İçindekiler
- 1. Ürün Genel Bakışı
- 1.1 Temel Özellikler ve Hedef Pazar
- 2. Teknik Parametreler: Derinlemesine ve Tarafsız Bir Analiz
- 2.1 Mutlak Maksimum Değerler
- 2.2 Elektriksel ve Optik Özellikler
- 2.3 Termal Hususlar
- 3. Sınıflandırma Sistemi Açıklaması
- 3.1 Işık Şiddeti (IV) Sınıflandırması
- 3.2 Renk Tonu / Kroma Sınıflandırması
- 4. Performans Eğrisi Analizi
- 4.1 Akım-Gerilim (I-V) Eğrisi
- 4.2 Bağıl Işık Şiddeti ile İleri Yön Akımı Arasındaki İlişki
- 4.3 Göreceli Işık Şiddeti ile Ortam Sıcaklığı Arasındaki İlişki
- 4.4 Spektral Dağılım
- 5. Mekanik ve Paketleme Bilgileri
- 5.1 Paket Boyutları ve Bacak Tanımları
- 5.2 Önerilen PCB Lehim Pedi Tasarımı ve Polarite
- 6. Lehimleme ve Montaj Kılavuzu
- 6.1 Kızılötesi Reflow Lehimleme Süreci
- 6.2 Temizleme
- 6.3 Depolama ve İşlem
- 7. Paketleme ve Sipariş Bilgileri
- 7.1 Taşıma Bandı ve Makara Özellikleri
- 8. Uygulama Önerileri ve Tasarım Hususları
- 8.1 Tipik Uygulama Devresi
- 8.2 Tasarımda Isıl Yönetim
- 8.3 Optik Tasarım Hususları
- 9. Teknik Karşılaştırma ve Farklılaşma
- 10. Sıkça Sorulan Sorular (Teknik Parametrelere Dayalı)
- 11. Pratik Uygulama Örnekleri
- 12. Çalışma Prensibi Özeti
- 13. Teknoloji Trendleri
1. Ürün Genel Bakışı
Bu belge, yan ışık yayan çift renkli bir yüzey montaj cihazı (SMD) LED'i olan LTW-S225DSKS-PH'nin tam teknik özelliklerini sağlar. Bu bileşen, otomatik montaj süreçleri için tasarlanmış kompakt bir paket içinde iki farklı ışık yayan çipi entegre eder. Ana uygulama alanı, güvenilir durum göstergesi veya arka aydınlatma işlevi gerektiren, alanı kısıtlı elektronik cihazlardır.
1.1 Temel Özellikler ve Hedef Pazar
LTW-S225DSKS-PH tasarımı, modern elektronik üretim için uygun kılan bir dizi temel özelliğe sahiptir. RoHS (Zararlı Maddelerin Kısıtlanması) Direktifi'ne uygun olup çevre düzenlemelerine uyumu sağlar. Cihaz, lehimi iyileştirmek için kalay kaplı kurşun çerçeve kullanır. Ultra yüksek parlaklıklı yarı iletken çipleri entegre eder: biri beyaz ışık yaymak için InGaN teknolojisine, diğeri sarı ışık yaymak için AlInGaP teknolojisine dayanır.
Bu paket, yüksek hacimli üretimde yaygın olarak kullanılan yüksek hızlı otomatik yerleştirme ekipmanlarıyla uyumluluğu kolaylaştıran, EIA (Elektronik Endüstrileri Birliği) standartlarına uygun, 7 inç çapında bir makaraya sarılı standart 8mm taşıma bandı formatında sunulur. Cihaz ayrıca, kurşunsuz (Pb-free) PCB montajının standart işlemi olan kızılötesi (IR) reflow lehimleme işlemiyle uyumlu olacak şekilde tasarlanmıştır.
Ana hedef uygulamaları, telekomünikasyon ekipmanlarını (hücresel telefonlar ve telsiz telefonlar gibi), ofis otomasyon cihazlarını (dizüstü bilgisayarlar gibi), ağ sistemlerini, çeşitli ev aletlerini ve iç mekan işaretleme veya görüntüleme uygulamalarını kapsar. Spesifik kullanımlar arasında klavye arka aydınlatması, güç, bağlantı veya sistem durum göstergeleri, mikro görüntüleyiciler ve genel sinyal veya sembol aydınlatması yer alır.
2. Teknik Parametreler: Derinlemesine ve Tarafsız Bir Analiz
LTW-S225DSKS-PH'nin performansı, standart koşullar altında (aksi belirtilmedikçe, Ta=25°C) ölçülen kapsamlı elektriksel, optik ve termal parametrelerle tanımlanır. Bu parametrelerin anlaşılması, doğru devre tasarımı ve güvenilir çalışma için çok önemlidir.
