Yandan Görünümlü Mavi LED 57-11-UB0200H-AM Veri Sayfası - PLCC-2 Paketi - 3.1V - 20mA - 355mcd - Türkçe Teknik Doküman

1. Ürün Genel Bakışı

Bu belge, öncelikle otomotiv iç aydınlatma uygulamaları için tasarlanmış, yüksek güvenilirliğe sahip bir yandan görünümlü mavi LED'in teknik özelliklerini detaylandırmaktadır. Bileşen, kompakt bir PLCC-2 (Plastik Bacaklı Çip Taşıyıcı) yüzey montaj paketine sahiptir ve birden fazla açıdan görünürlük gerektiren arka aydınlatma ve gösterge işlevleri için ideal olan geniş 120 derecelik bir görüş açısı sunar. Temel avantajları arasında, araç içlerinin tipik zorlu çevre koşulları altında performans ve uzun ömür sağlayan katı AEC-Q101 otomotiv kalifikasyon standardına uygunluk yer alır. LED ayrıca RoHS ve REACH çevre direktiflerine de uygundur. Hedef pazar, gösterge paneli anahtarları, kontrol panelleri ve diğer iç aydınlatma ihtiyaçları için sağlam, güvenilir ve kompakt aydınlatma çözümleri gerektiren otomotiv elektroniği üreticileridir.

2. Derinlemesine Teknik Parametre Analizi

2.1 Fotometrik ve Elektriksel Özellikler

Temel performans, 20mA'lik bir ileri akım (I_F) standart test koşulu altında tanımlanmıştır. Tipik ışık şiddeti 355 milikandela (mcd) olup, garanti edilen minimum değer 224 mcd ve maksimum değer 560 mcd'dir. İleri voltaj (V_F) tipik olarak 3.10V ölçülür, minimum 2.75V ile maksimum 3.75V arasında değişir. Bu V_F aralığı, %99 çıkış tolerans bandını temsil eder. Baskın dalga boyu (λ_d) 468 nm (mavi spektrum) merkezlidir ve ±1 nm'lik sıkı bir toleransa sahiptir, bu da tutarlı renk çıkışı sağlar. Şiddetin tepe değerinin yarısına düştüğü eksen dışı açı olarak tanımlanan görüş açısı (φ), ±5 derece toleransla 120 derecedir.

2.2 Mutlak Maksimum Değerler ve Termal Yönetim

Cihaz bütünlüğünü sağlamak için mutlak maksimum değerler aşılmamalıdır. Maksimum sürekli ileri akım 30 mA'dir ve tepe darbe akımı (t ≤ 10 μs) kapasitesi 300 mA'dir. Maksimum güç dağılımı 112 mW'dır. Eklem sıcaklığı (T_J) 125°C'yi geçmemelidir ve çalışma ortam sıcaklığı aralığı -40°C ile +110°C arasındadır. İki termal direnç değeri sağlanmıştır: eklemden lehim noktasına gerçek termal direnç (R_{thJS gerçek}) ≤ 180 K/W iken, elektriksel yöntemle türetilen değer (R_{thJS el}) ≤ 140 K/W'dır. Bu değerler, termal kaçakları önlemek ve ışık çıkışı kararlılığını sağlamak için çalışma sırasındaki eklem sıcaklığı artışını hesaplamak için kritik öneme sahiptir.

2.3 Güvenilirlik ve Çevresel Özellikler

Cihaz, otomotiv uygulamalarına uygunluğunu doğrulayan AEC-Q101 standardına göre kalifiye edilmiştir. 8 kV (İnsan Vücut Modeli) ESD (Elektrostatik Deşarj) duyarlılık derecesine sahiptir, bu da iyi bir işleme sağlamlığı sağlar. Nem duyarlılık seviyesi (MSL) Seviye 2 olarak derecelendirilmiştir, bu da ≤ 30°C/%60 bağıl nemde depolandığında bir yıllık raf ömrü anlamına gelir. Maksimum reflow lehimleme sıcaklığı 30 saniye için 260°C'dir.

