Birim |
|---|---|---|---|---|---|
| Spektral Yarı Bant Genişliği | Δλ | -- | 15 | -- | nm |
| İleri Gerilim (B0) | VF | 1.8 | -- | 2.0 | V |
| İleri Gerilim (C0) | VF | 2.0 | -- | 2.2 | V |
| İleri Gerilim (D0) | VF | 2.2 | -- | 2.4 | V |
| Baskın Dalga Boyu (2K) | λD | 585 | -- | 590 | nm |
| Baskın Dalga Boyu (2L) | λD | 590 | -- | 595 | nm |
| Işık Şiddeti (F20) | IV | 80 | -- | 100 | mcd |
| Işık Şiddeti (G10) | IV | 100 | -- | 120 | mcd |
| Işık Şiddeti (G20) | IV | 120 | -- | 150 | mcd |
| Işık Şiddeti (H10) | IV | 150 | -- | 180 | mcd |
| Işık Şiddeti (H20) | IV | 180 | -- | 230 | mcd |
| Görüş Açısı | 2θ1/2 | -- | 140 | -- | derece |
| Ters Akım (VR=5V) | IR | -- | -- | 10 | μA |
| Termal Direnç | RTHJ-S | -- | -- | 450 | °C/W |
2.3 Mutlak Maksimum Değerler
| Parametre | Sembol | Değer | Birim |
|---|---|---|---|
| Güç Tüketimi | Pd | 72 | mW |
| İleri Akım | IF | 30 | mA |
| Tepe İleri Akım (1/10 Görev, 0.1ms) | IFP | 60 | mA |
| Elektrostatik Boşalma (HBM) | ESD | 2000 | V |
| Çalışma Sıcaklığı | Topr | -40 ~ +85 | °C |
| Depolama Sıcaklığı | Tstg | -40 ~ +85 | °C |
| Bağlantı Sıcaklığı | Tj | 95 | °C |
3. Sınıflandırma Sistemi
LED, ileri gerilim, baskın dalga boyu ve ışık şiddetine göre farklı kutulara ayrılarak uygulamalarda tutarlı performans sağlanır.
- İleri Gerilim (VF): Üç kutu – B0 (1.8-2.0V), C0 (2.0-2.2V), D0 (2.2-2.4V).
- Baskın Dalga Boyu (λD): İki kutu – 2K (585-590nm), 2L (590-595nm).
- Işık Şiddeti (IV): Beş kutu – F20 (80-100mcd), G10 (100-120mcd), G20 (120-150mcd), H10 (150-180mcd), H20 (180-230mcd).
4. Performans Eğrileri Analizi
Tipik optik karakteristik eğrileri, cihazın çeşitli çalışma koşulları altındaki davranışı hakkında bilgi sağlar.
- İleri Gerilim vs. İleri Akım (Şekil 1-6): Bir LED diyot için tipik olan, gerilimle akımın üstel artışını gösterir. 20mA'de ileri gerilim, sınıflandırılmış kutular içine düşer.
- İleri Akım vs. Bağıl Şiddet (Şekil 1-7): Bağıl ışık şiddeti, derecelendirilmiş maksimuma kadar akımla neredeyse doğrusal olarak artar ve düşük akımlarda iyi verimliliği gösterir.
- Pin Sıcaklığı vs. Bağıl Şiddet (Şekil 1-8): Daha yüksek pin sıcaklığı ışık çıkışını azaltır; 25°C'ye kıyasla 85°C'de yaklaşık %20 düşüş, termal yönetim ihtiyacını vurgular.
- Pin Sıcaklığı vs. İleri Akım (Şekil 1-9): Sabit gerilim uygulanırsa sıcaklık arttıkça ileri akım azalır ve akım düzenlemesinin önemini vurgular.
- İleri Akım vs. Baskın Dalga Boyu (Şekil 1-10): Artan akımla baskın dalga boyu daha uzun dalga boylarına (kırmızıya kayma) hafifçe kayar, sarı LED'ler için tipiktir.
- Bağıl Şiddet vs. Dalga Boyu (Şekil 1-11): Spektral dağılım, baskın dalga boyu etrafında zirve yapar ve 15nm yarı bant genişliğine sahiptir, doygun sarı renk sağlar.
- Işıma Deseni (Şekil 1-12): LED, 140° geniş açıda, düzgün şiddet dağılımı ile ışık yayar, gösterge ve arka aydınlatma uygulamaları için uygundur.