2.1 Mutlak Maksimum Değerler
Bu değerler, cihazda kalıcı hasara neden olabilecek stres limitlerini tanımlar. Bu limitlerde veya bunların üzerinde çalıştırmanın güvenilirliği garanti edilmez ve uzun vadeli performansı sağlamak için kaçınılmalıdır.
- Güç Tüketimi (Pd):Beyaz ışık çipi için 72 mW, sarı ışık çipi için 62.5 mW'dır. Bu, LED'in ısı olarak dağıtabileceği maksimum güçtür.
- Tepe İleri Akım (IFP):Beyaz ışık için 100 mA, sarı ışık için 60 mA'dır. Bu, darbe koşullarında (1/10 görev döngüsü, 0.1 ms darbe genişliği) izin verilen maksimum anlık akımdır.
- Doğru Akım İleri Akımı (IF):Beyaz ışık için 20 mA, sarı ışık için 25 mA'dır. Bu, normal çalışma için önerilen maksimum sürekli ileri akımdır.
- Çalışma sıcaklığı aralığı:-20°C ila +80°C. Bu, LED'in çalışmak üzere tasarlandığı ortam sıcaklığı aralığıdır.
- Depolama sıcaklığı aralığı:-30°C ila +85°C. Bu, cihazın güç verilmediği durumdaki depolama sıcaklık aralığıdır.
- Kızılötesi Lehimleme Koşulları:260°C'de 10 saniye dayanabilir, bu tipik bir kurşunsuz geri akış lehimleme sıcaklık profilidir.
2.2 Elektriksel ve Optik Özellikler
Bunlar, standart test akımı IF= 20mA altında ölçülen tipik performans parametreleridir.
- Işık şiddeti (IV):Beyaz LED'ler için yoğunluk aralığı minimum 112.0 mcd'den maksimum 450.0 mcd'ye kadar değişir. Sarı LED'ler için ise bu aralık 45.0 mcd'den 180.0 mcd'ye kadardır. Belirli bir birimin ölçülen değeri, onun binning seviyesine bağlıdır (Bkz. Bölüm 4). Ölçümler, CIE fotopik görme eğrisine yaklaşmak için filtre düzeltmeli sensör kullanılarak yapılır.
- Işık yayma açısı (2θ1/2):Her iki renk için de bu açı tipik olarak 130 derecedir. Bu, ışık şiddetinin merkez eksendeki (0°) ölçüm değerinin yarısına düştüğü noktadaki tam açıdır. Bu kadar geniş bir görüş açısı, yandan ışık yayan LED'lerin karakteristik özelliğidir.
- Ana dalga boyu (λd):Sadece sarı LED'ler için geçerlidir, 584.0 nm'den 596.0 nm'ye kadar olan aralık. Bu, insan gözünün algıladığı ve rengi tanımlayan tek bir dalga boyudur.
- Pik emisyon dalga boyu (λP):Sarı LED'ler için tipik olarak 591.0 nm'dir ve spektral güç dağılımının zirvesini temsil eder.
- Kromatiklik koordinatları (x, y):Beyaz LED'ler için tipik koordinatlar x=0.31, y=0.31'dir ve bunlar CIE 1931 kromatik diyagramında "soğuk beyaz" bölgesine yerleştirilir. Sarı LED'lerin rengi, baskın dalga boyu sınıflandırması ile tanımlanır.
- Spektral çizgi yarı genişliği (Δλ):Sarı LED'ler için bu değer tipik olarak 15 nm'dir ve yayılan ışığın spektral saflığını veya bant genişliğini ifade eder.
- İleri yönlü voltaj (VF):Beyaz LED: Min. 2.5V, Maks. 3.7V. Sarı LED: Min. 1.6V, Maks. 2.4V. Bu, 20mA sürücü akımı altında LED üzerindeki voltaj düşümüdür. İki renk arasındaki VFfarkı belirgindir ve özellikle aynı akım kaynağından sürülüyorlarsa devre tasarımında dikkate alınmalıdır.
- Ters yönlü akım (IR):Ters yönlü voltaj (VR5V'de her iki rengin maksimum ters akımı da 10.0 μA'dır.Önemli Not:Veri sayfasında, ters voltaj koşulunun yalnızca kızılötesi (IR) testi için olduğu ve bu cihazın ters yönde çalışmak üzere tasarlanmadığı açıkça belirtilmiştir. Uygulama devresine ters öngerilim uygulanması önerilmez.
2.3 Termal Hususlar
Güç tüketimi derecelendirmeleri (72mW/62.5mW) doğrudan ısı yönetimi ile ilgilidir. Bu limitlerin aşılması, eklem sıcaklığını artırarak hızlanmış ışık akısı azalmasına (ışık çıkışının zamanla düşmesi), renk koordinatı kaymasına ve nihayetinde cihaz arızasına yol açar. -20°C ila +80°C çalışma sıcaklığı aralığı ortam koşullarını tanımlar. Tasarımcılar, ortam sıcaklığı ve güç tüketiminden kaynaklanan öz ısınmanın birleşik etkisinin LED eklem sıcaklığını güvenli sınırlar içinde tutmasını sağlamalıdır.
