PLCC-2 Gök Mavisi LED Veri Sayfası - 3.2x2.8x1.9mm Paket - 3.1V Gerilim - 0.075W Güç - Türkçe Teknik Doküman

1. Ürün Genel Bakışı

Bu belge, PLCC-2 (Plastik Bacaklı Çip Taşıyıcı) yüzey montaj paketindeki yüksek parlaklıklı bir Gök Mavisi LED'in özelliklerini detaylandırır. Cihaz, zorlu ortamlarda güvenilirlik ve performans için tasarlanmış olup, geniş 120 derecelik görüş açısı ve 10mA standart sürme akımında tipik 200 milikandela (mcd) ışık şiddeti özelliklerine sahiptir. Birincil tasarım hedefi, tutarlı renk çıktısı, dayanıklılık ve endüstri standartlarına uyumun çok önemli olduğu otomotiv iç mekan uygulamalarıdır. LED, otomotiv sınıfı bileşenler için AEC-Q101 standardına kalifiye edilmiştir ve RoHS ve REACH çevre direktiflerine uygundur.

1.1 Temel Avantajlar

• Yüksek Güvenilirlik:Otomotiv kullanımı için AEC-Q101'e kalifiye edilmiştir, sert sıcaklık ve titreşim koşullarında performansı garanti eder.
• Tutarlı Renk:Üretim partileri arasında tek tip gök mavisi görünüm için sıkı kontrol edilmiş renklilik koordinatları (0.16, 0.08).
• Geniş Görüş Açısı:Birden fazla açıdan görünürlüğün gerekli olduğu alan aydınlatması ve gösterge uygulamaları için ideal 120 derecelik ışık yayılım deseni.
• Sağlam ESD Koruması:8kV İnsan Vücudu Modeli (HBM) ESD derecelendirmesi, elleçleme ve montaj sağlamlığını artırır.
• Çevresel Uyumluluk:RoHS ve REACH gerekliliklerini karşılar, tehlikeli maddeler içermez.

2. Derinlemesine Teknik Parametre Analizi

Aşağıdaki bölüm, LED'in temel elektriksel, optik ve termal özelliklerinin detaylı bir dökümünü sağlar.

2.1 Fotometrik ve Elektriksel Özellikler

Aşağıdaki tablo, standart test koşulları altında ölçülen kritik parametreler için garanti edilen minimum, tipik ve maksimum değerleri listeler (T_s=25°C, I_F=10mA, aksi belirtilmedikçe).

• İleri Akım (I_F):Önerilen çalışma akımı 10mA'dır, mutlak maksimum derecelendirmesi 20mA'dır. Çalışma için minimum 2mA akım gereklidir.
• Işık Şiddeti (I_V):Tipik çıktı 200 mcd'dir, belirtilen aralık 112 mcd (Min) ile 450 mcd (Max) arasındadır. Gerçek çıktı, Bölüm 4'te detaylandırıldığı gibi sınıflandırılmıştır.
• İleri Gerilim (V_F):Tipik olarak 3.1V, 10mA'da 2.75V ile 3.75V aralığındadır. Bu parametrenin ölçüm toleransı ±0.05V'dur.
• Görüş Açısı (2φ_1/2):Şiddetin tepe değerinin yarısına düştüğü tam açı olarak tanımlanır. Bu LED, nominal 120 derecelik görüş açısına ve ±5 derece toleransa sahiptir.
• Renklilik Koordinatları (CIE x, y):Tipik renk noktası x=0.16, y=0.08'dir ve renk tutarlılığını sağlamak için ±0.005'lik sıkı bir toleransa sahiptir.

2.2 Termal Özellikler

Etkili termal yönetim, LED ömrü ve performans stabilitesi için çok önemlidir.