5. Mekanik ve Paketleme Bilgileri
5.1 Taşıyıcı Bant ve Makara Boyutları
LED, genişliği 8.0mm, cep aralığı 4.0mm ve iç cep boyutları 1.8mm x 0.92mm olan taşıyıcı bantta paketlenir. Makara çapı 178mm ±1mm, göbek çapı 60mm ±1mm'dir. Her makara 4000 adet içerir.
5.2 Etiket Özellikleri
Etiket, Parça Numarası, Özellik Numarası, Parti Numarası, Kod (Işık Akısı Kutusu, Renklilik Kutusu, İleri Gerilim Kutusu, Dalga Boyu Kodu dahil), Miktar ve Üretim Tarihini içerir.
5.3 Neme Dayanıklı Paketleme
Makara, kurutucu ve nem gösterge kartı ile birlikte bir neme dayanıklı torbada kapatılır. Nem duyarlılık seviyesi MSL 3'tür ve açıldıktan sonra 30°C ve %60 RH'nin altında depolama koşulları ve 168 saat zemin ömrü gerektirir.
6. Lehimleme ve Montaj Kılavuzu
6.1 SMT Reflow Lehimleme
| Parametre | Değer |
|---|---|
| Ortalama ısınma hızı (Tsmax'tan Tp'ye) | Maks 3°C/s |
| Ön ısıtma sıcaklığı (Tsmin'den Tsmax'a) | 150°C ile 200°C arası |
| Ön ısıtma süresi | 60 ila 120 saniye |
| 217°C'nin üzerinde kalma süresi (tL) | Maks 60 saniye |
| Tepe sıcaklığı (Tp) | 260°C |
| Tepe noktasının 5°C içinde kalma süresi (tp) | Maks 10 saniye |
| Soğutma hızı | Maks 6°C/s |
| 25°C'den Tp'ye kadar geçen süre | Maks 8 dakika |
Reflow lehimleme iki defadan fazla yapılmamalıdır. İki lehimleme işlemi arasında 24 saatten fazla süre olursa LED'ler nem emebilir ve hasar görebilir. Isıtma sırasında mekanik stres uygulamayın.
6.2 Elle Lehimleme ve Onarım
Elle lehimlemeye yalnızca bir kez izin verilir, havya sıcaklığı 300°C'nin altında ve süre 3 saniyeden az olmalıdır. Lehimlemeden sonra onarım önerilmez; kaçınılmazsa çift uçlu havya kullanın ve LED bütünlüğünü doğrulayın.
7. Paketleme ve Sipariş Bilgileri
Standart paketleme birimi makara başına 4000 adettir. Taşıyıcı bant 8mm genişliğindedir ve EIA-481 standardına uygundur. Makaralar neme dayanıklı torbalara konur ve ardından nakliye için karton kutulara yerleştirilir. Kutu boyutları birden fazla makaranın güvenli taşınmasını destekler.
8. Uygulama Hususları
8.1 Tipik Uygulamalar
Tipik kullanım alanları arasında elektronik cihazlardaki optik göstergeler, anahtar arka aydınlatması, sembol aydınlatması ve parlak sarı bir gösterge gerektiren genel ekran işlevleri bulunur.
8.2 Tasarım Önlemleri
- Gerilim değişimlerinden kaynaklanan akım kaçağını önlemek için LED ile seri olarak her zaman bir akım sınırlama direnci kullanın.
- Termal tasarım kritiktir: bağlantı sıcaklığını 95°C'nin altında tutmak için yeterli ısı dağılımı sağlayın.
- Ortam kükürt içeriği 100PPM'nin altında olmalıdır; halojen içeriği (brom ve klor) ayrı ayrı 900PPM'nin altında ve toplamda 1500PPM'nin altında olmalıdır.
- Yapıştırıcılardan veya kapsülleyicilerden çıkabilecek uçucu organik bileşiklere (VOC'ler) maruz kalmaktan kaçının, çünkü bunlar silikonu renklendirebilir.
- Taşıma ve montaj sırasında ESD koruması sağlayın; tipik HBM değeri 2000V'dir.