3. Sınıflandırma Sistemi Açıklaması
Seri üretimde tutarlılığı sağlamak için, LED'ler kritik performans parametrelerine göre farklı "seviyelere" ayrılır. LTW-S225DSKS-PH çok boyutlu bir seviye sınıflandırma sistemi kullanır.
3.1 Işık Şiddeti (IV) Seviye Sınıflandırması
LED'ler, 20mA'de ölçülen ışık çıkışlarına göre sınıflandırılır.
Beyaz LED sınıflandırması:
- R sınıfı:112.0 – 180.0 mcd
- S Kademesi:180.0 – 280.0 mcd
- T Kademesi:280.0 – 450.0 mcd
Sarı LED Gruplandırması:
- P kademesi:45.0 – 71.0 mcd
- Q kademesi:71.0 – 112.0 mcd
- R sınıfı:112.0 – 180.0 mcd
3.2 Renk Tonu / Kroma Sınıflandırması
Beyaz LED'ler için renk tutarlılığı, CIE 1931 diyagramında belirli bir dörtgenle tanımlanan kromatiklik koordinatları (x, y) sınıflandırması (örneğin S1-1, S1-2, S2-1 vb.) ile yönetilir. Her ton sınıfı için x ve y koordinatlarındaki tolerans +/- 0.01'dir. Sarı LED'ler için ise daha basit bir baskın dalga boyu sınıflandırması kullanılır:
- H sınıfı:584.0 – 590.0 nm
- J filtresi:590.0 – 596.0 nm
Bu sınıflandırma sistemi, tasarımcıların uygulamalarının özel parlaklık ve renk tutarlılığı gereksinimlerini karşılayan bileşenleri seçmelerine olanak tanır; bu, çoklu LED arka aydınlatma veya durum göstergesi dizileri gibi düzgünlüğün kritik olduğu uygulamalar için hayati önem taşır.
4. Performans Eğrisi Analizi
Sağlanan metin belirli grafikleri tam olarak ayrıntılandırmasa da, bu tür LED'lerin tipik eğrisi aksi belirtilmedikçe 25°C ortam sıcaklığında ölçülen aşağıdakileri içerecektir:
4.1 Akım-Gerilim (I-V) Eğrisi
Bu grafik, ileri yön akımını (IF) ile ileri voltaj (VF) arasındaki ilişki. Doğrusal olmayıp diyot karakteristiğine sahiptir. AlInGaP (sarı ışık) çipinin eğrisi genellikle InGaN (beyaz ışık) çipine (yaklaşık 3.0V) kıyasla daha düşük bir eşik voltajına (yaklaşık 1.8V) sahiptir. Bu eğri, basit bir direnç veya sabit akım sürücüsü kullanılsın, akım sınırlama devrelerinin tasarımı için çok önemlidir.
4.2 Bağıl Işık Şiddeti ile İleri Yön Akımı Arasındaki İlişki
Bu grafik, ışık çıkışının sürücü akımı arttıkça nasıl arttığını göstermektedir. Belirli bir aralıkta genellikle doğrusaldır, ancak yüksek akımlarda verim düşüşü ve termal etkiler nedeniyle doyuma ulaşır. Verimliliği ve ömrü azalttığı için mutlak maksimum DC akımın (20/25mA) yakınında veya üzerinde çalıştırılması önerilmez.
4.3 Göreceli Işık Şiddeti ile Ortam Sıcaklığı Arasındaki İlişki
LED ışık çıkışı, eklem sıcaklığı arttıkça azalır. Bu eğri, bu ilişkiyi nicelendirir. AlInGaP LED'ler (sarı ışık) için düşüş, genellikle InGaN LED'lere (beyaz ışık) kıyasla daha belirgindir. Bu, ortam sıcaklığının yüksek olduğu veya PCB termal yönetiminin zayıf olduğu uygulamalar için kritik bir husustur.
4.4 Spektral Dağılım
Sarı AlInGaP LED için bu, 591 nm merkezli nispeten dar bir tepe gösterecektir. Beyaz InGaN LED için spektrum çok daha geniştir; mavi InGaN çipinin yaydığı ışık ile fosfor tabakasının yaydığı ışığın birleşiminden oluşur ve böylece görünür dalga boyu aralığında sürekli bir spektrum oluşturur.