• Termal Direnç (R_thJS):İki değer sağlanmıştır: 100 K/W'lik bir elektriksel ölçüm ve 130 K/W'lik bir gerçek (ölçülen) değer. Doğru termal tasarım için daha yüksek olan gerçek değer kullanılmalıdır.
• Güç Dağılımı (P_d):İzin verilen maksimum güç dağılımı 75 mW'dır.
• Jonksiyon Sıcaklığı (T_J):İzin verilen maksimum jonksiyon sıcaklığı 125°C'dir.
• Çalışma Sıcaklığı Aralığı (T_opr):LED, -40°C ila +110°C aralığında çalışma için derecelendirilmiştir, otomotiv ortamlarına uygundur.

3. Mutlak Maksimum Derecelendirmeler

Bu sınırların ötesindeki stresler kalıcı hasara neden olabilir. Cihaz ters gerilim çalışması için tasarlanmamıştır.

• İleri Akım (I_F): 20 mA (DC)
• Aşırı Akım (I_FM): 300 mA (t_p≤ 10μs, Görev Döngüsü 0.005)
• Ters Gerilim (V_R): Ters çalışma için tasarlanmamıştır
• Jonksiyon Sıcaklığı (T_J): 125°C
• Depolama Sıcaklığı (T_stg): -40°C ila +110°C
• ESD Hassasiyeti (HBM): 8 kV
• Reflö Lehimleme Sıcaklığı: Maksimum 30 saniye için 260°C tepe

4. Performans Eğrisi Analizi

Veri sayfası, LED'in değişen koşullar altındaki davranışını gösteren birkaç grafik içerir.

4.1 Spektral ve Radyasyon Dağılımı

TheBağıl Spektral Dağılım grafiği, LED'in yaklaşık 470-490nm merkezli mavi dalga boyu bölgesinde yayım yaptığını, bu da onun gök mavisi rengini tanımlar.Radyasyon Karakteristiği Tipik Diyagramı ise 120 derecelik görüş açısıyla sonuçlanan Lambert-benzeri yayılım desenini görsel olarak doğrular.

4.2 İleri Akım - İleri Gerilim (I-V Eğrisi)

Bu grafik, diyotlar için tipik olan üstel ilişkiyi gösterir. İleri gerilim akımla birlikte artar. Tasarımcılar bunu, istenen çalışma noktasını (örn. ~3.1V'de 10mA) elde etmek için seri direnç değerlerini veya sürücü gereksinimlerini hesaplamak için kullanır.

4.3 Bağıl Işık Şiddeti - İleri Akım

Işık çıktısı, 0-20mA aralığında akımla neredeyse doğrusaldır. LED'i 10mA'nin üzerinde sürmek orantılı olarak daha yüksek parlaklık sağlar ancak güç dağılımını ve jonksiyon sıcaklığını artırır, bu da yönetilmelidir.

4.4 Sıcaklık Bağımlılığı

İki önemli grafik sıcaklık etkilerini gösterir:

• Bağıl Işık Şiddeti - Jonksiyon Sıcaklığı:Sıcaklık arttıkça ışık çıktısı azalır. Maksimum 125°C jonksiyon sıcaklığında, çıktı 25°C'deki değerinin yaklaşık %40-50'sidir.
• Bağıl İleri Gerilim - Jonksiyon Sıcaklığı:İleri gerilim negatif bir sıcaklık katsayısına sahiptir, yaklaşık 2mV/°C azalır. Bu, bazı uygulamalarda jonksiyon sıcaklığı izleme için kullanılabilir.
• Renklilik Kayması - Jonksiyon Sıcaklığı:Renk koordinatları (x, y) sıcaklıkla hafifçe kayar, ancak grafikteki küçük Δ değerlerinin gösterdiği gibi, çalışma aralığı içindeki değişim minimaldir.

4.5 Derecelendirme Düşürme ve Darbe İşleme

Theİleri Akım Derecelendirme Düşürme Eğrisi, lehim pedi sıcaklığı arttıkça izin verilen maksimum sürekli ileri akımın azaltılmasını zorunlu kılar. Maksimum 110°C ortam/lehim noktası sıcaklığında, akım 20mA ile sınırlandırılmalıdır.İzin Verilen Darbe İşleme Kapasitesi grafiği, çok daha yüksek tepe akımlarının (300mA'ya kadar) çok kısa darbe genişliklerinde (≤10μs) ve düşük görev döngülerinde uygulanabileceğini gösterir, bu da çoklama veya strobo uygulamaları için kullanışlıdır.