3. Performans Eğrisi Analizi

3.1 İleri Akım - İleri Voltaj (IV Eğrisi)

IV eğrisi, LED'lerde tipik olan üstel ilişkiyi gösterir. 25°C'de, ileri voltaj akımla birlikte artar. Bu grafik, LED'in belirtilen voltaj ve akım aralıklarında çalışmasını sağlamak için akım sınırlayıcı devre tasarımı için gereklidir.

3.2 Bağıl Işık Şiddeti - İleri Akım

Bu eğri, ışık çıkışının düşük ve orta aralıklarda akımla yaklaşık olarak doğrusal olduğunu gösterir. Bu, tasarımcıların özellikle güç tüketimi ve termal yönetim düşünüldüğünde, sürücü akımı ve ışık çıkışı arasındaki dengeyi anlamalarına yardımcı olur.

3.3 Sıcaklık Bağımlılık Özellikleri

Birkaç grafik, eklem sıcaklığı (T_J) ile performans değişikliklerini gösterir. İleri voltaj negatif bir sıcaklık katsayısına sahiptir, yaklaşık 2 mV/°C azalır. Işık şiddeti de sıcaklık arttıkça azalır, bu da yüksek sıcaklıklı otomotiv ortamlarında tutarlı parlaklığı korumak için kritik bir faktördür. Baskın dalga boyu sıcaklıkla hafifçe kayar, bu da renk kritik uygulamalar için önemlidir.

3.4 İleri Akım Düşürme Eğrisi

Bu, termal tasarım için hayati bir grafiktir. Maksimum izin verilen sürekli ileri akımı, lehim pedi sıcaklığının (T_S) bir fonksiyonu olarak gösterir. Örneğin, T_S 110°C olduğunda, maksimum I_F 22 mA'ye düşürülür. 5mA'nin altında çalıştırılması önerilmez. Bu eğri, maksimum eklem sıcaklığının aşılmasını önlemek için kullanılmalıdır.

3.5 Spektral Dağılım ve Radyasyon Deseni

Bağıl spektral dağılım grafiği, mavi dalga boyu bölgesinde (~468 nm) bir tepe noktası gösterir. Radyasyon deseni diyagramı, geniş, Lambert benzeri 120 derecelik görüş açısını görsel olarak doğrular.

4. Sınıflandırma Sistemi Açıklaması

LED, tasarımcıların parlaklık ve renk için uygulama gereksinimlerine uyan parçaları seçmelerine olanak tanımak için belirli performans sınıflarında mevcuttur.

4.1 Işık Şiddeti Sınıflandırması

Kapsamlı bir sınıflandırma tablosu, L1 (11.2-14 mcd) ile GA (18000-22400 mcd) arasındaki grupları listeler. Bu özel parça numarası (57-11-UB0200H-AM) için vurgulanan sınıf T1'dir ve bu da 280 ila 355 mcd'lik bir ışık şiddeti aralığına karşılık gelir. Bu, özellikler tablosunda belirtilen 355 mcd'lik tipik değerle uyumludur.

4.2 Baskın Dalga Boyu Sınıflandırması

Dalga boyu sınıflandırma tablosu, çeşitli renk aralıkları için kodlar içerir. Bu mavi LED için ilgili sınıf 7175'tir ve baskın dalga boyu olarak 471 nm'den 475 nm'ye kadar bir aralığı kapsar. Bu, tipik 468 nm değerini içerir ve parçanın mavi spektrum sınıfı içindeki yerini doğrular.

5. Mekanik ve Paketleme Bilgisi

5.1 Mekanik Boyutlar

LED, standart bir PLCC-2 yüzey montaj paketi kullanır. Veri sayfası, paket uzunluğu, genişliği, yüksekliği, bacak aralığı ve diğer kritik mekanik toleransları belirten detaylı bir boyut çizimini içerir. Bu bilgi, PCB ayak izi tasarımı ve montaj içinde uygun oturmayı sağlamak için gereklidir.