5. Mekanik ve Paketleme Bilgileri
5.1 Paket Boyutları ve Bacak Tanımları
LTW-S225DSKS-PH, yandan ışık yayan bir SMD paketidir. Kritik boyut açıklamaları: Tüm boyutlar milimetre cinsindendir, aksi belirtilmedikçe standart tolerans ±0.1 mm'dir. Doğru yönlendirme için bacak tanımları çok önemlidir:
- Bacak 1 ve 2, AlInGaP sarı ışık çipine ayrılmıştır.
- Pim 3 ve 4, InGaN beyaz ışık çipine tahsis edilmiştir.
5.2 Önerilen PCB Lehim Pedi Tasarımı ve Polarite
Veri sayfası, baskılı devre kartı üzerinde önerilen lehim pedi düzeninin şematik diyagramını içerir. Bu tasarıma uymak, güvenilir lehimleme, doğru hizalama ve iyi mekanik mukavemet elde edilmesine yardımcı olur. Lehim pedi deseni ayrıca gerekli ısı dağılımını ve lehim miktarını sağlar. Polarite, pin numarası ile belirtilir; anot ve katodun doğru bağlanması çok önemlidir. Ters voltaj uygulanması LED'e zarar verebilir.
6. Lehimleme ve Montaj Kılavuzu
6.1 Kızılötesi Reflow Lehimleme Süreci
Bu cihaz, kurşunsuz montajın standart işlemi olan kızılötesi (IR) reflow lehimlemeye uyumludur. Maksimum derecelendirme koşulu 260°C'de 10 saniyedir. Uygulamada, kullanılan lehim pastasına uygun sıvüs hattı üstü süresi (TAL) ile tepe sıcaklığı 240°C ile 260°C arasında olan standart bir kurşunsuz reflow sıcaklık profili kullanılmalıdır. Termal şoktan veya LED paketinin veya iç bağlama tellerinin hasar görmesinden kaçınmak için şartname önerilen profili takip edilmelidir.
6.2 Temizleme
Lehim sonrası temizleme dikkatlice yapılmalıdır. Sadece belirtilen kimyasallar kullanılmalıdır. Veri sayfası, temizlik gerekiyorsa, oda sıcaklığında etanol veya izopropil alkol içinde bir dakikadan fazla olmamak üzere daldırma önermektedir. Belirtilmemiş veya aşındırıcı kimyasal sıvıların kullanılması, LED'in epoksi lensine veya paketleme malzemesine zarar vererek ışık çıkışının azalmasına veya erken arızaya neden olabilir.
6.3 Depolama ve İşlem
Elektrostatik Deşarj (ESD) Dikkat Edilmesi Gerekenler:LED'ler elektrostatik ve voltaj dalgalanmalarına karşı hassastır. İşlem sırasında bileklik veya antistatik eldiven kullanılması önerilir. Tüm ekipmanlar ve çalışma tezgahları uygun şekilde topraklanmalıdır.
Nem Hassasiyeti:LED'ler nem tutuculu nem geçirmez torbalarda paketlenmiştir. Mühürlü halde, 30°C veya altında, %90 veya altında bağıl nem (RH) koşullarında saklanmalı ve önerilen raf ömrü bir yıldır. Orijinal ambalaj açıldıktan sonra, saklama ortamı 30°C veya %60 RH'yi aşmamalıdır. Kuru paketinden çıkarılan bileşenler, bir hafta içinde kızılötesi reflow lehimleme işlemine tabi tutulmalıdır (Nem Hassasiyet Seviyesi 3, MSL-3). Orijinal torba dışında uzun süreli depolama gerekiyorsa, nem tutuculu hava geçirmez bir kapta saklanmalıdır. Bir haftadan uzun süre açık depolanırsa, reflow sırasında "patlamış mısır" etkisini önlemek için lehimlemeden önce yaklaşık 60°C'de en az 20 saat fırınlanması gerekir.
7. Paketleme ve Sipariş Bilgileri
7.1 Taşıma Bandı ve Makara Özellikleri
LTW-S225DSKS-PH, endüstri standardında 8mm genişliğinde embosseli taşıyıcı bant formunda sunulur ve 7 inç (178mm) çapında bir makaraya sarılmıştır. Her makara 4000 adet içerir. Bant yuvaları, elemanları taşıma ve işleme sırasında korumak için üstten kapatma bandı ile mühürlenmiştir. Paketleme ANSI/EIA-481 spesifikasyonuna uygundur. Tam makaradan daha az miktarlar için, kalan kısım için minimum paketleme miktarı 500 adet olarak belirlenmiştir. Taşıyıcı bant tasarımı, ardışık en fazla iki eksik elemana (boş yuva) izin verir.