5. Sınıflandırma Sistemi Açıklaması

Üretim varyasyonlarını yönetmek için LED'ler ışık şiddetine göre sınıflara ayrılır.

5.1 Işık Şiddeti Sınıflandırması

Cihaz, alfasayısal bir sınıflandırma kodu (örn. R1, R2, S1) kullanır. Her sınıf, milikandela (mcd) cinsinden ölçülen belirli bir minimum-maksimum ışık şiddeti aralığını kapsar. Bu ürün için, olası çıktı sınıfları vurgulanmıştır ve R1 (112-140 mcd) ile T2 (355-450 mcd) arasında değişir. 200 mcd'lik tipik değer, S1 (180-224 mcd) veya S2 (224-280 mcd) sınıfları içine düşer. Tasarımcılar, gerekli sınıfı belirtmeli veya vurgulanan aralık içindeki şiddet değişimine hazırlıklı olmalıdır.

5.2 Renk Sınıflandırması

Standart bir gök mavisi renk sınıfı yapısı referans alınır, bu da tüm birimlerin renklilik şemasındaki belirtilen CIE (0.16, 0.08) ±0.005 tolerans kutusu içine düşmesini sağlar. Bu sıkı kontrol, birden fazla LED arasında renk eşleştirmesi gereken uygulamalar için çok önemlidir.

6. Mekanik ve Paket Bilgisi

6.1 Paket Boyutları

LED, standart bir PLCC-2 yüzey montaj paketinde bulunur. Ana boyutlar yaklaşık 3.2mm x 2.8mm gövde boyutu ve 1.9mm yükseklik içerir. Kesin toleranslar ve lehim pedi tasarımı için detaylı mekanik çizimlere başvurulmalıdır.

6.2 Polarite Tanımlama

PLCC-2 paketi, tipik olarak katot (-) tarafında bir çentik veya pahlı köşe olan dahili bir polarite göstergesine sahiptir. Montaj sırasında doğru yönlendirme çok önemlidir.

6.3 Önerilen Lehim Pedi Düzeni

Güvenilir lehimleme ve uygun mekanik stabilite sağlamak için bir lehim pedi önerisi sağlanmıştır. Bu ayak izini takip etmek, reflö sırasında iyi lehim bağlantısı oluşumu sağlamak ve 'mezar taşı' oluşumunu önlemek için çok önemlidir.

7. Lehimleme ve Montaj Kılavuzları

7.1 Reflö Lehimleme Profili

LED, standart kızılötesi veya konveksiyon reflö işlemleriyle uyumludur. Belirtilen profil, maksimum 30 saniye için 260°C tepe sıcaklığı içerir. 220°C üzerindeki süre kontrol edilmelidir. Bu profile uyulması, plastik paketin ve yarı iletken çipin termal hasar görmesini önler.

7.2 Kullanım Önlemleri

• ESD Elleçleme:8kV HBM derecelendirmesi nedeniyle elleçleme ve montaj sırasında standart ESD önlemlerini kullanın.
• Temizlik:Lehimlemeden sonra temizlik gerekirse, plastik merceğe zarar vermeyen uyumlu çözücüler kullanın.
• Akım Sınırlama:Özellikle V_F.

8. Paketleme ve Sipariş Bilgisi

LED'ler otomatik montaj için şerit ve makara üzerinde tedarik edilir. Standart makara miktarları kullanılır (örn. makara başına 2000 veya 4000 adet). Parça numarası67-11-SB0100L-AM temel özellikleri kodlar: muhtemelen paket (67), renk (SB: Gök Mavisi) ve spesifik performans sınıfı. Tasarımcılar, uygulamaları için doğru ışık şiddeti sınıfını seçmek üzere detaylı sipariş bilgisine başvurmalıdır.