5.2 Önerilen Lehim Pedi Düzeni

Bir diyagram, PLCC-2 paketi için optimal PCB land pattern (lehim pedi geometrisi) sağlar. Bu öneriyi takip etmek, reflow sırasında güvenilir lehim bağlantısı oluşumunu, uygun mekanik mukavemeti ve cihazdan PCB'ye etkili ısı transferini sağlar.

5.3 Polarite Tanımlama

Katot tipik olarak paket üzerinde bir çentik, nokta veya kesik köşe gibi bir işaretle tanımlanır. Montaj sırasında doğru polarite yönlendirmesi, cihazın çalışması için çok önemlidir.

6. Lehimleme ve Montaj Kılavuzları

6.1 Reflow Lehimleme Profili

Veri sayfası, maksimum 30 saniye süreyle 260°C tepe sıcaklığına sahip bir reflow profili belirtir. LED çipine, tel bağlantılarına ve plastik pakete termal hasarı önlemek için bu profile uyulması zorunludur. Profil, tanımlanmış rampa oranları ve likvidüs üzeri sürelerle ön ısıtma, bekleme, reflow ve soğutma aşamalarını içerir.

6.2 Kullanım Önlemleri

Genel işleme önlemleri arasında lense mekanik stres uygulamaktan kaçınma, topraklanmış ekipman kullanarak elektrostatik deşarjı (ESD) önleme ve mutlak maksimum değerleri aşmama yer alır. Cihaz ters öngerilimde çalıştırılmamalıdır. MSL-2 derecesine göre uygun depolama koşullarına uyulmalıdır.

7. Paketleme ve Sipariş Bilgisi

LED'ler, otomatik pick-and-place montajı için şerit ve makara üzerinde tedarik edilir. Veri sayfası, makara boyutları, şerit genişliği, yuva aralığı ve yönlendirme gibi paketleme özelliklerini içerir. Parça numarası 57-11-UB0200H-AM, muhtemelen paket tipini (57), renk/görünümü (11-UB yandan görünümlü mavi için) ve performans sınıfını (0200H) belirten özel bir kodlama sistemini takip eder.

8. Uygulama Önerileri

8.1 Tipik Uygulama Senaryoları

Birincil uygulama, anahtarlar, düğmeler, gösterge grupları, infotainment kontrolleri ve ortam aydınlatması için arka aydınlatma dahil olmak üzere otomotiv iç aydınlatmadır. Yandan ışık yayılımı ve geniş açı, LED'in görüntüleme yüzeyine dik olarak monte edildiği, bir ışık kılavuzunu veya küçük bir açıklığı aydınlatan uygulamalar için uygun hale getirir.

8.2 Tasarım Hususları

Akım Sürücüsü:Özellikle sıcaklık üzerinde daha kararlı ışık çıkışı için, seri dirençli sabit voltaj kaynağı yerine sabit akım sürücüsü önerilir. Devre, sürekli I_F'yi ≤ 30 mA ile sınırlamalıdır.
Termal Yönetim:PCB düzeni, lehim pedleri etrafındaki bakır alanı bir soğutucu olarak hareket etmesi için maksimize etmeli, lehim noktası sıcaklığını (T_S) mümkün olduğunca düşük tutarak izin verilen akımı ve ışık çıkışını maksimize etmelidir. Tasarım için düşürme eğrisini kullanın.
Optik Tasarım:Işık kılavuzları veya difüzörler tasarlarken, eşit aydınlatma sağlamak için 120 derecelik görüş açısını göz önünde bulundurun.

9. Teknik Karşılaştırma ve Farklılaşma

Standart ticari sınıf LED'lere kıyasla, bu cihazın temel farklılaştırıcıları, otomotiv güvenilirliği için AEC-Q101 kalifikasyonu, yandan görünümlü pakette geniş 120 derecelik görüş açısı ve tutarlı renk ve parlaklık için özel sınıflandırmasıdır. 8kV ESD derecesi ve MSL-2 sınıflandırması, endüstriyel ve otomotiv üretim süreçleri için sağlamlığını daha da artırır.