8. Uygulama Önerileri ve Tasarım Hususları
8.1 Tipik Uygulama Devresi
LTW-S225DSKS-PH içindeki her renk çipinin ileri voltaj karakteristiği farklı olduğundan, her biri bağımsız olarak sürülmelidir. En basit sürme yöntemi, her çip için bir seri akım sınırlama direnci kullanmaktır. Direnç değeri hesaplama formülü: R = (VGüç Kaynağı- VF) / IF, burada IF, gerekli sürücü akımıdır (örneğin 20mA), VF, tasarım marjına bağlı olarak veri sayfasındaki tipik veya maksimum ileri yönlü gerilimdir. Daha iyi tutarlılık ve kararlılık için, özellikle sıcaklık veya besleme gerilimi değişikliklerinde, sabit akım sürücü devresi kullanılması önerilir.
8.2 Tasarımda Isıl Yönetim
SMD LED'ler küçük olsa da, etkili ısı yönetimi performans ve ömür için çok önemlidir. PCB ana ısı emici görevi görür. Önerilen pad tasarımını kullanmak ve LED'in termal pad'ine yeterli bakır alanı bağlamak, ısı dağılımına yardımcı olur. Yüksek güçlü veya yüksek ortam sıcaklığı uygulamaları için, ısının LED jonksiyonundan uzaklaştırılması amacıyla paket altına termal viyalar veya daha geniş bakır alanlar eklenmesi gerekebilir.
8.3 Optik Tasarım Hususları
Yan ışık yayan bir LED olarak, ana ışık yayılım yönü PCB yüzeyine paraleldir. Bu, kenar aydınlatmalı ışık kılavuzu plakaları, yan yönlü göstergeleri aydınlatma veya tuşlara yandan arka ışık sağlama için idealdir. Tasarımcılar, ışık kılavuzları, lensler veya difüzörler tasarlarken, düzgün aydınlatma ve istenen görsel etkiyi sağlamak için 130 derecelik görüş açısını dikkate almalıdır.
9. Teknik Karşılaştırma ve Farklılaşma
LTW-S225DSKS-PH'ın temel farklılaştırıcı faktörü, tek bir SMD paketi içindeki çift renkli, yan ışık yayan konfigürasyonudur. Bu, iki ayrı yan ışık yayan LED kullanmaya kıyasla PCB alanından tasarruf sağlar. Sarı ışık için AlInGaP malzeme kullanımı yüksek verimlilik ve iyi renk saflığı sunarken, InGaN tabanlı beyaz ışık modern bir soğuk beyaz ışık kaynağı sağlar. 130 derecelik geniş görüş açısının otomatik montaj ve reflow işlemleriyle uyumluluğu ile birleşimi, onu ekonomik, yüksek hacimli üretim için çok yönlü bir seçenek haline getirir.
10. Sıkça Sorulan Sorular (Teknik Parametrelere Dayalı)
Sor: Beyaz ve sarı ışık yayan çipleri aynı akım sınırlama direnci ile sürebilir miyim?
Cevap: Hayır. İleri yönlü voltaj farkları belirgin olduğundan (20mA'de beyaz ışık yaklaşık 3.2V, sarı ışık yaklaşık 2.0V), bunları aynı dirence paralel bağlamak ciddi bir akım dengesizliğine yol açar; bir çipi aşırı sürerken diğerini yetersiz sürebilir. Her çipin bağımsız akım kontrolüne ihtiyacı vardır.FSoru: Işık şiddeti sınıflandırma kodlarının (örneğin R, S, T) anlamı nedir?
Cevap: Sınıflandırma kodu, belirli bir LED'in standart test akımında (20mA) sürüldüğünde garanti edilen ışık çıkışı aralığını ifade eder. Örneğin, T sınıfından bir beyaz LED (280-450 mcd), R sınıfından bir LED'den (112-180 mcd) daha parlaktır. Tasarımcılar, ürünlerinin parlaklık tutarlılığını sağlamak için gerekli sınıfı belirtir.
Soru: Bu LED açık hava uygulamaları için uygun mudur?
Cevap: Veri sayfası, çalışma sıcaklık aralığını -20°C ile +80°C olarak belirtir ve tipik iç mekan uygulamalarını listeler. Açık hava kullanımı için, daha geniş sıcaklık limitleri, UV ışınımının neden olduğu epoksi yaşlanması ve nem nüfuzu gibi faktörler değerlendirilmelidir. Bu cihaz, sert ortamlar için özel olarak derecelendirilmemiştir.
Soru: Nem koruma torbası açıldıktan sonra bir hafta içinde geri akış lehimlemenin tamamlanması gereken süre ne kadar önemlidir?
Cevap: Bu, güvenilirlik için çok önemlidir. MSL-3 seviyesindeki bir bileşen havadan çok fazla nem emerse ve ardından geri akış lehimlemenin yüksek sıcaklığına maruz kalırsa, nemin hızlı buharlaşması iç katman ayrılmasına veya çatlamaya ("patlamış mısır" efekti) neden olabilir, bu da anında veya potansiyel arızaya yol açar. Süre aşılırsa, tavlama kılavuzlarına uyun.