9. Uygulama Önerileri

9.1 Tipik Uygulama Senaryoları

• Otomotiv İç Aydınlatma:Gösterge paneli arka aydınlatması, anahtar aydınlatması, ayak boşluğu ışıkları ve ortam aydınlatması. AEC-Q101 kalifikasyonu ve geniş sıcaklık aralığı onu ideal kılar.
• Tüketici Elektroniği:Durum göstergeleri, mavi gösterge gerektiren cihazlardaki düğme veya paneller için arka aydınlatma.
• Endüstriyel Göstergeler:Net, parlak bir sinyalin gerekli olduğu makinelerdeki panel ışıkları veya durum göstergeleri.

9.2 Tasarım Hususları

• Termal Yönetim:Hesaplamalar için gerçek termal direnci (130 K/W) kullanın. Özellikle 10mA'nin üzerindeki akımlarda veya yüksek ortam sıcaklıklarında sürülürken, PCB'nin yeterli ısı emişi sağladığından emin olun. Derecelendirme düşürme eğrisine uyulmalıdır.
• Akım Sürücüsü:Kararlı ışık çıktısı ve uzun ömür için, özellikle besleme geriliminin değişebileceği otomotiv ortamlarında, mümkün olduğunda basit bir direnç yerine sabit akım sürücüsü kullanın.
• Optik Tasarım:120 derecelik görüş açısı çok geniştir. Odaklanmış aydınlatma için harici bir ikincil optik (mercek) gerekebilir.
• Sınıf Seçimi:Birden fazla LED arasında tek tip parlaklık gerektiren uygulamalar için, sıkı bir ışık şiddeti sınıfı belirtin veya elektronik parlaklık kalibrasyonu uygulayın.

10. Teknik Karşılaştırma ve Farklılaşma

Jenerik mavi LED'lere kıyasla, bu cihaz profesyonel uygulamalar için belirgin avantajlar sunar:

• Otomotiv Dışı LED'lere Karşı:AEC-Q101 kalifikasyonu, standart ticari LED'lerin maruz kalmadığı termal şok, nem ve uzun ömürlülük için titiz stres testleri içerir.
• Daha Dar Görüş Açılı LED'lere Karşı:120 derecelik bir açı, daha dar açılı cihazlara kıyasla mükemmel eksen dışı görünürlük sunar ve alan aydınlatması için gereken LED sayısını azaltır.
• Gevşek Renk Toleranslı LED'lere Karşı:Sıkı ±0.005 CIE toleransı, renk tutarsızlığının görsel olarak belirgin olduğu çoklu LED dizilerinde çok önemli olan renk tutarlılığını garanti eder.

11. Sıkça Sorulan Sorular (Teknik Parametrelere Dayalı)

S: Bu LED'i sürekli olarak 20mA'de sürebilir miyim?

A: Evet, ancak yalnızca lehim pedi sıcaklığı 25°C veya altında tutulursa (derecelendirme düşürme eğrisine göre). Daha yüksek ortam sıcaklığına sahip gerçek bir uygulamada akımı azaltmalısınız. Maksimum 110°C çalışma sıcaklığında, akım mutlak maksimum derecelendirme olan 20mA'yi aşmamalıdır.

S: 12V besleme için hangi direnç değerini kullanmalıyım?

A: 10mA'de tipik V_F değeri 3.1V için: R = (12V - 3.1V) / 0.01A = 890 ohm. En yakın standart değeri (örn. 910 ohm) kullanın ve direncin güç derecelendirmesinin yeterli olduğundan emin olun: P = (12V-3.1V)*0.01A ≈ 0.089W (1/8W veya 1/4W'lık bir direnç uygundur).

S: Sıcaklık parlaklığı nasıl etkiler?

A: Parlaklık, jonksiyon sıcaklığı arttıkça azalır. \"Bağıl Işık Şiddeti - Jonksiyon Sıcaklığı\" grafiğine bakın. Kararlı ışık çıktısını korumak için iyi bir termal tasarım şarttır.

S: Bu LED otomotiv dış kullanım için uygun mudur?