10. Sıkça Sorulan Sorular (SSS)

S: Önerilen çalışma akımı nedir?
C: Tipik çalışma koşulu 355 mcd sağlayan 20mA'dir. Maksimum 30mA'ye kadar sürülebilir, ancak düşürme eğrisine göre termal düşürme uygulanmalıdır.
S: Işık şiddeti sınıfı T1'i nasıl yorumlarım?
C: T1 sınıfı, I_F=20mA ve T_J=25°C'de ölçüldüğünde ışık şiddetinin 280 mcd ile 355 mcd arasında olacağını garanti eder.
S: Bu LED otomotiv dışı uygulamalarda kullanılabilir mi?
C: Evet, yüksek güvenilirliği, uzun ömür ve kararlı performans gerektiren endüstriyel kontroller, tüketici elektroniği ve cihazlar için uygun hale getirir, ancak otomotiv hacimleri için maliyet açısından optimize edilmiş olabilir.
S: Neden minimum akım özelliği (5mA) var?
C: Bu minimum akımın altında çalıştırmak, yarı iletken ekleminden kararsız veya düzensiz ışık yayılımına yol açabilir.

11. Tasarım ve Kullanım Vaka Çalışması

Senaryo: Bir Otomotiv İklim Kontrol Paneli için Arka Aydınlatma.Bir tasarımcı, birkaç membran anahtarını ve küçük bir döner kodlayıcıyı aydınlatmak zorundadır. Panel arkasındaki alan son derece sınırlıdır. Kompakt PLCC-2 paketi nedeniyle bu yandan görünümlü mavi LED'i seçerler. Birden fazla LED, ince bir akrilik ışık kılavuzunun kenarı boyunca yerleştirilir. 120 derecelik görüş açısı, ışığı kılavuza verimli bir şekilde bağlar. Tasarımcı, uzun ömür sağlamak ve gösterge paneli içindeki potansiyel yüksek ortam sıcaklıklarını hesaba katmak için LED başına 18mA'ye ayarlanmış sabit akımlı bir LED sürücü IC kullanır. PCB düzeni, bir toprak katmanına bağlı geniş termal rahatlatma pedlerini içerir. AEC-Q101 kalifikasyonu, ürünün ömrü boyunca değişen iklim koşullarında güven verir.

12. Çalışma Prensibi

Bu bir yarı iletken ışık yayan diyottur. Bant aralığı enerjisini aşan bir ileri voltaj uygulandığında, elektronlar ve delikler yarı iletken çipin aktif bölgesinde (mavi ışık için tipik olarak InGaN malzemelerine dayalı) yeniden birleşir. Bu yeniden birleşme süreci, foton (ışık) şeklinde enerji açığa çıkarır. Yarı iletken katmanların özel bileşimi, yayılan ışığın baskın dalga boyunu (rengini) belirler. Plastik paket, belirtilen 120 derecelik görüş açısını elde etmek için radyasyon desenini şekillendiren kalıplanmış bir lens içerir.

13. Teknoloji Trendleri

Otomotiv ve genel aydınlatma LED'lerindeki trend, daha yüksek verimlilik (vat başına daha fazla lümen) doğrultusundadır, bu da güç tüketimini ve termal yükü azaltır. Ayrıca daha yüksek güvenilirlik ve daha uzun ömür için bir çaba vardır. Paketlemede, optik performansı ve termal dağılımı korurken veya iyileştirirken küçültmeye doğru bir trend vardır. Yandan görünümlü LED'ler için gelişmeler, çipten geliştirilmiş ışık çıkarma verimliliğini ve ışık kılavuzu uygulamaları için özel ışın desenleri oluşturmak üzere paket lensinden daha hassas optik kontrolü içerir. Sürücü devrelerinin ve birden fazla LED çipinin tek modüllere entegrasyonu da devam eden bir gelişmedir.