11. Pratik Uygulama Örnekleri
Örnek 1: Mobil Cihaz Durum Göstergesi:
Tek bir LTW-S225DSKS-PH, birden fazla durum göstergesi sağlayabilir. Beyaz LED "güç açık" veya "şarj tamamlandı" durumunu gösterirken, sarı LED "şarj oluyor" veya "düşük pil" durumunu gösterebilir. Yan ışık yayma özelliği, ışığın cihaz kasa kenarına uzanan bir ışık kılavuzu çubuğuna bağlanmasına izin vererek, temiz bir gösterge oluşturur.Örnek 2: Endüstriyel Kontrol Paneli Arka Aydınlatması:
Bu tür bir dizi LED, membran anahtar panelinin kenarı boyunca yerleştirilebilir. Beyaz LED'ler, düşük ışık koşullarında tüm tuşlar için genel bir arka aydınlatma sağlar. Sarı LED'ler, belirli fonksiyon tuşlarına (örneğin acil durdurma, uyarı) bağlanabilir ve etkinleştirildiğinde çarpıcı, dikkat çekici bir renk sağlar; tüm bunlar aynı kompakt bileşen ayak izi kullanılarak gerçekleştirilir.12. Çalışma Prensibi Özeti
Işık Yayan Diyot (LED), elektrolüminesans yoluyla ışık yayan bir yarı iletken cihazdır. p-n eklemine ileri yönde bir voltaj uygulandığında, elektronlar ve delikler yeniden birleşir ve enerjiyi fotonlar şeklinde serbest bırakır. Işığın rengi, yarı iletken malzemenin enerji bant aralığı tarafından belirlenir.
AlInGaP (alüminyum indiyum galyum fosfit):
- Bu malzeme sistemi sarı LED'ler için kullanılır. Enerji bant aralığı, spektrumun kırmızı, turuncu, kehribar ve sarı ışık bölgelerindeki emisyona karşılık gelir. Bu renklerdeki yüksek verimliliği ile bilinir.InGaN (İndiyum Galyum Nitrür):
- Bu malzeme sistemi beyaz LED'ler için kullanılır. Genellikle, mavi ışık yayan bir InGaN çipi, fosfor kaplaması ile birlikte kullanılır. Çipten yayılan mavi ışık fosforu uyarır ve fosfor daha geniş bir spektral aralıkta ışığı yeniden yayarak beyaz ışık algısı oluşturur. Fosforun özel karışımı beyaz noktayı belirler (örneğin, soğuk beyaz, sıcak beyaz).Yan ışık yayan paketleme yapısı, ana ışık çıkışını bileşen gövdesinin yan tarafına yönlendirmek için yansıtıcı bir oda ve kalıplanmış epoksi lens kullanır.
13. Teknoloji Trendleri
Optoelektronik endüstrisi, LTW-S225DSKS-PH gibi bileşenlerle ilgili birkaç kilit alanda ilerlemeye devam ediyor. Sektör sürekli olarak
daha yüksek ışık verimliliği(her watt elektrik girişi için daha fazla ışık çıkışı) peşinde koşuyor; bu, enerji verimliliğini artırıyor ve daha düşük sürücü akımları kullanılmasına veya daha parlak çıkış elde edilmesine olanak tanıyor.Geliştirilmiş renksel geriverimve daha geniş bir seçenek yelpazesine sahip beyaz noktalar (CCT - İlişkili renk sıcaklığı) bir eğilimdir, özellikle beyaz LED'ler için.KüçültmeSürekli gelişim, aynı veya daha iyi performansta daha küçük paket boyutlarının elde edilmesine olanak tanır. Ayrıca,Daha yüksek sıcaklık ve nem koşullarında artırılmış güvenilirlik ve ömürSürekli bir gelişim hedefidir ve bu, SMD LED'lerin potansiyel uygulama ortamlarını genişletir. Birden fazla işlevin (örneğin, birden fazla renk hatta entegre sürücü gibi) tek bir pakette entegre edilmesi de bileşen tasarımında önemli bir eğilimi temsil eder.Daha yüksek sıcaklık ve nem koşulları altında çalışabilme, devam eden geliştirme hedefleri arasındadır ve SMD LED'lerin potansiyel uygulama ortamlarını genişletmektedir. Tek bir pakete birden fazla işlevin (çoklu renkler veya hatta entegre sürücüler gibi) entegrasyonu da bileşen tasarımında önemli bir eğilimi temsil etmektedir.