A: Bu veri sayfası uygulamaları \"Otomotiv iç aydınlatma\" olarak belirtir. Dış kullanım tipik olarak daha yüksek koruma sınıfı (IP) derecelendirmeleri, farklı renk özellikleri ve genellikle hava koşullarına, UV maruziyetine ve daha aşırı sıcaklıklara dayanacak farklı paket yapıları gerektirir. Spesifik dış mekan sınıfı LED ürünlerine danışın.

12. Pratik Tasarım Vaka Çalışması

Senaryo:5 özdeş gök mavisi LED ile aydınlatmalı bir otomotiv vites seçici paneli tasarlama.

Tasarım Adımları:

1. Elektriksel Tasarım:Araç gövde kontrol modülünden kararlı bir 5V hattı varsayılıyor. Parlaklık ve ömür dengesi için hedef I_F= 10mA. Seri direnç hesaplama: R = (5V - 3.1V) / 0.01A = 190Ω. 200Ω standart dirençler kullanın.

2. Termal Analiz:LED başına güç: P_d= V_F* I_F= 3.1V * 0.01A = 31mW. R_thJS=130 K/W ile, ΔT_J= 0.031W * 130 K/W ≈ lehim noktasının 4°C üzerinde yükselme. Panelin PCB sıcaklığı maksimum 85°C'ye ulaşırsa, T_J≈ 89°C, 125°C limitinin oldukça altındadır.

3. Optik/Mekanik:LED'leri dağınık bir akrilik panelin arkasına yerleştirin. 120 derecelik görüş açısı, panel yüzeyinde karanlık noktalar olmadan eşit aydınlatma sağlar.

4. Tedarik:Tüm 5 LED'in eşleşen parlaklığa sahip olmasını sağlamak için gerekli ışık şiddeti sınıfını (örn. S1 veya S2) belirtin. Otomatik montaj için şerit ve makara üzerinde sipariş verin.

13. Çalışma Prensibi Tanıtımı

Bu bir yarı iletken ışık yayan diyottur (LED). Bant aralığı gerilimini (bu mavi LED için yaklaşık 3.1V) aşan bir ileri gerilim uygulandığında, elektronlar ve boşluklar yarı iletken çipin aktif bölgesinde (mavi yayım için tipik olarak InGaN malzemelerine dayalı) yeniden birleşir. Bu yeniden birleşme, foton (ışık) şeklinde enerji açığa çıkarır. Yarı iletken katmanların spesifik bileşimi, yayılan ışığın dalga boyunu (rengini) belirler. Plastik PLCC paketi, çipi kapsüller, mekanik koruma sağlar, ışık çıktısını 120 derecelik bir desene şekillendiren kalıplanmış bir mercek içerir ve elektriksel bağlantı için kurşun çerçeveyi barındırır.

14. Teknoloji Trendleri

Bunun gibi LED'lerin gelişimi, optoelektronikteki daha geniş trendlerin bir parçasıdır:

• Artırılmış Verimlilik:Devam eden malzeme bilimi araştırmaları, mavi ve diğer renk LED'lerin ışık verimliliğini (lümen/vat) iyileştirmeyi, aynı ışık çıktısı için güç tüketimini azaltmayı amaçlamaktadır.
• Küçültme:PLCC-2 standart bir paket olsa da, yüksek yoğunluklu uygulamalar için daha küçük çip ölçekli paketlere (CSP) doğru bir eğilim vardır, ancak bu genellikle termal performans ve elleçleme kolaylığı pahasına olur.
• Gelişmiş Güvenilirlik:AEC-Q101 gibi standartlar, otomotiv ve endüstriyel pazarlar için daha da aşırı koşullar altında daha uzun ömür ve performans için gelişmeye devam etmektedir.
• Entegre Çözümler:LED çipini, sürücü IC'sini ve kontrol mantığını tek, akıllı modüler paketlere entegre etme yönünde büyüyen bir trend vardır, bu da son kullanıcılar için tasarımı basitleştirir.

Bu özel LED, performans, maliyet ve üretilebilirlik arasında denge kurarak, belirli bir zorlu uygulama seti için optimize edilmiş olgun, yüksek güvenilirliğe sahip bir çözümü temsil eder.