9. Güvenilirlik ve Test
9.1 Güvenilirlik Test Maddeleri
| Test Maddesi | Koşul | Süre/Adet | Kabul/Ret |
|---|---|---|---|
| Reflow Lehimleme | 260°C, 10 saniye | 2 kez | 0/1 |
| Sıcaklık Döngüsü | -40°C ila 100°C, her biri 30 dk | 100 döngü | 0/1 |
| Termal Şok | -40°C ila 100°C, 15 dk | 300 döngü | 0/1 |
| Yüksek Sıcaklık Depolama | 100°C | 1000 saat | 0/1 |
| Düşük Sıcaklık Depolama | -40°C | 1000 saat | 0/1 |
| Ömür Testi (IF=20mA, Ta=25°C) | 25°C, 20mA | 1000 saat | 0/1 |
9.2 Arıza Kriterleri
Güvenilirlik testlerinden sonra, LED aşağıdaki durumlarda arızalı kabul edilir: İleri gerilim (IF=20mA'de) Ü.S.L × 1.1'i aşarsa; ters akım (VR=5V'de) Ü.S.L × 2.0'yi aşarsa; ışık akısı A.S.L × 0.7'nin altındaysa.
10. Taşıma ve Depolama Önlemleri
- Açılmamış torbaları üretim tarihinden itibaren bir yıla kadar ≤30°C ve ≤%75 RH'de saklayın.
- Açıldıktan sonra zemin ömrü, ≤30°C ve ≤%60 RH'de 168 saattir.
- Neme dayanıklı torba hasar görmüşse veya nem göstergesi aşırı nem gösteriyorsa, kullanmadan önce LED'leri 60±5°C'de en az 24 saat fırınlayın.
- ESD önlemi ile taşıyın: topraklanmış çalışma tezgahları, bilek kayışları ve iletken ambalaj kullanın.
- Lehimlemeden sonra PCB'yi bükmeyin veya döndürmeyin; hızlı soğutmadan kaçının.
- LED'in yakınında organik buhar çıkaran yapıştırıcılar kullanmayın.
11. Sıkça Sorulan Sorular
S: Neden bir akım sınırlama direnci gereklidir?
C: Bir LED'in ileri gerilimi sıcaklıkla ve birimden birime değişir. Gerilimdeki küçük bir değişiklik akımda büyük bir değişikliğe neden olabilir ve potansiyel olarak maksimum dereceyi aşabilir. Seri bir direnç akımı dengeler.
S: Bu LED'ler paralel olarak sürülebilir mi?
C: LED'leri bireysel akım sınırlaması olmadan paralel bağlamak, VF farklılıkları nedeniyle akım dengesizliğine neden olabilir. Her bir dize için ayrı dirençler veya sabit akım sürücüleri kullanılması önerilir.
S: Bu LED'in tipik ömrü nedir?
C: Standart çalışma koşullarında (20mA, 25°C), LED'in 50.000 saatten fazla çalışması beklenir, ancak kesin ömür termal yönetim ve sürüş koşullarına bağlıdır.
12. Çalışma Prensibi
Bu sarı LED, sarı ışık yayan bir çipten (tipik olarak Galyum Fosfit veya ilgili bir bileşik) yapılmış bir yarı iletken diyota dayanır. İleri kutuplandığında, aktif bölgede elektronlar ve delikler yeniden birleşir ve fotonlar şeklinde enerji açığa çıkar. Yayılan ışığın dalga boyu (yaklaşık 585-595nm), malzemenin bant aralığı enerjisine karşılık gelir ve sarı bir renk üretir. Geniş görüş açısı, paket tasarımı ve dağıtıcı bir kapsülleyici kullanımı ile elde edilir.
13. Gelişme Eğilimleri
LED teknolojisindeki devam eden eğilimler arasında paketlerin daha da küçültülmesi, daha yüksek ışık verimi, geliştirilmiş renk kararlılığı ve daha katı çevresel uyumluluk yer almaktadır. 1608 paketi zaten kompakt bir form faktörüdür; gelecekteki gelişmeler, benzer veya daha yüksek performansa sahip daha da küçük paketleri (örneğin 1006) içerebilir. Fosfor ve çip malzemelerindeki ilerlemeler, mevcut renk yelpazesini genişletebilir ve termal performansı iyileştirebilir.
14. Vaka Çalışması
Uygulama: Akıllı Ev Cihazında Durum Göstergesi
Akıllı bir termostat, Wi-Fi iletişim durumunu belirtmek için sarı bir LED (bu ürüne benzer) kullanır. LED, parlamaya neden olmadan rahat bir parlaklık sağlamak için 10mA'de sürülür. 3.3V besleme ile 180Ω seri direnç kullanılır. Geniş görüş açısı, göstergenin her yönden görünür olmasını sağlar. Cihaz, sıcaklık döngüsü ve yüksek nem depolama dahil güvenilirlik testlerini geçer ve sağlamlığı teyit eder. MSL 3 işleme, montaj sırasında nemle ilgili kusur olmamasını sağlar.
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. |