LED Özellik Terimlerinin Ayrıntılı Açıklaması
LED Teknik Terimlerinin Tam Açıklaması
I. Optoelektronik Performans Temel Göstergeleri
| Terminoloji | Birim/Gösterim | Basit Açıklama | Neden Önemli |
|---|---|---|---|
| Işık Etkinliği (Luminous Efficacy) | lm/W (lümen/vat) | Watt başına üretilen ışık akısı, değer ne kadar yüksekse enerji verimliliği o kadar iyidir. | Aydınlatma armatürünün enerji verimlilik sınıfını ve elektrik maliyetini doğrudan belirler. |
| Işık Akısı (Luminous Flux) | lm (lümen) | Bir ışık kaynağının yaydığı toplam ışık miktarı, halk arasında "parlaklık" olarak adlandırılır. | Bir armatürün yeterince parlak olup olmadığını belirler. |
| Işık Açısı (Viewing Angle) | ° (derece), örn. 120° | Işık yoğunluğunun yarıya düştüğü açı, ışın demetinin genişliğini veya darlığını belirler. | Aydınlatma alanını ve düzgünlüğünü etkiler. |
| Renk sıcaklığı (CCT) | K (Kelvin), örn. 2700K/6500K | Işığın renk sıcaklığı: düşük değer sarı/sıcak, yüksek değer beyaz/soğuk tonlara kayar. | Aydınlatma atmosferini ve uygun kullanım senaryolarını belirler. |
| Renksel Geriverim İndeksi (CRI / Ra) | Birimsiz, 0–100 | Işık kaynağının nesnelerin gerçek rengini yansıtma yeteneği, Ra≥80 tercih edilir. | Renk gerçekliğini etkiler; alışveriş merkezleri, sanat galerileri gibi yüksek gereksinimli mekanlarda kullanılır. |
| Renk Toleransı (SDCM) | MacAdam Elips Adım Sayısı, örn. "5-step" | Renk tutarlılığının nicel göstergesi; adım sayısı ne kadar küçükse renk tutarlılığı o kadar yüksektir. | Aynı parti armatürlerin renk farklılığı olmamasını sağlamak. |
| Dominant Wavelength | nm (nanometre), örneğin 620nm (kırmızı) | Renkli LED'lerin renklerine karşılık gelen dalga boyu değerleri. | Kırmızı, sarı, yeşil vb. tek renkli LED'lerin renk tonunu belirler. |
| Spektral Dağılım (Spectral Distribution) | Dalga Boyu vs. Şiddet Eğrisi | LED'in yaydığı ışığın farklı dalga boylarındaki yoğunluk dağılımını gösterir. | Renksel geriverim ve renk kalitesini etkiler. |
II. Elektriksel Parametreler
| Terminoloji | Sembol | Basit Açıklama | Tasarım Hususları |
|---|---|---|---|
| İleri Yönlü Gerilim (Forward Voltage) | Vf | LED'in yanması için gereken minimum gerilim, bir tür "başlangıç eşiği" gibidir. | Sürücü güç kaynağı voltajı ≥Vf olmalıdır, birden fazla LED seri bağlandığında voltajlar toplanır. |
| Forward Current | Eğer | LED'in normal şekilde ışık yaymasını sağlayan akım değeri. | Genellikle sabit akım sürücü kullanılır; akım, parlaklığı ve ömrü belirler. |
| Maksimum Darbe Akımı (Pulse Current) | Ifp | Kısa süreliğine tolere edilebilen tepe akımı, ışık ayarlama veya flaş için kullanılır. | Darbe genişliği ve görev döngüsü sıkı kontrol altında tutulmalıdır, aksi takdirde aşırı ısınma ve hasar meydana gelir. |
| Reverse Voltage | Vr | LED'in dayanabileceği maksimum ters gerilimdir, aşılırsa LED bozulabilir. | Devrede ters bağlantı veya voltaj darbelerine karşı koruma sağlanmalıdır. |
| Thermal Resistance | Rth(°C/W) | Isığın çipten lehim noktasına iletilmesindeki direnç, değer ne kadar düşükse soğutma o kadar iyidir. | Yüksek termal direnç, daha güçlü bir soğutma tasarımı gerektirir, aksi takdirde bağlantı sıcaklığı yükselir. |
| Elektrostatik Deşarj Direnci (ESD Immunity) | V (HBM), örneğin 1000V | Elektrostatik darbe direnci, değer ne kadar yüksekse, statik elektrikten hasar görme olasılığı o kadar düşüktür. | Üretim sırasında, özellikle yüksek hassasiyetli LED'ler için statik elektrik önlemleri alınmalıdır. |
III. Isı Yönetimi ve Güvenilirlik
| Terminoloji | Temel Göstergeler | Basit Açıklama | Etki |
|---|---|---|---|
| Junction Temperature | Tj (°C) | LED çipinin içindeki gerçek çalışma sıcaklığı. | Her 10°C düşüşte, ömür iki katına çıkabilir; aşırı sıcaklık ışık azalmasına ve renk kaymasına neden olur. |
| Işık Azalması (Lumen Depreciation) | L70 / L80 (saat) | Parlaklığın başlangıç değerinin %70'ine veya %80'ine düşmesi için gereken süre. | LED'in "kullanım ömrünü" doğrudan tanımlar. |
| Lumen Bakımı (Lumen Maintenance) | % (örneğin %70) | Belirli bir kullanım süresinden sonra kalan ışık çıkışının yüzdesi. | Uzun süreli kullanım sonrası parlaklık koruma yeteneğini karakterize eder. |
| Color Shift | Δu′v′ veya MacAdam elipsi | Kullanım sırasında rengin değişim derecesi. | Aydınlatma sahnesinin renk tutarlılığını etkiler. |
| Termal Yaşlandırma (Thermal Aging) | Malzeme performansında düşüş | Uzun süreli yüksek sıcaklığa bağlı olarak kapsülleme malzemesinde bozulma. | Parlaklıkta azalmaya, renk değişimine veya açık devre arızasına yol açabilir. |
Dördüncü Bölüm: Kapsülleme ve Malzemeler
| Terminoloji | Yaygın Türler | Basit Açıklama | Özellikler ve Uygulamalar |
|---|---|---|---|
| Paket Tipi | EMC, PPA, Seramik | Çipi koruyan ve optik, termal arayüz sağlayan kasa malzemesi. | EMC iyi ısı direncine ve düşük maliyete sahiptir; seramik üstün ısı dağıtımı ve uzun ömür sunar. |
| Çip yapısı | Düz Montaj, Ters Montaj (Flip Chip) | Çip elektrot düzenleme yöntemi. | Ters montaj daha iyi ısı dağılımı ve daha yüksek ışık verimliliği sağlar, yüksek güç için uygundur. |
| Fosfor kaplama | YAG, silikat, nitrür | Mavi ışık çipi üzerine kaplanır, bir kısmı sarı/kırmızı ışığa dönüştürülür ve beyaz ışık oluşturmak için karıştırılır. | Farklı fosforlar, ışık verimliliğini, renk sıcaklığını ve renksel geriverimi etkiler. |
| Lens/optik tasarım | Düzlem, Mikrolens, Tam Yansıma | Paket yüzeyindeki optik yapı, ışık dağılımını kontrol eder. | Işık açısı ve ışık dağılım eğrisini belirleme. |
V. Kalite Kontrolü ve Sınıflandırma
| Terminoloji | Sınıflandırma İçeriği | Basit Açıklama | Amaç |
|---|---|---|---|
| Işık Akısı Sınıflandırması | Kodlar örneğin 2G, 2H | Parlaklık seviyelerine göre gruplandırılır, her grubun minimum/maksimum lümen değeri vardır. | Aynı parti ürünlerin parlaklığının tutarlı olmasını sağlayın. |
| Voltaj sınıflandırması | Kodlar örneğin 6W, 6X | İleri yönlü voltaj aralığına göre gruplandırın. | Sürücü güç kaynağı eşleştirmesini kolaylaştırır ve sistem verimliliğini artırır. |
| Renk ayrımı sınıflandırması | 5-adımlı MacAdam elipsi | Renk koordinatlarına göre gruplandırın, renklerin çok küçük bir aralıkta kalmasını sağlayın. | Renk tutarlılığını sağlayın, aynı armatür içinde renk düzensizliğinden kaçının. |
| Renk sıcaklığı sınıflandırması | 2700K, 3000K vb. | Renk sıcaklığına göre gruplandırılmıştır, her grubun karşılık gelen koordinat aralığı vardır. | Farklı senaryoların renk sıcaklığı ihtiyaçlarını karşılar. |
VI. Test ve Sertifikasyon
| Terminoloji | Standart/Test | Basit Açıklama | Anlam |
|---|---|---|---|
| LM-80 | Lümen Bakım Testi | Sabit sıcaklık koşullarında uzun süreli yanma sırasında parlaklık azalma verileri kaydedilir. | LED ömrünün tahmin edilmesi için kullanılır (TM-21 ile birlikte). |
| TM-21 | Ömür Tahmini Standardı | LM-80 verilerine dayanarak gerçek kullanım koşullarındaki ömrün hesaplanması. | Bilimsel ömür tahmini sağlar. |
| IESNA standardı | Aydınlatma Mühendisliği Derneği standardı | Optik, elektrik ve termal test yöntemlerini kapsar. | Sektörde kabul görmüş test referansıdır. |
| RoHS / REACH | Çevre Sertifikası | Ürünlerin zararlı maddeler (kurşun, cıva gibi) içermediğinden emin olun. | Uluslararası pazara giriş koşulları. |
| ENERGY STAR / DLC | Enerji Verimliliği Sertifikasyonu | Aydınlatma ürünleri için enerji verimliliği ve performans sertifikasyonu. | Genellikle devlet alımları, sübvansiyon projeleri için kullanılır ve piyasa rekabet gücünü artırır. |